高中物理测定电源电动势和内阻总结

测电源电动势和内阻的误差分析和方法总结测量电源的电动势E及内阻r的是高中物理的一个非常重要的电学实验，本文章从书上实验出发对实验误差的来源和测量方法进行总结归纳和扩展。

测定电源电动势和内阻的方法有多种，它们的测量原理都是闭合电路欧姆定律。

本实验电路的连接有两种接法。

一是电流表外接法另一个是电流表内接法。

下面逐一分析这是电流表外接法是课本上的学生实验电路图。

对电路的接法可以这样理解：因为要测电源的内阻，所以对电源来说用的是电流表外接法。

电流表外接法误差分析：1、公式分析误差根据闭合电路欧姆定律，其测量的原理方程为：其中U、I分别是电压表和电流表的示数，通过调节滑动变阻器，改变路端电压和电流，这样就得到多组数据，每两组数据就可以求出电动势和内阻。

设某两组U、I的值的大小关系为：U1>U2，I1<I2。

解得：，由于电压表的分流作用，电流表的示数I不是流过电源的电流I0，有I<I0，那么测得的电动势E和内阻r与真实值比较是偏大还是偏小呢？设电压表的内阻为R V，用E0表示电动势的真实值，r0表示内阻的真实值，则方程应修正为：解得：，可见电动势和内阻的测量值都小于真实值。

图像法分析误差以上是定量计算分析，还可以利用电源的伏安特性曲线来定性分析。

如图2所示，直线①是根据U、I的测量值所作出的U-I图线，由于I<I0，而且U越大，I和I0之间的误差就越大，而电压表的示数U就是电源的路端电压的真实值U0，除了读数会有误差外，可以认为U＝U0，经过修正后，直线②就是电源真实值反映的伏安特性曲线，由图线可以很直观的看出E<E0，r<r0。

等效法分析误差把电压表和电源等效为一新电源，如图1虚线框所示，这个等效电源的内阻r为r0和R V的并联电阻，也就是测量值，即等效电源的电动势为电压表和电源组成回路的路端电压，也就是测量值，即由以上分析还可以知道，要减小误差，所选择的电压表内阻应适当大些，使得。

测定电源电动势和内阻1. 实验原理本实验的原理是闭合电路欧姆定律． 1) 具体方法a) 利用实验图10-1所示电路，改变滑动变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U 、I 值，由U ＝E －Ir ，可得：r I E U 11-=，r I E U 22-=，解之得：b) 利用如实验图10-1所示的电路，通过改变R 的阻值，多测几组U 、I 的值(至少测出6组)，并且变化范围昼大些，然后用描点法在U －I 图象中描点作图，由图图象斜率r I EI U t a n m==∆∆=θ象纵截距找出E ，由找出内电阻，如实验图10-2所示．✧ 由于电源内阻r 很小，故电流表对电源而言要外接，不然的话，gR r r +=测，内阻测量的误差太大．✧ 由于偶数误差的存在，方法(1)的结果可能存在较大的误差，因此在实验中采取方法(2)处理数据．2. 实验器材电流表、电压表、变阻器、开关、导线及被测干电池． 3. 实验步骤1) 恰当选择实验器材，照图连好实验仪器，使开关处于断开状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值最大的一端．2) 闭合开关S ，接通电路，记下此时电压表和电流表的示数． 3) 将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置，记下此时电压表和电流表的示数．4) 继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他几个不同位置，记下各位置对应的电压表和电流表的示数．5) 断开开关S ，拆除电路．6) 在坐标纸上以U 为纵轴，以I 为横轴，作出U —I 图象，利用图象求出E 、r ． 4. 数据处理的方法1) 本实验中，为了减小实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据各次测出的U 、I 值，做U －I 图象，所得图线延长线与U 轴的交点即为电动势E ，图线斜率的值即为电源的内阻r ，即m I EI U r =∆∆=．如实验图10-2所示．2) 应注意当电池内阻较小时，U 的变化较小，图象中描出的点呈现如实验图10-3(甲)所示状态，下面大面积空间得不到利用，所描得的点及做出的图线误差较大． 为此，可使纵轴不从零开始，如实验图10-3(乙)所示，把纵坐标比例放大，可使结果误差小些．此时，图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势，但图线与横轴的交点不再代表短路状态，计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点，由它们的坐标值计算出斜率的绝对值，即为内阻r ．5. 实验误差分析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 图象时描点不很准确． 2) 系统误差a) 电流表相对电源外接如图，闭合电路的欧姆定律U=E-Ir 中的I 是通过电源的电流，而图1电路由于电压表分流存在系统误差，导致电流表读数（测量值）小于电源的实际输出电流（真实值）。

