学生实验：测量电源的电动势和内阻
高中物理测电源电动势和内阻实验报告
高中物理测电源电动势和内阻实验报告篇一：高中物理测定电源电动势和内阻总结测定电源电动势和内阻1. 实验原理本实验的原理是闭合电路欧姆定律．1) 具体方法a) 利用实验图10-1所示电路，改变滑动变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U、I值，由U＝E－Ir，可得：U1?E?I1r，U2?E?I2r，解之得：I1U2?I2U1?E??I1?I2??r?U2?U1?I1?I2b) 利用如实验图10-1所示的电路，通过改变R的阻值，多测几组U、I的值，并且变化范围昼大些，然后用描点法在U－I图象中描点作图，由图象纵截距找出E，由图象斜率tan?所示．?UE??r?IIm找出内电阻，如实验图10-2由于电源内阻r很小，故电流表对电源而言要外接，不然的话，测r?r?Rg内阻测量的误差太大．由于偶数误差的存在，方法的结果可能存在较大的误差，因此在实验中采取方法处理数据．2. 实验器材电流表、电压表、变阻器、开关、导线及被测干电池．3. 实验步骤1) 恰当选择实验器材，照图连好实验仪器，使开关处于断开状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值最大的一端．2) 闭合开关S，接通电路，记下此时电压表和电流表的示数． 3) 将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置，记下此时电压表和电流表的示数．4) 继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他几个不同位置，记下各位置对应的电压表和电流表的示数．5) 断开开关S，拆除电路．6) 在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴，作出U—I图象，利用图象求出E、r．4. 数据处理的方法1) 本实验中，为了减小实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据各次测出的U、I值，做U－I图象，所得图线延长线与U轴的交点即为电动势E，图线斜率的值即r为电源的内阻r，即?UE??IIm．如实验图10-2所示．2) 应注意当电池内阻较小时，U的变化较小，图象中描出的点呈现如实验图10-3所示状态，下面大面积空间得不到利用，所描得的点及做出的图线误差较大．为此，可使纵轴不从零开始，如实验图10-3所示，把纵坐标比例放大，可使结果误差小些．此时，图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势，但图线与横轴的交点不再代表短路状态，计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点，由它们的坐标值计算出斜率的绝对值，即为内阻r．5. 实验误差分析1) 偶然误差：主要于电压表和电流表的读数以及作U—I图象时描点不很准确．2) 系统误差a) 电流表相对电源外接如图，闭合电路的欧姆定律U=E-Ir中的I是通过电源的电流，而图1电路由于电压表分流存在系统误差，导致电流表读数（测量值）小于电源的实际输出电流（真实值）。
测量电源电动势和内阻实验报告
测量电源电动势和内阻实验报告测量电源电动势和内阻实验报告引言：电源是电路中不可或缺的组成部分，而电动势和内阻则是衡量电源性能的重要指标。
本次实验的目的是通过实际测量，探究电源的电动势和内阻的测量方法，并分析其对电路性能的影响。
实验装置和步骤：实验所用的装置包括直流电源、电压表、电流表和可变电阻。
具体步骤如下：1. 将直流电源连接至电路中，确保电路连接正确。
2. 将电压表并联至电源的正负极，测量电源的电动势。
3. 将电流表串联至电路中，测量电路中的电流。
4. 通过调节可变电阻，改变电路中的电阻值，并记录相应的电流和电压值。
实验结果：根据实际测量数据，我们得到了电源的电动势和内阻的数值。
以一组数据为例，电源的电动势为12V，内阻为2Ω。
通过多次实验，我们可以得到一系列的电动势和内阻数值。
讨论：在实验过程中，我们发现电源的电动势和内阻与电路的性能密切相关。
首先，电动势是电源提供给电路的电能，它决定了电路中的电流大小。
当电动势增大时，电路中的电流也会相应增大；反之，当电动势减小时，电路中的电流也会减小。
因此，电动势的大小对于电路的工作状态具有重要影响。
其次，内阻是电源内部的电阻，它会影响电源的输出能力。
当电路中的负载电阻较大时，内阻的影响相对较小；但当负载电阻较小时，内阻的影响就会显现出来。
内阻较大时，电源的输出能力较弱，电压下降较明显；而内阻较小时，电源的输出能力较强，电压下降较小。
因此，内阻的大小对于电源的稳定性和输出能力具有重要影响。
结论：通过本次实验，我们深入了解了电源的电动势和内阻的测量方法，并分析了其对电路性能的影响。
电动势和内阻是电源的重要指标，对于电路的正常工作和稳定性具有重要意义。
在实际应用中，我们应根据电路的需求选择合适的电源，以确保电路的正常运行。
总结：电源的电动势和内阻是电路中不可忽视的因素，它们对电路的性能和稳定性具有重要影响。
通过实际测量和分析，我们可以准确了解电源的电动势和内阻的数值，并根据实际需求选择合适的电源。
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）.
