测电源电动势和内阻图像分析(测电源电动势内阻的方法)
一年一度的高考终于如期而至！全体高三学生都在全力复习，紧张备考。作为物理学科的复习，每个部分的研究都是不同的。但在最后阶段，建议学生回归基础知识。从最原始的原理开始，从最原始的模型展开，从最基本的知识深入。电学实验是高考物理的必修部分。高考这一部分看似简单，但得分率很低。学生在复习这个题目时，往往只是机械地做题，而且做题太多却又不正确。那么，怎样才能提高物理实验的复习效率呢？在这里，我将以电学实验“测量电源电动势和内阻”为例，为考生准备一些有用的信息。希望能够对同学们有所帮助。
一、回归课本（伏安法）
我们课本上最原始的测量电源电动势的电路图如图A、B所示：
1、实验步骤：(1)根据电路图连接电路。连接过程中开关应处于断开状态，然后将滑动变阻器的阻值调节至最大。(2)合上开关，调整滑动变阻器滑块，读取多组U、I值。(3)记录数据，制作列表，建立以U为纵轴、I为横轴的坐标系，画点，利用图像的斜率和截距求电动势和内阻。
2、实验原理：根据闭路欧姆定律E=Uout+Ir，可得：Uout=E-Ir，其中斜率为r，纵轴截距为E。
3、注意事项：（1）为使电池端电压变化明显，可选用已使用一段时间的干电池。(2)每次读取功率表读数后立即断电；（3）测量数据不少于6组；(4)画点时，让尽可能多的点落在直线上。不在直线上的点应均匀分布在直线两侧。误差较大的点将被丢弃。
4、误差分析：由于实际电路中电压表的内阻并非无穷大，而电流表的内阻也不为零，因此电流表的内阻会给测量结果带来误差。例如：（1）采用图A连接方法时，相对于电源内阻，外接电流表。电压表测得的电压即为路端电压，我们将电流表测得的电流视为主电路电流，该电流比实际主电路电流小，因为电压表在该电路中具有分流功能。即真实值I=IA+IV。当U为零时，电压表不再分流，此时IV=0，I=IA。假设实际运行后得到如右图所示的坐标图。从图像分析中我们可以看出，E测量Etrue，r测量rtrue。这里可记为（分流小r、小E，谐音：引流小人小一）
(2)采用图B连接方法时，相对于电源内阻，电流表内部连接。电流表测得的电流为主电路电流，而电压表测得的电压作为电路端电压太小，因为电流表在该电路中具有分压电压的功能。即真实值U=UA+UV。当I为零时，电流表不再分压。此时UA=0，U路径=UA。假设实际运行后得到如下坐标图。从图像分析可以看出，Emeasure=Etrue，rmeasurertrue。这里可以写成（分压大于r，E相等，谐音：分压比其他高）。
然而，我们在考试中实际遇到的并不是最原始、最常规的考试。电表的改造可在原基础上进行检验。或者将电流表改装为电压表，或者将小量程电流表扩展为大量程电流表。这种情况下，题目往往给出两个不同量程的电流表和一个定值电阻；或者还有电压表和更多的电流表，但由于量程的原因不能选择使用。此时，相应的电路也会发生变化，如下图：（电流表G的内阻和量程已知，定值电阻已知）
二、延伸拓展
另外，还可以脱离原来的电路图，采用其他方法来测量电源电动势和内阻。如：电阻法、电阻法、电压法、安全法、最大功率法等，这些方法分析总结如下：
1、用电流表和电阻箱测量电池的电动势和内阻（欧姆法）
实验原理：闭路欧姆定律
，设计如下图所示电路，改变电阻盒R的阻值，测量几组不同的R和I值，得到实验数据。
数据处理：可同时连接方程组，采用公式法和平均法求得电池电动势和内阻。你还可以画画
图片，如上图所示，根据
转化成：
