电源电动势范文

电源电动势范文第1篇

实验室和日常生活中用得最多的电池是化学电池，各种化学电池基本上是由电解质溶液和插在其中的正、负电极组成.正、负电极用不同的金属或者碳棒制成.

圆筒形干电池是一种广泛使用的电源，用氯化铵作电解质.这种电池按体积大小有多种规格，电动势都是1.5 V.层叠电池也是一种干电池，它由多个电池组合而成，电动势较高.碱性电池的外形和电动势与干电池一样，但改用强碱性物质氢氧化钾或氢氧化钠做电解质，容量比同体积的干电池大得多，常用在小型录音机、照相机闪光灯等耗电荷量大的用电器中.

钮扣式氧化银电池体积小，可用于电子表、便携式计算器等.它的正极是氧化银，负极是锌，电解液是氢氧化钾溶液.该电池的电动势为1.55 V.

可再充电的电池叫二次电池，镍氢电池、锂离子电池等都是二次电池.常用在移动电话、手提电脑等需要重新充电的用电器中.

铅蓄电池也是一种二次电池，它的负极是铅板，正极是涂了一层过氧化铅的铅板，电解液是硫酸溶液.它的电动势是2 V.

硅光电池是一种将光能转化为电能的电池.这种电池性能稳定，使用寿命长.在人造卫星上常用硅光电池做电源.目前硅光电池的成本较高，能量转换效率较低，这限制了它的使用范围.

四、电压与电源电动势

电源的电动势和某一段电路两端的电压可以有相同的大小和单位 ， 但两者的物理含义完全不同.

（1）它们描述的对象不同：电动势是电源具有的，是描述电源将其他形式的能量转化为电能本领的物理量，电压是反映电场力做功本领的物理量.

电源电动势范文第2篇

【关键词】中专物理；电源电动势；定义

1.讲清电源电动势的物理意义及定义

电源是将其它形式的能转化为电能的装置，衡量电源这种转化本领的物理量就是电源电动势的物理意义。从物理意义我们可将电源电动势定义为：电源中非静力把单位正电荷从电源负极（低电位）移动到正极（高电位）所做的功。讲述这一过程时应牢固地掌握什么是非静电力及非静电力所做的功。电荷受力移动时所需要的力可以是静电力，化学力，电磁力。所谓非静电力主要是指化学力和电磁力。对于化学力，同学们只要在电路中遇到干电池，蓄电池之类的电源，就一定会想到电源中有化学力存在。但对于电磁力，很少人在教学中会把它和电源内部非静电力联系起来；例如单根直导线在均匀磁场中切割磁力线，这部分知识初中物理已学过。

用外力让单根直导线 ab往右切割磁力线，可用右手定则判断正电荷往 a运动，负电荷往 b运动，a端电位高，b端电位低，导线ab就产生感应电动势，相当于电源，a为正极，b为负极。那么它的本质是什么呢？本质是导体内部大量自由电子受到电磁力作用而产生的一种现象。由于导线向右运动，可看成大量的自由电子往右运动，利用左手定则（判断电磁力方向的定则）可得出受力方向向下，而正电荷受力向上，迫使带负电的电子积聚在 b端，而正电荷积聚在a端，这样就形成了电源。这样分析，就可把右手定则和左手定则有机地统一起来。使同学门懂得，电源内部是由电磁力这一非静电力对电荷做功。是外力迫使电荷往右运动，而产生电磁力对电荷做功，这个电磁力就是非静电力。

电源电动势和非静电力做的功是密切联系的。在电源内部，非静电力把正电荷从电源的负极移到电源的正极这个做功过程就是电源电动势的本质。非静电力做的功反应了有多少其它形式的能转化为电能。因此在电源内部非静电力做功的过程就是能量转化的过程。电源电动势的定义就是从这一点得来的，即非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功与该电荷电量的比值。公式为：

