测定电源电动势和内阻2
测定电源电动势和内阻实验报告
高二物理实验：测定电源的电动势和内阻【实验目的】测定电池的电动势和内电阻【实验原理】由闭合电路的欧姆定律E =U+Ir知，路端电压U=E—Ir，对给定的电源，E、r 为常量，因此路端电压U是电流I的一次函数。
将电池、电流表、电压表，可变电阻连接成如图所示的电路，改变可变电阻R的阻值，可以测得多组I、U值。
将它们描在U—I坐标中，图线应该是一条直线。
显然，直线在U坐标上的截距值就是电池电动势，直线斜率的绝对值就是电池的内阻的大小。
上述用作图的方法得出实验结果的方法，具有直观、简便的优点。
1、图 2.6-1中，电源电动势E、内电阻r，与路端电压U、电流I的关系可写为E=______________。
（1）2、图2.6-2中，电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为E=______________。
（2）3、图2.6-3中电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为E=______________。
（3）【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、直尺实验步骤操作规范一.连接实验电路1．将电流表、电压表机械调零2．布列实验器材，接图连接实验电路图2.6-1 1．若表针不在零位，用螺丝刀旋动机械调零螺钉，使其正对2．⑴实验器材应放置在合适的位置，应使电键、滑动变阻器便于操作；电表刻度盘应正对实验者⑵电键接入电路前，处于断开位置；闭合电键前，滑动变阻器阻值置于最大；导线连接无“丁”字形接线⑶电流表量程0.6A，电压表量程3V二．读取I、U数据1．调节滑动变阻器的阻值，闭合电键，读取一组电流表和电压表的读数2．改变滑动变阻器的阻值，闭合电键，读取电流表和电压表读数，共测5-10组 1．⑴滑动变阻器的阻值由大到小变化，使电路中电流从小到大平稳地改变，适时地读取I、U 读数⑵电流表和电压表读数正确，有估读⑶必要时要及时改变电表量程2．每次实验后，都要及时断开电源三．拆除电路，仪器复原E r S【数据记录】1 2 3 4 5 6U/I/【作图U-I】【注意事项】1．使用内阻大些（用过一段时间）的干电池，在实验中不要将I调得过大，每次读完U、I 读数立即断电，以免于电池在大电流放电时极化现象过重，E、r明显变化．2．在画U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开较远的点以减少偶然误差．3．如果下部大面积空间得不到利用，为此可使坐标不从零开始，有时也可以把坐标的比例放大，可使结果的误差减小些．此时图线与横轴交点不表示短路电流．4．计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用r=|ΔU/ΔI|计算出电池的内阻r．。
测电源电动势和内阻的六种方法
测电源电动势和内阻的六种方法实验是物理学习中的重要手段，虽然高考是以笔试的形式出现的，但却力图通过考查设计性的实验来鉴别考生独立解决新问题的能力。
因此，在平时的学习中要充分挖掘出物理教材中实验的探索性因素，不断拓宽探索性实验设置的新路子，努力将已掌握的知识和规律创造性的运用到新的实验情景中去。
笔者结合习题简略介绍几种测量电源电动势和内阻的方法。
一、用一只电压表和一只电流表测量例1 测量电源的电动势E 及内阻r （E 约为V 5.4，r 约为Ω5.1）。
器材：量程为V 3的理想电压表V ，量程为A 5.0的电流表A （具有一定内阻），固定电阻Ω=4R ，滑动变阻器'R ，开关k ，导线若干。
（1）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。
（2）实验中，当电流表读数为1I 时，电压表读数为1U ；当电流表读数为2I 时，电压表读数为2U ，则可以求出E ＝___________，r ＝___________。
（用1I 、2I 、1U 、2U 及R 表示）解析：由闭合电路欧姆定律Ir U E +=可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，由r I U E 11+=，r I U E 22+=可得：121221I I I U I U E --= （1） 1221I I U U r --= （2） 我们可以用电压表测电压，电流表测电流，但需注意的是题给电压表的量程只有V 3，而路端电压的最小值约为V V Ir E U 75.3)5.15.05.4(=⨯-=-=，显然不能直接把电压表接在电源的两端测路端电压。
