高中物理電源測量方法

⑴ 高中物理，伏安法測電源電動勢和內阻的誤差分析:內接和外接的，測量值和真實值的比較

1．電流表外接法: 由於電壓表的分流作用，電流表的示數I不是流過電源的電流I0，有I<I0，所以電動勢和內阻的測量值都小於真實值。
2．電流表內接法：由於電流表的分壓，電壓表的示數U不是電源的路端電壓U0，有U<U0，所以電動勢的測量值等於真實值，而內阻的測量值大於真實值。

⑵ 高中物理實驗，測量電源電動勢和內阻的誤差分析不太懂，最好有幾種實驗圖和分析方法

一、公式推導
設在每種電路中變阻器阻值為R1和R2時，伏特表和安培表的兩組測量值分別為U1I1和U2I2 。
1．如圖1甲，根據閉合電路歐姆定律有：
E測 = U1+ I1r測 （1） E測 = U2+ I2r測 （2）
由（1）（2）解得： r測= （3）
當變阻器阻值為R1和R2時，外電路總電阻的實際值為：R1/= ，R2/ = 。幹路電流為：I/1= , I/2= 。安培表的讀數(由分流原理得)為：I1＝ I2= 伏特表的讀數為：U1=I1(R1+RA),U2=I2(R2+RA)。將U1I1U2I2的表達式代入（3）式得：r測= （4）
將（4）式代入（1）式得：E測= （5）
(4)(5)兩式告訴我們，用圖甲1電路測量時，電池內阻的測量值要比真實值小，或者說測出的內阻實際上是電池內阻的真實值和伏特表內阻的並聯值；電動勢的測量值也比真實值小，或者說測出的電動勢實際上是用伏特表直接接在電池兩極時的路端電壓(伏特表的讀數)。
2．如圖1乙，根據閉合電路歐姆定律有：
E測 = U1+ I1r測 （6） E測 = U2+ I2r測 （7）
由（6）（7）解得： r測= （8）
當變阻器阻值為R1和R2時，外電路總電阻的實際值為：R1/=RA+ , R2/=RA+ 。 幹路電流(安掊表的讀數)為：I1= , I2= 。伏特表的讀數為：U1=I1R1/ ，U2=I2R2/ 。將U1I1U2I2的表達式代入（8）式得： r測=r真+RA （9）
將（9）式代入（6）式得：E測=E真 （10）
（9）（10）兩式告訴我們，用圖1乙電路測量時，電池內阻的測量值要比真實值大，或者說測出的內阻實際上是電池內阻的真實值和安培表內阻的串聯值；電動勢的測量值等於其真實值，即沒有系統誤差。
二、圖象比較
由閉合電路歐姆定律得出路端電壓和通過電池內部的電流強度的關系為U=E－Ir , U－I圖象如圖2所示，圖中直線和U軸的交點表示電池的電動勢，內阻為斜率的負值，即圖中的tanθ值。
⒈如圖1甲，伏特表的讀數就是路端電壓，而安培表的讀數由於伏特表的分流卻小於通過電池內部的電流強度，即U的測量值准確，I的測量值偏小．按這樣的測量值作出的U－I圖象肯定存在系統誤差．現將由測量值作出的U－I圖線（實線）和准確的U－I圖線（虛線）在同一圖中進行比較．如圖3所示，由於對應於每一路端電壓值，I的測量值總是偏小，而且隨著變阻器阻值的減小（電流的增大）時，這種誤差也減小，當外電路阻值為零時，這種誤差也為零，所以實際畫出的U－I圖線和准確的U－I圖線在I軸上相交。即E測<E 真，r測<r真 。
⒉如圖1乙，安培表的讀數就是通過電池內部的電流強度，而伏特表的讀數由於安培表的分壓卻小於電池的路端電壓,即I的測量值准確，U的測量值偏小．按這樣的測量值作出的U－I圖象也肯定存在系統誤差．現將由測量值作出的U－I圖線（實線）和准確的U－I圖線（虛線）在同一圖中進行比較．如圖4所示，由於對於於每一電流I的值，U的測量值總是偏小，而且隨著變阻器阻值的增大（電流的減小）時，這種誤差也減小。當變阻器阻值無限大時，這種誤差趣於零。所以實際畫出的U－I圖線和准確的U－I圖線在U軸上相交。即E測=E真，r測>r真。
三、等效變換
1．如圖l甲，實際的伏特表V可以等效為理想的伏特表V。和電阻RV的並聯(圖5)，而電阻RV和實際電池（E真、r真）又可以等效為一個新電池(E1、r1) (圖6)。這樣由於V0是理想的，安培表的讀數就沒有誤差了。而E1為等效電池的電動勢，即為圖5中a、b兩點的開路電壓，E1=Uab= = 。 r1為等效電池的內阻，即為等效電池a、b間短路時電動勢E1和短路電流I1的比值，r1= 。 因此，電池電動勢和內阻的測量值為：E測=E1= , r測=r1= 。和方法1的結果完全相同。
2．如圖l乙，實際的安培表A可以等效為理想的安培表A0和電阻RA的串聯(圖7)，而RA和實際電池又可以等效為一個新電池(E2、r2) (圖8)。這樣，由於A0是理想的，伏特表的讀數就沒有誤差了。
而E2為等效電池的電動勢，即為圖8中c、d兩點的開路電壓，E2=Ucd=E真，r2為等效電池的內阻，即為等效電池c 、d間短路時電動勢E2和短路電流I2的比值，r2= ，因此，電池的電動勢和內阻的測量值為E 測=E=E真，r測=r2=r真+RA。和方法一中的結果也完全相同。
（Ⅲ）總結
以上三種分析方法都可以分析出甲和乙兩種電路中電動勢和內阻的測量值和真實值之間的關系。
按甲圖實驗結果表明：
當RV>>r真時，測量誤差就很小，而一般情況下都能滿足RV>> r真．所以，在一般情況下採用甲圖測量比較合適。
按乙圖實驗結果表明：
當RA << r真時，測量誤差也很小，但若RA和r真可以比較的話（如蓄電池）,這種誤差就不容忽視了。

