测量电源的电动势和内电阻
用伏安法测量电源的电动势和内电阻课件
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
U /V 1.60
1.50
1.40
1.30
1.20
1.10 I/A
1.00 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U外
E
Ua
a
Ub
0
Ia
r
开路电压E 短路电流Im
b
I
Ib 短路电流
下列是测量干电池旳电动势和内电阻旳两 个备用方案，哪个方案更合适？
1
2
方案1旳误差是因为电压表旳分流作用使得电 流表旳读数IA＜干路旳电流I。
U rI E
UV (I A IV )r RV
)r
E
UV
电压表准确 测定路端电压 因电压表分流 电阻箱电流略 小于干路电流
换元线性回归
E IRr
IR rI E
1 I
1 E
R
r E
R
E
1 I
r
E U U r R
U
r
U R
E
U 1 r R1 1
E
E
U /V 1.60
E 1.45V r 1.45
0.65 2.2
1.50
1.40
1.30
1.20
1.10
I/A 1.00
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
专题54 测量电源的电动势和内电阻(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题54 测量电源的电动势和内电阻特训目标特训内容目标1伏安法测电源的电动势和内电阻（1T—5T）目标2安阻法测电源的电动势和内电阻（6T—10T）目标3伏阻法测电源的电动势和内电阻（11T—15T）一、伏安法测电源的电动势和内电阻1．某实验小组测量一充电宝的电动势和内阻。
从说明书可知该充电宝的电动势约为5V，内阻很小，约0.1～0.3Ω，最大放电电流为2A。
（1）该小组将充电宝连接线的外绝缘层剥开，找出充电宝的正极和负极，将多用电表选择开关旋到10V直流电压挡，先进行机械调零，然后红、黑表笔分别接触充电宝的正极和负极，电表刻度盘如图甲所示，该读数为__________V。
（2）该小组想进一步精确测出该充电宝的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：A．电压表V（量程为6V，内阻约为5kΩ）B．电流表A（量程为3A，内阻约为0.6Ω）C．滑动变阻器R1（最大阻值为60Ω）D．定值电阻R0=3ΩE．一个开关及导线若干该小组设计了两种测量充电宝电动势和内阻的电路，图乙中__________（填“A电路”或“B 电路”）更为合理，理由是______________。
（3）该小组通过调节滑动变阻器，测得多组I、U数据，并在坐标纸上描点如图丙所示，请根据描出的点作出U-I图像_________。
（4）根据U-I图像，可求得该充电宝的电动势为__________V，内阻为__________Ω。
（结果均保留两位小数）（5）根据误差分析，该充电宝的电动势的测量值比真实值__________（填“偏小”或“偏大”），内阻的测量值比真实值__________（填“偏小”或“偏大”）。
【答案】 3.8B电路由于充电宝的内阻比较小，若用A电路测量，则改变滑动变阻器接入电路的阻值时，内阻分压小，导致外电路电压表示数变化不明显，不利于测量，误差较大；而采用B 电路测量时，定值电阻一方面起到保护电路的作用，另一方面，改变滑动变阻器接入电路的阻值时，电压表示数变化较为明显，测量误差小，得出的结果较为精确 5.00 0.13 偏小 偏小【详解】（1）[1]多用电表选择开关旋到10V 直流电压挡，最小刻度为0.2V ，故读数为3.8V 。
《测量电源的电动势和内电阻》 讲义
《测量电源的电动势和内电阻》讲义一、电源电动势和内电阻的概念在学习电学的过程中，电源的电动势和内电阻是两个非常重要的概念。
电源的电动势，简单来说，就是电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小。
它就好像是电源的“力气”，决定了电源能够提供多少电能。
比如常见的干电池，它的电动势通常是 15 伏，这就意味着它在理想情况下，能够提供 15 伏的电压。
而电源的内电阻呢，是指电源内部存在的电阻。
由于电源内部有各种物质和结构，电流在通过时会遇到阻力，这就是内电阻。
就好像是水流在管道中流动，管道内部的粗糙程度会对水流产生阻力一样。
二、测量电源电动势和内电阻的意义为什么要测量电源的电动势和内电阻呢？这对于我们理解和使用电源是非常重要的。
首先，知道了电动势和内电阻，我们就能更准确地了解电源的性能。
比如，在选择电源为某个电器供电时，如果电源的电动势不够大，或者内电阻过大，可能就无法满足电器的正常工作需求。
其次，通过测量和研究，我们可以判断电源的质量和老化程度。
新的电源通常电动势比较稳定，内电阻较小；而使用时间较长的电源，可能电动势会下降，内电阻会增大。