依题给器材，可以利用固定电阻R 分压（即可以把它和电源本身的内阻r 共同作为电源的等效内阻“r R +”），这样此电源的“路端电压”的最小值约为V V V r R I E U 375.1)5.55.05.4()(<=⨯-=+-=，就可直接用电压表测“路端电压”了，设计实验电路原理图如图1所示。
实验13 测定电源的电动势和内阻
(2)图线与横轴交点为 I 短= ;
(3)图线的斜率的绝对值表示 r=| |。
六、误差分析
1.偶然误差
(1)由于读数不准和电表线性不良引起误差。
(2)用图像法求E和r时,由于作图不准确造成误差。
(3)实验时通电时间过长或电流过大,都会引起E、r变化。
2.系统误差
(1)若采用图甲电路,由于电压表的分流作用造成误差,电压值越大,电压表的
C.电流表A(量程为0～100 mA,内阻为4.5 Ω)
D.定值电阻R0(阻值为0.5 Ω)
E.滑动变阻器R(阻值为0～20 Ω)
F.开关,导线若干
(3)电流表的内阻对两节干电池总电动势的测量结果
(选填“有”或“没有”)
影响。
解析:(3)当电流表的示数为0时,外电压等于两节干电池的总电动势,故电动势没有
G.滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω,额定电流2 A)
H.滑动变阻器R2(最大阻值100 Ω,额定电流0.1 A)
(1)实验中的仪器应选用
。(按顺序选填仪器前的序号)
解析:(1)由于电池组的电动势约为1.5 V,电压表选A,内阻约为0.5 Ω过小,
不便于测量,故串联阻值为0.5 Ω的定值电阻E,滑动变阻器若选用阻值为
内阻为0.5 Ω)、电阻箱(0～999.9 Ω)、定值电阻(阻值为2.0 Ω)、开关及导线若干。
(2)该同学更换故障元件后,再利用图甲中的器材和电路完成相关实验:断开电路开关,
调节电阻箱,示数如图乙,电阻值是
电流值为
Ω;闭合电路开关,电流表的示数如图丙,
A。
解析:(2)电阻箱各挡位的示数相加就是电阻箱的阻值R箱=4.0 Ω,根据电流表的量程
G.滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω,额定电流2 A)
高中物理实验：测量电源的电动势和内阻
一、实验目的测定电源的电动势和内阻二、实验原理根据闭合电路欧姆定律，则路端电压。
由于电源电动势E和内阻r不随外电路负载变化而改变，如当外电路负载增大时，电路中电流减小，内电压减小，使路端电压增大，因此只要改变负载电阻，即可得到不同的路端电压。
在电路中接入的负载电阻分别是R1、R2时，对应的在电路中产生的电流为、，路端电压为U1、U2，则代入中，可获得一组方程，从而计算出E、r。
有、。
三、实验器材被测电池（干电池）；电压表；电流表；滑动变阻器；电键和导线四、实验步骤1、确定电流表、电压表的量程，按如图所示电路把器材连接好。
2、把变阻器的滑动片移到最右端。
3、闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组、值。
4、断开电键，整理好器材。
5、数据处理，用原理中的方法计算或在—图中找出E、r。
五、注意事项1、使用内阻大些的干电池，在实验中不要将电流调得过大，每次读完、读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，E、r明显变化。
2、在画—图像时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，不用顾及个别离开较远的点，以减少偶然误差。
3、干电池内阻较小时，坐标系内大部分空间得不到利用，为此可使纵坐标不从零开始。
六、实验误差研究分析用伏安法测电源电动势和内阻的方法很简单，但系统误差较大，这主要是由于伏特表和安培表内阻对测量结果的影响而造成的。
用这种方法测电动势可供选择的电路有两种，如图（甲）、（乙）所示。