E=W非/Q

2.电动势与电压的区别

电动势与电压是最容易混淆的两个概念，因此在教学中严格区分这两个物理量是非常重要的。前者是非静电力对电荷做功，是其它形式能转化为电能的本领，后者是电场力对正电荷做功，把电能转化为其它形式能。把这一点分析清楚了，对于电源的端电压，内电压与电源电动势的区别也就不容易混淆了。

在欧姆定律这一节教学中可进一步加深对上述内容的了解，电路的端电压是指电源加在外电路两端的电压。电源电动势对于一个固定的电源来说是不变的。而电源的端电压却是随着外电路负载而变化的。它的变化规律服从全电路欧姆定律：

U=E－Ir。

上式中 Ir.为电源内电压，也叫内压降。它的物理过程是也发生在电源内部,但与电动势的意义却不同。它是由电场力所引起的。在电源内部起着消耗非静电力所做的功的作用。对于一个固定电源来说，内阻r 是不变的。但通过电源的电流是随外电路负载而变化的。因此内电压也是随外电路负载而变化的。

这里需要指出的是为什么伏特计接在电源两端测的是电源的端电压而不是内电压？这里只要把伏特计理解为外电路就可以解决了。他相当于和外电路并联的电路，所以其电压只能理解为电路两端的电压。

还要注意一个不正确的结论：“电动势一定大于电源的端电压。”这里是忽略了电源被充电的状况。当电源被充电时，这个被充电的电源在电路中相当于一个负载。这个电源的电动势在电路中是反电动势。这时电源两端的电压可大于电源的电动势，表达式为：

U=E+Ir。

电源被充电时，电源内部电流是从电源的正极流向负极的,因此电源内部电流总是从负极流向正极，这种说法也不对。总之，教学上要教好电动势就是要让学生搞清电源内部发生的物理过程，理解各物理量的含义，严防死记和死套公式。

3.分清“电动势”概念的三种定义方式

关于电动势概念的定义分为三种处理方法：非静电力作功、能量转化角度和操作定义。

3.1非静电力作功

这种定义方式是通过非静电力做功，由 E=W/q定义电动势。例如：电动势在数值上等于非静电力把 1c的正电荷在电源内从负极移送到正极所作的功。 如果移送电荷 q非静电力所做的功为 W，那电动势表示为：E=W/q。

从非静从非静电力作功来定义电动势，是目前最具科学性的一种定义方式。因为在讨论电学问题时，人们往往从两个方面去研究：一是从能量转换方面去研究，另外是研究物质间的相互作用“力”，而力与能由作功联系起来。 在不同电源中，非静电力的物理本质不同。 例如在电池中，非静电力起源于物体的化学作用，在电磁感应中起源于磁场对运动电荷的作用。 显然，电动势的物理性质随着非静电力性质的不同而有所区别，但非静电力是在效果上与力相当的“等值力”，尽管非静电力本身没有详细说明电源中具体运动形式，但是作为各种电源的一个共同点，抽象为一个统一的概念，来表明电源中通过非静电力移送电荷做功，从而把其它形式能量转换为电能。

从电学教学的角度来看，非静电力尽管是一虚构的概念，它不能真正的解释电源电动势产生的原因，但学生还是容易接受的。 虽然这种讲法有些抽象，但不能否认，电动势中“非静电力”概念的引入，让学生对静电场和非静电场的知识有了一个新的认识，对于学生理解电动势是非常有帮助的。

3.2能量转化角度

这种定义方式是从能量转化的角度来定义电动势。 例如：在电路中通过单位电荷时电源所提供的电能， 在数值上等于电源的电动势。电动势通常用E来表示。 设电路中通过的电荷量为q，电源提供的电能为W，则有E=W/q能量转化的定义方式虽然体现了电源电动势的物理意义，但没有揭示电动势的实质。 但是通过这种定义方式的引入，不仅可以让学生对电动势有一个新的认识，加深印象，而且可以培养学生从另一个角度来思考问题的能力。