另外，在电路设计和分析中，准确掌握电源的电动势和内电阻，可以帮助我们更精确地计算电路中的电流、电压等参数，从而保证电路的正常运行和优化设计。
三、测量电源电动势和内电阻的方法接下来，我们来看看有哪些方法可以测量电源的电动势和内电阻。
1、伏安法伏安法是最常见的测量方法之一。
基本思路是通过改变外电路的电阻，测量出多组电源的路端电压和电流值，然后根据闭合电路欧姆定律来计算电动势和内电阻。
假设我们有一个电源，一个滑动变阻器，一个电流表和一个电压表。
将电源、滑动变阻器、电流表串联成一个回路，电压表并联在电源两端。
改变滑动变阻器的阻值，记录下对应的电流和电压值。
一般来说，要多测几组数据，这样可以提高测量的准确性。
根据闭合电路欧姆定律 E ＝ U ＋ Ir（其中 E 为电动势，U 为路端电压，I 为电流，r 为内电阻），我们可以得到一组方程。
《测量电源的电动势和内电阻》 讲义
《测量电源的电动势和内电阻》讲义一、电源的电动势和内电阻在电学中，电源是提供电能的装置。
电源的电动势是描述电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
通俗地说，电动势就像是电源的“力气”，决定了它能输出多少电能。
而电源的内电阻则是电源内部对电流的阻碍作用，就好像是电源内部存在的“小阻碍”。
我们以一个常见的干电池为例。
当电池没有接入电路时，其两端的电压大小就等于电动势。
但当电池接入电路后，由于内电阻的存在，输出的电压会比电动势小。
二、测量电源的电动势和内电阻的实验原理要测量电源的电动势和内电阻，常用的方法是伏安法。
伏安法的基本原理是闭合电路欧姆定律，即：＄E ＝ U ＋ Ir$，其中$E$表示电源的电动势，＄U$是路端电压，＄I$是电路中的电流，＄r$是电源的内电阻。
在实验中，我们改变外电路的电阻，测量多组电流和电压的值，然后通过数学方法来求解电动势和内电阻。
三、实验器材为了完成这个实验，我们需要准备以下器材：1、待测电源（比如干电池）2、电压表：用于测量路端电压，要选择量程合适的电压表，确保测量的准确性。
3、电流表：用于测量电路中的电流，同样要注意量程的选择。
4、滑动变阻器：通过改变电阻来调节电路中的电流和电压。
5、开关、导线若干四、实验电路图实验电路图有两种常见的连接方式：电流表内接法和电流表外接法。
1、电流表内接法将电流表与电源和电阻串联，电压表测量电流表和电阻两端的总电压。
这种接法适用于测量内阻较大的电源。
优点是测量的电压值比较准确，缺点是测量的电流值比实际通过电阻的电流值大，会导致测量的内电阻比实际值偏大。
2、电流表外接法将电压表直接测量电源两端的电压，电流表测量通过电阻和电源的总电流。
这种接法适用于测量内阻较小的电源。
优点是测量的电流值比较准确，缺点是测量的电压值比电源的实际电压值小，会导致测量的内电阻比实际值偏小。
在实际实验中，我们需要根据电源内阻的大小来选择合适的接法。
五、实验步骤1、按照所选的电路图连接好电路，注意开关要断开，滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大的一端。
测定电源电动势和内阻(共20张PPT)
A
r真
UV1 I A2
UV2 IA1
E真 UV2 IA2
RA
UV1 IA2
UV2 IA1
乙
E测
U V
I A r测
E测 UV1 IA1r测 E测 UV2 IA2r测
r测
UV1 IA2
UV2 IA1
E测 UV2 IA2
U I
V1 A2
UV2 IA1
对比系数得： E E r r R
r 测 > r真
答案 (1)2 (3)1＝（R1＋Rg）（R0＋r）·1＋R1＋Rg＋R0＋r (4)2.08(2.07～2.09
I
E
R
E
均可) (5)＝
四、命题考向：②结合实物图连接和实验注意事项考查
2．某同学为了测定一个笔记本电脑电池板的电动势和内阻。 (1)他先用多用电表直接测电池板的两极电压，应将红表笔接在电 池板的________(填“正”或“负”)极。 (2)接下来该同学用如图9的电路来完成电动势和内阻的测量，图9 中电压表和开关之间的3种连接方式，其中正确的是________。 (填“①”“②”或“③”)。
四、命题考向：③结合电路故障和实验原理考查
3．[2017·天津理综，9(3)]某探究性学习小组利用如图10所示的电 路电阻测R量1＝电9池.0的k电Ω，动为势了和方内便阻读。数其和中作电图流，表给A电1的池内串阻联r1一＝个1.0R0k＝Ω3，.0 Ω 的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三
)
I A
r真
V
V
E真
U V1 (1
r真 RV
)
IA1r真
E真
UV2 (1
测量电源的电动势和内电阻
实验 测电源的电动势与内阻
A
U测
V
UA
E,r
K
U真
U真 U测 UA
U
×
U真 U测
真实值
I
测量值
实验 测电源的电动势与内阻