当用甲图时，考虑电表内阻，从电路上分析，由于实验把变阻器的阻值R看成是外电路的电阻，因此伏特表应看成内电路的一部分，故实际测量出的是电池和伏特表这一整体的电动势和等效内阻，（如甲图中虚线框内所示）因为伏特表和电池并联，所以等效内阻r测应等于电池真实内阻值r真和伏特表电阻R v的并联值，即<r真. 此时如果断开外电路，则电压表两端电压U等于电动势测量值即U=E测，而此时伏特表构成回路，所以有U<E真，即E测<E真。
测量电源的电动势和内阻实验报告
测量电源的电动势和内阻实验报告测量电源的电动势和内阻实验报告引言：电源是我们日常生活中不可或缺的电气设备，它为各种电子设备提供所需的电能。
然而，电源的电动势和内阻是影响电源性能的重要参数。
本实验旨在通过测量电源的电动势和内阻，探究电源的特性，并分析其对电路的影响。
一、实验目的：1. 测量电源的电动势和内阻；2. 理解电源的特性，探究其对电路的影响。
二、实验仪器和材料：1. 直流电源；2. 变阻器；3. 电压表；4. 电流表；5. 连接线。
三、实验步骤：1. 将直流电源连接至电路板上的正负极；2. 将变阻器连接至电路板上，调节变阻器的阻值；3. 通过连接线将电压表并联至电路板上，测量电源的电动势；4. 通过连接线将电流表串联至电路板上，测量电源的输出电流；5. 根据测量结果计算电源的内阻。
四、实验结果与分析：通过实验测量，我们得到了电源的电动势和内阻的数值。
电动势是指电源提供给电路的电压，它决定了电流的大小。
内阻是电源内部的电阻，它会降低电源输出的电压。
实验结果显示，电动势随着电流的增大而略微下降，而内阻则随着电流的增大而增加。
这说明电源的电动势和内阻与电流之间存在一定的关系。
电动势和内阻是电源的重要特性，它们影响着电源的性能。
电动势越高，电源输出的电压越稳定，能够满足更多电子设备的需求。
而内阻越低，电源输出的电压衰减越小，能够更有效地传输电能。
因此，在选择电源时，我们应该关注其电动势和内阻的数值，以满足不同电路的需求。
五、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了电源的电动势和内阻，并通过实验测量得到了它们的数值。
电动势和内阻是电源的重要参数，它们决定了电源的性能和适用范围。
在实际应用中，我们应该根据电路的要求选择合适的电源，以确保电路正常运行。
通过本实验，我们不仅学习了测量电源的电动势和内阻的方法，还深入理解了电源的特性和对电路的影响。
这对我们今后的学习和工作都具有重要意义，为我们进一步深入研究电源和电路提供了基础。
测定电源电动势和内阻(2)
20.00 (1)请你解答下列问题：图实915 甲所示电阻箱的读数为______
Ω，图乙所示的电压表读数为_____ 2.80 V。由此可算出定值电阻 R1 的阻值为____ 5.45 Ω。(计算结果取 3 位有效数字)
图实915 解析：电阻箱的读数等于各挡位的电阻之和，为 20.00 Ω；电
压表读数应估读一位，为 2.80 V；根据部分电路欧姆定律可 2.20 V 2.80 V 得 ＝ ，解得 R1 的阻值约为 5.45 Ω。 20 Ω 20 Ω＋R1
1
I1（mA） 0.120 I2（mA） 480
0.125 400
0.130 320
0.135 232
0.140 140
0.145 68
0.150 0.140 0.130 0.120 I2/mA 0.110 0 100 200 300 400 500
在图3所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横 坐标画出所对应的I1-I2曲线。
S
二.伏阻法： １.实验电路：
２.实验原理： ３.数据处理： （１）公式法： （２）图像法：
1 1 r 1 U E E R
V E r
1/U
Ｒ
U E U r R
S
0
1/R
典例２： 4．(2013· 安徽高考)根据闭合电路欧姆定律，用图实912 所示电
路可以测定电池的电动势和内电阻。图中 R0 是定值电阻， 通 过改变 R 的阻值，测出 R0 两端的对应电压 U12，对所得的实 1 验数据进行处理，就可以实现测量目的。根据实验数据在 U12 R 坐标系中描出坐标点， 如图实913 所示。 已知 R0＝150 Ω， 请完成以下数据分析和处理。
U E U r R
实验测定电源电动势和内阻误差分析
实验测定电源电动势和内阻误差分析实验测定电源电动势和内阻误差分析1. 实验背景在电路中，电源的电动势和内阻是非常重要的参数。
