专题讲座：伏安法测电源的电动势与内电阻.doc

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1、专题讲座：伏安法测电源的电动势与内电阻主要方法：①一滑动变阻器，一电流表，一电压表。②一电流表，一电阻箱。③一电压表，一电阻箱。④一电流表，两定值电阻。⑤一电压表，两定值电阻。方法一：一滑动变阻器，一电流表，一电压表。（一）实验原理1．公式法：根据全电路殴姆定律：；解得：；；2．图解法：根据全电路殴姆定律：，对于一定的电源来说，电动势及电阻均是恒定不变的，所以输出电压与电流I的关系成线性一次函数，作出图线，当时，，图线的斜率为电池的内阻。此方法的优点：①直观。②减小误差。注意此图解中三种图的不同涵义（见右图所示）。（二）方法的系统误差1．电流表内接法：由于电压表的内阻不

2、是无穷大，所以电流表的读数与流过电池中的电流不相等。严格来说应该是：，所以当时，；所以U轴上的截距为：，即：；所以测得的电动势为外电路断开时电压表测得的的电池两端的电压值，测得的内阻为电压表与电源内阻的并联值。-3-结论：测得的电动势与内阻都偏小。适用条件：RV>>r内。2．电流表外接法：全电路欧姆定律为：当时，，。所以测得的电动势是正实值，内阻为电流表内阻与电池内阻的串联值。结论：，适用条件：RA<<。合理，简述理由。方法二.一电流表，一电阻箱1．测量电路图：2．测量原理：若不考虑电流表的内阻，则根据全电路欧姆定律：，因为，所以这与伏安法（电流表外接法）的测量是完全相

3、同的。3．数据处理的特点：测量次数12345678910电阻R电流I电压U=IR根据电流（I）与电压（U），作出U——I图线，U轴的截距为ε，内阻。4．误差分析：若考虑电流表的内阻，全电路欧姆定律为：则：，，5．适用条件：RA<<。方法三.一电压表，一电阻箱1．测量电路图：2．测量原理：若不考虑电压表的内阻影响，则根据全电路欧姆定律：，因为，-3-这与伏安法（电流表内接法）的测量是完全相同的。3．数据处理的特点：测量次数12345678910电阻R电压U电流根据电流（I）与电压（U），作出U——I图线，U轴的截距为ε，内阻。4．误差分析：若考虑电压表的内阻，全电路欧姆定

4、律为：；当电阻箱的电阻为无穷大时，则，所以U轴的截距为，；5．适用条件：RV>>r。总结：常见伏安法测电源电动势与内电阻的方法主要有以上四种情况，它们测量的共同点是均可用测多组数数据，作出U——I图线，U轴的截距为ε，内阻。误差：①电流表内接法与一电压表一电阻箱法测得的电动势与内阻均偏小，为；。适用条件：RV>>r②电流表外接法与一电流表一电阻箱法测得的电动势是真实值，内阻为电流表内阻与电源内阻的串联值，即：，。适用条件：RA<<。-3-