2026高考物理一轮复习第十章第六讲讲义（解析版）　实验 测定电源的电动势和内阻

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1.原理:闭合电路欧姆定律E=U+Ir。
利用测得的U、I值,根据E=U1+I1rE=U2+I2r计算出电动势、内阻。
2.电路图(图甲)与实物图(图乙)。
二、实验操作
1.选量程、连线路:按原理图连接电路,注意电压表、电流表的量程和正、负接线柱。
2.滑动变阻器滑片移到阻值最大一端。
3.测量:闭合开关,改变滑动变阻器阻值,测多组U、I值。
4.求解:利用公式法或图像法求E、r。
三、注意事项
1.为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池。
2.电流不要过大,应小于0.5 A,读数要快。
3.要测出不少于6组的(I,U)数据,变化范围要大些。
4.若U-I图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,内阻应根据r=|ΔUΔI|确定。
四、数据处理
方法一:列方程组求解电动势和内阻的大小。
1.U1=E－I1rU4=E－I4r;
2.U2=E－I2rU5=E－I5r;
根据以上两组方程分别求出E、r,再取其平均值作为电源的电动势E和内阻r。
方法二:用作图法处理数据,如图所示。
1.图线的纵截距为电动势E。
2.图线的斜率的绝对值表示内阻r=|ΔUΔI|。
五、误差分析
1.偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I图像时描点不准确。
2.系统误差:若采用图甲电路,由于电压表的分流作用造成误差,电压值越大,电压表的分流越多,对应的I真与I测的差值越大。其U-I图像如图丙所示。结论:E测r真。
[方案三] 伏阻法
一、实验原理及电路设计
1.原理:如图所示,用一个电压表和一个电阻箱组合测量,E=U+URr。
2.电路设计
二、数据处理
1.公式法:E=U1+U1R1r,E=U2+U2R2r,由此可求出E和r。
2.图像法:由E=U+URr变形得1U=1E+rE·1R,可见1U-1R图像为一条直线,如图所示,直线的斜率k=rE,纵轴截距b=1E。由此解得E=1b,r=kb。
三、误差分析
由于电压表的分流,测量结果:E测