电源的电动势与内、外电路上的电压之间的关系

【目的和要求】

　　利用密封型的气压式可调内阻电池验证内、外电路上的电压之和等于电源的电动势，由此得出闭合电路的欧姆定律；然后应用闭合电路的欧姆定律测量气压式可谓内阻电池的内电阻。

【仪器和器材】

　　气压式可调内阻电池，简式电阻箱（J2362－1型或J2362型），直流电流表（J0407型或J0407－1型），直流电压表（J0408型或J0408－1型），单刀开关2个（J2352型），双刀双掷开关，导线若干。

【实验方法】

　　1．按图4．10－2连接电路。图中B为气压式可调内阻电池，a为简式电阻箱，S₁是单刀开关，V是直流电压表，S是双刀双掷开关。为了用一个直流电压表既能测量外电路两端的电压（电压表的正、负极分别接到电池的正、负极上），又能测量内电路两端的电压（即测量两探针间的电压，由于在电池的内电路中，电流的方向是由电池的负极到电池的正极，因此靠近电池负极的探针的电势高于电池正极旁边探针的电势，这就要求直流电压表的正极与靠近电池负极的探针相连），因此，双刀双掷开关的连线要按图4．10－2所示连接。

　　2．可调内阻电池通道槽液面保持正常高度。将S₁断开，双刀双掷开关S倒向图中的“1”端，此时电压表的读数是电池两端的开路电压（外电路断开时的外电压），由于电压表的内阻很大，这种开路电压可作为电源的电动势E 。

　　3．闭合S₁，由小到大选取电阻箱R的阻值，将S分别倒向“1”端和“2”端时，电压表的读数即为外、内电路上的电势降落（电压）U_外和U_内，实验结果记入表1中。

表    1   内、外电路的电压变化

　　4．由E＝U_外＋U_内＝IR＋Ir，就得出了闭合电路的欧姆定律I＝E／（R＋r）

选自：《高中物理学生实验》