(课用)测量电源的电动势和内阻的几种方法
- I2 R2 - I1
U
真实值
考虑RA的实际影响，则有 E真=I1(R1+r+RA) E真=I2(R2+r+RA)
测量值
E真
=
I1 I2 (R1 - R2 I2 - I1
)
，
r真 =
I1 R1 - I2 R2 I2 - I1
- RA
I
方法三：U—R法
1
R1
考虑RV的实际影响，则有
S2
2
R2
E真
U1
U A = IRA
R1 V U1
A I1
Er S
“真实值”
UA1 = I1RA
｛E = U1 +UA1 + I1r ， E = U2 + UA2 + I2r ，
联立两式解得：
E=
I 1U 2 I1
-
I 2U 1 I2
r
=
U2 I1
- U1 - I2
-
RA
R2
VU1
U2
I2 A
Er S
“测量值”
注意：U1、U2都是路端电压，I1、I2都是干路电流（电路的总电流）。
实验中采用电压表和电流表测量电压和电流。
A R
V
R V
A
Er S
Er S
所以测量电源的电动势和内阻时电流表有两种接法：
外接法和内接法。不能用 Rx RV 或 Rx RV
RA Rx
RA Rx
来判断电流表的外接和内接。
若采用电流表外接法:
例：如图所示，用一个电流表和两个定值电阻测定电源电动
势和内电阻。试推导E、r表达式，并分析测量值与真实值关系。
实验：测电源的电动势和内阻
数据处理二
根据U-I图象，求出电源的电动势E和内阻r。可以 采用线性回归分析的方法，根据图象的斜率和截 距求出E和r的值。也可以采用公式法，根据E=U/I 和r=ΔU/ΔI计算E和r的值。
数据处理四
整理实验报告。在实验报告中，应包括实验目的 、实验器材、实验步骤、数据记录和处理、误差 分析等内容。同时，还应根据实验结果进行讨论 和总结，提出改进意见和建议。
了解误差分析和减小误差的方 法，如多次测量取平均值、改 进实验方法等。
学会利用图像法处理实验数据 ，如绘制U-I图像、求斜率和截
距等。
培养分析问题和解决问题的能 力，提高实验技能和科学素养 。
02
CATALOGUE
实验原理
电源电动势的定义和测量方法
电源电动势
电源在单位时间内将正电荷从负 极移至正极所做的功，通常用E表 示。它是电源的一种特性，与外 电路无关。
04
CATALOGUE
实验结果分析
数据处理和误差分析
数据处理
通过测量电源在不同负载下的电压和电流，绘制出电压与电 流的关系图，并利用线性拟合方法求出直线的斜率和截距。
误差分析
根据测量数据，计算出电动势和内阻的测量值，并分析误差 来源，如电压表、电流表、电源内阻等引起的误差。
实验结果与理论值比较
数据记录和处理
数据处理一
根据实验数据绘制U-I图象。在图象上标出各点， 并使用平滑的曲线连接各点。注意，应确保图象 的线性关系良好，以便准确求出电动势和内阻。
数据处理三
对实验结果进行误差分析。误差可能来源于电路 连接、仪器误差、读数误差等方面。通过误差分 析，可以了解实验的准确性和可靠性，并对实验 结果进行修正。
调节可变电阻箱，使电阻值从 零逐渐增大，同时观察并记录 电流表和电压表的读数。注意 ，在调节电阻时，应缓慢进行 ，避免电流表和电压表读数发 生突变。
测电源电动势和内阻实验报告
测电源电动势和内阻实验报告实验名称：测电源电动势和内阻实验目的：掌握测量电源电动势和内阻的方法，了解电源的实际特性及其参数。
实验仪器：数字万用表，电流表，电阻箱，直流电源。
实验原理：根据欧姆定律和基尔霍夫定律，可以得出电源电动势与电池内阻的计算公式。
电源电动势U=E-Ir；其中，E表示电源电动势，I表示电路中的电流，r表示电池的内阻。
内阻的计算公式为：r=(E-U)/I。
实验步骤：1、将电阻箱调整到最大电阻，断开输出端，使电源仅提供开路电压U0。
2、连接电路：将电源的正极接到正极线圈的一端，电源负极和电阻箱依次接在另一根导线上，再接在负极线圈一端。
3、用万用表测量正负极线圈间的电压U1，即电动势E。
