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

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3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4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5篇

电学实验是高考的热点，其中测定电源的电动势和内阻实验又是高中物理的重点实验，误差的分析是本实验的难点，学生遇到疑问的时候着急的程度可想而知.有疑惑就意味着不接受，就谈不上分析的技能.测电源电动势和内阻的实验误差的分析方法的论文并不少，恰恰反映了问题的存在.实际上相当多学生很难形成长期拥有的技能.为了让学生更容易接受并融会贯通，本文试图探究一种更清晰的思路，以期与同行商榷.

令Ec、rc分别表示电动势和内阻的测量值，Ez、rz分别表示电动势和内阻的真实值，RV、RA分别表示电压表和电流表的内阻.UV1、UV2，IA1、IA2分别是电压表和电流表的两组数据，且有：UV1>UV2，IA2

2解析法

解析法中数学变幻形式不一，学生分析时往往找不到思路.下面针对课本上用电压表和电流表的测量方法（实验的电路如图1所示）的误差分析进行探讨.

2.1下面解析分析错在哪里？

Ez=U+（I+IV）r=（U+Ir）+IVr=Ec+IVr，

所以Ec

此推导目的是把（U+Ir）代换为Ez，但是，却犯了偷换概念的错误.这里的U和I都是测量值，而r却是真实值，（U+Ir）既不是Ec也不是Ez.

2.2分析方法：从原理中看被测物理量

原理是实验的灵魂，实验系统误差的产生是因为实验原理中需要测量的物理量和实际测量的物理量不同造成的.在本实验中，电压表测量路端电压符合原理要求，使电动势和内阻测量值产生系统误差的原因是电流表测量的电流小于原理要求的通过电源的电流.

（1）实验原理：闭合电路欧姆定律E=U+IR.

被测物理量：路端电压U（使用器材：电压表）

通过电源的电流I（使用器材：电流表）

（2）内阻误差分析

①由原理推导内阻测量值rc的表达式

Ec=UV1+IA1rc，

Ec=UV2+IA2rc，

解得rc=UV1-UV2IA2-IA1（1）

Ec=UV1IA2-UV2IA1IA2-IA1（不用这个式子讨论电动势的误差）

②由电路图看内阻的真实值rz，RV―电压表的电阻，Iz―通过电源的电流.

Iz1=IA1+UV1RV，Iz2=IA2+UV2RV，

将以上两式代入

rz=UV1-UV2Iz2-Iz1.

得rz=UV1-UV2（IA2-IA1+（UV2RV-UV1RV）（2）

比较（1）、（2）两式，得出结论：rc

（3）电动势误差分析

Ec=UV+IArc（3）

EZ=UV+（IA+UVRV）rz，

即EZ=UV+IArZ+UVRVrZ（4）

根据rc

（4）为什么没有采用分析内阻的方法来分析电动势的误差？

实验原理是整个实验的出发点和归宿，是实验的灵魂.在这里，已知Uc

如果像分析内阻的那样来分析电动势的误差：

Ec=UV1IA2-UV2IA1IA2-IA1，

这个式子本来就比rc=UV1-UV2IA2-IA1要复杂，Ec式分子、分母中都有电流造成误差，而且由它并不能直接得出真实值Ez的表达式，进一步的数学运算往往造成思路不清，岂不是把简单的问题复杂化了？

2.3关键是明确各物理量的确切意义

物理公式推导数学化是学生常犯的一个错误，一不小心就忘了物理量所处的环境，场合变了，头脑中物理量对应的状态没有及时的更换，还停留在原有的模式中.必须保持清醒的头脑，用物理的眼光看公式是解析法中应该注意的问题.

3图象法中学生的疑点是两条图线的交点在那个轴上

实验电路图是原理的组成部分，误差分析当然离不开原理图.根据电路图1进行如下讨论：假设电流表示数为零，电流表与滑动变阻器这一支断路，外电路只有电压表，因为“电源电动势等于电源不接入外电路时电源两级间的电压”，所以电压表示数为电动势的测量值，Ec

假设电压表示数为零，则电流表与滑动变阻器这一支路短路，电压表已经不起作用了，外电路只有电流表和滑动变阻器，这时，电流表的示数等于通过电源的电流，即通过电源的电流的测量值和真实值相等，即：两图线在I轴上有交点.如图2中B点.

