测电源电动势和内阻

AVRSEr如图所示，电压表示数为U1，电流表示数为I1，滑动滑片使电压表示数变为U2,电流表示数为I2，求电源电动势和内阻。

你能设计实验测定电源电动势和内阻吗？测定电源电动势和内阻实验原理:实验目的:测定电池的电动势和内电阻。如图1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值。AVRSEr图1此外，还可以用图像法来处理数据。即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电动势E值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值.OI/AU/VI短E图2根据闭合电路欧姆定律E=U外+Ir，

实验步骤:1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组I、U的值。4．打开电键，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电阻的值。实验器材:待测干电池，电压表(0-3V-15V)、电流表（0-0.6A-3A）、滑动变阻器（10Ω），电键，导线注意事项:1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。2．干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。3．要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出E、r值再平均。4．在画U-I图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。00.100.200.300.400.50I/AU/V●●●●●●实验中误差较大的点，舍去不用5．干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画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，这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始。U/I/······

·

·AAR1R2E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)假如我们现在只有电流表和电阻箱能否测量出电源电动势？请画出电路图，说明实验步骤。VR2VR1E=U1+U1r/R1

E=U2+U2r/R2假如我们现在只有电压表和电阻箱能否测量出电源电动势？请画出电路图，说明实验步骤。误差分析来源：2、电压表分流1、电流表分压AVKE,r1、本实验中，存在的系统误差是由于

电压表的分流引起。(I测偏小)2、由U-I图线可知，该实验的测量结果将导致电源的电动势E和内阻r都偏小。0UI测量值真实值电流表外接时U测=U真

I测=I真-Iv

I测I真短路时U=0,Iv=0,I测=I真.AVKE,r1、本实验中，存在的系统误差是由于

电流表的分压引起(U测偏小)。2、由U-I图线可知，该实验的测量结果将导致电源的内阻r偏大，但电动势E测=E真。0UI测量值真实值电流表内接时U测=U真

-UAI测=I真

断路时，I=0,

UA=0,U测=U真VA解：作U=E-Ir

图线如图实线示：UIE测UIA式中的U是路端电压,

I

应是通过电源的电流，I实=IA+IV=(IA+U/RV)可见U越大，差值(I实-IA)就越大，

U=0时，差值(I实-IA)也为0，实际的U-I图线如图蓝虚线示:斜率增大E真I实∴E测<E真

r测<r真

例.如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是()

A.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；

B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；

C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；

D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；2007年理综宁夏卷22(2)①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内，要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。

②为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的

倍，电阻箱的阻值应为

Ω。

22⑵利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为：干电池：电动势约为1.5V，符号电压表：量程1V,内阻998.3Ω,符号电流表：量程1A，符号滑动变阻器：最大阻值10Ω,符号电阻箱：最大阻值99999.9,Ω,符号单刀单掷开关1个，符号，导线若干AVErSAV2998.3

（8分）现有器材：量程为10.0mA、内阻约30-40Ω的电流表一个，定值电阻R1=150Ω，定值电阻R2=100Ω，单刀单掷开关K，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。（1）按要求在实物图上连线。（2）

用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为=

，式中各直接测得量的意义是：

.2002年河南高考12、R1

R2R1

R2

（1）连图：左图只用R1接入电路；右图用R1和R2串联接入电路。（2）I1是外电阻为R1时的电流，

I2是外电阻为R1和R2串联时的电流.测量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+Rg+r）①E=I2（R1+R2+Rg+r）②联立①②解得注意：若只用R2接在电路中，则电流将超过电流表的量程，所以用R1和R2串联接入电路。

[解答]：07年1月广东省汕尾市调研测试1212、（10分）利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，研究设计测量一个电池组的电动势和内阻。根据上面实验器材：（1）简略写出实验方案；（2）画出实验电路图，并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路。（3）用记录的实验数据（用符号代替数据）,写出电动势和内阻的表达式。

176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10K×100K×1K176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10K×100K×1K解:

（1）用电阻箱代替了电流表。由于电压可测，由电压、电阻就可以算出电流。实验方法：改变电阻箱阻值，读出两组外电阻和对应的路端电压值R1、U1、R2、U2，根据闭合电路欧姆定律列出两种情况下的方程，，解这个方程组可得E和r。（2）电路图见右图所示；V2.为测定一节蓄电池的电动势和内阻(内阻约为0.5Ω)，实验可能采用的电路图如图甲、乙所示。为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中连接了一个保护电阻R0，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：A．电流表(量程0.6A、内阻约0.5Ω)B．电压表(量程3V，内阻约6kΩ)C．电压表(量程15V，内阻约30kΩ)D．定值电阻(阻值1Ω；额定功率5W)E.定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W)F．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω)、额定电流2A)G．滑动变阻器(阻值范围0～200Ω、额定电流lA)(1)实验应采用

电路(填“甲”或“乙”)；

(2)电压表应选

，定值电阻应选

,滑动变阻器应选

。(填相应仪器的序号)乙BDF江苏省如东高级中学07年2月期末试卷133．现有一特殊的电池，其电动势E约为9V，内阻r在35～55Ω范围，最大允许电流为50mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲的电路进行实验。图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；R为电阻箱，阻值范围为0～9999Ω；R0是定值电阻。⑴实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A．10Ω，2.5WB．50Ω，1.0WC．150Ω，1.0WD．1500Ω，5.0W本实验应选用

，其作用是

。R0ErRSVC作为保护电阻⑵该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙的图线。则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示