1、物理学家费尔德曾指出：物理学家费尔德曾指出： 当你领悟一个出色的公式时，你会得到当你领悟一个出色的公式时，你会得到 如同听巴哈的乐曲一样的感受。如同听巴哈的乐曲一样的感受。 判天地之美，析万物之理 电源电动势和内电阻是反映电源特性的物理 量，仅由电源本身决定，在电源工作时间不太长 的情况下，一般认为其值是固定不变的，怎样才 能准确测定这两个物理量呢？ 问题 5 测量电源的电动势和内阻 实验设计 活动一 从理论上说电源电动势可以通过测量断路时的 路端电压而得到，但由于电压表的内阻并非无穷大 ，实验存在系统误差，电压表示数与电源电动势的 关系如何？ 问题1 电压表接在电源两极间，那么电压表内有微弱
2、 的电流流过，电压表所测电压实为电源的路端电压 ，因电压表内阻很大，电源内阻一般较小，所以这 样测出“电动势”比真实电动势略小些，存在系统 误差。 电源的内阻能象测导体电阻一样用伏安法测量吗？ 问题2 根据伏安法测量电阻的原理，需要测量内阻的电 流和内电压，电流可用电流表在外电路测得，但电源 的内电压却很难测量。 综上所述，电源的电动势和内电阻如何才能准确 测量呢？ 问题3 根据关系式： ，用电压表和电流表分别测 量电源在工作时的路端电压和干路电流，从理论上说 只需测出两组U、I数据即可求出电源的电动势和内阻 。 本实验需要哪些实验器材？问题4 实验操作及系统误差分析 活动二 由于电压表和电流
3、表内阻的影响，使得实验存 在系统误差。如图两种电路中，电压表和电流表测 量的是真实的路端电压和干路电流吗？ 问题1 S A V 甲 S A V 乙 以上两种电路所测出的电源电动势和内阻比真 实值偏大还是偏小？ 问题2 U I O E测 E真 图丙 U I O E I测I真 图丁 在具体的实验中如何选择这两种电路，使得实 验的系统误差更小些呢？ 问题3 S A V 甲 S A V 乙 E偏小 r偏小 宜测小内阻电源 E无误差 r偏大 宜测大内阻电源 在本实验中如何适当选取滑动变阻器的大小？ 问题4 本实验只需采用滑动变阻器的限流接法连接电 路即可，由于电路中只有两个“用电器”滑动 变阻器和内阻，
4、且它们串联，故在选择滑动变阻器 时应使其总阻值与电源内阻接近，这样可使得滑动 变阻器调节时电表示数变化明显，方便实验。 数据处理 如何根据测量的实验数据计算出电源电动势 和内阻？ 活动三 问题1 从理论上讲只需测出两组实验数据，根据公 式 列出方程组求解即可计算出电源电动 势和内阻。 仅靠测出的两组数据计算结果可靠吗？如何能 使结果更加可靠？ 问题2 仅靠两组数据计算可能存在较大的偶然误差 ，可调节滑动变阻器测出多组实验数据，作出路 端电压U随干路电流I的图象，根据图象的物理意 义求解电动势和内阻。这种图象是利用了多组实 验数据描绘出来的，可以较大地减小偶然误差。 如何根据描绘的图象求解电源电
5、动势和内阻？ 问题3 纵坐标截距即为电动势 图线斜率大小即内阻 在用电流表和电压表测电池电动势和内电阻的实验中，所 用电流表和电压表的内阻分别为0.1和1k： 试在下图中画出连线将仪器连接成实验电路 一位同学记录的6组数据见表，试根据这些数据在坐标纸 中画出U-I图线，并读出电池的电动势E= V，内阻r= 。 例题 E=1.46V r=0.72 探寻测量电源电动势和内阻的其它方法 在缺少电流表或电压表的情况下，如何设计 实验测量电源电动势和内阻呢？ 活动四 问题 1、电压表和电阻箱组合： 2、电流表和电阻箱组合： 3、双电流表组合： 4、双电压表组合： 小结 问题1 如何设计实验测量电源的电动势和内阻？ 问题2 电表内阻对实验测量结果有什么影响？ 问题3本实验有哪些处理数据的方法？ 问题4 还有哪些其他测量电源电动势和内阻的方 法？