电源的电动势是指电源产生的电压，内阻则是指电源输出电流时产生的电阻。
电动势和内阻的大小直接影响电流和电压的大小和稳定性，因此需要对其进行测定和分析。
2. 实验目的本实验的主要目的是测定直流电源的电动势和内阻，并分析误差。
通过实验可以了解电子元器件的基本性质和电路分析方法，同时也能够熟悉电路测量仪器的使用和数据处理技巧。
3. 实验原理及步骤（1）实验原理本实验采用电桥法测定直流电源的电动势和内阻。
电桥是用来测量电阻或电容的一种装置，可以测定任意两点间电阻之比或电容之比，从而求得待测电阻或电容值。
在本实验中，电桥的平衡态条件是R1/R3=R2/Rx，通过调整电桥上的一些元件，可以让电桥的电流为零，即达到平衡状态。
此时，有下式成立：Ux/U0=R2/(R1+R3)，其中，U0为电源的电动势；Ux为待测电阻Rx消耗电流时的电压降；R1、R2、R3分别为电桥上的三个电阻。
（2）实验步骤① 将电桥装置连接好，如图1所示。
② 开始测量前，应先调节电位器，使伏特计读数为零。
③ 调节电桥上的调节电位器，使伏特计读数最小。
④ 记录电桥两端电压U1，U2和两侧电阻R1，R2，R3的数值。
⑤ 更改待测电阻Rx，然后再次测量与记录数值。
⑥ 统计数值，并进行误差分析和处理。
（3）实验注意事项① 在使用电桥时应注意电阻和电容的特性，以及测量的精度和误差。
② 在进行实验前，应检查设备的连接是否正确，以及电源的电压是否稳定。
③ 在测量时应保证实验环境的光线明亮，以便观察仪表的指示值。
4. 实验结果与误差分析（1）实验数据记录本实验共进行了3组测量，分别得到了以下数值。
其中，U1、U2、R1、R2、R3、Rx、Ux分别表示电桥两端电压、电桥电阻与待测电阻消耗电流时的电压降。
| 序号| U1(V) | U2(V) | R1(Ω) | R2(Ω) | R3(Ω) | Rx(Ω) | Ux(V) || --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- || 1 | 2.01 | 2.98 | 500 | 1000 | 1000 | 500.5 | 1.49 || 2 | 2.04 | 2.96 | 500 | 1000 | 1000 | 1002.2 | 1.46 || 3 | 2.02 | 2.97 | 500 | 1000 | 1000 | 1501.6 | 1.44 |（2）实验误差分析通过上述数据可以发现，实验测量中存在着一些误差。
2.9 测定电源电动势和内阻
1 2
2、U-R法测 E、r
1
2
R1 R2
R1 R2 V
A
3、U-U法测 E （不测r）
V1 V1 V2
I短 I/A
3、等效电源法：
R + V E测 r测 A R
甲
+ V
A
甲
E测 = E等 < E真
r测 = r真与RV并联< r真
等效电源法(续)：
R + V V E 测 E测测 rr测 R
乙
+
V
A
乙
E测 = E等 =E真 r测 = r真+RA > r真
选择方法：差异大的接得近
思考：没有电压表（或电流表）怎么办？
经全国中小学教材审定委员会2004年初审通过
物理选修 3—1
第三章 磁场
测定电源电动势和内阻
实验原理 误差分析
一、想一想：
如何测电源的电动势 E 和内阻 r 呢？ 利用闭合电路的欧姆定律
E = U + Ir
二、实验原理：
R
A V 甲 V A 乙
R
（1）改变外电路的R，测两组U、I值，代入 E = U 1 + I1 r E = U 2 + I2 r
I 2U1 I1U 2 解得：E I I 2 1
U1 U 2 r I 2 I1
今天选用电路甲
（2）测多组U、I 值，作出 U-I 图象。
U/V E
E = 纵轴截距 ΔU r = —— ΔI
I/A
注意： 1、画直线时，使直线两侧的点子数目大致相等
2、坐标轴的起点是否为零。
二、误差分析：
关于电源电动势和内阻的几种测量方法及误差分析
关于电源电动势和内阻的几种测量方法及误差分析一、伏安法选用一只电压表和一只电流表和滑动变阻器，测出两组U 、I 的值，就能算出电动势和内阻。
1 电流表外接法 1.1 原理如图1-1-1所示电路图，对电路的接法可以这样理解：因为要测电源的内阻，所以对电源来说用的是电流表外接法。
