测定电源的电动势和内阻.ppt

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时间:2020-03-23

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1、测定电源的E和r一、基本原理二、实验基本电路U:路端电压只要测出几组(至少两组)U、I值就可求出E、r闭合电路的欧姆定律:E=U+IrI:通过电源的电流三、实验方案实施1、实验任务:在有伏特表和安培表的条件下,测量一节旧干电池的电动势和内阻。即利用伏安法测量。2、实验器材:待测干电池、符合条件的伏特表和安培表各一只、滑线变阻器一只,开关一只、导线若干。3、实验电路图4、实验步骤:实验步骤1)按原理图连接实物图2)、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大3)、闭合电键,调节变阻器,使电流表的读数有明显示数,记录一组电流表和电压表的示

2、数,用同样的方法测量并记录几组U,I值。4)、断开电键,整理好器材I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.111.O5方法一:公式法改变R的阻值,从电流表和电压表中读取两组I、U的值,代入方程组联立求解,多测量几次I、U的值,算出E、r取平均值.缺点:计算量大四、数据处理方法二:图象法在坐标纸上以I轴为横坐标,U为纵坐标,用测出几组的U,I值画出U-I图象1.所得直线跟纵轴的交点即为电动势E的值,2.图线的斜率的绝对值即为内阻的值。图象方程:如何利用图象求E和r?3.图线

3、与横轴的交点为短路电流?电压表示数电流表示数误差原因:电压表分流五、误差分析定性分析:电压表示数电流表示数误差原因:电流表分压对比电压表示数电流表示数误差原因:电流表分压电压表示数电流表示数误差原因:电压表分流对比理论推导:根据闭合回路欧姆定律,两次测量方程为:真实值测量值在测干电池的电动势和内阻的实验中为什么采用甲图?测量值真实值某同学测一节干电池的电动势和内阻.现备有下列器材:A.被测干电池一节B.电流表;量程0~0.6A,内阻0.1ΩC.电流表:量程0~3A,内阻0.024ΩD.电压表:量程0~3V,内阻未知E.电压表:

4、量程0~15V,内阻未知F.滑动变阻器:0~10Ω,2AG.滑动变阻器:0~100Ω,1AH.开关、导线若干由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差.在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.(1)在上述器材中请选择适当的器材:______(填写选项前的字母)(2)画出相应的实验电路图;ABDFH(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的U-I图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω1.500.9已知太阳能电池组的电动势约为8V,短路

5、电流约为4mA,为了精确测出它的电动势和内阻,除导线和开关外,可供选择的仪器有:A.电流表,量程5mA,内阻约10ΩB.电流表,量程20mA,内阻约40ΩC.电压表,量程5.0V,内阻约5kΩD.电压表,量程15V,内阻约15kΩE.滑动变阻器电阻4kΩF.滑动变阻器电阻40kΩ为使实验尽可能方便、准确,应选用上述仪器中的(用所给器材的代号填写).(2)在虚线框内画出电路图.(3)该电路测得的电源电动势和真实值相比较。测得的内电阻和真实值相比较。(填偏大、偏小或相等)ACEAV相等偏大为了测定一节干电池的电动势和内阻,某实验小

6、组按图甲所示的电路图连好实验电路,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值,出现上述情况的原因是_________________________________________.改进方法是____________________________.改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出如图乙所示的图象,由图象可知,这个电

7、池的电动势为E=________V,内阻r=_______Ω.滑动变阻器阻值太大,有效使用的部分太短选择阻值更小的滑动变阻器1.482.4六.重要注意事项:(5)使用内阻较大一些的旧电池。(1)本实验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻值最大位置处(2)要测出不小于6组I、U数据,且变化范围要大一些(3)画U—I图线时,应使图线通过尽可能多的点,并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点舍去。(4)画U--I图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当的值开始(但横坐标必须从0开始)但这时图线与

8、横轴的交点不再是短路电流,而图线与纵轴的截距仍为电动势E,图线的斜率的绝对值仍为内阻r.某同学要测量一电动势略小于3V的直流电源的电动势和内阻按照原理图连接好线路后进行测量,测出6组数据记录在下表中,记录有明显错误的是第组数据待测量第1组第2组第3组第4组第5组第6组I/A0

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