图2中AB为电压表和电流表测量值对应的图线，BC校正后电源路端电压与通过电源的电流对应的图线.由图线斜率的绝对值可知：rc

4等效法中学生的两个疑惑

4.1为什么这样界定等效电源？

划分等效电源的原则就是使电压表、电流表的示数在电路中真正成为等效电源路端电压和通过等效电源的电流.

如图3所示，虚线框内的部分称为等效电源.如果不包含电压表，那么由于电压表的分流，通过电流表的电流就不等于通过等效电源的电流了，这样划分就失去了划分等效电源的用意.

4.2误差分析中等效电源的电动势和内阻就是真实电源电动势和内阻的测量值

分析时仅把真实电源当成电阻，等效电源的内阻就是a、b两点间的电阻，即为电压表内阻RV与电源内阻真实值rz并联的总电阻.所以rc

5结束语

（1）电路原理图和（原理公式）闭合电路欧姆定律，是所有分析的依据.

（2）教学中强调公式中各个字母代表的物理意义，应用公式是时刻要想着它谁的什么量.

（3）追求简单化教学思路，追求更合理更完美的分析途径，就要有新的着眼点.

电源电动势范文第6篇

〔中图分类号〕 G633.7〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004―0463（2008）07（A）―0061―01

测定电源电动势和内电阻是高中物理实验教学中重要的实验之一，笔者结合多年的教学经验总结了六种测量电源电动势和内电阻的方法，供大家参考。

方法一：实验电路图如图1所示，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一位置，电流表和电压表的读数分别为I1和U1；移动滑片到另一位置，读出另一组读数为I2和U2。则可以按下式计算电源的电动势和内电阻：

说明：本方法由于电压表分流，电流表的测量值偏小，结果使得E、r的测量值均小于真实值。

方法二：电路图如图2所示，闭合开关S，使电阻箱接入电路的电阻为R1时电流表的读数为I1，使电阻箱接入电路的电阻为R2时电流表的读数为I2。则：

说明：本方法可以测到真实的电流值，但会导致内电阻测量的系统误差，即测量的内电阻值r测大于真实内电阻值r真，但测出的电动势等于真实值。

方法三：电路图如图3所示，闭合开关S，使电阻箱接入电路的电阻为R1时电压表的读数为U1，使电阻箱接入电路的电阻为R2时电压表的读数为U2。则：

说明：本方法的系统误差：E测

方法四：电路图如图4所示，S1、S2为开关，R为电阻箱，A为电流表，当S1闭合，S2断开时，电压表的读数为U1；当S1，S2均闭合且电阻箱接入电路时的电阻值为R时，电压表的读数为U2。则有：

方法六：电路图如图6所示，Ex、rx为待测电源的电动势和内电阻，?为灵敏电流计，R1、R2为滑动变阻器，将开关S1、S2、S3均闭合，调整滑动变阻器R1的阻值，并调节滑片C的位置，使灵敏电流计的示数为0，读取电流表和电压表的示数为I1和U1。重复前面的步骤，读取另一组数值I2，U2。则：

本文介绍的六种测电源电动势和内电阻的方法，前四种方法均有系统误差，而后两种方法均无系统误差。当然还有其他测量方法，在掌握了以上六法的测量原理的基础上，还可以变化出其他的方法。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

电源电动势范文第7篇

根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，改变外电路电阻R，用电压表和电流表测出多组路端电压U和总电流I，以电压U为纵坐标，电流I为横坐标，作出I－U图象，如图1。由U=－rI+E知：把图线延长到和纵轴相交，其截距就表示I=0时的路端电压，等于电源的电动势；把图线延长到和横轴相交，其截距表示路端电压等于零时的总电流，也即外电路短路时的电流I ，所以此图线斜率的大小就等于电源的内电阻r= = 。

二、电路分析

1. 若采用图2所示电路来测定电源电动势和内电阻，则该电路存在着系统误差：

这是由于电压表的分流I ，使电流表示数I小于电源的输出电流I ＝I+I ，而I = ，显见：U越大，I 越大，只有短路时U＝0，才有I ＝I＝I ，即图3中的B点。它们的关系可用图3表示，实测的图线为AB，经过I 修正后的图线为A′B，即实测的E和r都小于真实值。