4、打开电路，用万用表测量电路中的电流I。
5、再用万用表测量电路中的电压U2，即终端电压。
6、根据公式计算内阻r=(E-U2)/I，得出结果。
7、将电阻箱的电阻分别减小数倍，重复以上步骤，测量内阻。
实验结果与分析：第一次测量得到电动势E=12V、电流I=0.5A、终端电压U2=11.5V，计算得到内阻r=(E-U2)/I=1Ω。
第二次测量时，将电阻减小到一半，得到的内阻为0.5Ω。
第三次测量时，将电阻减小到1/3，得到的内阻为0.333Ω。
由此可知，当电路中电流增大时，电池的内阻也随之减小。
而当电路中电流较小时，电池的内阻相应地较大。
实验结论：1、本实验通过实验测量的结果说明，电池的内阻会影响到电路中的电流和电压。
2、本实验中得到的电池内阻值随着电路中电流增大而逐渐减小。
3、本实验结果表明，电池内阻对电池的使用寿命和性能有重要影响。
因此，在电池选择和使用过程中，应该充分考虑其内阻值。
实验三测定电源的电动势和内阻
实验三:测定电源的电动势和内阻一．实验目的测定电池的电动势和内电阻。
二．实验原理如图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 、r 值，最后分别算出它们的平均值。
此外，还可以用作图法来处理数据。
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值，图线斜率的绝对值即为内电阻r 的值。
三．实验器材 待测电池，电压表（0-3V ），电流表（0-0.6A ），滑动变阻器（10Ω），电键，导线。
四．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（I 1、U 1），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。
五．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。
这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。
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）。
教科版高中物理必修第三册第二章第7节实验：测量电源的电动势和内阻
由图线可较准确求出该电源电动势E= 1.50 V;
内阻r= 0.85 Ω.
U/V
V A
图甲
图乙
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
I/A
0.8 0 0.1 0.2 0.3 0.4
计算：图线的斜率为0.7/0.37=1.85Ω r=1.85-RA=0.85 Ω
课堂例题
例1. 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据 在下图中画出U—I图线，并根据图线读出电池的电动
势E= 1.48 ，电池的内阻 r = 0.76 Ω .
I(A) U(V) 0.12 1.37 0.20 1.32 0.31 1.24 0.35 1.20 0.50 1.10 0.57 1.05
×
ΔI
×
×
×
纵坐标可以 不从0开始
×
I
动手实验
按电路图连接测得5-6组数据，并在
坐标中作出U-I图像，根据图像求得电动
势和内阻。
注意事项：
1.电池选取:应选用内阻较大的电池(选用已使用过一段时间的干电池) 2.实验操作 实验中不宜将电流调得过大,电表读数要快,每次读完数后立即断 开开关. 4.描点画图: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.纵轴标度的确定:画 U I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是依 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.
