测定电源电动势和内阻和误差分析报告

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1、测定电源电动势和内阻一、实验原理闭合电路欧姆定律E=U+IrE=U1+I1rE=U2+I2r求出E、r电压表、电流表测U、I还可以：U=IR电流表、两个定值电阻I=U/R电压表、两个定值电阻二、实验方案和电路图1、用电压表、电流表测电池的E、r2、用电流表、定值电阻测电池的E、r电阻箱AV3、用电压表、定值电阻测电池的E、r电阻箱二、实验方法1、水果电池优点：内阻较大缺点：内阻易变化2、测出多组作图求解一、实验原理1、实验原理：由E=Uı+Iır和E=U2+I2r计算求得E和r2、注意事项：（1）仪器的选择：电流表选择0—0.6A，电

2、压表选择0—3V，滑动变阻器采用限流接法，且阻值选择较小的为好。为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。实验电路图A。V（1）I真IIVRE、r。AV（2）RE、r注意事项:（2）干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。（3）要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6

3、为一组，分别解出E、r值再平均。在画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。二、处理数据方法：（1）计算法（2）图象法uI0AB1、特点：A点电压值为电动势的值,直线AB的斜率的绝对值为内阻值.2、注意：纵坐标的起点值误差分析有三种方法：计算法、图象法、等效法。三、误差分析（一）：（1）计算法：(相对电源A外接）设E和r为测量值,E1和r1为真实值由E=Uı+Iır和E=U2+I2r解得E=(I2U1－I1U2)/（

4、I2-I1）r=（U1－U2）/（I1－I2）若考虑电流表和电压表的内阻，对于图（1）有：E1=U1+（I1+U1/RV）r1E1=U2+（I2+U2/RV）r1解得：E1=（I2U1－I1U2）/｛（I2－I1）－（U1－U2)/RV）｝r1=（U1－U2）/｛（I2－I1）－（U1－U2）/RV｝比较得：E

5、分析（三）：等效法可以把电源和电压表看成一个整体，这样测得的就是这个整体的端电压和通过这个整体的电流，计算出的就是这个整体的电动势和这个整体的内电阻。根据戴维宁定理，这个整体的电动势相当于开路时电压表所分得的电压，整体的电阻相当于电源和电压表并联的阻值。即：从电源看：如电流表内接如不考虑电表影响：，由于电流表的分压，电压表的示数U不是电源的路端电压U0，有U

6、内接图像法：测出几组U、I值，然后在U-I坐标系中描点并连线如图中1线所示。直线1与U轴的交点表示电源电动势的测量值，直线1斜率的绝对值表示内电阻的测量值。由于电流表的分压作用，对于某一组具体的（，），电流表测得电流就是通过电源的电流，而电源的路端电压比电压表测得的略大，满足关系，可见越大，越大；越小，越小，特别的当时，。对每一个点进行修正，每一个点的电流值不变，电压值适当调整变大，而且当电流值越大，对应的调整量也越大。。从电源看：如电流表内接等效法：把电流表和电源等效为一新电源，如图虚线框所示，这个等效电源的内阻r为r0和RA的串联

7、总电阻，也就是测量值，即等效电源的电动势为电流表和电源串联后的路端电压，也就是测量值，即由以上分析还可以知道，要减小误差，电流表的内阻需很小，使得这个要求在实验室测定干电池的内阻时是很难满足的。误差分析：E测=E真r测>r真二、实验方案和电路图1、用电压表、电流表测电池的E、r2、用电流表、定值电阻测电池的E、r电阻箱AV3、用电压表、定值电阻测电池的E、r二、实验方法1、水果电池优点：内阻较大缺点：内阻易变化2、测出多组作图求解电阻箱例题一要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r（约几欧），提供下列器材：电压表V1（量

8、程3v、电阻1kΩ),电压表V2（量程15V，内阻2kΩ）,电阻箱（0~999Ω），电键，导线若干。某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示电路，实验步骤如下：（1）合上电键S，将电阻箱R阻值调到R1=10Ω，读得电压