实验室中的J0408型电压表0―3V档内电阻为3KΩ，实验中，变阻器R的取值一般不超过30Ω，所以电压表的分流影响不大。

利用欧姆定律: U= E -（I+I ）r ，将I = 代入可导出U= -I ，对比实验原理式U=E-Ir可得测量值： E= ，r= 。【由r= 得 = + 可看出：实测的r为当将电压表与电源并联后看成等效电源时的等效电源内阻值，即r为R 与r 的并联值，如图4】可知：E＜E ，r＜r 。

为减小系统误差，图2电路要求R ＞＞r ，这在中学物理实验室中是容易达到的，所以课本上采用这种电路图。这种接法引起误差的原因，是由于电压表分流的影响。

2. 若采用图5所示电路来测定电源电动势和内电阻，则该电路也存在着系统误差：

这是由于电流表的分压U ，使电压表的测量值U 小于电源的端电压U ＝U ，而有U ＝U +U 的关系，且U =IR ，故电流I越大，U 也越大，当电路断开时，U ＝U ，即图6中的A点。

实测的图线为AB，当将电流表内阻看成内电路的一部分时，如图7所示，r ＝r +R ，这样处理后，图线可修正为AB′，此时图线与横轴的交点并不是电源的短路电流，但由图线可知：E ＝E ，r ＞r 。

只有当R ＜＜r 时，才有r ＝r 。然而中学的实验设备很难达到这一点，故此法不可取。

我们注意到，用此种方法测出的电源内阻误差虽大，但测出的电源电动势则是准确真实的。

三、电路改进

综合考虑以上两种方法，将实验电路加以改进，改进后的电路图如图8所示，实验操作步骤为:

①按照电路图连接电路，将滑动变阻器R阻值调至最大；

②闭合电键S，将单刀双掷开关S′置于a，调整滑动变阻器，测出多组U、I值，在坐标系中画出U-I图线甲；

③闭合电键S，将单刀双掷开关S′置于b，调整滑动变阻器，测出多组U、I值，在坐标系中画出U-I图线乙；

④断开电键S。

实验操作完成之后，利用图象法处理数据，在同一坐标系中画出了两条直线甲和乙，纵、横轴截距分别为U 、U 和I 、I 。如图9。

在图8中，当开关置于a时，U ＝E－I （R ＋r），所以图线中的纵轴截距U 就等于电源的电动势E；当开关置于b时，U =E-（I +I ）r=E-(I + )r，得U = E- I r，这也是一次函数，当U ＝0时，短路电流I =I = ，所以r= ，即由图9可准确得出电源的电动势E=U ，内电阻r= 。

可见，在原来课本方案的基础上，通过添加一只单刀双掷开关，用来改变电压表接入电路的方式，对测量电路加以改进，就可使得测量方法更加合理，就能够最大程度地消除误差。

注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

电源电动势范文第8篇

在《普通高中课程标准实验教科书物理》（选修3-）中提到测定电源电动势和内阻的方法有多种，可以用一只电压表和一只电流表，也可以用一只电流表和一只电阻箱，或者用一只电压表和一只电阻箱，它们的测量原理都是闭合电路欧姆定律但由于电表有内阻，以上方法都存在一定的系统误差，针对测量电源电动势和内阻的实验电路误差产生可以分成电流表外接电路（相对电源而言）和电流表内接电路两类下面就电流表外接电路测定方法的误差进行分析和比较

一、电流表外接法

教材中电路如图所示，用电压表和电流表测量出两组U、I数据，利用U外=E-Ir就可以计算出电源的电动势E和内阻r图电路由于电压表分流存在系统误差，导致电流表读数I测（测量值）小于电源的实际输出电流I真（真实值），从而产生误差对于误差分析和比较我们可以通过以下几种方法来加以分析