3.3操作定义

操作定义是采用对电动势的概念下操作定义方法。不提非静电力的功，也不给出E=W/q，而是以“电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压”来定义电动势的。例如：电源的电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压。操做定义的方法是从路端电压来讨论电动势，这种定义方法虽是表象的，也没有很好揭示电动势的本质，但它把外电路断开时两极间的电压跟电动势联系起来， 从一个侧面反映出电动势在产生电压、维持电流方面的特性。 特别是它能用伏特表直接测量出电动势的数值，因而比较具体直观，可操作性强，有利于学生理解和接受。

总之，无论采用哪种处理方式，教学中都应注意强调，实际上电动势与电路、电源没有关系，它仅仅是一种做功的能力，只有这样，学生才能正确理解“电动势”这一概念。 有句名言说：“概念是思维的细胞”，在职业院校的《电工学》教学中，也要在分析概念上多下功夫，为这一门课程的学习做好铺垫，为培养新时期的知识型技术人才奠定基础。

【参考文献】

电源电动势范文第3篇

以化学电池为例，由于氧化还原反应，在电源正、负极附近分别出现了厚度约为10-10m～10-6m的偶电层ad和cb，如图2所示。由图2可知，电源对外供电时，其内部电场可分为三个区域：绝大部分区域（dc）内，场强方向由负极指向正极，而在靠近两极的偶电层ad和cb内，场强方向则由正极指向负极。因此，在偶电层内，非静电力（化学力）克服电场力做功，使被移送的正电荷电势能增加，沿电流方向电势“跃升”，把化学能转化为电能而形成电源的电动势。在电源内部的dc区域，存在内电阻，电场力做正功，被移送的正电荷电势能减少，沿电流方向电势降低，从而把电能转化为内能（焦耳热）。与此类同，在电源外部的外电路中，电流通过外电阻时，电场力也做正功，被移送的正电荷电势能减少，沿电流方向电势降低，把电能转化为其他形式的能。可见，在电流通过内、外电阻时，电场力都做正功，电势均降落，减少的电能转化为其他形式的能。

在闭合电路中，沿电流方向电势的变化如图3所示。由图3可知，被移送的正电荷在电源正、负极附近偶电层的电势“跃升”恰等于其在内、外电阻上的电势降落，表达为Uad+Ucb=Uab+Ucd，即电源的电动势在数值上等于内外电路电势降落之和，表达为E=U外+U内；当外电路短路时，U外=Uab=0，E=U内=Ucd，沿电流方向电势的变化如图4所示；当外电路断路时，电势的变化如图5所示，U内=Ucd=0，U外=Uab=Uad+Ucb=E，这就是通常利用电压表粗测电源电动势的原理。电源（E、r）供电时，内外电路电势的升降也可以用图6描述，且内外电压随外电阻R变化的半定量关系图象，如图7所示。

从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。物理学中用电动势来描述电源的这种特性，定义为E=，即电源的电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。而在闭合电路的内、外电阻上，电场力做正功，电势降低，分别形成路端电压和内电压，并把减少的电势能转化为其他形式的能，因此，电压定义为U=。由能量转化与守恒定律可知，在闭合电路中，W非=W电=W电外+W电内，结合电动势和电压的定义式可得，qE=qU外+qU内，即E=U外+U内。

闭合电路的内、外电压与电动势的关系也可以利用在图8所示的装置（高级中学物理课本第二册第50页图2-20，人民教育出版社，1990年10月第1版）实验探究。在图8中，C为化学电池，A、B是插在电池两个电极内侧的探针，电压表V和V′分别测量路端电压U外和内电压U内，滑动变阻器作为外电路。先断开外电路，用电压表V测出电源的电动势E，然后接通外电路，调节滑动变阻器，分别同步记录电压表V和V′的示数U外和U内。分析实验数据发现，在误差允许的范围内，内、外电压之和恒等于电源的电动势，即E=U外+U内。

