電源電動勢和內(nèi)阻的測量方案

王士昆

測量電源的電動勢和內(nèi)電阻是高考考試大綱中指定的實驗，關(guān)注大綱中指定的實驗以及相關(guān)的例題、習(xí)題抓好對實驗原理的理解，對基本儀器的應(yīng)用，不要墜入“只重視背、記實驗操作步驟，忽略觀察能力和推理能力的提高”的誤區(qū)。本文從課本上一道例題出發(fā)用多種方法研究了電源電動勢和內(nèi)阻的測量方法，并給出了具體的實例，這對學(xué)生深入理解全電阻歐姆定律有很好的啟發(fā)性。

電動勢；內(nèi)阻，歐姆定律測量電源的電動勢和內(nèi)電阻是高考考試大綱中指定的實驗，關(guān)注大綱中指定的實驗以及相關(guān)的例題、習(xí)題抓好對實驗原理的理解，對基本儀器的應(yīng)用，不要墜入“只重視背、記實驗操作步驟，忽略觀察能力和推理能力的提高”的誤區(qū)。課本對該問題的講述是漸進的、滲透的。是從課文、例題、練習(xí)題、實驗幾個方面加強對所規(guī)律的強調(diào)，這體現(xiàn)了由分散盡量求相對集中的思想。

一、測量電動勢和內(nèi)阻的基本方法

（一）兩表一變阻如圖所示：

原理的理解：全電阻歐姆定律的應(yīng)用

3.這里電流表也可用電壓表代替方法類似。

（三）理想電壓表可以直測電源電動勢

上述三種方法是課本上三種基本方法。

（四）誤差分析與討論

1.誤差分析

（1）有讀數(shù)視差和電表線性不良引起誤差

（2）由于導(dǎo)線未焊在電池的正、負極上，因此接觸不良造成電池內(nèi)阻不穩(wěn)定引起的誤差。

（3）每次讀完電表示數(shù)沒有立即斷電，而長時間閉合開關(guān)S，甚至連續(xù)改變電阻的阻值比如方法一，全過程中始終放電，造成電動勢E下降，內(nèi)阻r增大。

（4）測量電路存在系統(tǒng)誤差，I真=I測+IV中未考慮電壓表分流作用，E=U+Ir，沒有考慮電流表內(nèi)阻。

（5）用圖解法求E和r時，由于作圖不準確造成的偶然誤差。

二、討論

三、一種精確測量電源電動勢的方案

四、評價與總結(jié)

（一）實驗原理：全電阻歐姆定律，要求多次測量取平均值以減小誤差。

（二）如果測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻電壓表一般用3V量程，電流表用0.6A量程，滑線變阻器用10-20歐。

（三）數(shù)據(jù)處理常用函數(shù)思想或方程思想兩種方法。

（四）注意事項，電池內(nèi)阻宜大些，長時間放電不超過0.3A，短時間不超過0.5A否則電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，畫U、I圖像時個別離直線太遠的點可以舍去，有時考慮到內(nèi)阻很小為了減小誤差常在電源外串聯(lián)一定值電阻。

參考文獻：

＼[1＼]高中物理選修3-1.人民教育出版社.

＼[2＼]趙凱華.新概念電磁學(xué)教程.高等教育出版社.