高二物理实验十 测定电源的电动势和内阻
【实验目的】
测定电池的电动势和内电阻 【实验原理】
由闭合电路的欧姆定律E =U+Ir 知，路端电压U=E —Ir ，对给定的电源，E 、r 为常量，因此路端电压U 是电流I 的一次函数。

将电池、电流表、电压表，可变电阻连接成如图所示的电路，改变可变电阻R 的阻值，可以测得多组I 、U 值。

将它们描在U —I 坐标中，图线应该是一条直线。

显然，
直线在U 坐标上的截距值就是电池电动势，直线斜率的绝对值就是电池的内阻的大小。

上述用作图的方法得出实验结果的方法，具有直观、简便的优点。

【步骤规范】
电源电动势 、内阻 【注意事项】
1．使用内阻大些（用过一段时间）的干电池，在实验中不要将I 调得过大，每次读完U 、I 读数立即断电，以免于电池在大电流放电时极化现象过重，E 、r 明显变化．
2．在画U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开较远的点以减少偶然误差．
3．干电池内阻较小时U的变化较小，坐标图中数据点将呈现如图3甲所示的
状况，下部大面积空间得不到利用，为此可使坐标不从零开始，如图3乙所示，
把坐标的比例放大，可使结果的误差减小些．此时图线与横轴交点不表示短路电
流．计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用r=|ΔU/ΔI|计算出电池的
内阻r．
4．实验误差的来源与分析
（1）每次读完电表示数没有立即断电，造成E、r变化；
（2）测量电路存在系统误差，I
真＝I
测
十I
v
，末考虑伏特表分流．。

测电源电动势和内阻实验报告实验名称：测电源电动势和内阻实验目的：掌握测量电源电动势和内阻的方法，了解电源的实际特性及其参数。

实验仪器：数字万用表，电流表，电阻箱，直流电源。

实验原理：根据欧姆定律和基尔霍夫定律，可以得出电源电动势与电池内阻的计算公式。

电源电动势U=E-Ir；其中，E表示电源电动势，I表示电路中的电流，r表示电池的内阻。

内阻的计算公式为：r=(E-U)/I。

实验步骤：1、将电阻箱调整到最大电阻，断开输出端，使电源仅提供开路电压U0。

2、连接电路：将电源的正极接到正极线圈的一端，电源负极和电阻箱依次接在另一根导线上，再接在负极线圈一端。

3、用万用表测量正负极线圈间的电压U1，即电动势E。

4、打开电路，用万用表测量电路中的电流I。

5、再用万用表测量电路中的电压U2，即终端电压。

6、根据公式计算内阻r=(E-U2)/I，得出结果。

7、将电阻箱的电阻分别减小数倍，重复以上步骤，测量内阻。

实验结果与分析：第一次测量得到电动势E=12V、电流I=0.5A、终端电压U2=11.5V，计算得到内阻r=(E-U2)/I=1Ω。

第二次测量时，将电阻减小到一半，得到的内阻为0.5Ω。

第三次测量时，将电阻减小到1/3，得到的内阻为0.333Ω。

由此可知，当电路中电流增大时，电池的内阻也随之减小。

而当电路中电流较小时，电池的内阻相应地较大。

实验结论：1、本实验通过实验测量的结果说明，电池的内阻会影响到电路中的电流和电压。

2、本实验中得到的电池内阻值随着电路中电流增大而逐渐减小。

3、本实验结果表明，电池内阻对电池的使用寿命和性能有重要影响。

因此，在电池选择和使用过程中，应该充分考虑其内阻值。

高考物理一轮复习《电学实验-测定电源的电动势和内阻》知识
汇总
一、实验目的
1．掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路的欧姆定律．
2．掌握用图象法求电动势和内阻的方法．
二、实验原理
1．实验依据：闭合电路欧姆定律．
3．图象法处理：以路端电压U为纵轴，干路电流I为横轴，建系、描点、连线，纵轴截距为电动势E，直线斜率k的绝对值为内阻r.
三、实验器材
电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔．
四、实验步骤
1．电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按实验原理图连接好实物电路．
2．把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端．
3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数．记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I、U值，并填入表格中．
4.断开开关，拆除电路，整理好器材．
方法规律
一、数据处理
1．列多个方程组求解，再求E、r的平均值．
2．用作图法处理数据，如图所示．
二、误差分析
1．偶然误差：(1)电表读数不准引起误差．(2)图象法求E和r时作图不准确．
2．系统误差：(1)采取电流表内接法，由于电压表分流造成电动势和内阻的测量值均偏小．(2)采取电流表外接法，由于电流表分压，造成内阻的测量值偏大．
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．每次读数后立即断开电源．
3．要测出不少于6组的(U，I)数据，且变化范围要大些．
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，
5．电流表要内接(因为r很小)．。

