测电源电动势与内阻的方法总结

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新科技17
2022-06-19 · TA获得超过5901个赞
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今晚做了几道测电动势与内阻的实验题,发现以前也做了一些、甚至不少,但因为从来就没有总结、没有形成这类型题的方法,导致每次像做新题一样,做题的效率大幅度降低。

因为今晚是带着目的去做,就是总结方法,真正的掌握它,方法更科学了,目的性更强了,所以就逐渐明白了一些方法,收获也大一些,下面总结一下。

首先讲原理,这个实验需要两种可以直接测量的仪器或电路元件,最简单的是书上采用的“电压表、电流表”方法,电压表测外电路电压,电流表外接测干路电流,注意这里通常采用外接而不用内接,因为电流表电阻小,分压小,几乎可以忽略,而电压表分流大一些,所以用外接误差更小。

除此之外,还有很多其他的接法,比如电压表与电阻箱连接,电流表与电阻箱连接,前者电压表与电阻箱并联,除了一方面测出电压,也计算出电流从而表示电路内压;后者电流表与电阻箱串联,可以通过电流计算出所有电压。

当然,有时题目复杂一些,就会说电压表或电流表量程太小,不能测量电源电压等,这就需要电表改装,基本的方法就是电压表串联一个电阻,根据串联电路的分压规律、结合所需电压,就能确定串联多大阻值的电阻;而电流表并联一个电阻,利用它的分流规律增大测量量程,就是用小量程(表盘还是原来的刻度)测大电流。

最后在得出电动势与内阻过程中,就有两种方法处理,一是根据至少两次的测量、列出方程,从而解出答案;一种是根据多次测量,画出对应的图像,当然是根据两个测量量建立坐标系,如电压表、电流表的就用U-I图像,如果电流表、电阻箱的,就 的图像,如果是电压表、电阻箱的,就用 的图像。之所以更常用图像求解,一方面是因为图像更能排除偶然误差,结果更准确,而且出题人也更愿意考察图像与物理量的一一对应关系。当然不管哪种方法,都会有系统误差,这个需要更巧妙的实验来减少或排除。

如电压表与电流表测电动势、内阻实验中,由于电流表有内阻,导致了电源内阻测量不准,偏大,实际上是测出的是电源内阻与电流表内阻的和,电动势测量没有误差。

以上分析了部分测电动势与内阻的方法,这些也是常用的方法。我们要非常了解实验的原理、电路图、表达式与误差的情况。最终做到一看到题目,就明白它是属于哪种情况,能够快速做出来。

希望遇到更多新颖的测电动势、内阻的题目,遇到更多巧妙的方法,继续加油吧!
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