⑶ 高中物理測電源電動勢和內阻外接法的截距與斜率物理意義分別是什麼

截距就是電動勢，斜率就是內阻。

⑷ 高中物理必修三·電學實驗之【測定電源電動勢和內阻】

在高中物理必修三的學習中，電學實驗之【測定電源電動勢和內阻】是一個重要環節。本節內容通過基爾霍夫電壓定律和戴維南定理的鋪墊，深入探討了等效電源原理，以及如何通過伏安法、安阻法和伏阻法進行實驗操作。

伏安法是基礎測量方法，通過電流表和電壓表測量數據來確定電源的電動勢和內阻。若無電壓表可用，可用電阻代替電壓表，進而發展出安阻法。無電流表時，用電阻代替電流表，則有伏阻法。這些方法的使用，既簡化了實驗操作，又便於誤差分析。

基爾霍夫電壓定律揭示了電路中任意迴路各段電壓的代數和為零，為等效電源原理提供了理論基礎。戴維南定理則表明，任何含有獨立電源、線性電阻和線性受控源的二端網路，都可以用一個電壓源和電阻串聯的等效電路來替代，為實驗中的等效替代提供了解決方案。

等效電源原理分為兩種情況：原電源並聯電阻或串聯電阻。通過應用戴維南定理，可以將原電源和並聯或串聯的電阻等效為一個新的電源，該電源的電動勢和內阻可根據開路電壓和短路電阻計算得出。這一過程有助於理解和簡化實驗操作。

伏安法、安阻法和伏阻法在測定電源電動勢和內阻時各有特點。伏安法直接測量電流和電壓，通過閉合電路的歐姆定律計算出電動勢和內阻。安阻法通過電流表和串聯電阻測量電流，從而推算出電動勢和內阻。伏阻法則是通過電壓表和並聯電阻測量電壓，進而得出結果。

在實驗誤差分析中，內接法和外接法的使用分別考慮了電流表和電壓表內阻的影響，內接法導致測量的電阻值偏大，外接法則導致電動勢值偏低。在實驗設計時，內外結合法和流內壓外法可有效減小誤差，提高測量的准確度。

此外，文章還討論了電學實驗中的變式問題，如多加定值電阻、給出兩組測量數據或改變函數圖像橫縱坐標時，如何靈活應用基礎原理，將復雜問題簡化，轉化為基本的電學實驗模型進行解決。

