实验:测量电池的电动势和内阻.ppt

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时间:2020-04-06

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1、2.9实验:测定电池的电动势和内阻一、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思考:有没有其他方法?U=IR电流表、两个定值电阻I=U/R电压表、两个定值电阻为了减小偶然性误差,写出U-I图线,通过图线上的截距,斜率求解E和r二、实验方案和电路图(三种情况)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AV电流表常采用相对电源外接法,为何?电源内阻和电流表内阻均较小,相差不多,若不这样,电流表分压较多,则测量误差较大。电压表应测量

2、路端电压。3、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,求平均值,减小误差。实验步骤1:按原理图连接实物图AVSR2、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,整理好器材三、数据处理方法一: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.AVSR也是为理想

3、电表情况的方程。当考虑电压表的分流:方法二:图象法以I为横坐标,U为纵坐标,用测出几组的U,I值画出U-I图像,为了充分利用坐标纸,纵坐标常用最小电压值为起点,不以零为起点。图线跟纵轴的交点即为电动势E的值,图线的斜率的绝对值即为内阻的值。写出数学表达式,利用截距、斜率求E和r。U=E-Ir,截距E、斜率r。2.U路端=U测。I真>I测。电压表分流的原因。I真AVRE真r真IvI误差分析U/VI/A0UE测E真I测I真1.当外路R短路时,电流表的示数I测等于干路电流I真。所以两图线相交于横轴一点。偏小r测

4、E真。1.电流表相对待测电阻(电源内阻)外接画图,加上修正值电流表分压原因。U测>U路端。电流表示数等真实值2.电流表相对待测电阻(电源内阻)内接当外路断路时,UA=0,则U测=E,两图线相交于纵轴一点。AVRU/VI/AI测I真EU测U真I偏大则E真=E测,r测>r真。四、注意1、测干电池的电动势和内阻,应选用旧电池旧电池的内阻较大,以使电压表示数变化明显2、用电压表和电流表测电池的电动势和内阻,应选用安培表的外接法。3、U=0时的电流为短路电流4、根据图象求E、r误差较小I真AVRE真r真IvI测电源E、r的几种方

5、法与电路连接(理想电表)主要仪器原理电路图电压表电流表变阻器电压表变阻箱电流表变阻箱例1、用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中,下列注意事项中错误的是()A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表示数的变化比较明显B.应选用内阻较小的电压表和电流表C.移动变阻器的触头时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.根据实验记录的数据作U一I图象时,应通过尽可能多的点画一条直线,并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧B2、下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差,又直观、简便的方法是(

6、)A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1十I1r和E=U2十I2r,求出E和rB.多测几组I、U的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值C.测出多组I、U的数据,画出U-I图象,再根据图象求E、rD.多测出几组I、U数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻。C分析:ABD都会产生偶然性误差3、测量电源B的电动势E及电阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω)器材:量程3V的理想电压表、量程0.5A的电流表(具有一定内阻)、固定电阻R=4Ω、电键K、滑线

7、变阻器R′、导线若干要求:①画出实验电路原理图(图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出)②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1,当电流表读数为I2时,电压表读数为U2,则可以求出E=______________r=______________(用I1、I2、U1、U2及R表示)(1)电路如图所示:AVKBRR’例1测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻小于1.0Ω)B.电流表G(满偏电流Ig=3mA,内阻Rg=10Ω)C.电流表A(0~0.6A,内阻0

8、.1Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)E.滑动变阻器R2(0~200Ω,1A)F.定值电阻R0(990Ω)G.开关和导线若干类型一实验器材与电路的选择(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了图甲中的a、b两个参考实验电路.其中合理的是图___所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能较准确

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