高中物理电源测量方法

⑴ 高中物理，伏安法测电源电动势和内阻的误差分析:内接和外接的，测量值和真实值的比较

1．电流表外接法: 由于电压表的分流作用，电流表的示数I不是流过电源的电流I0，有I<I0，所以电动势和内阻的测量值都小于真实值。
2．电流表内接法：由于电流表的分压，电压表的示数U不是电源的路端电压U0，有U<U0，所以电动势的测量值等于真实值，而内阻的测量值大于真实值。

⑵ 高中物理实验，测量电源电动势和内阻的误差分析不太懂，最好有几种实验图和分析方法

一、公式推导
设在每种电路中变阻器阻值为R1和R2时，伏特表和安培表的两组测量值分别为U1I1和U2I2 。
1．如图1甲，根据闭合电路欧姆定律有：
E测 = U1+ I1r测 （1） E测 = U2+ I2r测 （2）
由（1）（2）解得： r测= （3）
当变阻器阻值为R1和R2时，外电路总电阻的实际值为：R1/= ，R2/ = 。干路电流为：I/1= , I/2= 。安培表的读数(由分流原理得)为：I1＝ I2= 伏特表的读数为：U1=I1(R1+RA),U2=I2(R2+RA)。将U1I1U2I2的表达式代入（3）式得：r测= （4）
将（4）式代入（1）式得：E测= （5）
(4)(5)两式告诉我们，用图甲1电路测量时，电池内阻的测量值要比真实值小，或者说测出的内阻实际上是电池内阻的真实值和伏特表内阻的并联值；电动势的测量值也比真实值小，或者说测出的电动势实际上是用伏特表直接接在电池两极时的路端电压(伏特表的读数)。
2．如图1乙，根据闭合电路欧姆定律有：
E测 = U1+ I1r测 （6） E测 = U2+ I2r测 （7）
由（6）（7）解得： r测= （8）
当变阻器阻值为R1和R2时，外电路总电阻的实际值为：R1/=RA+ , R2/=RA+ 。 干路电流(安掊表的读数)为：I1= , I2= 。伏特表的读数为：U1=I1R1/ ，U2=I2R2/ 。将U1I1U2I2的表达式代入（8）式得： r测=r真+RA （9）
将（9）式代入（6）式得：E测=E真 （10）
（9）（10）两式告诉我们，用图1乙电路测量时，电池内阻的测量值要比真实值大，或者说测出的内阻实际上是电池内阻的真实值和安培表内阻的串联值；电动势的测量值等于其真实值，即没有系统误差。
二、图象比较
由闭合电路欧姆定律得出路端电压和通过电池内部的电流强度的关系为U=E－Ir , U－I图象如图2所示，图中直线和U轴的交点表示电池的电动势，内阻为斜率的负值，即图中的tanθ值。
⒈如图1甲，伏特表的读数就是路端电压，而安培表的读数由于伏特表的分流却小于通过电池内部的电流强度，即U的测量值准确，I的测量值偏小．按这样的测量值作出的U－I图象肯定存在系统误差．现将由测量值作出的U－I图线（实线）和准确的U－I图线（虚线）在同一图中进行比较．如图3所示，由于对应于每一路端电压值，I的测量值总是偏小，而且随着变阻器阻值的减小（电流的增大）时，这种误差也减小，当外电路阻值为零时，这种误差也为零，所以实际画出的U－I图线和准确的U－I图线在I轴上相交。即E测<E 真，r测<r真 。
⒉如图1乙，安培表的读数就是通过电池内部的电流强度，而伏特表的读数由于安培表的分压却小于电池的路端电压,即I的测量值准确，U的测量值偏小．按这样的测量值作出的U－I图象也肯定存在系统误差．现将由测量值作出的U－I图线（实线）和准确的U－I图线（虚线）在同一图中进行比较．如图4所示，由于对于于每一电流I的值，U的测量值总是偏小，而且随着变阻器阻值的增大（电流的减小）时，这种误差也减小。当变阻器阻值无限大时，这种误差趣于零。所以实际画出的U－I图线和准确的U－I图线在U轴上相交。即E测=E真，r测>r真。
三、等效变换
1．如图l甲，实际的伏特表V可以等效为理想的伏特表V。和电阻RV的并联(图5)，而电阻RV和实际电池（E真、r真）又可以等效为一个新电池(E1、r1) (图6)。这样由于V0是理想的，安培表的读数就没有误差了。而E1为等效电池的电动势，即为图5中a、b两点的开路电压，E1=Uab= = 。 r1为等效电池的内阻，即为等效电池a、b间短路时电动势E1和短路电流I1的比值，r1= 。 因此，电池电动势和内阻的测量值为：E测=E1= , r测=r1= 。和方法1的结果完全相同。
2．如图l乙，实际的安培表A可以等效为理想的安培表A0和电阻RA的串联(图7)，而RA和实际电池又可以等效为一个新电池(E2、r2) (图8)。这样，由于A0是理想的，伏特表的读数就没有误差了。
而E2为等效电池的电动势，即为图8中c、d两点的开路电压，E2=Ucd=E真，r2为等效电池的内阻，即为等效电池c 、d间短路时电动势E2和短路电流I2的比值，r2= ，因此，电池的电动势和内阻的测量值为E 测=E=E真，r测=r2=r真+RA。和方法一中的结果也完全相同。
（Ⅲ）总结
以上三种分析方法都可以分析出甲和乙两种电路中电动势和内阻的测量值和真实值之间的关系。
按甲图实验结果表明：
当RV>>r真时，测量误差就很小，而一般情况下都能满足RV>> r真．所以，在一般情况下采用甲图测量比较合适。
按乙图实验结果表明：
当RA << r真时，测量误差也很小，但若RA和r真可以比较的话（如蓄电池）,这种误差就不容忽视了。