。从图中可以看出：图形的斜率是电源的电动势E，垂直截距的绝对值是电源的内阻r（不包括电流表的内阻），并且图的交叉截距是
。你还可以画画
图像如上图所示，通过E=I(R+r)进行变形：
。从图中可以看出，图形的斜率是电源电动势E的倒数，垂直截距为b=
，则r=bE，交叉截距的绝对值就是电源的内阻。在该方法中，Etest=E为真，r测试r为真。
这里可以记为（分压大于r，E相等，谐音：分压比其他高）
2、用电压表和电阻箱测量电池电动势和内阻（伏阻法）
实验原理：闭路欧姆定律
，设计如图所示的电路，改变电阻盒R的阻值，测量几组不同的R和U值，得到实验数据。
数据处理：可同时连接方程组，采用公式法和平均法求得电池电动势和内阻。你还可以画画
图像，如右图所示，根据
转化成：
由图可知：图形纵截距的倒数为电源的电动势，图形横截距的倒数的绝对值为电源的内阻，图像的斜率
，现在
。在这种方法中，E测试E的真实性，r测试r的真实性。这里可记为（分流小r、小E，谐音：引流小人小一）
3、用两个电压表测量电池电动势和内阻（电压法）
如图所示，假设当开关K接触1时，电压表V1的读数为U0；当与2接触时，电压表V1和V2的读数分别为U1和U2。根据欧姆定律E=U0+U0r/R1，可得E=U1+U2+U1r/R1：
采用该方法测得的电源电动势和内阻不存在系统误差。
4用两个电流表测量电池电动势和内阻（安培法）
实验原理：测量电路如右图所示。当开关闭合时，两个电流表的测量读数分别为
，调节滑动变阻器改变R，测量多组不同的电流值，得到实验数据。数据处理：联立方程组，采用公式法和平均法求出电池电动势和内阻。
5、最大功率法
实验原理：如图所示，R0为定值电阻。从一个小值逐渐增加压敏电阻的电阻，并记录两个电压表示。根据
做
图像。通过图像可知当功率达到最大值时，满足
现在：
，并满足
，现在：
。
三、总结
测量电源电动势和内阻的方法有很多种，但所有方法都离不开闭路欧姆定律和串并联电路的基本原理。处理数据时应考虑多种方法。如：公式法、图像法、平均法等。其中，在以往的高考中，图像法是重点和难点。思路并不难：根据原来的欧姆定律公式或者串并关系，将表达式列出来，组织成题中给出的图像的函数表达式，利用其斜率和截距求出对应的量！
以上是电学实验中“测量电源电动势和内阻”知识点的总结和拓展。这也是复习电学实验的一种方法。其他电学实验的复习可以参考这一部分。也就是说，复习电学实验时，除了掌握基本的实验电路图、实验步骤、实验原理、注意事项、数据分析、误差分析外，还应该总结更多的方法和技巧，灵活运用，学会传递知识并充分利用数学。工具。同时，审题时一定要细心，看清楚电表的内阻是“大约”还是“适合”；看清楚仪表的量程，粗略估计电路电流和电压，选择合适的仪表；看清楚需要填写的“序列号”或“流水号”是否为“符号”；是“表达式”还是“计算公式”；清楚地了解给定函数图像的坐标轴和坐标原点；读数时要注意“读数不为1不估”的原则；并注意问题中的单位和有效性。数字化要求。
距离高考只剩下一个多月了。在紧张的备考中，我们既要跟上老师的大节奏，也要有自己课后查漏补缺的小节奏。向课堂要求效率；要求练习的准确性；要求规格中的标记；从细节中求结果！时间紧、任务重。也许这是压力最大、最困难的时候，但也是最接近成功的时候。越是这个时候，越要保持冷静，提高自信心，克服焦虑，合理安排作息时间，全身心投入学习；越是这个时候，就越要努力、坚持。只有坚持不懈地追求目标，才能迎接挑战。花园里充满了春天的色彩。只有每天一点点进步、一点点成功，才能创造高考的辉煌！加油，同学们！