可见，在闭合电路中，利用电路中电势变化的示意图、电路中的能量关系和实验探究都可以得到：电源内部电势升高的数值等于内、外电路中电势降落的数值。虽然电源的电动势在数值上等于内、外电压之和，但是，电动势是描述电源内部非静电力做功，沿电流方向电势跃升，把其他形式的能转化为电能的物理量，是电源本身的属性，由电源的性质和内部结构决定，而与外电路无关。电动势是在电源的正、负极附近产生的，可用两台抽水机来比喻；而电压则是反映内、外电路中电场力做功，沿电流方向电势降落，把电能转化为其他形式的能的物理量，与电源和电路中的用电器有关。

综上所述，虽然图2结构稍微复杂，但可以清晰地呈现电场力做功和非静电力做功的不同过程，使内电压意义具体，便于对闭合电路中电势跃升和电势降落做具体分析，并与常见的电池模型相吻合。因此，建议再版时把图1修改为图2。

参考文献

[1] 司德平.丹聂耳电池电动势产生的机理.西安：中学物理教学参考，2003（9）.

[2] 傅献霞，沈文霞，姚天杨.物理化学（下册）.北京：高等教育出版社，1990.

注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”

电源电动势范文第4篇

关键词： 伏安法 系统误差 修正读数

测定电源电动势和内阻，这个实验出现在普通高中新课程标准物理选修3-1电学实验部分，它使用一只电压表、一只电流表和一个滑动变阻器，采用伏安法测定电源的电动势和内阻。

采用伏安法测定电源电动势和内阻有电流表的内接和外接两种接法，因此，实验时就有两种实验方案，由于我们使用的电表都不是理想电表，因此这两种方案均存在一定的系统误差，但是误差的大小不一样。下面就这两种测定方法的误差进行分析和比较，最终确定用哪种更好。

一、测电源电动势和内阻的两种方案

二、误差分析

1.计算法

①电流表外接法（误差来源于电压表的分流）

②电流表内接法（误差来源于电流表的分压）

电流表的读数为真实流过电源内部的电流，电压表的读数作为路端电压值，需要修正。

2.图像法

①电流表外接法（利用电源的伏安特性曲线定性分析）

②电流表内接法

电流表的读数是流过电源内部电流的真实值，而电压表的读数作为真实的路端电压值，有误差。

3.等效法

①电流表外接法（把电压表和电源并联后等效为一新电源）

如图1虚线框所示，这个等效电源的内阻为电压表内阻和电源内阻的并联电阻，也就是测量值，见②式。

等效电源的电动势为电压表和电源组成回路的路端电压，即电压表两端的电压，也就是测量值，见③式。

②电流表内接法（把电流表和电源串联后等效为一新电源）

如图2虚线框所示，这个等效电源的内阻为电流表和电源内阻串联总电阻，也就是测量值，见⑤式。

等效电源的电动势为电流表和电源串联后的路端电压，仍为电源的路端电压，也就是测量值，见④式。

应用三种方法均可以分析出误差情况，计算法虽然麻烦，但可以反映出问题的本质。图像法形象直观，便于记忆，等效法有助于理解实质，每种方法各有千秋，具体应用哪种方法分析，根据个人的情况而定。

参考文献：

电源电动势范文第5篇

在这个实验中，研究对象是电源，因此我们可以参照伏安法测电阻的实验，将甲图理解为安培表内接法，乙图理解为安培表外接法。

一、安培表内接法测E、r误差分析

对于甲图，电流表测的是通过电源内部的电流，测量值等于真实值。在不考虑电流表分压的情况下，电压表的测量值表示电源的路端电压。当实验中电流表的分压作用不能忽略时，电压表的测量值等于路端电压与电流表上的电压之差。因此，电压表测量值比真实值小。

当电流趋于短路电流时，误差最大；当电流趋于零时，误差消失。如丙图所示，测量值为实线，虚线为真实值。由图可知，图线与纵坐标的交点为开路电压，即为电源的电动势，为准确值。图线的斜率（电压的变化量与电流变化量的比值）的绝对值为电源的内阻，由右图可知，内阻的真实值小于测量值。

