100510电学实验展板

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1、测电源的电动势和内阻一、伏安法1．在测量内阻较小的干电池时，实验室都采用图（甲）所示的电路测量。2．数据处理的两种方法（1）计算法：根据闭合电路欧姆定律有：（2）图像法：①纵轴的截距表示电源电动势②横轴的截距表示电源短路电流③图线斜率的大小表示电源内阻注意：纵坐标U的起点如果不从0开始（横坐标I必须从零开始），横轴的截距不表示电源短路电流，但纵轴的截距和图线斜率的物理意义没变。3．误差分析（1）误差的来源：电压表的分流14（2）E测＜E真；r测＜r真4．拓展说明如果用图乙所示的电路测量，电流表的分压会引起误差。这种情况测量值与真实值的关系为：E测=E真；r测=r真+RA

2、由于实验室里不能做到r真远大于RA，所以内阻的测量误差会很大，故我们不采用这种电路测量。但是如果我们测量特殊的电源内阻很大时（几百欧姆）可以考虑用图乙电路，比如自制的水果电池内阻会很大。或者电流表内阻已知的情况下要用该电路测量。二、欧安法（I-R法）如图所示，改变电阻箱R的阻值，多测几组路端电压及对应的外电阻阻值。根据全电路欧姆定律有：，解方程组得。误差分析：E测=E真，r测=r真+RA。三、伏欧法（U-R法）如图所示，改变电阻箱R的阻值，多测几组路端电压及对应的外电阻阻值。根据全电路欧姆定律：14有，解方程得：。误差分析：：E测

3、）用两个不同的电压表测量电源电动势和内阻因为根据全电路欧姆定律列方程有两个未知数，所以至少测量两次。其设计电路如图所示。闭合S1，记下V1和V2的示数U1和U2；再闭合S2，记下V1的示数U1′。根据全电路欧姆定律有：，解方程组得拓展：如果电压表V1的内阻已知，则还可测得电源内阻说明：此种方法测得的电动势和内阻均无系统误差。五、电桥平衡法现有一待测电源，其内阻未知，另有电流表A1和A2，伏特表V1和V2，四电表都是非理想电表，但内阻未知。还有开关和导线及一只灵敏电流G14，设计电路图，测出电源电动势E和内阻r。分析：因提供了灵敏电流表G，故考虑用电桥平衡法测电源电动势和

4、内阻，电路图如图所示。闭合开关S，通过调节滑动变阻器R1、R2，可以使电流计G的示数为0，则此时电流表A1和A2读数之和就是流过电源的电流（即干路电流），电压表V1、V2读数之和就是电源的路端电压。再次调节R1、R2，使电流计的读数再变为0，再读出四个电表的读数。根据两测量读数列出方程，便可求出电源的电动势和内电阻，并且不必考虑电表带来的误差。因为此时四个电表相当于电源的外电路电阻。假设第一次两电流表之和为I1，两电压表读数之和为U1，则E＝U1+I1r，第二次两电流表读数之和为I2，两电压表读数之和为U2，则有E＝U2+I2r解两方程有：，说明：此种方法测得的电动势和

5、内阻均无系统误差。14测电阻一、欧姆表测量电阻最直接测电阻的仪表。但是一般用欧姆表测量只能进行粗测，为下一步的测量提供一个参考依据。用欧姆表可以粗略测量白炽灯泡的冷电阻。二、伏安法测量电阻1．伏安法测电阻的两种方法（1）内接法设电流表内阻为RA，伏特表内阻为RV两表的示数分别为I、U，则测量值电阻的真实值＞注：如果电流表的内阻已知，该方法无系统误差。从上式可知，为减少误差，只有测大电阻或当RRA时用内接法。（2）外接法R测＜R真测小电阻或RVR时，用外接法。注：如果电压表的内阻已知，该方法无系统误差。（3）内接法与外接法的选择①计算临界电阻R0=，若Rx>R0，则视R0

6、14为较大采用内接法，若Rx

7、电流表测定值电阻的阻值原理：已知内阻的电流表可以看做电压表14（3）比例法测量电阻原理：表盘上有刻度，但无刻度值，这时不能直接读出电流或电压，但电流表和电压表的表盘刻度均匀，通过测量其指针偏转格数用比例表示电流和电压从而完成测量。3．滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择分压接法和限流接法两种电路都能调节负载的电流或电压，但在相同条件下的调节效果不同(见下表)，实际应用中要根据情况恰当地选择限流接法或分压接法。负载RL上电压调节范围(忽略电源内阻)负载RL上电流调节范围(忽略电源内阻)相同条件下电路消耗的总功率限流接法EE££+LLLURR