处理数据可用计算法和图像法：（1）计算法：根据闭合电路欧姆定律Ir U E +=，有：测测r I U E 11+= 测测r I U E 22+=可得：122112I I U I U I E --=测 1221I I U U r --=测（2）图像法：用描点作图法作U-I 图像，如图1-1-2所示：图线与纵轴交点坐标为电动势E ，图线与横轴交点坐标为短路电流rEI =短，图线的斜率的大小表示电源内阻IUr ∆∆=。
1.2 系统误差分析由于电压表的分流作用，电流表的示数I 不是流过电源的电流0I ，由电路图可知I <0I 。
【1】计算法：设电压表的内阻为V R ，用真E 表示电动势的真实值，真r 表示内阻的真实值，则方程应修正为：真真r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=，则有：r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=11真 r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=22真 解得：测真E R U U I I I U I U E V >----=21121221 ， 测真r R U U I I U U r V>----=211221可见电动势和内阻的测量值都小于真实值。
图1-1-2I 短图1-1-1【2】图像修正法：如图1-1-3所示，直线①是根据U 、I 的测量值所作出的U -I 图线，由于I <I 0，而且U 越大，I 和I 0之间的误差就越大，即VV R UI =随着电压的减小而减小，而电压表的示数U 就是电源 的路端电压的真实值U 0，除了读数会有误差外，可以 认为U ＝U 0，经过修正后，直线②就是电源真实值的 U -I 图线，由图线可以很直观的看出： 真测E E <，真测r r <。
测定电源的电动势和内阻(实验报告)
（若采用如右图所示的电路，IA为电源电流真实值，理论上有E＝U＋UA＋IAr，其中UA不可知，而造成误差，当电流为零时，UA＝0，电压为准确值，等于E．
?①E为真实值．?②I短测<I短真．?③因为r测＝E测/ I短?所以r测>r真，r测为r真和RA的串联值，由于通常情况下电池的内阻较小，所以这时r测的测量误差非常大）
实验误差分析
1．偶然误差?
（1）由读数不准和电表线性不良引起误差．?
（2）用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差．?
（3）测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化
2．系统误差——由于电压表分流作用影响而导致的误差．
如图甲所示，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表的电流IV而形成误差．
4、画U-I图线时，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侧，个别偏离直线太远的点可舍去。??
5、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，图线斜率的绝对值仍为内阻．
实验器材
电池（被测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、电路欧姆定律有E=U+Ir，改变R阻值，测出两组U、I值，解方程组即可解出E和r.。为减小偶然误差，可测多组U、I值，求出多个E、r值，然后求E、r的平均值。或根据测出的多组U、I值，画U-I图象，由图线的纵截距和斜率的绝对值找出E、r。
实验：测量电源的电动势和内阻
• 变式 1—1 利用电压表和电流表测一节干电池 的电动势E和内电阻r，电路如图10所示，图中 R1为粗调滑动变阻器，R2为微调滑动变阻器， 实验得到的四组数据，如表中所示．
I/mA
50.0 75.0
100.0 150.0
U/V
1.35 1.35
1.20 1.05
• (1) 表中数据经处理后，可以确定电动势 E ＝ ________V，内电阻r＝________ Ω. • (2)现有滑动变阻器：A(0～10 Ω，1 A)，B(0～ 50 Ω，0.5 A)，C(0～500 Ω，0.5 A)．那么在 本次实验中，滑动变阻器 R 1 应选用 ________ ， R 2 应选用 ________( 选填“ A ”、“ B ”或 “C”)．