当电源的内阻比电流表的电阻大得多时，电流表的分压作用就可以忽略不计，此时电压表的测量值越接近于真实值即路端电压。因此甲图适用于内阻比较大的电源的电动势和内阻的测量，比如水果电池。

因此，安培表内接法测电源电动势和内电阻，电动势的测量值等于真实值；内阻的测量值大于真实值。此电路适用于内阻较大的电源的电动势和内阻的测量。

二、安培表外接法测E、r误差分析

对于乙图，电压表测的是电源路端电压，测量值等于真实值。在不考虑电压表分流的情况下，电流表的测量值等于通过电源的电流。当实验中电压表的分流作用不能忽略时，电流表的测量值等于通过电源的干路电流与电压表中的电流之差。因此，电流表的测量值比真实值小。

当电路趋于开路时，误差最大；当电路趋于短路时，路端电压趋于零时，误差消失。如丁图所示，测量值为实线，虚线为真实值，由图可知，图线与横坐标的交点为短路电流，为准确值。图线的斜率的绝对值为电源的内阻，由右图可知，内阻的真实值大于测量值。

当电源的内阻比伏特表内阻小得多时，电压表的分流作用就可以忽略不计，此时电流表的测量值越接近于真实值。因此，乙图比较适用于内阻比较小的电源的电动势和内阻的测量，比如干电池。

因此，安培表外接法测电源电动势和内电阻，电动势的测量值小于真实值；内阻的测量值小于真实值，由图像得到的短路电流是准确值。此电路适用于内阻较小的电源的电动势和内阻的测量。

三、内阻的真实值的探究

无论通过上面甲、乙哪个电路图，都只能得到一个准确值。（用图甲的安培表内接法得到的图丙能够获得电源电动势的真实值，用图乙的安培表外接法得到的图丁能够获得电源的短路电流。）至于本实验要测的电源内阻，两个都不能给出准确值。

再重新审视丙、丁两个图像。由丙图可获得纵坐标的交点——电动势为准确值，由丁图可获得横坐标的交点——短路电流为准确值。对同一个电源来说，这两个值如果不变，就可以将这两个图合并到一个图中，如右图戊所示，其中①是对应丙图，②对应于丁图。如果将这两个图上的准确值对应的坐标（①上短路电流，②上的开路电压）连线，则这条线上的对应的数据可以认为既不考虑电压表的分流，又不考虑电流表的分压得到的。因此，这条线的斜率的绝对值表示电源的内阻的真实值。

四、应用

电源电动势范文第6篇

关键词：电动势；内阻；方法；误差

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）10-266-02

测量电源电动势和内阻是电学部分一个很重要的实验，也是高考命题的热点，对于该实验的测量方法，在参考各类考题的基础上，归纳整理了几种常见类型。

一、用一只电压表和电流表测量

电路如图1-1所示，设被测电源电动势为E，内阻为r，滑动滑动变阻器，得到不同阻值时对应的电流表和电压表示数分别为I1、U1和I2、U2，由闭合电路欧姆定律可得

解得

误差：由于电压表要分流，测量值小于真实值E测＜ E真、r测＜ r真。减小误差的方法是尽量选用内阻较大的电压表。

图像法处理

①将 转化为 ，作出U-I图像，

如图1-2所示，此图像:

纵轴截距=E

直线斜率=r

②将 转化为 ，作出I-U图像，

如图1-3所示，此图像:

横轴截距=E

直线斜率的倒数=r

二、用两只电流表测量

电路如图2-1所示，利用已知内阻的电流表来获得路端电压。设被测电源电动势为E，内阻为r，电流表A1内阻为R。

当s1闭合s2断开时，A1示数为I，由闭合电路欧姆定律可得

当s1、s2都闭合时，A1示数为I1，A2示数为I2，由闭合电路欧姆定律可得

解得

此方法无系统误差。

三、用两只电压表测量

电路如图3-1所示，利用已知内阻的电压表来获得电路电流。设被测电源电动势为E，内阻为r，电流表V1内阻为R。

当s1闭合s2断开时，V1示数为U1，V2示数为U2，由闭合电路欧姆定律可得

当s1、s2都闭合时，V1示数为U，由闭合电路欧姆定律可得

解得

此方法无系统误差。

四、用一只电流表和电阻箱测量

电路如图4-1所示，设被测电源电动势为E，内阻为r，电流表A内阻为RA。改变电阻箱的阻值，当电阻箱的阻值为R1时，电流表示数为I1，当电阻箱的阻值为R2时，电流表示数为I2，由闭合电路欧姆定律可得