例2 (2014·高考新课标全国卷Ⅰ)利用如图甲所示电路，可以 测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有： 待测电源，
电阻箱R(最大阻值为999.9 Ω)， 电阻R0(阻值为3.0 Ω)， 电阻R1(阻值为3.0 Ω)， 电流表A(量程为200 mA，内阻为RA＝6.0 Ω)，
实验 测电源的电动势与内阻
(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0 Ω 时电流表
的示数如图乙所示，读出数据，完成下表． 答：①___0_._1_1_0_____，②____9_.0_9__.
R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 1I/A－1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0
实验 测电源的电动势与内阻
例1 (2014·高考北京卷)利用电流表和电压表测 定一节干电池
的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．
(1)应该选择的实验电路是下图中的________(选填“甲”或
“乙”)．
甲
实验 测电源的电动势与内阻
(2)现有电流表(0～0.6 A)、开关和导线若干,以及以下器 材： A．电压表(0～15 V) B．电压表(0～3 V) C．滑动变阻器(0～50 Ω) D．滑动变阻器(0～500 Ω) 实验中电压表应选用_B__；滑动变阻器应选用__C___． (选填相应器材前的字母)
测电源电动势和内阻的几种方法
测电源电动势和内阻的几种方法、伏安法一一用电压表和电流表测量电源的电动势和内阻原理：用电流表和电压表分别测出电源的电流和电压，然后由闭合电路的欧姆定律列方程组求现电源的电动势和内阻；或者通过描点作出电源的U―― I图象，再根据图象来求电源的电动势和内电阻。
误差分析：用图象法，如图所示，第一种方法：E测VE真，r测＜r真第二种方法：E测=E真，r测＞「真例1 （2005年全国卷I）测量电源B的电动势E及内阻r （E约为4. 5V, r约为1. 5Q）。
器材：量程3V 的理想电压表V，量程0. 5A的电流表A （具有一定内阻），固定电阻R=4 Q，滑线变阻器R '，电键K，导线若干。
①画出实验电路原理图。
图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。
②实验中，当电流表读数为11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11 , I2 , U1, U2及R表示）例2 （2007宁夏卷）禾U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1.5 V，符号电压表：量程1 V,内阻998.3 Q ,符号电流表：量程1 A,符号滑动变阻器：最大阻值99999.9 Q，符号单刀单掷开关1个，符号导线若干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（）。
、伏阻法一一用电压表和电阻箱来测量电源的电动势和内阻原理：如图所示，通过改变电阻箱的阻值来改变电源的端电压，将电压和电阻值代入闭合电路欧姆定律表达式，列方程组来求得电源的电动势和内电阻。
当然也可以通过欧姆定律求出电路中的电流，然后通过描点作出电源的U――I图象来求出电源的电动势和内阻。
《电路》测电源电动势和内电阻
IV 1
U1测 Rv
E测
=
Rv Rv
r
E
I2测
I1测
E I短 = r
r测
=
Rv Rv
r
r
I
等效电源法 U＝E－Ir
+
-
+
-
E新
+
Rv Rv
r
E
-
r新
ห้องสมุดไป่ตู้
rR v Rv r
Rv r
电路动态分析法 U＝E－Ir 高考试题
R2=20Ω
I2=0.5A
R2=5Ω
I’2=1.6A
I=1A
R1=20Ω U外=10V U内=2V
R
A
Iv
U测 Rv
V
U测
E-（I测
U测 Rv
)r
V
为实际电压表
U测
Rv Rv
r
E-
rRv Rv
r
I测
A 为实际电流表
U
E
Rv E Rv r
U2测 U1测
0
U测
Rv Rv
r
E-
rRv Rv r
I测
如何减少误差？ 由图像得：当I=0时，
截距即为E测；斜率的 绝对值为r测。
IV 2
U 2测 Rv
六、注意事项 1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大些(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．测出不少于6组I和U的数据，且变化范围要大些，用方程组求解 时，类似于逐差法，要将测出的U、I数据中，第1和第4组为一组，第2 和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E、r值再求平均．
