测量电源电动势和内阻（高二）

实验目的

掌握伏安法测电源电动势和内阻的方法，会用图像处理数据和分析误差。

实验原理

由闭合电路欧姆定律 U = E - Ir 可知，路端电压随电流的增大而线性减小。U-I 图线纵轴截距为电动势 E，图线斜率的绝对值为内阻 r。电压表分流引起系统误差。

实验器材

• 干电池
• 电压表
• 电流表
• 滑动变阻器
• 开关
• 导线若干
• 坐标纸

实验步骤

1. 按电路图连线，使电压表直接并联在电源两端附近。
2. 闭合开关前，把滑动变阻器调到阻值最大处。
3. 闭合开关，记下电压表和电流表的示数。
4. 改变滑动变阻器的阻值，再测几组 U、I 数据。
5. 在坐标纸上描点并作出 U-I 直线。
6. 读出纵轴截距得 E，计算斜率绝对值得 r。

实验现象与结论

外电路电阻减小时，电流增大，路端电压下降，数据点接近一条直线。用图线求得 E 和 r。电压表有分流作用，使 E、r 的测量值偏小。

注意事项

• 电流不宜过大，通电时间不宜过长。
• 描点要尽量让点均匀分布在直线两侧。
• 纵轴不从零开始时，不能用与横轴交点求短路电流。

常见问题

实验中为什么要多测几组数据？

多组数据可以作图取平均，减小偶然误差，使 E 和 r 的结果更可靠。

怎么从图线上求内阻？

在直线上取相距较远的两点，用 r = |ΔU/ΔI| 计算，即图线斜率的绝对值。