电源电动势和内电阻

1、实验九 测定电源的电动势和内阻一、实验目的1.测定电源的电动势和内阻的方法2.学会实验数据处理方法二、实验原理实验电路如图所示 实验原理：E=U+Ir三、实验器材电池（被测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线四、实验步骤及数据处理1按图示连接好电路2把滑动变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端3闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)用同样方法测量几组I、U值，记录在下面表格中4断开开关，整理好器材；5处理数据：用公式法和作图法两种方法求出电动势和内阻的值1）公式法：利用得 2）图象法：多测量几组U、I值，然后在U-I图中描点作图I=0时U=E图象的斜率=

2、五、注意事项1.本实验在开关s闭合前，滑动变阻器滑片应处于阻值最大处。2.画I-U图线时，由于读数的偶然误差。描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两边，个别偏离直线太远的点可舍去这样就可使偶然误差减小，从而提高精确度 3.由于干电池的内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)，但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势E，图线斜率的绝对值仍为内阻r六、误差分析1.电表读数的偶然误差2.用图象法求E、r时，作图不准确造

3、成偶然误差3测量电路存在系统误差：电压表的分流作用如图所示，在理论上E=U+(IV+IA)r，其中电压表示数U是准确的电源两端电压而实验中忽略了通过电压的电流IV而形成误差，而且电压表示数越大，IV越大结论：(1)当电压表示数为零时，IV=0，IA=I短，短路电流的测量值=真实值；(2)E测<E真，r测<r真。 七、知识拓展：测电源电动势和内阻的其他方法1用电阻箱、电流表测定电路图如图所示原理：改变电阻箱的阻值，记录R与I应用E=I1(R1+r)和E=I2(R2+r)解出E 、r为了准确可多测几组数据，求平均值，也可以用图象处理图象的斜率和截距的物理意义：2用电阻箱和电压表测定电路

4、如图所示 原理：改变电阻箱的阻值，记录R和U。应用，解出E、r为了准确可多测几组数据，求平均值，也可以用图像处理 图象的斜率和截距的物理意义：八练习：1某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为020，连接电路的实物图如图所示该学生接线中错误的和不规范的做法是( )A滑动变阻器不起变阻作用B电流表接线有错C电压表量程选用不当D电压表接线不妥2测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V，r约为1.5器材：量程3 V的理想电压表V，量程0.5 A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R=4，滑动变阻器R，开关S，导线若干(1)画出实验电路原理图图中各元件需用题目中给

5、出的符号或字母标出(2)实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1，当电流表读数为I2时，电压表读数为U2则可以求出E= ，r= .(用I1、I2、Ul、U2及R表示)3为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：(1)为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是 (填仪器代号)；(2)请用铅笔在图实-甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号；(3)图乙所示为某同学根据正确的电路图作出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为安培表A的示数)，由该图线可求出被测干电池的电动势E= V，内电阻r= 4.实验室中用如图所示的电路可测量电源的电动势和内电阻实验时，先闭合开关，调节电阻箱阻值为R1时，电流表的示数为I1再次调节电阻箱，当阻值为R2时，电流表的示数为I2(1)若不计电流表的内阻，试利用上述物理量写出电源的电动势E和内电阻r的表达式(2)若考虑电流表的内阻,从理论上分析，用上述方法测出的数据与真实值比较，电动势 ，内电阻 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)(3)实验中某同学利用测得的数据，描绘出电流的倒数1/I与电阻箱接入电阻R的关系图象，如图所示由图象可知该电源的电动势为 V，内电阻为 .答案：1.解析：由圈中接线可