• 1 ．为了使电池的路端电压变化明显，电池的 内阻应选得大些 ( 选用已使用过一段时间的干 电池)． • 2．在实验中不要将I调得过大，每次读完U和I 的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电 流放电时极化现象严重，使得E和r明显变化． • 3 ．在画 U － I 图线时，要使尽可能多的点落在 这条直线上．不在直线上的点应对称分布在直 线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以 减小偶然误差．
U U 1 1 r 1 方法三： 由 E＝ U＋ Ir 及 I＝ 可得 E＝ U＋ r， 或 ＝ ＋ ·， R R U E ER 1 1 改变电路的外电阻 R，测出一系列的 U 值，作出 － 图象．图象 U R 1 1 在 轴上的截距的倒数即为电源电动势， 直线的斜率与在 轴上的 U U 截距的倒数的乘积即为电源的内阻．此方法叫伏阻法，用电压表 和电阻箱．
斜率k绝对值=r
× × ×
×
I B
短路电流
干电池内阻较小时， U 的变化较小．此时，坐标图中数据点 将呈现如图甲所示的状况，使下部大面积空间得不到利用．为此， 可使纵坐标不从零开始，如图乙所示，把坐标的比例放大，可使 结果的误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流．另外， ΔU 计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点， 用 r＝ | |计算出电 ΔI 池的内阻 r.
测定电源电动势和内阻”实验的误差分析与比较
测定电源电动势和内阻”实验的误差分析与比较电源的电动势和内阻是评价电源性能的重要指标之一、为了测定电源的电动势和内阻，人们常常进行“测定电源电动势和内阻”实验。
该实验通过连接电源、电阻和电流表，测得电源输出电流和电源端电压，再根据欧姆定律计算电源电动势和内阻。
然而，由于各种因素的影响，实验数据可能存在误差。
本文将对“测定电源电动势和内阻”实验的误差分析与比较进行探讨。
首先，对于测量电源的电动势，常用的方法是将电源接入电路，测得电路中的电流和电压，然后利用欧姆定律计算电源的电动势。
然而，在实际测量过程中，电流表和电压表本身的误差、电源输出不稳定、电源内部电阻等因素都会对测量结果产生影响。
电源输出不稳定也是影响测量结果的因素之一、电源的输出有可能受到温度变化、电压波动等因素的影响，导致输出电流和电压的测量值不稳定。
为了减小这种影响，可以使用稳压稳流电源或者采取其他相应的措施。
另外，电源内部电阻是衡量电源性能的重要参数之一、电源内部电阻会导致电源输出电压在负载电流变化时发生衰减。
在测量电动势和内阻时，需要采用恰当的电路示意图，考虑电源内阻的影响，以得到更准确的测量结果。
比较“测定电源电动势和内阻”实验中的误差分析，我们可以发现不同因素的影响程度会有所不同。
在实际测量中，应该根据具体情况选择合适的测量方法和仪器，采取有效的措施减小误差。
此外，还应该多次重复测量，取平均值，以提高测量结果的可靠性。
总之，对于测定电源电动势和内阻实验的误差分析与比较，我们需要考虑电流表和电压表的误差、电源输出的稳定性以及电源内部电阻等因素。
在实际测量中，应选择合适的测量仪器，采取有效的措施来减小误差，提高测量结果的准确度。
同时，还应进行多次重复测量，取平均值，以提高测量结果的可靠性。
通过合理的测量和误差分析，可以更准确地评估电源的电动势和内阻。
2.10测定电源的电动势和内阻
思考：现在有一个干电池，要想测出其电动势和 内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图， 原理是什么？
（1）电流表，电压表，滑动变阻器 E= U + I r （2）电流表，电阻箱 E=I R+ I r
（3）电压表，电阻箱 E=U + Ur/R
伏安法测电源电动势和内阻
1、基本原理
