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实验：电池电动势和内阻的测量
复习回顾：
2、电源电动势与内、外电压关系
1、闭合电路欧姆定律
E
I短
（2）图象在横轴上的截距为短路电流I短
（U=0）
（3）图象斜率的绝对值为电源内阻
（I=0）
I/A
U/V
0
（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E
由U =E -Ir 可知，U 是I 的一次函数。
1、给你一节使用过的干电池、一个滑动变阻器、一块电流表、一块电压表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。
A
V
S
R
原理：E=U+Ir
思考：
伏安法
2、给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、一块电流表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。
E=I1(R1+r)
E=I2 (R2+r)
A
R
K
原理：E=I（R+r)
安阻法
3、给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、一块电压表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。
V
R
K
原理：E=U +
U
R
r
伏阻法
一、伏安法测电源电动势和内阻实验
1、基本原理
Ｕ：路端电压
只要测出几组（至少两组）U、I值就可求出E、r
闭合电路的欧姆定律：Ｅ＝Ｕ＋Ｉr
Ｉ：通过电源的电流
2、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
3、实验基本电路
4、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，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，并记录在表格当中。
（4）断开开关，拆除电路，整理好器材。
把所测量的数据代入E=U+Ir，
计算出
同理，把其它几组 r2、r3、E2、E3算出来，
用公式
即为所测电源的电动势和内阻。
①解析法
5、实验数据处理
优点是理论较简单,缺点则是不够简便、直观
I
U
×
×
×
×
×
②图像法
电动势E
纵坐标可以不从0开始
斜率的绝对值表示内阻
（1）以电压U为纵轴、电流I为横轴建立电源的U—I坐标系,合理选择标度，使图线分布空间大。
（2）把测出的多组U、I值，在U-I图中描点画线，使U-I图像的直线尽量多地通过这些点,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。
思考：两个电路图在测量电源电动势和内阻实验中有什么区别？
A
V
S
E,r
A
V
S
E,r
电流表内接法:
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
电流表外接法：
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
1、电流表内接法：根据闭合电路欧姆定律 ， 则有：
E测 = U1+ I1r测 （1） E测 = U2+ I2r测 （2）
解得： E测= r测=
如考虑电压表的内阻，则有：
解得：
6、系统误差分析 ——电流表内接法
可见电动势和内阻的测量值都小于真实值：
E测 r 测 < r真
真实值
测量值
6、系统误差分析 ——图象比较
1、电流表内接法：
0
E测 r 测 < r真
E测
E真
6、系统误差分析 ——电流表外接法
2、电流表外接法：根据闭合电路欧姆定律
测量值仍为： E测= r测=
考虑电流表的内阻，则有：
解得：
可见电动势的测量值等于真实值，而内阻的测量值大于真实值：
E测 = E真
> r真
真实值
测量值
0
E测 = E真
r 测 > r真
E测
6、系统误差分析 ——图象比较
2、电流表外接法：
6、系统误差分析 ——等效变换
1、电流表内接法时，相当于电压表和电源并联，当外电路断开时，电源和电压表构成回路，故 ， E测=U＜ ；r测= ＜ ；因为RV>> ，故误差非常小，因此采用内接法。
2、电流表外接法时，把电流表的内阻等效进电源内阻里，测出的电动势是真实的，但r测=r真+RA ，r测 的误差非常大，故不采用外接法，但如电流表的内阻是已知的，则可采用外接法。
7、重要注意事项
（1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片位置——阻值最大
（2）使用旧电池（内阻较大，路端电压变化明显）
（3）实验中将电流不要太大，每次读完数后立即断电
（4）画U--I 图，描点连线时，应使图线通过尽可能多的点，使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，偏离直线太远的点可舍去。
（5）画U--I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，
横坐标必须从0开始
(这时图线与横轴的交点不再是短路电流)
测定电池电动势和内阻的
实验创新
二、安阻法测电源电动势和内阻实验
原理公式
｛
只要用电流表和电阻箱测出I、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，从而解出E、r，
图像法
误差来源 ：误差来源于电流表的分压，测得电动势无偏差，内阻偏大。若已知电流表内阻，可消除测内阻的误差。
三、伏阻法测电源电动势和内阻实验
原理公式
｛
只要用电压表和电阻箱测出U、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，
图像法
误差来源 ：误差来源于电压表的分流，测得电动势和内阻均偏小。
最大处
3.3
1.0

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