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。
高中物理课件 测量电源的电动势和内阻
(1)若考虑电流表、电压表内阻的影响，现希望能准确地测出这节干电池的电 动势和内阻，则应选择__________(选填“甲”或“乙”)电路进行实验.为了 调节方便，则滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)。 (2)在进行了正确的选择和操作后，某同学通过调节滑动变阻器的滑片得到两 组电流表与电压表的示数，分别为U1=1.0 V，I1=0.3 A；U2=0.7 V，I2=0.5 A。 由此可求得该干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。
1
2
3
4
5
6
U/V
I/A
4.断开开关，整理好器材。
【思考·讨论】 若使用旧电池进行该实验时，发现路端电压U随电流I变化仍不明显，用什么 方法可以使这个变化更明显一些。 提示：如图所示给电源串联一个定值电阻，既作为保护电阻，又可以增加电 源的等效内阻，使电压表的示数有明显的变化。
【数据的分析与处理】
类型二 创新型实验
【典例3】根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示的
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，在1、2位置处接一
电压传感器，可直接显示R0两端的对应电压U12。 对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目 的。根据实验数据，在 1 -R坐标系中描出坐标点，
三、实验原理与设计 1.伏安法： (1)原理图
(2)主方程：E=U+Ir。 (3)主要器材：滑动变阻器、电流表、电压表。 (4)实验设计：通过调节滑动变阻器，只需测出U、I的两组数 据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r。
2.安阻法： (1)原理图
(2)主方程：E=IR+Ir。 (3)主要器材：电阻箱、电流表。 (4)实验设计：通过调节电阻箱，只需测出R、I的两组数据，就可以列出 两个关于E、r的方程，从而解出E、r。
测电源电动势和内阻
第九节 实验——测电源电动势和内阻【实验原理】如图所示。
根据闭合电路欧姆定律Ir U E +=，用电压表测出路端电压，电流表测出干路电流，通过滑动变阻器触头的调节，读出两组U 、I 的值，得到方程组：⎩⎨⎧+=+=r I U E r I U E 2211 联立解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=--=2112211221I I U U r I I U I U I E 【数据处理】1．计算法：在这个实验中，可以根据上述的两个方程组，求解得到电源电动势E 和电源内阻r 。
方法虽然简单，但由于在实验中人为的主观因素比较大，所以误差可能很大2．图像法：这个实验中，我们常采用图像法求解电源电动势E 和电源内阻r 。
如图所示：总坐标轴U 描述的电路的路端电压，横坐标轴描述的是电路中的干路电流。
那么： 纵截距（图线与总坐标轴的交点）表示电路的开路电压，等于电源电动势E横截距（图线与横坐标轴的交点）表示电路的短路电流斜率的绝对值表示电源的内阻r ，有短I E r = 【误差分析】当电压表、电流表都是理想电表时，测量结果就和上面的结果一样。
但是，由于电压表的内阻不是无限大，电流表的内阻不是无限小。
所以，电压表或电流表就会对测量结果有影响，造成理论上的误差。
1、电流表外接：如右图甲所示，电压表测的是路端电压，但电流表测的不是干路电流——电压表分流了。
其干路电流 VA V A R U I I I I +=+=>I A 电压表测量的是路端电压外U 如右图中黑色线表示根据测量结果画出来的图线红色线表示理论上对应的真实图线图线中的P 点表示的物理意义是：电路中的路端电压为U ，电路中的干路电流为I 。
因为，干路电流V CE ZHEN I I I +=,所以，我们只需把P 点向右平移一小段距离I ∆（V I I =∆），就可以找到真实的路端电压和真实的干路电流所对应的点P ’。
当电压表的示数U 越来越小时，电压表中的电流I V 就越来越小，向右的平移量I ∆就越来越小。
测量电源的电动势和内阻的几种
O
0.5
0.7
2.8
R2
R1
R
S2
S1
V
E
a
b
2. (07宁夏)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1.5 V，符号 电压表：量程1 V，内阻998.3 Ω，符号 电流表：量程1 A，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 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。
