测量电源的电动势和内阻 一．考点整理 基本概念 1．实验目的：测定电源的电动势和内阻；掌握用图象法求电动势和内阻．2．实验原理：实验依据 定律，实验电路如图所示．⑴ E 和 r 的求解：由 U = E – Ir，即 U1 = E – I1r、U2 = E – I2r ， 解 得 E = 、 r = ．⑵ 作图法数据处理，如图所示，图线与纵轴交点为 E，图线与横轴交点为 I 短 = ，图线的斜率表示 r = ．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、 、 ．4．实验步骤：⑴ 电流表用 0.6 A 量程，电压表用 3 V 量程，按图甲连接好电路．⑵ 把变阻器的滑片移动到使阻值 的一端．⑶ 闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据（I1、U1）．用同样方法测量几组 I、U 值．填入表格中．⑷ 断开开关，拆除电路，整理好器材．5．数据处理：本实验中数据的处理方法一是联立方程求解的 法，二是 法．方法 1：取六组对应的 U、I 数据，数据满足关系式 U1 = E–I1r、U2 = E–I2r、U3 = E–I3r……让第 1 式和第 4 式联立方程，第 2 式和第 5 式联立方程，第 3 式和第 6 式联立方程，这样解得三组 E、r，取其平均值作为电池的电动势 E 和内阻 r 的大小．第 1 组第 2 组第 3 组第 4 组第 5 组第 6 组U/VI/A方法 2：以路端电压 U 为纵轴、干路电流 I 为横轴建立 U–I 坐标系，在坐标平面内描出各组（ I，U）值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴的交点即是 （一次函数的纵轴截距），直线的斜率大小即为电池的 ，即 r = ．6．误差分析：⑴ 偶然误差：① 读数 和电表线性不良引起误差．② 用图象法求 E 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 或电流过 ，都会引起 E、r 变化．⑵ 系统误差：由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差．① 如图甲电路：在理论上 E = ，其中电压表示数 U 是准确的电源两端电压．而实验中忽略了通过电压表的电流 IV而形成误差（如图乙中虚线段），而且电压表示数越大，IV越大．结论：当电压表示数为零时，IV = 0，IA = I 短，短路电流测量值 = 真实值；E 测 < E 真；因为 r 测 = E/ I短，所以 r 测 < r 真．实际上 r 测是电压表内阻和电源内阻 r 的并联值，当然应变小．②...
