如何测量电源电动势和内阻

核心提示如图,R1≠R2但都是已知大小的定值电阻1,只闭合S1S3,测量出电流表示数 I1 、电压表示数U1,则E=U1+I1R1 (1)2,只闭合S2S3,测量出电流表示数 I2 、电压表示数U2,则E=U2+I2R2 (2)3,联立(1

如图,R1≠R2但都是已知大小的定值电阻

1,

只闭合S1S3,测量出电流表示数 I1 、电压表示数U1,则

E=U1+I1R1   (1)

2,

只闭合S2S3,测量出电流表示数 I2 、电压表示数U2,则

E=U2+I2R2   (2)

3,联立(1)(2)即可求出电动势E和内阻r

高中物理《测量电源的电动势和内阻》知识点

六、实验结果预测及分析:

1、伏阻法与一般伏安法相比更为精确,因为我们可以看到伏阻法我们只使用了一个电表,而一般的伏安法需要由两个电表共同使用才能测出电动势和电源的内阻,因为电表本身是有电阻的,我们在进行实验的时候无法避免电表带来的误差,但是如果能够尽可能少的使用电表的个数,那么,电表带来的误差就可以减到最小。

利用伏阻法测量电源内阻的时候,因为电压表测量的是电压表本身与标准电阻并联后的电阻的电压,所以应该比真是值偏小,然后根据公式可知所测量的电源的电压是偏小的,而所得的电源的内阻是比真实值偏大的。

2、利用电位差计进行测量时可以很好的消除电表带来的误差,因此利用此方法可以很精确的测量电源电动势和电源内阻。

七、实验结论:

1、利用伏阻法测量出的电源电动势为141V,电源的内阻是309欧。

2、利用电位差计测量所得的电源电动势为143V,电源的内阻为26欧。

利用两种方法测量所得的结果近似相等。

测电源电动势与内阻的方法总结

 [知识准备]

 1.实验目的

 用闭合电路欧姆定律测定电池的电动势和内电阻。

 2.实验原理

 (1)根据闭合电路欧姆定律E = U + Ir 可知,当外电路的电阻分别取R1、R2 时,有E = U1 + I1r和E = U2 + I2r可得出电动势E和内电阻r.可见,只要测出电源在不同负载下的输出电压和输出电流,就可以算出电源的电动势和内电阻。

 (2)为减小误差,至少测出6组U、I值,且变化范围要大些,然后在U-I图中描点作图,由图线纵截距和斜率找出 E、r

 3.实验器材

 被测电池(干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器、电键和导线等。

 4 探究过程

 (1)确定电流表、电压表的量程,按右图所示电路把器材连接好。

 (2)把变阻器滑片移到一端使阻值达到最大。

 (3)闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数.记录一组电流表和电压表的示数,用同样方法测量并记录几组 I、U 值;

 (4)断开电键,整理好器材;

 (5)数据处理:用原理中方法计算或在 U-I 图中找出E、r 。

 5.注意事项

 (1)本实验在电键S闭合前,变阻器滑片应处于阻值最大处。

 (2)画 U-I图线时,由于读数的偶然误差,描出的点不在一条直线上,在作图时应使图线通过尽可能多的点,并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,从而提高精确度。

 (3)在画 U-I图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标 I 必须从零开始).但这时图线和横轴的交点不再是短路电流,而图线与纵轴的截距仍为电动势 E ,图线斜率的绝对值仍为内阻 r 。

 [同步导学]

 例1 在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为01Ω和1kΩ下面分别为实验原理图及所需的器件图。

 (1)试在下图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路。

 I(A) 012 020 031 032 050 057

 U(V) 137 132 124 118 110 105

 (2)一位同学记录的6组数据见表试根据这些数据在下图中画出U-I图线根据图象读出电池的电动势E= V,根据图象求出电池内阻r= Ω。

 例2 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

 ① 干电池(电动势约15v,内阻小于10Ω) ② 电流表(满偏电流 3mA 内阻 Rg=10Ω)

 ③ 电流表(0~06A ,内阻01Ω ) ④ 滑动变阻器 Rl(0~20Ω,10A )

 ⑤ 滑动变阻器 R2(0~100Ω, 1A ) ⑥ 定值电阻 R3=990Ω

 ⑦ 开关、导线若干

 (1)为方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是 (填写字母代号)

 (2)请画出你利用本题提供的器材所设计的实验电路图。

 (3)右上图为某一同学根据他所设计的实验绘出的I1-I2图线( I1 为电流表的示数,I2 为电流表的示数),由图线可求得被测电池的电动势 E= V ,内电阻 r= Ω。

 [同步检测]

 1.在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器可以达到测定目的( )