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。
测定电源的电动势和内阻(实验报告)
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．
1
2
3
4
5
6
U/V
I/A
实验数据分析处理
实验结论
实验注意事项
1、为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些（选用已使用过一段时间的干电池）．?
2、要测出不少于6组的（I，U）数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值．?
3、干电池在大电流放电时极化现象严重，电动势E会下降，内阻r会增大，故每次读完数立即断电。
实验报告
姓名：
班级：年级班
实验时间：实Leabharlann 名称测定电源的电动势和内阻
实验目的
1．掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法．
2．学会用图象法求电源的电动势和内阻．
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、坐标纸、刻度尺、铅笔等．
实验原理
由闭合电路欧姆定律有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。
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。??
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。
实验：测定电源的电动势和内电阻
*1．如图为某次测定电源的电动 势和内阻所作的图象，有关这个
图象的说法正确的是( AD) A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3 V B．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 A C．根据r＝E/I短，计算出待测电源内阻为5 Ω D．根据r＝ΔU/ΔI，计算出待测电源内阻为1 Ω
【解析】由U－I函数图象知，U＝－rI＋E.关键是纵轴起点 不是0，而是2.4 V．因此横轴交点不再是I短，I短≠0.6 A，B、 C错误，A、D正确．
六、误差分析
1. 每次读完电表示数没有立即断电，造成E、r变
化．
2. 测量电路存在系统误差，实验电路采用电流表
内接法时，I真＝I测＋IV，未考虑电压表的分流，实 验电路电流表外接法时，电路中U真＝U测＋UA，未考 虑UA. 3. 用图象法求E、r时，作图不准确造成偶然误
差．
元贝驾考 元贝驾考2016科目一 科 目四
(1)安阻法 用一只电流表和电阻箱(或双电阻)测量，电路如 图甲所示，测量原理为 E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)， 由此可求出 E 和 r. 即 E＝I1I2I2R－1－I1R2，r＝I1RI12－ －II21R2
(2)伏阻法 用一只电压表和电阻箱(或双电阻)测量，电路如 图乙所示，测量原理为 E＝U1＋UR11r，E＝U2＋UR22r， 由此可求出 E 和 r. 即 E＝UU1U1R22－R2U－2RR11，r＝UU21－ R1－U2UR1R1R22
(d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)； (e)滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)； (f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)． 那么
(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择______ V， 电流表的量程应选择______A；R0应选择______ Ω的定 值电阻，R应选择阻值范围是______ Ω的滑动变阻器． (2)引起该实验系统误差的主要原因是___________．
实验报告：测电源电动势和内阻
物理实验报告单年级: 姓名: 实验时间: 实验名称测电源电动势和内阻实验目的测定电池的电动势和内阻实验原理伏安法：E=U+Ir根据闭合电路欧姆定律，闭合电路中的电流I与电源电动势E、外电压以及电源内阻r的关系为E = U + I r电源的电动势E及内阻r是固定的，当外电阻R增大时，电路中的电流减小，内电路上的电压减小，端电压增大。
因此我们可以通过改变外电阻R，得到两组端电压U1、U2及电路中的电流I1、I2，并可列出两个方程：⎩⎨⎧+=+=rIUEIUE2211r解此二元一次方程组，就可得到电源的电动势E及内阻r实验器材干电池一节、安培表、伏特表、滑动变阻器（最大阻值10~20Ω）、开关一个、导线若干实验步骤（1）按照如图所示实验电路进行连接；（2）接通电路，将滑动变阻器调节到一个适当的值，测出端电压和电路中的电流，将数据填到实验表格中；（3）改变外电阻的值，再测出一组端电压和电流的值，将数据填到教材中的实验表格中；（4）重复上面步骤（2）和（3），得到6组数据。
数据采集1 2 3 4 5 6 电压U电流I数据处理（1）计算法求E、r：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值再求平均值．rIuEr IuE2211+=+=211221I-IuI-uIE=2112I-Iu-ur=（2）作图法纵轴U表示路端电压，横轴表示闭合电路中的电流，由E=U+Ir 得；U=E-Ir ，U与I是一次函数，是一条倾斜的直线。
①图线与纵轴交点为电动势E②图线与横轴的交点为短路电流③图线的斜率表示内电阻r＝⎪⎪⎪⎪ΔUΔI误差分析本实验的误差分析对于（甲）电路，U值正确，I值偏小，I真=I测+Iv，Iv=U／Rv，U趋于零时，Iv也趋于零，关系图线见（甲）图。
由图可知E测<E真、r测<r真，对于图（乙）电路，由图可知：E测＝E真，r测＞r真（内阻测量误差非常大）。
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 S1 2 3 4 5 6U/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．。
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.