⑶ 高中物理测电源电动势和内阻外接法的截距与斜率物理意义分别是什么

截距就是电动势，斜率就是内阻。

⑷ 高中物理必修三·电学实验之【测定电源电动势和内阻】

在高中物理必修三的学习中，电学实验之【测定电源电动势和内阻】是一个重要环节。本节内容通过基尔霍夫电压定律和戴维南定理的铺垫，深入探讨了等效电源原理，以及如何通过伏安法、安阻法和伏阻法进行实验操作。

伏安法是基础测量方法，通过电流表和电压表测量数据来确定电源的电动势和内阻。若无电压表可用，可用电阻代替电压表，进而发展出安阻法。无电流表时，用电阻代替电流表，则有伏阻法。这些方法的使用，既简化了实验操作，又便于误差分析。

基尔霍夫电压定律揭示了电路中任意回路各段电压的代数和为零，为等效电源原理提供了理论基础。戴维南定理则表明，任何含有独立电源、线性电阻和线性受控源的二端网络，都可以用一个电压源和电阻串联的等效电路来替代，为实验中的等效替代提供了解决方案。

等效电源原理分为两种情况：原电源并联电阻或串联电阻。通过应用戴维南定理，可以将原电源和并联或串联的电阻等效为一个新的电源，该电源的电动势和内阻可根据开路电压和短路电阻计算得出。这一过程有助于理解和简化实验操作。

伏安法、安阻法和伏阻法在测定电源电动势和内阻时各有特点。伏安法直接测量电流和电压，通过闭合电路的欧姆定律计算出电动势和内阻。安阻法通过电流表和串联电阻测量电流，从而推算出电动势和内阻。伏阻法则是通过电压表和并联电阻测量电压，进而得出结果。

在实验误差分析中，内接法和外接法的使用分别考虑了电流表和电压表内阻的影响，内接法导致测量的电阻值偏大，外接法则导致电动势值偏低。在实验设计时，内外结合法和流内压外法可有效减小误差，提高测量的准确度。

此外，文章还讨论了电学实验中的变式问题，如多加定值电阻、给出两组测量数据或改变函数图像横纵坐标时，如何灵活应用基础原理，将复杂问题简化，转化为基本的电学实验模型进行解决。

