实验十 测定电源的电动势和内阻
1．实验目的
(1)掌握测定电源的电动势和内阻的方法。
(2)掌握用图象法求电动势和内阻的方法。
2．实验原理
(1)方程组法：如图甲，调节R的阻值，测出几组I、U值，由E＝U＋Ir列方程组，求出几组E、r值，算出它们的平均值。
(2)图象法：如图乙，画出UI图象，图线在纵轴的截距即为电动势，图线斜率的绝对值即为电源内阻。
甲 乙
3．实验器材
电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线和坐标纸。
4．实验步骤
(1)按实验电路图连接实物图，电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程；
(2)把滑动变阻器的滑片移到阻值最大的一端；
(3)闭合开关，调节变阻器使电流表有明显的示数，记录多组I、U数据；
(4)处理数据：用公式法或图象法求出电源的电动势和内阻。
5．误差分析
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电流表外接电路
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电流表内接电路
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电路图
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理论图象与测量图象
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误差原因
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由于电压表分流，使电流表的测量值偏小
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由于电流表分压，使电压表的测量值偏小
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U、I测量值的关系式
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E＝U＋r
U＝E－I
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E＝U＋(r＋RA)I
U＝E－(r＋RA)I
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结论
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E测＝E<E真
r测＝<r真
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E测＝E真
r测＝(r＋RA)>r真
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考点一| 实验电路与器材选择
1．实验电路
(1)从减小误差考虑，普通的干电池内阻较小，应选用电流表外接法。当被测电源内阻较大时，应选用电流表内接法。
(2)为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，通常在干路中串联一个保护电阻。
2．器材选择
(1)电压表：根据所测电源的电动势选择量程。
(2)电流表：由于干电池允许的最大电流约为0.5 A，电流表一般用0.6 A量程。
(3)滑动变阻器：既要考虑把电流控制在安全范围内，不能使阻值太小；又要考虑调节方便，不能使阻值太大。
1．“用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻”的实验，供选用的器材有：
A．电流表(量程0～0.6 A，RA＝1 Ω)
B．电流表(量程0～3 A，RA＝0.6 Ω)
C．电压表(量程0～3 V，RV＝5 kΩ)
D．电压表(量程0～15 V，RV＝10 kΩ)
E．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流1.5 A)
F．滑动变阻器(0～2 kΩ，额定电流0.2 A)
G．待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干
(1)在虚线框中画出本实验的实验电路图。
(2)电路中的电流表应选用__________，电压表应选用__________，滑动变阻器应选用__________。(用字母代号填写)