E r
S
U1
V
R
A
考点5：误差来源
例一 用如图所示电路测电池的电动势和内电阻时，由于电压表的分流作用造成系统误差。U-I图象中一条是根据实测数据画出的，另一条是修正电压表分流所的误差后得到的，由图可知（ ）A.图线AB是根据实测数据画出的B.图线A′B是根据实测数据画出的C.路端电压越高，通过电压表的电流越大D.电动势和内电阻的测量值都小于真实值。
V
A
+
-
V
A
+
-
E r
S
由于知道电压表的内阻，所以用电流表内接法。
2. (07宁夏)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1.5 V，符号 电压表：量程1 V，内阻998.3 Ω，符号 电流表：量程1 A，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. 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。
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.
测量电源的电动势和内阻 (共18张PPT)
图像法
（1）以电压U为纵轴、电流I为横轴建立U—I坐标系, 合理选择标度，使图线分布空间大。
（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，以减小偶然误方法？
安阻法
原理公式 E IR Ir
｛ E I1R1 I1r E I2R2 I2r
A
V
E,r
S
E测 E真 r测 r真
【例2】某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学 想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只 借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为999.9 Ω，可当标准 电阻用）、一只电流表（量程Ig＝0.6 A，内阻rg＝0.1 Ω）和 若干导线。 （1）请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图甲中器 材的连接方式，把它们连接起来。
实验八 测量电源的电动势和内阻
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
【实验电路】
伏安法
【实验步骤】
1、电压表和电流表选择合适的量程， 按图连接好电路。
2、开关接通之前，滑动变阻器的阻 值调到最大。
3、闭合开关，调节滑动变阻器，使电表有明显示数，
（3）可使纵坐标不从零开始，此时图像与横轴交点
不再表示短路电流。
U
电动势E
纵坐标可以 不从0开始
斜率的绝对值表示内阻 r ΔU .
×
ΔI
电学实验：电源电动势和内电阻的测量
电学实验：电源电动势和内电阻的测量1．（1）某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表V2的内阻及电源电动势。
已知电压表V1量程为3V，内阻R V1=6000Ω，电压表V2量程也为3V，内阻R V2为几千欧（待测），电源电动势约为5V，电源内阻可忽略。
按以下步骤进行操作。
①按图甲所示原理图完成电路连接；②把R1、R2均调至最大阻值；③闭合开关S，调节R1、R2，使V1、V2均有合适示数，分别为U1、U2，若调U1的关系，此时电阻箱R2的阻值为1500Ω，则可知电压至U1、U2满足U2=23表V2的内阻R V2为___________Ω；④若将R1调至4000Ω并保持不变，调节R2，记录多组对应的U1、U2值，以U1为纵坐标，U2为横坐标描点作图，在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线，直线的纵截距为b，则电源的电动势为___________（用已知量和已测得量计算出结果）。
（2）用伏安法测量电源电动势和内阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。
按如图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。
①闭合开关S1、S2，灵敏电流计G的示数不为零，调节R和R＇使得灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数I1和U1；②改变滑动变阻器R、R＇的阻值，重新使得灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数I2和U2；③重复②操作，得到了多组I、U；④根据实验得到的多组数据作出的U-I图线如图丙所示，由此可得电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。