综上所述，通过基尔霍夫电压定律、戴维南定理等理论工具，以及伏安法、安阻法和伏阻法等实验方法的灵活运用，高中物理必修三中的电学实验之【测定电源电动势和内阻】能够实现准确、高效的测量，为后续电学知识的学习打下坚实基础。

⑸ 【高中物理】伏安法测量电源电动势、内阻的误差分析

伏安法中有电路有两种接法
电流表内接法和外接法
如果同时考虑电压表和电流表的内阻时
当用电流表外接法时
电动势的测得值比实际值是要小的
主要原因是
外界法是 定值电阻和电压表并联 再整体和电流表串联
而电压表的读数是电阻的电压
但是实际上分去电压的出了电源内阻外
还有电流表
但我们用电流表时 电流表分去的电压是不计算在内的
所以测得值比实际值要小
所以平时
是在定值电阻远远大于电流表的内阻时（即电流表分去的电压可以忽略）
为了减小误差而用外接法的

⑹ 高中物理电学实验题的电源电动势与内阻怎么根据图像求我记得有三种图像。。。求大神详解！

□吴士玉（崇明中学 高级教师）
测电源电动势和内阻的方法有多种，诸如伏安法、电流表法、电压表法等。教材上对以上几种测量方法所得数据均介绍了方程组法，只对伏安法测电源电动势和内阻使用DIS实验，得出U-I图像后，利用图像所提供的信息求解电源的电动势和内阻。
但在平时的测试中，出题者往往不会测试大家都很熟悉的方程组法，而是另辟途径，考查学生利用所测数据建立合适的坐标系，得出图像并从图像上获取信息的能力。现就伏安法、电流表法和电压表法三种测电源电动势和内阻的方案中，建立适当的坐标系，利用图像求解电源电动势和内阻的方法做一介绍。
一、 伏安法测电源电动势和内阻，利用U-I图像求解E和r
伏安法测电源电动势和内阻的实验原理图如图1所示。改变电阻箱R的阻值测量至少5组U、I数据，然后以电压U为纵轴，电流I为横轴，建立U-I坐标系，采用描点法作图，最后可以得到如图2所示的U-I图像。
图2所示的图线为一条不过坐标原点的倾斜直线。由闭合电路的欧姆定律可知电压U=E-Ir，当I=0时，U=EVL，可见图线与纵轴U的交点即为电源的电动势；当端压U=0时，此时外电路被短路，I=E/r，即图线与横轴I的交点表示短路电流；而图像的斜率K=E/I短=r，即图线的斜率表示电源的内电阻。可见，利用U-I图像可以快速求解电源的电动势和内阻。
二、 电流表法求电源电动势和内阻，利用R-1/I图像求解E和r
电流表法测电源电动势和内阻的实验原理图如图3所示。改变电阻箱R的阻值测量至少5组R、I数据，然后以R为纵轴，1/I为横轴建立直角坐标系。同样采用描点法作图，可以得到如图4所示的图线。
图4所示的图线仍为一条不过坐标原点的倾斜直线。据闭合电路的欧姆定律E=I(R+r)可知R+r=■E即R=E■-r。这样结合图像就可以知道图线与纵轴R的交点表示电源内阻的大小，图像的斜率就是电源的电动势。
三、 电压表法测电源电动势和内阻，利用■-■图像求解E和r
电压表法测电源电动势和内阻的实验原理图如图5所示。改变电阻箱R的阻值测量至少5组实验数据，建立1/U-1/R直角坐标系，采用描点法作图，可以得到图6所示的图线。
据闭合电路的欧姆定律E=U+■r可知■=■·■+■。可见据图像可知图像与纵轴的交点表示电源电动势的倒数；图像与横轴的交点表示电源内阻的倒数；图像的斜率K=■。
从以上分析可见，建立合适的坐标系，利用图像可以直观、快速的求解电源的电动势和内电阻。