解得

E=

r=

由上式可知电流表对电源电动势无影响，对内阻有影响。若忽略电流表内阻时，则有

E= r=

此种方法使得E测= E真、r测＞ r真。减小误差的方法是尽量选用内阻较小的电流表。

图像法处理

①将 转化为 ，作出R- 图像，如图4-2所示，此图像:

直线斜率=E

纵轴截距- RA=r

计算出电动势E和内阻r。

若忽略电流表内阻时，则有 ，作出R- 图像，

如图4-3所示，此图像:

直线斜率=E

纵轴截距=r

②将 转化为 ，作出 -R图像，

如图4-4所示，此图像:

直线斜率的倒数= E

纵轴截距=

计算出电动势E和内阻r。

若忽略电流表内阻时，则有 ，作出 -R图像，

如图4-5所示，此图像：

直线斜率的倒数=电动势E

纵轴截距=

计算出电动势E和内阻r。

五、用一只电压表和电阻箱测量

电路如图5-1所示，设被测电源电动势为E，内阻为r，电压表V内阻为RV。改变电阻箱的阻值，当电阻箱的阻值为R1时，电流表示数为U1，当电阻箱的阻值为R2时，电流表示数为U2，由闭合电路欧姆定律可得

解得

由上式可看出电压表内阻对电源电动势和内阻都有影响。若电压表内阻无穷大，则有

此种方法使得E测＜E真、r测＜ r真。减小误差的方法是尽量选用内阻较大的电压表。

图像法处理

①将 转化为 ，

作出 - 图像，如图5-2所示，此图像:

直线斜率=纵轴截距=

计算出电动势E和内阻r。

若电压表内阻无穷大，则有 ，作出 - 图像，如图5-3所示，此图像:

直线斜率=

纵轴截距=

计算出电动势E和内阻r。

②将 转化为 ，

作出 - 图像，如图5-4所示，此图像:

直线斜率=

纵轴截距=

计算出电动势E和内阻r。

若电压表内阻无穷大，则有 ，

作出 - 图像，如图5-5所示，此图像：

直线斜率=

纵轴截距=

计算出电动势E和内阻r。

通过以上方法可知，对于物理实验在重视原理的基础上，

电源电动势范文第7篇

一、电流表和电压表测量电源电动势和内阻

实验所需元器件：直流电源、电流表、电压表、导线、滑动变阻器和电键。

图1实验原理：如图1所示。

实验数据处理：①由E=U+Ir知：调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的两组数据，列方程：

E=U1+I1r

E=U2+I2r

求解。

②调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的多组数据（至少六组数据），在平面直角坐标系中描点图2连线，如图2所示，作出U=-Ir+E的关系图像；在U-I关系图像中，纵轴截距表示电源电动势，倾斜直线斜率的绝对值表示电源内电阻。

【例1】在“测定电池的电动势和内阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻的大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学利用图3所示原理进行实验，并利用图像处理实验数据得到如图4所示的图像。

图3（1）在如图3所示的电路原理图中，产生系统误差的主要原因是。

（2）由该同学所作的U―I图线可得被测干电池的电动势E=

图15图16mgsinθ-μmgcosθ=ma，

解得a=2m/s2

s=112at2=16mt=4s

点评：本题难点在于摩擦力方向分析，分析时一般考虑是否有相对运动，没有相对运动则应是静摩擦力或没有摩擦力；而有相对运动则应考虑相对运动方向问题，教师对“相对”二字要作较为全面的分析，用图像帮助学生突破难关，理清多过程问题中混淆因素。

摩擦力作为高考物理中的重点，学生的分析往往停留在抽象思维阶段，所以一旦分析不当，就容易造成较严重的错误，通过作图使问题简捷、形象、直观，相对能减少错误发生的概率；同时学生作图习惯的养成，图像分析能力的提高，能减少考试中对图像的恐慌心理，答题效果必有所提高。

参考文献

[1].图像法巧解物理中的复杂问题[J].中学物理，2011（15）.

