电学实验三测定电源的电动势和内阻

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1、幻灯片1(三)测定电源的电动势和内阻一、实验冃的1.掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路欧姆定律.2.掌握用图象法求电动势和内阻的方法.幻灯片2二、实验原理1.实验依据：闭合电路欧姆定律.2・实验电路：如图甲所示.幻灯片3幻灯片44.作图法数据处理：如图乙所示.(1)图线少纵轴交点为电动势E.3.E和/的求解：由U=E-Ir得:Ux=E-IxrU2=E-I2rE=U2-U1I1-I2U八17三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、处标纸、铅笔.四、实验步骤1•电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按图甲所示

2、连接好电路.1.把滑动变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端.2.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(Ul,II).川同样方法测量几组I、U值•填入表格屮.3.断开开关，拆除电路，整理好器材.幻灯片6五、数据处理本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法.方法一取六纽对应的U、I数据，数据满足关系式U1=E—Ilr、U2=E—I2r、U3=E—I3i•…让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、「，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小.P(2)图线与横轴交点为短路电流I短=：

3、・灯片7幻灯片8六、误差分析1.由读数和电表线性不良引起误差.2.用图象法求E和1•时，由于作图不准确造成误差.3.木实验采用的测量电路是存在系统课爰的，这是由于电压表的分流IV引起的，使电流表的示数I测小于电池的输出电流I真.因为I真=1测+IV,而IV=U/RV,U越大，IV越大，U趋近丁•零吋IV也趋近于零.所以此种情况下图线少横轴的交点为真实的用路电流，而图线与纵轴的交点为电动势的测量值，比真实值偏小•修止后的图线如右图所示，显然,E、r的测量值都比真实值偏小，1•测＜i•真、E测＜E真.方法二以路端电压U为纵轴、干路电流/为横轴建］^1!在坐标平面内描出各组(

4、U,7)值所对应的点，然后尽量多J作一条直线，使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧:轴交点的纵坐标即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴崔斜率大小即为电池的内阻门即/幻灯片91.若采用如图甲所示电路，电流是准确的，当I很小时，电流表的分压很小，但随电流I增人，电流表的分压作用也逐渐增人.此种情况的UI图线如图乙所示，所以£测=已真、r测〉r真.u0幻灯片io七、注意事项1.为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的人些（选用已使用过一段时间的干电池）.2.在实验中不要将I调得过大，每次读完U和I的数据后应立即断开电源，以免干电池在人电流放电时极化现象严重，使得E和I

5、■明显变化.3.测出不少于6组I和U的数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的U、I数据中第1和第4组为一组,第2和第5组为一组,第3和第6组为一组,分别解出E、I•值再求平均.幻灯片114.在画UI图线时，要使尽可能多的点落在这条宜线上，不在宜线上的点应对称分布在肓线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差.5.干电池内阻较小吋，U的变化较小，此吋，坐标图中数据点将呈现如图甲所示的状况，使下部大面积空间得不到利用•为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始），如图乙所示，并且把纵坐标的比例放大，

6、可使结果的谋差减小.此时图线与横轴交点不表示短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势.要在直线上任取两个相距较远的点，用『=

7、计算出电池的内阻匚幻灯片12UIN1.51.00.50.20.40.6Z/A、■■■_一O.543.2J.00.20.40.60.8〃A类型一实验原理及仪器选取【例1】在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中：（1）备有如下器材：A.干电池1节；B.滑动变阻器（0〜20Q）；C.滑动变阻器（（）〜lkQ）；D.电压表（0〜3V）；E.电流表（0〜0.6A）；F.电流表（0〜3A）；G.开关、导线若干.其中滑动变阻器应选，电流表应选•（只填器

8、材前的序号）幻灯片13（2）为了最大限度地减小实验误差，请在下面的虚线框中画出该实验最合理的电路原理图.典財例精析「Rjj—DIANDIANLIJINGXl幻灯片14【解析】⑴由于干电池的电动势约为1.5V,且要求滑动变阻器便于调节，所以滑动变阻器应选B,由于考虑实验电流过大吋E、I•变化明显，一般通电电流不太大，通常最大为0.6A,所以电流表应选E.（2）由于采用电流表内接法时，实验谋羌较小，故电路原理图如图所示.【答案】(1)BE(2)见解析幻灯片15类型二实物连图及数据处理【例2](2013年黄冈模拟)某同学在用电流表和电压表测