公式推导法

设电压表两次测量值分别为U测和U测，电流表两次测量值分别为I测和I测，则又

U=E-Ir

得： E测=U测I测-U测I测

I测-I测，

r测=U测-U测I

测-I测，

而实际上由于电压表分流作用真正的数据应变成：

U测=E-（I测+IV）r=E-（I测+

U测RV）r

，将数据带入有

E真=

U测I测-U测I测

I测-I测-

U测-U测RV

>E测，r真=

U测-U测

I测-I测-

U测-U测RV

>r测

说明电动势和内阻的测量值均小于它们的真实值

等效电源法

我们将图中的电压表和电源等效为一新电源，如图虚线框所示，这时电源与电压表并联，这个等效电源的内阻r内（也就是测量值r测）为r和RV的并联电阻，即

r测=r内=rRVr+RV由并联时相当于增加导体的横截面积，所以并联时总电阻小于任何一个分电阻知， r内

等效电源的电动势为电压表和电源组成回路的路端电压E测，也就是测量值，即

从上分析我们还可以知道，要减小误差，所选择的电压表内阻应适当大些，使得

3等效替代电流表法（用电阻箱来替代电流表，即伏组法）

如教材中用电压表和电阻箱来测电源的电动势和内阻，如图3所示，实际上是用电压表示数U和电阻箱电阻R来替代电流表示数I，但误差的本质相同，只不过公式由

现变成U=E-URr，同样由电压表的分流作用使得r测

总之，从电流表的外接法中我们得出，电流表外接法有E真>E测，r真>r测，对于电流表的内接法我们也可以利用上述方法来分析可以得出E测=E真，r测>r真，但考虑实际情况，在教学中一般采用电流表外接法实验方法较好

电源电动势范文第9篇

【关键词】中专物理 电源电动势 教学方法论

【中图分类号】G 632 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）1-0214-02

一、中专物理中电源电动势的相关定义

中专物理教学中，电源电动势是直流电路单元的一个重点概念，也是本单元的难点。在教学中，教师应该根据学生的具体情况，结合其初中时已经学过的物理电学知识，从概念入手来开展电源电动势教学。

物理学中所讲的电源是指通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置，而电源电动势则是用来衡量该种能量转化过程中非静电力做功本领的物理量。电源电动势的概念为，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。在教学中，要使学生掌握这一概念，首先要让学生对"静电力"和"非静电力"及其所做的功清楚认识且理解，在此基础上保证其更好的理解电源电动势。我们知道，能够推动电荷移动的力主要有三种，即静电力、化学力和电磁力，后面两种力也就是我们所说的非静电力。非静电力中的化学力主要以蓄电池类的电源为代表，而电磁力则可能是一些以外力影响磁场而产生的力，这些都会推动电源中的电荷移动。

初中物理中已经讲述过磁场的相关概念及磁场对通电导线作用力等问题。在磁场中，以一种外力的施加来使电路中的单根导线切割磁场中的磁感线，导线内会产生相应的感应电势。根据右手定则来判断电荷在导线内的运动方向，又根据电源内部电流方向是由负极到正极的规律来确定电势高的一端为电源的正极而电势低的一端则为负极。

二、注重电源电动势教学中相关概念的区别

在中专物理教学中，由于某些电学概念字面上存在一定的相似性，为使学生更好的掌握相关概念和原理教师便要进行区别教学。就电源电动势而言，容易和它混淆的概念便是电压，将两者在教学中进行比较、区别能够加深学生对知识的认知和理解。

电源电动势是由于非静电力对电荷做功并将他种形式的能转化为电能的过程，而电压则是由于电场中对正电荷做功将电能转化为他种形式能的过程。当我们将这两个概念及其做功过程分析清楚时便能让学生更好地理解掌握，从而避免混淆。

两者的比较教学还可以以电路分析的方式来实现。一般而言，我们所说的电路端的电压是加诸于电路两端的电压，它随着电路负荷的变化而有所变化，而电源电动势对固定的电源则是不变的。电压变化的原因是电场力，而电源电动势的变化则是电源内部非静电力做功的原因。就电源电动势与电源端电压的关系而言，在教学中根据学生掌握的具体情况进行讲解和分析，避免学生硬背公式或者定理，通过实验的方式使学生更好地理解电荷运动过程，增强对两者区别的认识。