[2]王超良.图像法处理问题的思路[J].数理化学习，2011（Z1）.

[3]刘贵生.物理图像在教学中的作用[J].中学生数理化，2008（10）.

[4]李达.物理图像中“面积”的妙用[J].中学生数理化，2011（2）.

电源电动势范文第8篇

一、解决路端电压变化不明显的问题

在实验中，测量的是电池的电动势和内阻，课本上说最好选用使用过的旧电池，但是学校没有库存的旧电池，买来的也是新的。用新电池做实验这就遇到问题了。在实验中利用电压表和电流表测量电路的路端电压和电流，由于新电池的内阻比较小，在实验中路端电压变化极小，读数困难，实验难于操作，做出的U-I图线误差较大。为了减小这种误差，对电池盒进行了改装。在电池盒内部安装了一个5Ω左右的电阻，使电阻和电源串联，相当于扩大了电源的内阻，这样路端电压变化明显，便于学生读取多组数据，且根据数据做出的U-I图象得出的内阻是电源和串联的电阻的总阻值，然后再减去串联的电阻的阻值，剩下的就是电源的内阻了。这种方法得出的电源的内阻比较精确。

二、对比试验，帮助学生理解分析实验过程

进制本实验的实验原理是，闭合电路欧姆定律 ，公式变形得到 ，根据公式可知，只要知道路端电压和电路的电流就能求出电池的电动势和内阻。这里需要用到的实验仪器有电压表、电流表、开关、导线、滑动变阻器、待测电源等，根据实验原理设计电路有如下两种：

但是需要选用哪个电路图进行实验呢？传统实验方法是先分别对两图进行误差分析，然后选择误差小的电路图进行实验，记录数据，画出U-I图象，得出结论。但是这种方法是把整个实验的思路强加给学生，学生对整个实验没有直观的实验理论做依据，对实验印象不深刻，而且学生对实验的理解不透彻，导致学生对此实验没有开阔的扩展思路。为了解决这个问题，设计了如下的改进方法：实验时把学生分为十个小组，其中五组按电路图1进行实验;另外五组按电路图2进行实验。测量出实验数据后，整理数据，让学生作出U-I图象，得出电源电动势和内阻的值，然后把两组图象结论放在一起展示给学生，这时学生把两组图象得出的结论进行对比分析，会发现测量的结果不一样，电路图1比图2的测量结论都偏小，为什么会出现这样的结果呢？这样就把学生引入到了“愤，悱”状态，在引导学生进行误差分析。

三、等效误差分析方法

传统误差分析有公式法和图象法，公式法较繁琐，针对这一情况，我是这样来对误差进行分析的：本实验的误差产生的主要原因是：对于电路1来说是电压表的分流所产生的;对于电路2来说是电流表的分压所产生的。然后在对U-I图象进行修正，根据修正后的图像分析出哪个电路图的误差小。但是这里有出现了一个问题：用电路图1做实验得出的电动势和内阻都偏小，用电路图2做实验得出的电动势是真实的，但是内阻比真实值大。而我们最后确定出图1为本实验的电路图。很多同学有些不明白了为什么要选电路图1？为了更好的理解电路的选择，而且方法还要简单，所以误差分析这里改进为用等效电路法进行分析。对于第一个电路图，可以把电压表和电源等效为一新电源，如图3虚线框所示，根据戴维宁定理：两端有源网络可以等效于一个电压源，其电动势等于网络的开路端电压，其内阻等于从网络两端看除源（将电动势短路，内阻仍保留在网络中）网络的电阻。这个等效电源的内阻r为电源的内阻r0和电压表的内阻RV的并联电阻，也就是测量值，即r=，解得r0=>1; ，等效电源的电动势E为电压表和电源E0组成回路的路端电压，也就是测量值，即E=E0，解得E0=E>E; ，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RV>>r。