（结果均保留2位有效数字）【答案】300053b 2.0 1.0【详解】（1）根据并联电路规律可知U1=U2+U2R V2R2代入数据可得R V2=3000Ω④根据闭合电路欧姆定律有E=U1+(U1R V1+U2R V2)R1整理得U1=ER V1R V1+R1−R1R V1R V2(R V1+R1)U2 U1=3E5−45U2故b=3E5，E=53b（2）根据闭合电路欧姆定律有U=E−Ir所以U−I图像的斜率为k=−1.9−1.60.4−0.1Ω=−1.0Ω=−r所以电源的内阻r=1.0Ω，当I=0.1 A时，U=1.9 V，解得E=2.0 V。
测电源的电动势和内阻几种常用方法
测电源的电动势和内阻几种常用方法
本文介绍了测电源电动势和内阻的几种常用方法。
第一种方法是用电压表、电流表和可变电阻（如滑动变阻器）测量。
在电流表内接时，可以通过测量两组端电压U和
电流I值，然后通过公式E=U1+I1r和E=U2+I2r来求解电动势
E和内阻r。
也可以作U-I图像，通过调节滑动变阻器，取得
多组（U，I）值，在坐标中描点，连成直线。
需要注意的是，连直线的方法应该让尽可能多的点在直线上，直线两侧分布的点的个数大致均匀，偏离直线较远的点应该舍去。
纵轴截距的含义是电动势E，横轴截距的含义是短路电流I（注意纵坐标
要从开始），斜率的含义是电阻。
需要注意的是，误差分析应该考虑到E测＜E真，r测＜r真，采用这种接法时，使得内电阻和电动势测量的误差较小，一般采用这种接法测电动势和内电阻。
第二种方法是用电流表和电阻箱测量。
在测出两组I、R
值后，就能算出电动势和内阻。
原理公式是E=I(R+r)。
可以作
1-R图像，纵轴截距的含义是内阻r，斜率的含义是1/E。
第三种方法是用电压表和电阻箱测量。
在测出两组U、R 值后，就能算出电动势和内阻。
原理公式是E=U+U/R+r。
可以作1-U/R图像，纵轴截距的含义是1/E，斜率的含义是内阻r。
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。
感谢您的观看
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。
简论测电源电动势和内阻的方法及误差
简论测电源电动势和内阻的方法及误差测电源的电动势和内阻是电路实验中常用的方法，其目的是衡量电源的性能和质量。
下面将介绍一些常用的方法以及可能产生的误差。
一、测量电源电动势的方法：1.直接测量法：将电源接入一个回路，然后使用电压表直接测量电源输出的电压，即可得到电源的电动势。
这种方法简便易行，但不适合对于电动势变化较大的电源，因为电压表的量程有限，无法测量较高的电压。
2.电压比较法：使用一个已知电压输出的标准电源和待测电源串联，然后使用电压表测量两者的电压差。
通过比较两者的电压差，可以间接地得到待测电源的电动势。
这种方法适用于任何电源，但需要一个已知电压输出的标准电源作为参照。
二、可能产生的误差：1.电压表的误差：电压表的精度限制了测量结果的准确性。
常见的电压表的精度一般在0.1%~1%之间，因此需要选择合适的电压表来进行测量。
同时，在测量时要注意电压表的使用方法，如选择合适的量程、保持电压表和待测电源之间的接触良好等。
2.电源内部电阻的误差：实际电源的内阻会对电动势的测量结果产生影响。
当内阻较大时，待测电源的输出电压会因为内阻的电压降而降低，导致测量结果偏小。
因此，在测量电源电动势时，要选择内阻较小的电表和较低阻抗的回路，以减小内阻的影响。
3.电源状态的稳定性：电源的电动势可能会随着使用时间和负载的变化而发生变化。
为了减小这部分误差，可以在实验前对电源进行预热，使其稳定在一个状态。
同时，在测量时要尽量保持负载恒定，避免负载的变化对电源的输出造成干扰。
总结起来，测量电源电动势和内阻是电路实验中常见的操作，通过合适的方法和注意事项可以获得较为准确的结果。
同时，要注意选择合适的测量工具，并进行合适的校准和补偿，以减小实验误差。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
16
测定电池电动势还有另外两种方法:用电阻箱及一只 电表(电压表或电流表),试画出测量的电路图,需要测定的 实验数据?写出计算电动势及内阻的表达式。
A
R
R
V
E,r
K
r I1R1 I2 R2 I2 I1
E I1I2 (R1 R2 ) I2 I1
E,r
K
r R1R2 (U1 U2 )
15
2．系统误差 由于电压表分流 IV，使电流表示数 I 小于电池的输出电 流 I 真．I 真＝I＋IV，而 IV＝RUV，U 越大，IV 越大，它们 的关系可用图 4－3－3 乙表示．实测的图线为 AB，经 过 IV 修正后的图线为 A′B，可看出 AB 的斜率绝对值 和在纵轴上的截距都小于 A′B，即实测的 E 和 r 都小 于真实值．
E
E1
E2
...