 A、一只电流表和一只滑动变阻器 B.一只电流表和一只电压表

 C、一只电流表和一只电阻箱 D.一只电压表和一只电阻箱

 2、在测定电池的电动势和内电阻的实验中,除电池外,采用下列哪组器材可以进行实验( )

 A、电压表、电流表和滑动变阻器 B.电压表和滑动变阻器

 C、电流表和电阻箱 D.电压表和电阻箱

 3、某实验小组用伏安法测两节干电池的电动势和内电阻,实验线路接成如图所示的情况,在合上开关S之前,此线路有三个主要错误需要纠正,这三个错误的纠正是。

 4、给你一个伏特表、一个电阻箱、电键及导线等,如何根据闭合电路欧姆定律测出一节旧干电池的电动势和内电阻.

 (1)画出电路图。

 (2)实验过程中,将电阻箱拨到 45Ω时,伏特表读数为090V;若把电阻箱拨到如上图所示的 Ω时,伏特表的读数如上图所示,是 V.

 (3)根据以上实验数据,可以算出该节干电池的电动势 E= V。

 5、 要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r(约几欧),提供下列器材:电压表V(量程3V,内阻1kΩ).电压表V2(量程15V,内阻2kΩ)、电阻箱(0~9999Ω)、电键、导线若干.某同学用量程为15 V的电压表连接成如图所示的电路,实验步骤如下:

 (1)合上电键S,将电阻箱R阻值调到R1=10Ω,读得电压表的读数为U1 .

 (2)将电阻箱R阻值调到R2=20Ω,读得电压表的读数为U2,由方程组U1=E-U1r/R1、U2=E-U2/R2 解出E、r为了减少实验误差,上述实验在选择器材和实验步骤中,应做哪些改进?

用万用电表能测电源内阻吗?

今晚做了几道测电动势与内阻的实验题,发现以前也做了一些、甚至不少,但因为从来就没有总结、没有形成这类型题的方法,导致每次像做新题一样,做题的效率大幅度降低。

因为今晚是带着目的去做,就是总结方法,真正的掌握它,方法更科学了,目的性更强了,所以就逐渐明白了一些方法,收获也大一些,下面总结一下。

首先讲原理,这个实验需要两种可以直接测量的仪器或电路元件,最简单的是书上采用的“电压表、电流表”方法,电压表测外电路电压,电流表外接测干路电流,注意这里通常采用外接而不用内接,因为电流表电阻小,分压小,几乎可以忽略,而电压表分流大一些,所以用外接误差更小。

除此之外,还有很多其他的接法,比如电压表与电阻箱连接,电流表与电阻箱连接,前者电压表与电阻箱并联,除了一方面测出电压,也计算出电流从而表示电路内压;后者电流表与电阻箱串联,可以通过电流计算出所有电压。

当然,有时题目复杂一些,就会说电压表或电流表量程太小,不能测量电源电压等,这就需要电表改装,基本的方法就是电压表串联一个电阻,根据串联电路的分压规律、结合所需电压,就能确定串联多大阻值的电阻;而电流表并联一个电阻,利用它的分流规律增大测量量程,就是用小量程(表盘还是原来的刻度)测大电流。

最后在得出电动势与内阻过程中,就有两种方法处理,一是根据至少两次的测量、列出方程,从而解出答案;一种是根据多次测量,画出对应的图像,当然是根据两个测量量建立坐标系,如电压表、电流表的就用U-I图像,如果电流表、电阻箱的,就 的图像,如果是电压表、电阻箱的,就用 的图像。之所以更常用图像求解,一方面是因为图像更能排除偶然误差,结果更准确,而且出题人也更愿意考察图像与物理量的一一对应关系。当然不管哪种方法,都会有系统误差,这个需要更巧妙的实验来减少或排除。

如电压表与电流表测电动势、内阻实验中,由于电流表有内阻,导致了电源内阻测量不准,偏大,实际上是测出的是电源内阻与电流表内阻的和,电动势测量没有误差。

以上分析了部分测电动势与内阻的方法,这些也是常用的方法。我们要非常了解实验的原理、电路图、表达式与误差的情况。最终做到一看到题目,就明白它是属于哪种情况,能够快速做出来。

希望遇到更多新颖的测电动势、内阻的题目,遇到更多巧妙的方法,继续加油吧!

用万用电表不能测电源内阻。

万用电表测电阻原理:在表头上并联和串联适当的电阻,同时串接一节电池,使电流通过被测电阻,根据电流的大小,就可测量出电阻值。

万用电表测电源内阻:受到电源电动势的影响。电流不只是与内阻有关。还与电动势有关。所以电阻无法测量准确。甚至可能烧毁万用表。

 
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