例、测量“水果电池”的电动势和内阻：将一铜片和一 锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电 池”发，其电动势约为1.5V，可是这种电池并不能点 亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的手电筒上的小 灯泡。原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得 还不足3mA。现用是量程合适的电压表、电流表以及 滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量精确地测定 水果电池的电动势和内阻。 （1）请画出应该采用的电路图 （2）若给出的滑动变阻器有两种规格：A(0—30Ω )、 B(0—3kΩ ).实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器
r测 r RA
4、实验数据处理
（1）平均值法 把所测量的数 I 1U 2 U 1I 2 计算出 r1 ， E1 I1 I 2 I1 I 2
同理，把其它几组 r2、r3、E2、E3算出来，
r1 r 2 r 3 E1 E 2 E3 r 3 3 即为所测电源的电动势和内阻。
（2）B
U/V
1.5
1
（3）在实验中根据电压表的示 0.5 数U与电流表示数I的值，经描 0 点、连线得到了一幅U—I图象， 0 如图，根据图中所给数据，水 果电池的电动势与内电阻分别 为E= V;r= Ω。 1.5 500
I/mA
1 2
3
（4）若不计测量中的偶然误差，用这种方法测得出的 电动势和内电阻的值与真实值相比电动势E 相等 (填“偏大”“相等”“偏小”)，内电阻r 偏大 (“偏大”“相等”“偏小”)
实验9测定电源的电动势和内阻
目录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验结论
01
实验目的
掌握电源电动势和内阻的其他形 式的能转化为电能的本领的物理 量，等于非静电力把单位正电荷 从电源负极经电源内部移送到正
极所做的功。
电源内阻
电桥法
利用电桥平衡原理，通过 测量桥臂电阻来计算电动 势和内阻。
补偿法
通过测量电源在补偿电路 中的电压和电流，利用补 偿原理计算电动势和内阻。
03
实验步骤
实验设备介绍
电流表
测量电路中的电流。
滑动变阻器
用于调节电路中的 电流和电压。
电源
提供稳定的直流电 源，电动势可调。
电压表
测量电源两端的电 压。
对测量数据进行多次测量求平均值，以减小随机误差的 影响；
提高操作人员的技能水平，规范操作流程，确保操作的 准确性和一致性。
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THANKS
导线若干
连接电路元件。
实验操作流程
调节电源电动势
根据实验要求，调节电源的电 动势值。
记录数据
记录电流表和电压表的读数， 填入数据记录表格中。
连接电路
将电源、电流表、电压表、滑 动变阻器和导线按照电路图正 确连接。
调节滑动变阻器
调节滑动变阻器，使电流表和 电压表读数稳定。
重复实验
改变电源的电动势，重复上述 步骤，获取多组数据。
理解电源电动势和内阻的实际意义
电动势
电动势是电源将其他形式的能量转化为电能的本领，反映 了电源内部非静电力做功的能力。在电路中，电动势决定 了电源输出的电压大小。
内阻
内阻是电源内部存在的电阻，反映了电源内部能量损失的 情况。内阻越大，电源内部能量损失越大，输出电压越低。
实验报告单 测定电源的电动势和内阻2
班级 实验名称: 测定电源电动势和内阻
实验报告
姓名
实验目的：掌握测定电池电动势和内阻的方法, 学会用图象法处理数 据.
实验原理:当滑动变阻器的阻值改变时, 电路中路端电压和电流
也随之改变.根据闭合电路欧姆定律, 可得方程组: .
由此方程组可求出电源的电动势和内阻 I1U2 I2U1 , r U 2 U1 .
将所得的直线延长，则直线跟纵轴的交点即为电源的电动势值，
图线斜率的绝对值即为内阻 r 的值；也可用直线与横轴的交点 I 短 与ε求得 r
I短
实验器材:被测电池（干电池）, 电压表, 电流表, 滑动变阻器, 开关、 导线等.
实验步骤: 1.确定电流表、电压表的量程.按电路图把器材连接好. 2.将滑动变阻器的阻值调至最大. 3.闭合开关, 调节变阻器, 使电流表有明显示数, 记录电流表和电压 表的示数. 4.用与步骤 3 同样的方法测量并记录 6-8 组 U、I 值. 5.断开开关, 整理好器材. 6.根据测得的数据利用方程求出几组ε、r 值, 最后算出它们的平均 值. 7.根据测得的数据利用 U-I 图象求得ε、r.
