電源電動勢和內阻的測量方案

王士昆

測量電源的電動勢和內電阻是高考考試大綱中指定的實驗，關注大綱中指定的實驗以及相關的例題、習題抓好對實驗原理的理解，對基本儀器的應用，不要墜入“只重視背、記實驗操作步驟，忽略觀察能力和推理能力的提高”的誤區。本文從課本上一道例題出發用多種方法研究了電源電動勢和內阻的測量方法，并給出了具體的實例，這對學生深入理解全電阻歐姆定律有很好的啟發性。

電動勢；內阻，歐姆定律測量電源的電動勢和內電阻是高考考試大綱中指定的實驗，關注大綱中指定的實驗以及相關的例題、習題抓好對實驗原理的理解，對基本儀器的應用，不要墜入“只重視背、記實驗操作步驟，忽略觀察能力和推理能力的提高”的誤區。課本對該問題的講述是漸進的、滲透的。是從課文、例題、練習題、實驗幾個方面加強對所規律的強調，這體現了由分散盡量求相對集中的思想。

一、測量電動勢和內阻的基本方法

（一）兩表一變阻如圖所示：

原理的理解：全電阻歐姆定律的應用

3.這里電流表也可用電壓表代替方法類似。

（三）理想電壓表可以直測電源電動勢

上述三種方法是課本上三種基本方法。

（四）誤差分析與討論

1.誤差分析

（1）有讀數視差和電表線性不良引起誤差

（2）由于導線未焊在電池的正、負極上，因此接觸不良造成電池內阻不穩定引起的誤差。

（3）每次讀完電表示數沒有立即斷電，而長時間閉合開關S，甚至連續改變電阻的阻值比如方法一，全過程中始終放電，造成電動勢E下降，內阻r增大。

（4）測量電路存在系統誤差，I真=I測+IV中未考慮電壓表分流作用，E=U+Ir，沒有考慮電流表內阻。

（5）用圖解法求E和r時，由于作圖不準確造成的偶然誤差。

二、討論

三、一種精確測量電源電動勢的方案

四、評價與總結

（一）實驗原理：全電阻歐姆定律，要求多次測量取平均值以減小誤差。

（二）如果測量一節干電池的電動勢和內阻電壓表一般用3V量程，電流表用0.6A量程，滑線變阻器用10-20歐。

（三）數據處理常用函數思想或方程思想兩種方法。

（四）注意事項，電池內阻宜大些，長時間放電不超過0.3A，短時間不超過0.5A否則電動勢和內阻會發生變化，畫U、I圖像時個別離直線太遠的點可以舍去，有時考慮到內阻很小為了減小誤差常在電源外串聯一定值電阻。

參考文獻：

＼[1＼]高中物理選修3-1.人民教育出版社.

＼[2＼]趙凱華.新概念電磁學教程.高等教育出版社.