高中物理必备知识点：测定电池的电动势和内阻（整理）
物理是一门涉及自然普遍规律的学科，在学习高中物理时，“测定电池的电动势和内阻”是必备的知识点之一。

一、电池的电动势
1.定义
电动势是指电池对外部电路来说，驱动电流沿其正极线与负极线之间的能力。

也就是说，它代表了电池工作时维持电路正常运行的内部动力。

2.计算
电池的电动势是电池的特性参数，它是一个恒定的值。

通常可以根据电池上标注的电压来计算电池的电动势，一般是以伏特（V）为单位。

二、电池的内阻
内阻是指电池对电流流动抵抗的能力或势，它表征了电池的质量和工作情况。

电池的内阻也可以根据实际测量的参数来计算，如实际的电流和电压，通过减去压降值后得到的实际电压除以实际电流就可以得到电池的内阻。

另外，也可以根据电池上标注的数值来计算，其单位为欧姆（Ω）。

1.准备工作
在测定电池的电动势和内阻时，最重要的是准备好所需要的电池和相关设备。

其中包括电子表，滤波电阻，开关等。

2.测定方法
（1）首先在测量台上连接好滤波电阻，如1000Ω，然后将开关打开；
（2）连接电池的正极线到滤波电阻的一端，接地到两脚中端，然后调节电子表的量程到电池的电压值；
（3）根据电池的电压乘以电流，即可得出电池的内阻值。

测定电池的电动势和内阻并不是一件容易的事情，在做这项任务时，需要注意安全，并注意合理运用电池和设备。

电源电动势和内阻的测定总结归类1. 测定电动势内阻电路（常用电路图）U 1=E-I 1r U 2=E-I 2r E=I 1(R 1+r) E=I 2 (R 2+r)E= U 1 + U 1r / R 1E= U 2 + U 2r / R 22.用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻实验电路如右。

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，而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， 滑动变阻器R 的阻值应该小一些，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，使尽可能多的点落在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。

这条直线代表的U-I 关系的偶然误差比每一组实验数据的偶然误差都小。

这条直线在U 轴上的截距就是被测电源电动势E （对应的I =0），斜率的绝对值就是被测电源的内阻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 =|ΔU/ΔI |）。

例：要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势ε和内阻r （约几欧）,提供下列器材：电压表V 1（量程3V ，内阻1k Ω）,电压表V 2（量程15V,内阻2k Ω）,电阻箱（0～9999Ω）,电键,导线若干。

某同学用量程为15V 的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：（l ）合上电键S ，将电阻箱R 阻值调到1＝10Ω，读得电压表的读数为U 1（2）将电阻箱R 阻值调到R 2＝20Ω，读得电压表的读数为U 2，由方程组U 1＝E －U 1r/R 1、U 2＝E －U 2/R 2 解出E 、r ，为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？。

解: 应选用量程为3V 的电压表,改变电阻箱阻值R ，读取若干个U 的值， 由 I ＝U/R 计算出电流的值， 然后作出U －I 图线，得到E 、r/AR 1R 222121R I I II E -=22121R I I I I E -=例：某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为1.5V ，内阻约1Ω，电压表(0-3V ,3k Ω),电流表(0-0.6A,1.0Ω),滑动变阻器有R 1(10Ω 2A)和 R 2(100Ω 0.1A)各一只;(1)实验中滑动变阻器应选用 (选填R 1或R 2).(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路.(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I 图线,由图线可较准确求出该电源电动势E= V;内阻r= Ω.答: (1) R 1 ，(2)连接实验电路如右图. (3) 1.50 V ， 0.85 Ω例： （8分）现有器材：量程为10.0mA 、内阻约30—40Ω的电流表一个，定值电阻R 1=150Ω，定值电阻R 2=100Ω ，单刀单掷开关K ，导线若干。

