测定电源的电动势和内阻并探究功率随电阻变化的规律

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1、测定电源的电动势和内阻并探究功率随电阻变化的规律（课程标准教科书人教版选修3—1第72页）实验原理：在闭合电路屮，根据全电路欧姆定律，有E=+具屮E表示电源的电动势，U表示电源的路端电压，I表示闭合电路中的电流，r表示电源的内阻。改变电路的负载电阻R,测出一系列的I和U值，作出U-I曲线。图线在、纵轴上的截距即为电源的电动势，直线的斜率的绝对值即为电源的内阻。另外，电源的输出功率与负载的关系公式为e2rP=,也可以使用系统探究P随R变化的规律。（5）2实验目的：测定电源的电动势和内阻，并探究功率P随电阻R变化的规律实验器

2、材：计算机、数据采集器、电流传感器、电压传感器、电源、滑动变阻器、开关及电线等实验步骤：1.按电路图连接电路，把滑动变阻器査于电阻最大位宜；2.进入TriEilab主页后，点击'TriEilab系统'图标，选择新建实验；3.在操作栏上对实验的采集时间和间隔进行选择，例时间5分钟，采集间隔100ms3.点击'新建活页夹’，选择合适的显示模式（如上下显示模式）并添加电压和电流随时间变化的图象。4.再次点击'新建活页夹'，使用添加曲线功能，在坐标图屮显示电压M电流的关系。以上2〜4步可以通过“打开实验”，打开“测定电源的电动势

3、和内阻并探究功率随电阻变化的规律”模板完成3.闭合开关，移动滑动变阻器的滑动端，逐渐减小电阻，同时观察电压随Z减小，电流随Z增人，点击“结束”，采集数据完成；5.使用'图线管理器’屮的直线拟合功能，得到拟合线，直线方程显示在右边的窗口中，y=kO+kx,则kO为电源电动势，kl为内阻。6.如果要观察负载电阻与输出功率的关系，需要在'公式编辑'屮添加新变最电阻R和功率P,其中7?=y,P=(/Z,U和I分别是电压传感器和电流传感器的测量值。7.添加活页夹并添加功率随电阻变化的图象，观察电源输出功率随电阻变化的规律以上两步

4、页可以用“打开实验”，打开模板实现E2r8.绘出数据线以后，如果还要验证公式P=,可以将电源电动势和内阻值都(/?+厂尸代入公式里，以R做口变量，求出功率P,Tri＞数字化信息系统9.川不同颜色的点分别表示实验测量值和理论计算值，如图中蓝色数据点为实验测量值，而红色曲线为理论计算值，观察实验数据和理论是否符合。时间⑸统计数据X:4.6260Y：5.9260换(V)无倍蜜曙无传总磐XZ疋因珏«sa田S1®G>□区I歩计題gX8.2310YO7830Z®时何O点数阎隔LS®3000]

5、盼-1

6、100▼上图是分别在上下两个朋标

7、图中添加了电压，电流变化两条曲线，可以看出负载越大，电压越大，电流越小。使用'图线管理器'中的直线拟合功能，得到拟合线（红色），直线方程显示在右边的窗Mip,y=kO-^klx^0=6.5243,^1=-22.9332,所以电源电动势为6.524V,电源内阻为22.933Q。Tri＞数字化信息系统无传愚固无传越薯e£r绘出数据线以后，如果还要验证公式"冇，可以将电源电动势和内阻值都代入公式里，以R做口变量图小蓝色数据点为实验测最值，而红色1111线为理论计算值。□区Irri＞数字化信息系统踽-无传5588无倍濒S可以看出

8、实验数据和理论符合的很好。