綜上所述，通過基爾霍夫電壓定律、戴維南定理等理論工具，以及伏安法、安阻法和伏阻法等實驗方法的靈活運用，高中物理必修三中的電學實驗之【測定電源電動勢和內阻】能夠實現准確、高效的測量，為後續電學知識的學習打下堅實基礎。

⑸ 【高中物理】伏安法測量電源電動勢、內阻的誤差分析

伏安法中有電路有兩種接法
電流表內接法和外接法
如果同時考慮電壓表和電流表的內阻時
當用電流表外接法時
電動勢的測得值比實際值是要小的
主要原因是
外界法是 定值電阻和電壓表並聯 再整體和電流表串聯
而電壓表的讀數是電阻的電壓
但是實際上分去電壓的出了電源內阻外
還有電流表
但我們用電流表時 電流表分去的電壓是不計算在內的
所以測得值比實際值要小
所以平時
是在定值電阻遠遠大於電流表的內阻時（即電流表分去的電壓可以忽略）
為了減小誤差而用外接法的

⑹ 高中物理電學實驗題的電源電動勢與內阻怎麼根據圖像求我記得有三種圖像。。。求大神詳解！

□吳士玉（崇明中學 高級教師）
測電源電動勢和內阻的方法有多種，諸如伏安法、電流表法、電壓表法等。教材上對以上幾種測量方法所得數據均介紹了方程組法，只對伏安法測電源電動勢和內阻使用DIS實驗，得出U-I圖像後，利用圖像所提供的信息求解電源的電動勢和內阻。
但在平時的測試中，出題者往往不會測試大家都很熟悉的方程組法，而是另闢途徑，考查學生利用所測數據建立合適的坐標系，得出圖像並從圖像上獲取信息的能力。現就伏安法、電流表法和電壓表法三種測電源電動勢和內阻的方案中，建立適當的坐標系，利用圖像求解電源電動勢和內阻的方法做一介紹。
一、 伏安法測電源電動勢和內阻，利用U-I圖像求解E和r
伏安法測電源電動勢和內阻的實驗原理圖如圖1所示。改變電阻箱R的阻值測量至少5組U、I數據，然後以電壓U為縱軸，電流I為橫軸，建立U-I坐標系，採用描點法作圖，最後可以得到如圖2所示的U-I圖像。
圖2所示的圖線為一條不過坐標原點的傾斜直線。由閉合電路的歐姆定律可知電壓U=E-Ir，當I=0時，U=EVL，可見圖線與縱軸U的交點即為電源的電動勢；當端壓U=0時，此時外電路被短路，I=E/r，即圖線與橫軸I的交點表示短路電流；而圖像的斜率K=E/I短=r，即圖線的斜率表示電源的內電阻。可見，利用U-I圖像可以快速求解電源的電動勢和內阻。
二、 電流表法求電源電動勢和內阻，利用R-1/I圖像求解E和r
電流表法測電源電動勢和內阻的實驗原理圖如圖3所示。改變電阻箱R的阻值測量至少5組R、I數據，然後以R為縱軸，1/I為橫軸建立直角坐標系。同樣採用描點法作圖，可以得到如圖4所示的圖線。
圖4所示的圖線仍為一條不過坐標原點的傾斜直線。據閉合電路的歐姆定律E=I(R+r)可知R+r=■E即R=E■-r。這樣結合圖像就可以知道圖線與縱軸R的交點表示電源內阻的大小，圖像的斜率就是電源的電動勢。
三、 電壓表法測電源電動勢和內阻，利用■-■圖像求解E和r
電壓表法測電源電動勢和內阻的實驗原理圖如圖5所示。改變電阻箱R的阻值測量至少5組實驗數據，建立1/U-1/R直角坐標系，採用描點法作圖，可以得到圖6所示的圖線。
據閉合電路的歐姆定律E=U+■r可知■=■·■+■。可見據圖像可知圖像與縱軸的交點表示電源電動勢的倒數；圖像與橫軸的交點表示電源內阻的倒數；圖像的斜率K=■。
從以上分析可見，建立合適的坐標系，利用圖像可以直觀、快速的求解電源的電動勢和內電阻。