测定电源的电动势和内电阻.ppt

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1、测量电源的电动势和内电阻卢宗长1一、测量电源的电动势和内电阻【实验目的】(1)测定电池的电动势和内阻；(2)学习应用图象处理数据的方法。【实验原理】如图1所示，利用安培表和伏特表测出两组电流I和电压U，根据全电路欧姆定律：E=U+Ir，列出方程组：2在该实验中还可用图像法来处理实验数据。将全电路欧姆定律E=U+Ir改写成：U=E-Ir可以看出U是I的一次函数，所以U-I图线应是一条斜率为负值的直线，如图所示：测出几组I和U的数据，做U-I图像，曲线的纵轴截距即为电动势E，图线斜率的绝对值即为电源内阻r。UI0EI

2、短【实验器材】：干电池，电压表；电流表；滑动变阻器；电键；导线；3【实验步骤】①连接电路：电流表用0.6A量程，电压表用3v量程，按右图连接好电路。②测量数据：闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据I1、U1。用同样的方法测量六组I、U。③归整器材：打开电键，整理好实验器材。④处理数据：用公式法和图像法两种方法求出电源电动势和电源内阻。4【注意事项】①电源要选取内阻较大的电池，也可以用较为旧的电池。②测量要不少于6组，且变化范围要大些。在画U-I图像时，要使较为多的点落在这条直线上或均匀分布在直线

3、的两侧。个别点偏离直线太远可舍去不予考虑。这样做可使误差减小。③列方程求解时，将测出的数据中，1和4、2和5、3和6分别为一组列方程求解，求出三组E、r后再求出其平均值。51、利用图象分析误差电流表外接法电压表读数准确，电流表读数偏小，电流校对值：△I＝U/RV对任意电压U，I测＜I真当U＝0时，△I=0比较直线AB和AC的截距和斜率，不难看出AUE真E测I真I测UI0△IBC6（2）电流表内接法利用图象分析误差电流表读数准确，电压表读数偏小，电压校对值：△U＝IRA对任意电流I，U测＜U真当I＝0时，△U=0

4、比较直线PM和PN的截距和斜率不难看出PUE真E测U真U测OIMNI△U7【例1】测电源的电动势和内电阻的实验室中准备了下列器材：待测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）电流表G（满偏电流1.5mA，内阻10Ω）电流表A（量程0~0.60A，内阻约0.10Ω）滑动变阻器R1（0~20Ω，2A）滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）定值电阻R3=990Ω，开关S和导线若干①小明同学选用上述器材（滑动变阻器只选用了一个）测定一节干电池的电动势和内阻。为了能较为准确地进行测量和操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是

5、___。（填代号）R1IR10IR208②请在方框中画出他的实验电路图。③右下图为小明根据实验数据作出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。00.10.20.30.40.50.6I2/AI1/mA1.01.11.21.31.41.51.460.7592、利用电阻箱和电压表测量电源电动势和内阻vsR；{{不考虑电压表内阻的影响考虑电压表内阻的影响AUE真E测I真I测UI0△IBC102、利用电阻箱和电压表测量电源电

6、动势和内阻不考虑电压表内阻的影响vsR1/R1/U1/E0-1/r思考题：考虑电压表内阻的影响，利用1/U-1/R图象如何分析误差11AsR3、利用电阻箱和电流表测量电源电动势和内阻，{{PUE真E测U真U测OIMNI△U考虑电流表内阻的影响不考虑电流表内阻的影响E=IR+IrIR＜U端12AsR利用电阻箱和电流表测量电源电动势和内阻，不考虑电流表内阻的影响1/IRr/E-r0思考题：考虑电压表内阻的影响，利用1/I-R图象如何分析误差13【例2】在做测量电源的电动势E和内电阻r的实验时，提供的器材是：待测电源一

7、个，已知内阻为RV的电压表一个（量程大于电源的电动势），电阻箱一个，开关一个，导线若干。（1）在下图的虚线框中画出实验电路图。（2）为使测量的更加准确，多次改变电阻箱的阻值R设电压表相应的示数为U，以为纵坐标，画出的某种关系图线，该图线为一直线，如图所示，由图线可得到直线在纵轴的截距为m，直线的斜率为k，则E=________，r=_________。1/R1/Um014解:对电路a，以1/R为横坐标1/R1/Um015以R为横坐标，对电路bR1/Um016