1、一、實驗目的 (1)掌握用電壓表和電流表測量電源電動勢和內(nèi)阻的方法。 (2)學會用圖象法求電源的電動勢和內(nèi)阻。2.4 測量電源電動勢和內(nèi)阻交流討論： 請結合閉合回路的歐姆定律（電路的串并聯(lián)關系），設計電路圖測量電源的電動勢和內(nèi)阻。試畫出你設計的電路圖，并寫出你的實驗原理表達式。二、實驗原理 1實驗依據(jù): 閉合電路歐姆定律。 2實驗電路: 如圖所示練習：教材P62第2題、第3題思考： 若考慮電壓表和電流表內(nèi)阻，E、r的真實值如何計算？4作圖法數(shù)據(jù)處理如圖所示。(1)圖線與縱軸交點為E。思考：若考慮電壓表和電流表內(nèi)阻，我們計算得出E、r的真實值比測量值大，請問如何借用U-I圖像分析得到該結論。交流

2、討論：教材P61圖2-5-2通常稱為電流表的外接法，我們也通過公式分析法和圖像分析法分析了該實驗誤差，能否在此實驗設計的基礎上加以改進？并分析你改進后的實驗原理和誤差分析。方案一：電流表內(nèi)接法思考： 若考慮電壓表和電流表內(nèi)阻，E、r的真實值如何計算？思考：若考慮電壓表和電流表內(nèi)阻，我們計算得出E的真實值等于測量值， r的測量值比真實值大，請問如何借用U-I圖像分析得到該結論。其他設計： 四、實驗步驟 (1)電流表用0.6 A量程，電壓表用3 V量程，按圖連接好電路。 (2)把變阻器的滑片移動到使阻值最大的一端。 (3)閉合開關，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1，U1)。用同樣

3、方法測量出多組I、U值。填入表格中。 (4)斷開開關，拆除電路，整理好器材。三、實驗器材 電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、坐標紙、刻度尺、鉛筆等。 五、數(shù)據(jù)處理 本實驗中數(shù)據(jù)的處理方法： 一是聯(lián)立方程求解的公式法， 二是描點畫圖法。I/AU/V第6組第5組第4組第3組第2組第1組 方法一：聯(lián)立六組對應的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足關系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r讓第1式和第4式聯(lián)立方程，第2式和第5式聯(lián)立方程，第3式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三組E、r，取其平均值作為電池的電動勢E和內(nèi)阻r的大小。六、注意事項 (1)為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些

4、(選用已使用過一段時間的干電池)。 (2)在實驗時，電流不能過大，通電時間不能太長，以免對E與r產(chǎn)生較大影響。 (3)要測出不少于6組的(I，U)數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，然后用方程組求解，并求平均值。 (4)畫UI圖線時，由于讀數(shù)的偶然誤差，描出的點不在一條直線上，在作圖時應使圖線通過盡可能多的點，并使不在直線上的點均勻分布在直線的兩側，個別偏離直線太遠的點可舍去。這樣就可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。 (5)由于干電池的內(nèi)阻較小，路端電壓U的變化也較小，這時畫UI圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當值開始(橫坐標I必須從零開始)。但這時圖線和橫軸的交點不再

5、是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電源電動勢，圖線斜率的絕對值仍為內(nèi)阻。七、誤差分析 1偶然誤差 (1)由讀數(shù)不準和電表線性不良引起誤差。 (2)用圖象法求E和r時，由于作圖不準確造成的誤差。 (3)測量過程中通電時間過長或電流過大，都會引起E、r變化。 2系統(tǒng)誤差 由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導致的誤差。 (1)如圖實甲所示，在理論上EU(IVIA)r，其中電壓表示數(shù)U是準確的電源兩端電壓。而實驗中忽略了通過電壓表的電流IV而形成誤差，而且電壓表示數(shù)越大，IV越大。 結論： 當電壓表示數(shù)為零時，IV0，IAI短，短路電流測量值真實值。 E測E真。 (2)若采用如圖實甲所示的電路，IA為電源電

6、流真實值，理論上有EUUAIAr，其中UA不可知，而造成誤差，而且電流表示數(shù)越大，UA越大，當電流為零時，UA0，電壓為準確值，等于E。實驗原理與操作 例1在“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中，提供的器材有： A干電池一節(jié) B電流表(量程0.6 A) C電壓表(量程3 V) D開關S和若干導線E滑動變阻器R1(最大阻值20 ，允許最大電流1 A)F滑動變阻器R2(最大阻值300 ，允許最大電流0.5 A)G滑動變阻器R3(最大阻值1 000 ，允許最大電流0.1 A) (1)按如圖實95所示電路測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，滑動變阻器應選_(填寫代號)。圖實95 為使測量盡可能精確

7、，用筆畫線代替導線將如圖實96所示的實物圖連接成實驗電路(已連接了部分線)，要求變阻器的滑片滑至最右端時，其使用電阻值最大。圖實96 (2)實驗步驟： 按實驗要求連接好電路。閉合開關前把變阻器的滑片滑至一端，使接入電路的阻值最大； 閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使_的指針有明顯偏轉(zhuǎn)，讀取_和_的示數(shù)。用同樣方法測量多組數(shù)據(jù)； 斷開開關，整理好器材； 數(shù)據(jù)處理。 (3)將實驗測得的數(shù)據(jù)標在如圖實97所示的坐標圖中，請作出UI圖線，由此求得待測電池的電動勢E_V，內(nèi)電阻r_。(結果保留三位有效數(shù)字)圖實97 解析滑動變阻器不要選阻值過大的，因為阻值過大不便于調(diào)節(jié)，要保證電流不超過額定值，電流表量程為0.6 A，所