2025年高考物理一轮复习：实验11 测量电源的电动势和内阻.pdf

实验十一测量电源的电动势和内阻

夯实双星

基础梳理

1.实验目的

(1)进一步理解闭合电路欧姆律，掌握用电压表和电流表测电源电动势和内阻的方法.

(2)掌握用图像法求电动势和内阻的方法;理解并掌握路端电压〃与干路电流/的关系图像(即上

/图像)与纵、横坐标轴交点坐标的意义以及图像斜率的意义.

2.实验原理

本实验的依据是闭合电路的欧姆律，实验电路如图1所示.

看③

——0

图1

(1)公式法：改变变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组久/值，由U=E—Ir可得£

=〃+/],E=l/+Ir,解得£=#一件多测几组数据，分别求出几组£和「的值，然

2271—721\—h

后求出它们的平均值.

(2)图像法：改变A的阻值，多测几组久/值.实验中至少测出6组久/值，且变化范围要大

些，然后在小/坐标系中描点作图，所得直线与纵轴的交点即为电源电动势值，图线斜率的

绝对值即为内阻r的值.如图2所示.

图2

3.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.

4.实验步骤

(1)连接电路

电流表用0~0.6A量程，电压表用0〜3V量程，按图1连接好电路.

(2)测量与记录

①把滑动变阻器的滑片移动到使接入电路的阻值最大的一端.

②闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(/、㈤.用同样方法测量几

组/、〃值.

(3)数据处理、整理器材

①断开开关，拆除电路整理好器材.

②取坐标纸，以电流/为横轴,路端电压〃为纵轴,描绘出所记录的各组I、〃值的对应

点，连成八/图线.延长心/图线，它与坐标轴有两个交点，读取色进一步可以算出丁

如图2所示.

5.注意事项

(1)本实验采用伏安法，正确的实验电路为电流表外接法(电流表相对于电源外接，如图1所示),

不要接成电流表内接法(如图3所示).

(2)合理选择电压表、电流表量程.测一节干电池的电动势和内阻时，电压表选。〜3V量程，电

流表选0〜0.6A量程，滑动变阻器选0〜10Q.

(3)应使用内阻大些(用过一段时间)的干电池；在实验中不要将/调得过大；每次读完/和〃的

数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时£和r明显变化.

(4)在作小/图线时，要使较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的两侧，

不要顾及个别偏离直线较远的点，以减小偶然误差.

(5)干电池内阻较小时，〃的变化较慢，此时，坐标图中数据点将呈现如图4甲所示的状况，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些.此时图线与横

AU

轴交点不表示短路电流.另外，计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用「=引算出电池的

内阻工

图4

6.误差分析

(1)偶然误差

①由读数不准和电线性不良引起的误差.

②用图像法求£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，引起£、r变化的误差.

(2)系统误差

由于电压和电流内阻影响而