电学实验5.测电源电动势和内阻（学生版） 2024届高考物理一轮复习讲义.pdf

电学实验5.测电源电动势和内阻

方法一.伏安法

一.实验目的

1.练习使用闭合电路欧姆定律。

2.利用闭合电路欧姆定律测电源电动势、内阻。

二.实验原理

根据闭合电路欧姆定律，列闭合电路欧姆定律的表达式E=U外+U内=U+Ir，描绘路端电压

与电流的关系，根据分析图像得到内阻斜率=r，及截距=E。

三.实验器材

待测电源、开关、导线、电压表、电流表、滑动变阻器、变阻箱等。

.电路设计

1.电路选择

1.采用限流接法

由于电路结构限制，测电源电动势及内阻时，只能采用限流接法。

2.采用电流表外接

由于待测电阻内阻一般较小，故电流表采用外接法。（与待测电源内阻分开）

注意：

若已知电流表内阻，用内接，最后减掉R。

A

2.器材选择

1.电表选择

1.电压表选择：

①电压表量程略大于电动势最好，但不可超过电动势2倍。

②但也不必非要大于E，只要接近电动势即可。

通常：0-3V。

2.电流表选择：

电流表量程需要大于或接近短路电流。

通常：0-0.6A。

3.若量程不够：

需要结合题目进行改装，通常已知电表内阻及定值电阻。

2.滑动变阻器选择

由于实验采用限流接法，故滑动变阻器不易太大，通常几倍于电源内阻，2r≤R≤10r。

V

一般选用10Ω或20Ω滑动变阻器。

五.实验步骤

以伏安法为例：

(1)电流表用0～0.6A量程，电压表用0～3V量程，按实验原理图连接好电路．

(2)把滑动变阻器的滑片移到一端，使其接入电路中的阻值最大．

(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(IU)．用同样

11

的方法测量几组IU值．

(4)断开开关，整理好器材．

(5)处理数据，用公式法或图像法求出电池的电动势和内阻

实验序号123456

IAIIIIII

／123456

UVUUUUUU

／123456

六数据处理

路端电压表达式：U=-rI+E

1．计算方法（待定系数法）

1221

IU－IU

E＝

E＝U＋Ir{

1112

解方程组{E＝U＋IrI－I求平均值

2221

U－U

r＝

12

I－I

2．图象法：

画出电源的U－I图象，如图所示，

由U＝－rI＋E{k＝－r

b＝E