第6讲测定电阻的电动势和内阻 测定电源的电动势和内阻的实验电路如图所示 根据闭合电路欧姆定律 E U Ir 本实验电路中电压表的示数是准确的 电流表的示数比通过电源的实际电流小 所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的 为了减小这个系统误差 电阻R的取值应该小一些 所选用的电压表的内阻应该大一些 为了减小偶然误差 要多做几次实验 多取几组数据 然后利用U I图象处理实验数据 将点描好后 用直尺画一条直线 使尽量多的点在这条直线上 而且在直线两侧的点数大致相等 这条直线代表的U I关系的误差是很小的 它在U轴上的截距就是电动势E 对应的I 0 它的斜率的绝对值就是内阻r 特别要注意 有时纵坐标的起始点不是0 求内阻的一般式应该是r U I 为了使电池的路端电压变化明显 电池的内阻宜大些 选用使用过一段时间的1号电池 从理论上说 只要闭合电路欧姆定律有几种包含电动势与内阻两个物理量的表达式 就可以有几种方法 如E I R r E U Ur R 只是在设计实验时应注意在表达式中含有R 则R应为已知 即必须用电阻箱 例1 某同学设计了一个如图14 6 1 甲 所示的实验电路 用以测定电源电动势和内阻 使用的实验器材为 待测干电池组 电动势约3V 电流表 量程0 6A 内阻小于1 电阻箱 0 99 99 滑动变阻器 0 10 单刀双掷开关 单刀单掷开关各一个及导线若干 考虑到干电池的内阻较小 电流表的内阻不能忽略 1 该同学按图甲连线 通过控制开关状态 测得电流表内阻约为0 20 试分析该测量产生误差的原因是 图14 6 1 2 简要写出利用图 甲 所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤 解析 1 当把K闭合 S接C时 即为半偏法测电流表电阻的电路图 该测量产生误差的原因是并联电阻箱后线路总阻值减小 从而造成总电流增大 2 从电路图可知 只有一只安培表 因此 用的表达式就为E I R r 因此滑动变阻一定不能接入电路 所以开关K必须断开 所以答案应为 调节电阻箱R 断开开关K 将开关S接D 记录电阻箱的阻值和电流表示数 断开开关S 再次调节电阻箱R 将开关S接D 记录电阻箱的阻值和电流表示数 变式训练1 利用如图14 6 2所示的一只电压表 一个电阻箱和一个电键 测量一个电池组的电动势和内电阻 画出实验电路图 并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路 用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表达式 图14 6 2 2 改变电阻箱阻值 读出电压表对应的示数 多测几组数据 利用U I图象求电动势和内电阻 这样偶然误差会更小一些 该实验的系统误差是由于电压表的分流引起的 所以选取电阻箱阻值时不宜太大 电压表则应该选用内阻较大的 如果只给出电阻箱和电流表 同样可以测量电源的电动势和内电阻