三、电动势的实践教学

在电动势教学中，为保证学生更好的掌握相关内容，便要让他们更好的理解非静电力、静电力等相关概念。这便要求教师在教学过程中，除了注重概念教学外，还要以实验操作来加深学生对知识的理解。

非静电力做功是电动势产生的重要动力，在电动势教学中，可以从非静电力的概念引入，也可以从能量的角度引入。通常我们会从能量转化的角度来研究非静电力或者是从不同物质间的相互作用力角度来研究，力通过做功而产生能，将两者联系起来。非静电力因电源类型的不同而呈现出不同的物理特性，蓄电池中的非静电力是由化学作用而产生的，而电磁感应中的非静电力则是由于磁场中的电荷运动所产生，其产生的原因不同但是在效果或者力上却有着相同或者相似的效果。

从能量转换的角度来讲解电动势。以电路分析的方式来测量单位电荷通过电路时所需要的电能，通过计算得到电压与电源电动势的相关数值并且从中探讨两者的区别于联系。在实验中我们将所经过电路的电荷量设为q，电动势设为E，由电源所提供的电能为w，则我们可以得到等式E=w。从物理计算的角度，我们可以用上式来表示电动势与电路中能量的关系，但它却不能将电动势的本质更好的予以揭示。

为了让学生们更好的理解电源电动势的概念及相关问题，在教学中可以将实验与多媒体教学相结合，在明确电源供电特性等的基础上让学生理解持续供电情况下的电源特性、电源供电的内在动因等。对此，我们可以通过具体的实验操作使其更为清晰。实验中，我们将电路图及其所需的实验器材等以多媒体的形式呈现出来，并且可以通过视频的形式来演示电流的运动过程，使学生更为直观的感受到非静电力做功时电荷的运动及其电动势的产生过程。

参考文献：

[1]陈钦翔.浅谈中专物理电源电动势教学[J].科技致富向导，2012（6）

[2]翟道美."电动势"教学难点的突破[J].技术物理教学，2004（3）

[3]汤华.小议与电源有关的几个问题[J].电源技术与应用，2012（8）

[4]肖伟华.《用伏安法测电源电动势和内电阻》实验课教学设计[J].中国电化教育，2004（9）

电源电动势范文第10篇

关键词： 电源电动势及内阻 误差分析 图像法 等效法

用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验，是通过电流表和电压表测出外电路的几组电流和电压，然后用闭合电路的欧姆律求出电池的电动势和内阻实验要求多测几组I、U的数据，求出几组E、r值，最后计算出它们的平均值。此外，还可以用作图法处理数据，即利用电源的伏安曲线U-I图像求出E、r值。教材给出实验电路，即电流表外接电路（相对电源）。但在练习和考试中很多学生画出了另外一种测量电路，即电流表内接电路。下面就这两种测量电路的实验结果产生的系统误差作比较，以便明确该实验的正确电路。

一、电流表相对电源外接实验电路的实验误差分析

图像法：

根据闭合电路的欧姆定律U=E-lr中的I是通过电源的电流，图1电路是由于电压表的分流IV引起了误差，使电流表的示数I■小于电池的输出电流I■。假设通过电源的电流为I■，电流表读数为I■，电压表内阻为R■，电压表读数为U，电压表分流为I■，由电路结构，I■=I■+I■而I■=U/R■。它们的关系可用图2所示，由测量数据画出的U-I测量值图像AB。根据修正值，图线上每点电压对应电流的真实值大于测量值，作出修正之后的U-I真实值图线CB。

由图像可看出图线AB的纵轴截距测量值E小于图线CB的纵轴截距真实值E■，图线AB斜率的绝对值测量值r也小于图线CB斜率的绝对值真实值r■，因此，E、r的测量值均小于真实值，r■

对于r

等效法：

把电压表和电源等效为一新电源，如图3虚线框所示，这个等效电源的内阻r为真实内阻r■和R■的并联电阻，也就是测量值，即

由以上分析可知，要减小误差，所选择的电压表内阻应适当大些，使得R■>>r。

二、电流表内接实验电路的实验误差分析

图像法：

根据闭合电路的欧姆定律U=E-lr中U是电源两极间电压，图4电路由于电流表的分压存在系统误差，导致电压表读数小于电源两极间电压的真实值。