第 4 节 实验:测量电源的电动势和内阻一、实验目的1.测量电源的电动势和内阻。2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。二、实验原理1.如图甲所示,改变 R 的阻值,从电压表和电流表中读出几组 U、I 值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组 E、r 值,最后分别算出它们的平均值。2.用图像法来处理数据,在坐标纸上以 I 为横坐标、U 为纵坐标,用测出的几组 I、U值画出 UI 图像,如图乙所示,直线跟纵轴的交点的纵坐标表示电源电动势 E 的值,图线的斜率的绝对值即内阻 r 的值。三、实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。四、实验步骤1.电流表用 0.6 A 的量程,电压表用 3 V 的量程,按实验原理图连接好电路。 2.把滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值最大的一端。3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1)。用同样的方法再测量几组 I、U 值,填入表格中。4.断开开关,拆除电路,整理好器材。五、数据处理1.公式法:联立六组对应的 U、I 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。2.图像法:在坐标纸上以路端电压 U 为纵轴、干路电流 I 为横轴建立 UI 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,则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距),直线的斜率绝对值即为电池的内阻 r,即 r=。六、误差分析1.偶然误差:电表读数及用图像法求 E 和 r 时作图不准确。2.系统误差:如实验原理图甲中由于电压表的分流,测量结果是:E 测