电源电动势和内阻的测量方案

王士昆

测量电源的电动势和内电阻是高考考试大纲中指定的实验，关注大纲中指定的实验以及相关的例题、习题抓好对实验原理的理解，对基本仪器的应用，不要坠入“只重视背、记实验操作步骤，忽略观察能力和推理能力的提高”的误区。本文从课本上一道例题出发用多种方法研究了电源电动势和内阻的测量方法，并给出了具体的实例，这对学生深入理解全电阻欧姆定律有很好的启发性。

电动势；内阻，欧姆定律测量电源的电动势和内电阻是高考考试大纲中指定的实验，关注大纲中指定的实验以及相关的例题、习题抓好对实验原理的理解，对基本仪器的应用，不要坠入“只重视背、记实验操作步骤，忽略观察能力和推理能力的提高”的误区。课本对该问题的讲述是渐进的、渗透的。是从课文、例题、练习题、实验几个方面加强对所规律的强调，这体现了由分散尽量求相对集中的思想。

一、测量电动势和内阻的基本方法

（一）两表一变阻如图所示：

原理的理解：全电阻欧姆定律的应用

3.这里电流表也可用电压表代替方法类似。

（三）理想电压表可以直测电源电动势

上述三种方法是课本上三种基本方法。

（四）误差分析与讨论

1.误差分析

（1）有读数视差和电表线性不良引起误差

（2）由于导线未焊在电池的正、负极上，因此接触不良造成电池内阻不稳定引起的误差。

（3）每次读完电表示数没有立即断电，而长时间闭合开关S，甚至连续改变电阻的阻值比如方法一，全过程中始终放电，造成电动势E下降，内阻r增大。

（4）测量电路存在系统误差，I真=I测+IV中未考虑电压表分流作用，E=U+Ir，没有考虑电流表内阻。

（5）用图解法求E和r时，由于作图不准确造成的偶然误差。

二、讨论

三、一种精确测量电源电动势的方案

四、评价与总结

（一）实验原理：全电阻欧姆定律，要求多次测量取平均值以减小误差。

（二）如果测量一节干电池的电动势和内阻电压表一般用3V量程，电流表用0.6A量程，滑线变阻器用10-20欧。

（三）数据处理常用函数思想或方程思想两种方法。

（四）注意事项，电池内阻宜大些，长时间放电不超过0.3A，短时间不超过0.5A否则电动势和内阻会发生变化，画U、I图像时个别离直线太远的点可以舍去，有时考虑到内阻很小为了减小误差常在电源外串联一定值电阻。

参考文献：

＼[1＼]高中物理选修3-1.人民教育出版社.

＼[2＼]赵凯华.新概念电磁学教程.高等教育出版社.