平均值
[结论]该电池的电动势ε=
V, 内阻 r=
Ω.
[实验要点] 1. 应当选择比较旧的干电池, 可用一节或两节 1 号干电池串联, 连
接处要用焊接.
2. 注意合理选用电压表、电流表和滑动变阻器. 3. 干电池在大电池放电时极化现象很严重, 电动势ε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. 4. 要测出不少于 6 组 I、U 数据, 且变化范围要大些. 5. 在画 U-I 图线时, 要使较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. 在画 U-I 图线时, 纵轴 U 的刻度可不从零开始, 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）.
测定电源的电动势和内阻
源Ⅰ的内电阻 小于电源Ⅱ的内电阻（填“大于、小于或
等于”）。 (3)图中两直线 Ⅰ、Ⅱ的交点表示 两个电路中 相等
A V
解： (1)电路图如图示：
U/V
（3）交点表示外电压、电路中电流强度、 Ⅱ
外电路消耗电功率和外电路电阻相等
Ⅰ I/A
O
2.（2010广东理综）某同学利用电压 表和电阻箱测定干 电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻 （R0=5 ）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如 图14(a). ①在图14（b）的实物图中，已正确连接了部分电路， 请完成余下电路的连接。
B. 电流表, 量程20mA，内阻约40Ω
C. 电压表, 量程5.0V，内阻约5kΩ
D. 电压表, 量程15V，内阻约15kΩ E. 滑动变阻器电阻4 kΩ
A
V
F. 滑动变阻器电阻40 kΩ
(1) 为使实验尽可能方便、准确 ，应选用上述仪器中
的 A C E （用所给器材的代号填写）.
(2) 在虚线框内画出电路图. (3)该电路测得的电源电动势和真实值相比较 相等 。
E,r K
r R1R2 (U1 U2 ) U2 R1 U1R2
E U1U2 (R1 R2 ) U2R1 U1R2
训练题
1.用电流表和电压表测电源的电动势和内电阻。
(1)在下面方框中完成所需电路。
(2)右图所示是根据两个电源的测量数据绘制的图线.由
图可知：图线与电压U轴的交点表示 电源的电动势 ；电
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。
E
U1
U1 R1
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1.回顾测电源的电动势 E 和内阻 r 的实验，并画出电路图 A 和写下实验原理。 v
2.利用数据得到U-I图 像，横截距、纵截距、 U/V 斜率数值上分别表示 E 什么？
I短 I/A
如图是测量电源内电阻的电路，下列关 例 1、 于误差的说法，正确的是 ( C ) 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；
v
E= U2 + U2r / R2
2.如图是实验绘得的U-I图像， 请用虚线画出无误差的真实 图像。
V A
E真 E U U路 UV
U真= UA + UV = ( I RA +UV)
∴ E测 =E真
r测 > r真
I
I
该电路电源内阻很大的情况.
练习：在测电源电动势和内电阻的实验中，已 知RA≈0.5Ω， RV≈6kΩ， （1）若被测电源电动势约6V，内阻约0.5Ω， 则应采用 甲 电路； （2）若被测电源电动势约2V，内阻约100Ω， 则应采用 乙 电路
R V 甲
A
R V A 乙
思考：没有电压表（或电流表）怎么办？
如果有两个已知阻值的电阻，用电压表或 电流表如何测量电源的电动势和内阻？ 1、I -R 法测 E、r
1 2
2、U-R法测 E、r
1
R1 R2
A
R1 R2
V
2
测定电动势内阻电路
A
v
A
U1=E-I1r
U2=E-I2r
E=I1(R1+r) E=I2 (R2+r) E= U1 + U1r / R1
A
v
U = E - Ir
1.误差来源是 电压表分流 ，造成 电流 表读数比真实值 偏小 2.如图是实验绘得的U-I图像，请用虚线画 出无误差的真实图像。
U
， I真=(IA +U/RV)
A
v
可见：E测 < E真
U1
I
IA I1 r测<r真
伏安法测E、r实验中测量值和真实值的比较2： 实验原理 U=E-Ir 1.误差来源是 电流表分压 ， 造成 电压 表读数比真实值 偏小