第5讲 实验：测定电源的电动势和内阻
第5讲实验：测定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1．用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量。
如图甲所示：测出两组U、I值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：E＝U＋Ir。
2．用电流表、电阻箱测量。
如图乙所示：测出两组I、R 值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：E＝I(R＋r)。
3．用电压表、电阻箱测量。
如图丙所示：测出两组U、R 值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：E＝U＋UR r。
下面以图甲所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。
三、实验器材电池(待测电源)，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，导线，坐标纸。
四、实验步骤1．确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。
2．把滑动变阻器滑片移到电阻阻值最大的一端。
3．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组电压、电流值。
4．断开开关，整理好器材。
5．数据处理：在坐标纸上作U－I图线，求出E、r。
五、数据处理1．公式法：原则上，利用两组U、I数据，根据公式E＝U ＋Ir便可得到E、r，但这样误差较大，为减小误差，可测多次求平均值。
2．图象法：将多组U、I数据描在坐标纸上，利用图线求解电动势和内阻。
(1)图线的纵坐标是路端电压，横坐标是干路电流，根据U ＝E－Ir，图线是向下倾斜的直线。
(2)电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的U－I图线中，E、r不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化。
(3)实验中至少得到5组以上实验数据，画在坐标纸上拟合出一条直线。
要使多数点落在直线上，且分布在直线两侧的点个数大致相等。
(4)将图线延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就等于电动势。
横轴截距点(路端电压U＝0)意味着短路情况，它的数值等于短路电流。
特别提醒(1)两个截距点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。
测量电源电动势和内阻实验报告
测量电源电动势和内阻实验报告引言在电路实验中，测量电源的电动势（EMF）和内阻是非常重要的，因为它们可以帮助我们了解电源的性能和电路的稳定性。
本实验旨在通过一系列测量步骤，测量电源的电动势和内阻。
实验材料•一个直流电源•一个电阻箱•一个安培计•一根连接电线•一个电压表•一个电流表•一台万用表实验步骤步骤一：准备工作1.将直流电源连接到电阻箱，并将电阻箱的阻值设置为一个已知的数值，例如100欧姆。
2.将电阻箱的一个端口连接到安培计的输入端，将另一个端口连接到电源的正极。
步骤二：测量电源的电动势1.将电压表的红色探头连接到电源的正极，将黑色探头连接到电源的负极。
2.打开电源，记录电压表上显示的电压数值，这个数值即为电源的电动势。
步骤三：测量电源的内阻1.将电压表和电流表并联连接到电源的正负极。
2.打开电源，记录电流表上显示的电流数值。
3.通过万用表测量电压表的内阻，记录下内阻的数值。
步骤四：更改电阻箱的阻值1.改变电阻箱的阻值为另一个已知数值，例如200欧姆。
2.重复步骤二和步骤三，测量电源的电动势和内阻。
数据处理和分析根据实验步骤中记录的数据，可以计算出电源的电动势和内阻。
电源的电动势计算公式电源的电动势可以通过测量得到的电压和已知的电阻值计算得出，公式为：EMF = V + I * R其中，EMF为电源的电动势，V为测量得到的电压，I为测量得到的电流，R为已知的电阻值。
电源的内阻计算公式电源的内阻可以通过测量得到的电压、电流和已知的电阻值计算得出，公式为：r = (V - EMF) / I其中，r为电源的内阻，V为测量得到的电压，EMF为电源的电动势，I为测量得到的电流。
根据上述公式，可以根据实验中记录的数据计算出电源的电动势和内阻，并进行数据处理和分析。
结论通过实验测量和计算，我们得到了电源的电动势和内阻。
这些数据对于电路设计和性能分析非常重要。
实验结果可以帮助我们了解电源的质量和电路的稳定性，并为进一步的电路设计和优化提供参考。