对于第二个电路图，可以把电流表和电源等效为一新电源，如图4虚线框所示，这个等效电源的内阻r为电源的内阻r0和电流表的内阻RA的串联总电阻，也就是测量值，即r=r0+RA>r0，等效电源的电动势E为电流表和电源E0串联后的路端电压，也就是测量值，当外电路断开时，电流表的示数为零，即E=E0。

以上分析还可以知道，要减小误差，电流表的内阻需很小，使得RA

电源电动势范文第9篇

关键词：电源电动势；内阻；闭合电路欧姆定律；模型探究

测定电源电动势和内阻是电学中的重要实验，是高考考查的重点，同时也是高考中的热点实验，主要考查对该实验原理的理解，即用伏安法测电源的电动势和内阻。涉及实验步骤和误差分析的考查，即学会用U-I图象处理实验数据求出电源电动势E和内阻r，以及电表内阻对实验结果产生的影响的误差分析。同时，近些年实验考视学生对图象的理解，而本实验完全可以从多方面来综合考查知识的理解和学生的综合能力。此实验的高考命题已不局限于课本上的实验项目，更注重了考查学生对知识的迁移能力和创新思维能力。但是不论如何考查，却都离不开基本知识对应的模型，下面让我们一起来探究和学习如何利用基本的模型来解决实际的问题。

一、测定电源电动势和内阻的基本模型

用伏特表和安培表测量电池电动势和内阻，并利用图象法来处理数据是本实验的基本模型。

1.实验依据：闭合电路欧姆定律

2.实验电路：如图1所示

3.E和r的求解：由U=E-Ir得

4.作图法数据处理，如图2所示

5.误差分析

用伏安法测电源电动势和内阻的方法很简单，但系统误差较大，这主要是由于伏特表和安培表内阻对测量结果的影响而造成的。用这种方法测电动势可供选择的电路有两种，如图3甲、乙所示。

当用甲图时，考虑电表内阻，从电路上分析，可得：r测

下面我们来利用基本的模型来测定电源电动势和内阻，并分析每种方法的原理及处理办法与模型的联系。

二、用一只电流表和一只电阻箱测量

[例1]在“测定电源电动势和内阻”的实验中，除待测电源（E、r），足够的连接导线外，实验室仅提供：一只量程合适的电流表A，一只电阻箱R，一个开关S。

（1）画出实验原理图；

（2）写出用测量值表示的电源电动势E和内阻r的表达式，并注明式中各物理量的含义。

解析：由模型原理E=U+Ir可知，在这第一类问题中，缺少的是用电压表测电压的一项，于是问题的关键就是解决U。而由欧姆定律得：U=IR，所以U的问题也就容易解决了。

（1）设计实验原理图如图4所示

四、用两只电压表测量

拓展：此类问题结合了电表的改装，这时，我们的思路就更开阔了，因为若是有两只电流表，那就可以结合一只定值电阻改装成电压表，进而解决模型原理E=U+Ir中的电压表测定的U的问题。同理，若是题目中只给两只电压表，那就可以结合一只定值电阻改装成电流表，进而解决模型E=U+Ir中的电流表测定I的问题，但是不管如何的思路，都离不开基本的模型原理E=U+Ir。

通过上面分析可知，对物理实验的解题过程，要重视实验原理和方法的迁移，学会用多种方法处理实验。更重要的是要掌握实验中的基本模型，这样才能以不变应万变。同时，作为教师，也要在平时的教学中，多归纳、多总结，加强模型教学，并不断地提高学生从物理情景建构物理模型的能力。