En
,r
r1
r2
...
rn
n
n
8
2．图象法：以纵轴表示路端电压，横轴表示总电流， 建立直角坐标系，将所测多组相应的U、I值进行描点， 然后用平滑的曲线将各点连接起来．由U＝E－Ir知， U－I图象是一条斜向下的直线，如图4－3－2所示， 直线与纵轴的交点表示电源______电__动_，势与E 横轴交点 表示电源的______短__路__电__流(数I0 轴刻度从零开始)，图线 斜率的绝对值代表电源______内__阻_.r
10
注意事项
(3)作U-I图象时的注意点: 用作图法时，滑动变阻器阻值应在几欧至几十欧
的较大范围内变化，使各组数据差别大些，实验数据 要多取几组，
由于读数等偶然误差的存在，描出的点不完全在 同一直线上,
11
例题：用电流表和电压表测定电池的电动势E和 内电阻r，所用的电路如图4－3－6所示，一位 同学测得的6组数据如下表中所示．请分别用代 数法和图像法求出E和r.
U2 R1 U1R2
E U1U2 (R1 R2 )
U2R1 U1R2
17
组别
I/A
U/V
1
0.12
1.37
2
0.20
1.32
3
0.31
1.24
4
0.32
1.18
5
0.50
1.10
6
0.57
1.05
图4－3－6
12
图4－3－7
13
描点作图，舍去第四组数对应的点．图线如图4－3－8所示．
图4－3－8
14
误差分析
1．偶然误差 (1)由读数误差和电表线性不良引起误差． (2)由于导线与电池接触不好造成电池内阻不稳 定． (3)用图象法求E和r时，作图不准产生误差．
3
实验原理
3、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I1、I2，路端电压为U1、
U2，则代入，可获得一组方程：
A
U1 E I1r U2 E I2r
V从而计算出：源自E,rKr U1 U2 I2 I1
E I2U1 I1U2 I2 I1
4
实验仪器 伏特表、安培表、 滑动变阻器、开关、导线、 被测电池
4.3测定电池的电动 势和内阻
1
实验目的
(1)掌握用电压表和电流表 测定电源电动势和内阻的方法.
(2)学会用U-I图线处理数据的方法.
2
实验原理
1、根据闭合电路欧姆定律E=U外+Ir，
则 路端电压
U外=E-Ir.
2、改变负载电阻，可得到不同的路端电压.
E，r不变
负载R增大
电流I减小
U内减小
U外增大
5
实验步骤
(1) 连接电路，开始开关应处于断开状态,
滑动变阻器阻值调到最大.
(2) 检查:电表的指针是否指零 量程选择合适,
A
V
E,r
K
6
实验步骤
(3)闭合电键，调节滑动变阻器滑片的 位置，读出电流I、电压U的值, 重复 5 次 ,列表记录. (4)整理好器材,
7
数据处理
1．代数法：运用方程组，求解E和r. 利用所测U、I值多求几组E和r的值， 最后算出它们的平均值：
图4－3－2
9
(1)电池的选择: 注意事项
为使实验中U随I的变化明显，应选用内阻较大的电 池，可以用旧些的干电池，但过旧的电池虽然内阻大， 但电动势不稳定，也不宜使用. (2)防止电池极化:
电路中的电流较大时电池极化现象比较严重，会导 致电动势明显下降和内阻明显增大. 因此通电时间越 短越好，读完数据立即切断电源，要特别注意测量时 绝不允许负载短路.