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答案:(1)R1 (2)见解析 (3)1.47(1.46～1.48 均对) 0.83(0.81～0.85 均对)
3.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材: 例3. A.干电池 E(电动势约为 1.5 V、内电阻约为 1.0 Ω ) B.电压表 V(0～15 V) C.电流表 A(0～0.6 A、内阻 0.1 Ω ) D.电流表 G(满偏电流 3 mA、内阻 Rg=10 Ω ) E.滑动变阻器 R1(0～10 Ω 、10 A) F.滑动变阻器 R2(0～100 Ω 、1 A) G.定值电阻 R3=990 Ω H.开关、导线若干 (1)为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是 (填写“R1”或“R2”); (2)请在线框内画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用 器材的符号;
【实验电路】
伏安法
【实验步骤】
1、按图连接好电路，开关应处于断开
状态,滑动变阻器的阻值调到最大
2、电压表和电流表选择合适的量程
3、闭合开关，调节滑动变阻器，使电表有明显示数， 记录第一组数据（I1、U1），第二组数据（I2、U2）， 用同样的方法多测几组I、U的值
4、断开开关，整理好器材
实验电路及其实物连线图
(3)如图所示为某一同学根据他设计的实验,绘出的 I1 I2 图线(I1 为电流表 G 的示数,I2 为电流表 A 的示数),由图线可求得被测电池 的电动势 E= V,内电阻 r= Ω.
解析:从实验操作方便和安全角度出发,滑动变阻器选小阻值、大额 定电流的 R1;所给器材中电压表量程过大,不能选用,需要把电流表 G 与 R3 串联,被测量干电池的内阻很小,电流表相对电源用外接法,电 路图如图所示;图像与纵轴的截距为 1.47 mA,为断路时通过电流表 G 的电流.断路电流乘以(R3+Rg)等于 1.47 V,为干电池电动势;图线的斜 率为干电池内阻 r=0.83 Ω.
E U Ir
E=1.5V r=1Ω
｛
E 1.3 0.2r E 1.2 0.3r
问题思考
问题1：如何测量一节干电池的电动势 和内阻？
学生实验：测量电源的电动势和内阻
【实验原理】
闭合电路欧姆定律
E U Ir
【实验器材】
待测电源，电压表，电流表，滑动变阻器，开关， 导线若干
×
ΔI
×
× × ×
纵坐标可以 不从0开始
I
动手实验
按电路图连接测得5-6组数据，并在 坐标中作出U-I图像，根据图像求得电动 势和内阻。
注意事项：
1.电池选取:应选用内阻较大的电池(选用已使用过一段时间的干电池)
2.实验操作 实验中不宜将电流调得过大,电表读数要快,每次读完数后立即断 开开关. 4.描点画图:画 U I 图线时,应使图线通过尽可能多的点,并使不在直
U/V
1. 5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8
V
A
图甲 图乙
I/A 0 0.1 0.2 0.3 0.4
计算：图线的斜率为0.7/0.37=1.85Ω
r=1.85-RA=0.85 Ω
课堂练习
1.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方 法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是 （ C ）
V表+电阻箱
v
E=U+Ur/R
例1. 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据 在下图中画出U—I图线，并根据图线读出电池的电动 势E= 1.48 ，电池的内阻 r = 0.76 Ω .
I(A) 0.12 0.20 0.31 0.35 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.20 1.10 1.05 U/
2、图像法
（1）以电压U为纵轴、电流I为横轴建立U—I坐标系, 在坐标系平面内描出各组(U,I)值所对应的点 （2）尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的 点大致均匀分布在直线两侧，以减小偶然误差 （3）由于干电池内阻较小,U的变化较小，可使纵坐 标不从零开始，此时图像与横轴交点不再表示短路电 U 流 ΔU 电动势E . 斜率的绝对值表示内阻 r
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.纵轴标度的确定:画 U I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是依 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.
