怎样用闭合电路欧姆定律测电源电动势和内阻
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/22 20:03:47
怎样用闭合电路欧姆定律测电源电动势和内阻
怎样用闭合电路欧姆定律测电源电动势和内阻
怎样用闭合电路欧姆定律测电源电动势和内阻
一：原电路的测量原理
在高中阶段,我们学习了闭合电路欧姆定律,如图所示,通过改
变改变电路中滑动变阻器的阻值,用电压表和电流表分别测出两端的
电压和电流就可以求出电源的电动势和内阻.
例如,改变 阻值,测出一组电压U1和电流I1,设电源电动势为E,内阻为r.则由闭合电路欧姆定律可列出方程 …… (1)
同理,再改变一次 阻值,再测出一组U2和I2,列方程
…… (2)
由议程（1）（2）可以求出E的
但由于并上电压表和串入电流表后,外电路的电阻 已改变,不论采用什么样的联接方法（内接法或外接法）,都不可避免地使算出的 和 产生误差,这是因为,假设采用内接法,此时的 与 都有了误差,当采用好接法时,效时 、 也存在误差,为了减少误差,可以对原电路重新设计改进就能克服这些不足,使之在并联电压表或串联电流后,对电路不产生影响,或者说产生的影响较小.
二、对原电路的改进
从上面可知,无论采用何种方法进行测量,都因电压表或电流表内阻的存在而无法使测量值为真实值,为了使测出的电压值和电流值是真正所测的电阻两端的电压值和流过电阻的电流值.则可把原电路作如下改进,
如图所示,电路中 为可调电阻,为
外电路电阻,当合上K1时,K2断开,调
节 ,使流过电流表A2的电流等于电流
表A1电流的一半,即 由电路可知,此时流过 的电流 等于 ,也就是说两个支路的电阻相等,当合上K2时所测得的电压就是 两端的真实电压,流过 的电流就等于流过 的电流.
此时可列方程
…… (3)
当改变 阻值时,再重新调节 ,使这时流过 的电流同样等于A1电流的一半,然后再合上K2,测出另一组 和 同样列出方程
…… (4)
由（3）（4）式就可以准确测出电源的电动势和内阻了.
上面的（3）（4）式虽与（1）（2）式在形式上相同,但这时所测得的电压和电流却已经是好电路电阻中的真实电压值和流过 的真实电流值,不论你是测大电阻还是小电阻都不需要再考虑用好接法或内接法的问题.
三：该种测量方法的好处.
1、利用闭合电路欧姆定律能准确测出电源的电动势和电源内阻,不会因为串入电流或并入电压表而产生实际误差.
2、该电路可以减轻学生学习负担,因学生在学习闭合电路欧姆定律时,勤于思考的学生总在考虑该条用什么样接法而不至于误差太大.电路改装后就不存在这一问题了.
3、能提高学生的创新思维的培养,因为在中学阶段,很多理论不严格,往往忽略很多次要因素,而使结论偏差较大,通过这样例子,可激发学生去思考,去改进,去完善理论,培养学生创新能力.
4、对教师教学也有很大帮助,因为教师在教学中上到这方面知识时,总要去考虑如何给学生讲清电压表和电流表在什么情况下采用外接法,什么情况下采用内接法,改进后的电路就无需强调了.
四：该电路缺点
1、\x05电路比原电路复杂,测量时调节也较烦,对学生的动手能力要求相对较高.
2、\x05可调电阻 的阻值范围要求较大,因为外电阻 可小可大、故 要求适应范围要广,且要求 的值不能随温度的变化而变得太大