电源电动势和内阻知识点
以下是 9 条关于电源电动势和内阻知识点：
1. 电源电动势那可太重要啦！就好比汽车的发动机，给电路提供动力呢！比如电池，没有电动势它咋工作呀？你说是不是！
2. 内阻就像是电路中的小阻碍，虽然小但也不能忽视呀！就像跑步时鞋子里的一粒小石子，跑久了也会让人不舒服呀！想想如果电池内阻变大，那得多费电呀！
3. 电源电动势可是恒定不变的哟！这就像你对朋友的真心一样，不会轻易改变呢！不管外接电路怎么变，它都稳稳的，神奇吧！就像那个一直给你力量的人一样。

4. 内阻会消耗能量哦！这多让人心疼呀！就好比你辛苦赚的钱被小偷拿走了一些，多可惜呀！你想想手机电池用久了，不就是内阻变大了嘛！
5. 电动势和内阻一起决定了电源的性能呢！这不就跟一个团队一样嘛，两者相互配合才能发挥好作用呀！你看那些不好用的电器，说不定就是电动势或内阻出了问题呀！
6. 测量电源电动势和内阻也是有讲究的呢！可不像随便量量身高体重那么简单哦！就好像要精确测量一个人的能力，得用对方法呀，不然怎么能知道准不准呢！
7. 电源电动势大，那能量就足呀！好比大力士，力气大得很呢！比如那些大电池，能带动更大的设备，厉害吧！
8. 内阻小多好呀！那意味着电能损失少呀！就像高速公路一样，一路畅通无阻，多爽快呀！要是内阻大了，不就像路堵住了嘛，多烦人呢！
9. 大家一定要好好理解电源电动势和内阻呀！这可是电学里很关键的部分呢！它们影响着各种电子设备的使用呀，可别小看它们哟！
我的观点结论：电源电动势和内阻真的超重要，对电路的影响很大，得重视起来呀！。

测电源电动势和内阻总结归纳
1. 测电源电动势：测量电源的电动势是衡量一个电源的基本性能指标之一，它可以通过测量电源的输出电压来表示。

测量电源电动势时，首先要保证电源处于空载状态，然后使用万用表在电源输出端测量电压值，测量结果即为电源电动势。

2. 内阻测量：内阻是指电源在正常工作状态下，空载情况下，电源输出电流不变时，源端输出电压与负极端输出电压之间的电压差，也就是电源的内部阻力。

内阻的大小可以通过测量电源输出电压时，将负极端的接地线去掉，然后将示波器的正极端接在电源的输出端，负极端接在电源的负极端，并通过调整电流表的档位，将电流表的指针移动到零位，此时可以得到电源的内阻值。

《电源电动势和内阻的测量》知识清单一、电源电动势和内阻的概念电源电动势（E）是指电源在没有接入电路时，电源两端的电压。

它反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小。

电源内阻（r）是指电源内部对电流的阻碍作用。

内阻的存在会导致电源输出电压在电流通过时有所降低。

二、测量电源电动势和内阻的实验原理1、伏安法（1）实验电路通常有两种接法：电流表外接法和电流表内接法。

外接法：电压表测量的是电源的路端电压，电流表测量的是通过电源的总电流。

适用于测量内阻较小的电源。

内接法：电流表测量的是通过电源的电流，电压表测量的是电流表和电源两端的电压。

适用于测量内阻较大的电源。

（2）公式推导对于外接法，根据闭合电路欧姆定律 E ＝ U ＋ Ir，其中 U 是电压表读数，I 是电流表读数。

变形可得：r ＝（E U）／ I对于内接法，同样根据 E ＝ U ＋ Ir，此时 U 是电压表读数减去电流表分压，I 是电流表读数。

变形可得：r ＝（U ／ I） R（R 为电压表内阻）2、伏阻法用电压表和电阻箱测量。

改变电阻箱的阻值 R，读出对应的电压表读数 U。

根据 E ＝ U ＋ U ／ R × r ，通过多组数据联立方程求解 E 和r 。

3、安阻法用电流表和电阻箱测量。

改变电阻箱的阻值 R，读出对应的电流表读数 I。

根据 E ＝ I（R ＋ r），通过多组数据联立方程求解 E 和 r 。

三、实验器材电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱（在伏阻法和安阻法中使用）、电源、开关、导线若干。

四、实验步骤1、伏安法（1）按照所选电路连接实物图，注意电表的量程选择、正负极连接以及滑动变阻器的滑片位置。

（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表和电压表有合适的读数，记录多组 U、I 值。

（3）根据记录的数据，计算电源的电动势和内阻。

2、伏阻法（1）连接电路，将电阻箱与电源、电压表串联。

（2）改变电阻箱的阻值，记录对应的电压表读数。

（3）根据数据进行计算。