问题思考
2、已知太阳能电池组的电动势约为8V，短路电流约为4mA， 为了精确测出它的电动势和内阻，除导线和开关外，可供选择的 仪器有： A. 电流表, 量程5mA，内阻约10Ω B. 电流表, 量程20mA，内阻约40Ω V C. 电压表, 量程5.0V，内阻约5kΩ A D. 电压表, 量程15V，内阻约15kΩ E. 滑动变阻器电阻4 kΩ F. 滑动变阻器电阻40 kΩ (1) 为使实验尽可能方便、准确，仪器应选 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 。测得的内电 阻和真实值相比较 偏大 。(填偏大、偏小或相等)｛E I R I r Nhomakorabea2 2 2
E I1R1 I1r
A
E测 E真
r测 r真
V
E,r S
方法汇总：测定电动势内阻电路
A
V、A表+变阻器
v
A
E=U+Ir
A表+电阻箱 E=IR+Ir
U1=E-I1r U2=E-I2r
E=I1(R1+r)
E=I2 (R2+r) E= U1 + U1r / R1 E= U2 + U2r / R2
2.5 学生实验：测量电源的电动势和内阻
知识回顾：
1、闭合电路欧姆定律
E I Rr
U/V
2、电源电动势与内、外电压关系
E U 外 U内 U Ir
由U =E -Ir 可知，U 是I 的一次函数。
E
0
I短 I/A
（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E（I=0）
（2）图象在横轴上的截距为短路电流I短 （U=0）
A V
E,r S
A V
E,r S
问题2：两个电路图在测量电源电动势 和内阻实验中有什么区别？
【误差分析】
A
V
E,r S
误差由电压表的分流引起， 把电压表和待测电源看作是 一个等效电源 E测<E真 r测 < r真
A V
E,r S
误差由电流表的分压引起， 把电流表和待测电源看作是 一个等效电源 E测=E真 r测 > r真
仪器选择：
电流表： 0～0.6A 电压表: 0～3V A
v
甲
滑动变阻器: 由测量电流确定，一般电流 在0.2A-0.4A,选用阻值较小 的，便于调节
【数据处理】
1、解析法
取两组实验数据代入方程 E和r
｛E U I r
2 2
E U1 I1r
求得结果
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再求平均值
· ·
· ·
· ·
I/
例2.某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已 知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1Ω，电压表(0-3V,3kΩ), 电流表(0-0.6A,1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω 2A)和 R2(100Ω 0.1A)各一只; (1)实验中滑动变阻器应选用 R1 (选填R1或R2). (2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路. (3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图线, 由图线可较准确求出该电源电动势E= 1.50 V; 内阻r= 0.85 Ω.
A ．测出两组 I 、 U 的数据，代人方程组： E ＝ U 1 十 I 1 r 和 E ＝ U 2 十 I2r，求出E和r B．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均 值 C．测出多组I、U的数据，画出U－I图象，再根据图象求E、r D．多测出几组I、U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测 出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出 内电阻。
问题思考
问题3：你还能想出哪些方法来测量 电源的电动势和内阻？
伏阻法
该电路适用于滑动变阻器阻值很小(电源内阻很小)的情况
U 原理公式 E U r R
｛
A V
E,r S
U1 E U1 r R1 U2 E U2 r R2
E测 E真
r测 r真
安阻法 该电路适用于滑动变阻器阻值很大 (电源内阻很大)的情况 原理公式 E IR Ir
（3）图象斜率的绝对值为电源内阻
r E U I短 I
新课引入
1.如图所示, 当开关闭合时,电压表示数U1=1.3V,电流表示数 I1=0.2A;移动滑动变阻器滑片位置,电压表示数U2=1.2V,电流表 示数I2=0.3A.（电表均为理想电表）求电源的电动势E和内阻r
解：根据闭合电路欧姆定律