例题详解测量电源电动势E与内阻r

测量电源电动势E与内阻r的实验，可以说是高考物理的常客，同时也是很容易丢分的地方。不仅仅班里物理水平一般的学生畏惧这个考点，很多班里的尖子生，也没有百分百的把握能够将这道实验题的分值都收入囊中。

教材中用到了电流表与电压表，咱们来通过一道题把教材实验巩固一下。

题目

测量电源的电动势E及内阻r（E约为4．5V，r约为1．5Ω）。

器材：量程为3V的理想电压表V，量程为0．5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻，滑动变阻器，开关K，导线若干。

（1）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。

（2）实验中，当电流表读数为时，电压表读数为；当电流表读数为时，电压表读数为，则可以求出E＝___________，r＝___________。（用及R表示）

解析

由闭合电路欧姆定律可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，由可得：

我们可以用电压表测电压，电流表测电流，但需注意的是题给电压表的量程只有3V，而路端电压的最小值约为，显然不能直接把电压表接在电源的两端测路端电压。依题给器材，可以利用固定电阻R分压（即可以把它和电源本身的内阻r共同作为电源的等效内阻”“），这样此电源的”路端电压”的最小值约为，就可直接用电压表测”路端电压”了，设计实验电路原理图如图所示。

调节滑动变阻器测两组电压和电流分别代入<1><2>两式，得：

说明：此种方法所测E偏小，r偏小。

题目

变形：没有电压表

在”测定电源电动势和内阻”的实验中，除待测电源（E，r），足够的连接导线外，实验室仅提供：一只量程合适的电流表A，一只电阻箱R，一个开关S。

（1）画出实验原理图。

（2）写出用测量值表示的电源电动势E和内阻r的表达式，并注明式中量的含义。

解析

由欧姆定律可知，测出两组电阻箱的不同值及其对应的电流，由可得：

式中是电阻箱分别取和时电流表读数。
设计实验原理图如图所示。

建议同学们在课下，把用电压表和电阻箱的方法想一想。