高中物理实验测定电源电动势和内阻

实验十测定电源电动势和内阻

【实验目的】

1、学会用电流表和电压表测量电源电动势和内阻。

2、熟练掌握电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法。

3、练习利用平均值法和图象法处理数据，提高实验的准确

度。

【教学重点】

用电流表和电压表测量电源电动势和内阻。

【教学难点】

练习利用平均值法和图象法处理数据，提高实验的准确度。【提问导入】

什么叫做电源的电动势？电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。那么是怎么测量出来的呢？

【实验原理】

如图所示电路中，根据闭合电路的欧姆定律可得

E＝U+Ir （1）

当改变R的阻值时，测出两组I、U值代入方程（1）中得

E＝U1+I1r （2）

E＝U2+I2r （3）

由（2）、（3）可以求出E、r，但误差可能很大，在实验中，为了减小误差，可以用图像法测电动势和内阻。

【注意事项】

1、为了使路端电压变化明显，电池的内阻应大一些。

2、干电池在大电流放电时，极化现象较严重，电动势E会

明显下降，内阻r会明显增大，因此，实验中电流不宜过

大，并应迅速读数，每次读完立即切断电源。

3、要测出不少于6组I、U数据，且电压U变化范围宜大

些，画U－I图象时，要使尽可能多的点在直线上，不在直

线上的点均匀分布在直线两侧。

【实验器材】

1、电池盒2个，

2、5号电池2节，

3、小开关，

4、伏特表，

5、安培表，

6、滑动变阻器，

7、导线6根。

【实验步骤】

1、用电压表直接接在电池两极，粗测电池的电动势。

2、确定电流表、电压表的量程，按照图1所示把器材连接

好。

3、检查无误后，将滑动变阻器的滑片置于阻值R最大，闭

合电键，读出电压表和电流表的示数，记录在表格中，然

后逐渐减小R的阻值，再测出5组电压和电流值，也记录

在表格中。

4、 在坐标纸上，以电流强度I 为横坐标，路端电压U 为纵坐标，建立坐标系，在坐标系描出以上测量数据所对应的点，用一条直线连接以上各点。即得电源的U －I 图像。直线与纵轴的交点表示电源电动势E ，直线与横轴的交点表示电源的短路电流I 短，电源的内阻r=短I E 。

【实验小结】