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1、,测定电源的电动势和内阻,实验目的,(1)掌握用电压表和电流表 测定电源电动势和内阻的方法.,(2)学会用U-I图线处理数据的方法.,实验原理,1、根据闭合电路欧姆定律E=U外+Ir， 则 路端电压 U外=E-Ir.,对待测部分而言：甲图是外接法（选甲图） 乙图是内接法,实验原理,2、在电路中接入的负载电阻分别是R1、R2时，对应的 在电路中产生的电流为I1、I2，路端电压为U1、 U2，则代入，可获得一组方程：,从而计算出：,（2）测多组U、I 值，作出 U-I 图象。,注意： 1、画直线时，使直线两侧的点子数目大致相等 2、坐标轴的起点是否为零。,实验仪器,伏特表、安培表、 滑动变阻器、电
2、键、导线、 被测电池,实验步骤：,1.选择好电流表、电压表量程，按图连接好电路.,实验步骤：,1.选择好电流表、电压表量程，按图连接好电路.,2.把滑动变阻器的滑动片滑到一端，使接入电路的电阻值最大。,3.闭合开关，调节变阻器，使电表有明显示数，记录一组数据（I，U），用同样的方法测量几组I、U值。,实验步骤：,1.选择好电流表、电压表量程，按图连接好电路.,2.把滑动变阻器的滑动片滑到一端，使接入电路的电阻值最大。,每次读完U、I数立即断电！,当然，电路中的电流也不能太大！,实验步骤,(4)整理好器材, 利用公式或U-I图象处理记录的数据, 求出电源的E和r.,五、数据处理,方法一：公式法,
3、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.,1、建立坐标系、描点纵轴表示电压，横轴表示电流，取合适的标度，使所描坐标点绝大部分分布在坐标纸上，必要时纵坐标可以不从零开始取值,2根据描出的坐标点作出UI图像，并延长与两坐标轴相交,方法二：图象法,1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选得大些(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，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得E和r明显变化,六、注意事项,3在画UI图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上不在直线上的
4、点应对称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差,实验中误差较大的点，舍去不用,七、误差分析：,1、解析法:甲图,解得：,可见：E测 E真 r 测 r 真,测量值：,甲图求真实值用的方程:,解析法:乙图,乙图求真实值用的方程:,解得：,可见：E测 = E真 r 测 r 真,测量值：,2、图象法：,3、等效电源法：,E测 = E等 E真 r测 = r真与RV并联 r真,等效电源法(续)：,选择方法：差异大的接得近,E测 = E等 =E真 r测 = r真+RA r真,为减小由于电源内阻较小，使路端电压变化不明显带来的误差，可采用以下方法改进：,八、改进方法,1、电阻箱和电流表测
5、定法（ IR法）,另类 E、r 测法,（2）：数据处理,（1）：原理图,A,B、作 图象,（3）：误差,用此方法测得E无误差，r偏大,2：电阻箱和电压表测定法（U-R)法,（1）：原理图,（2）：数据处理,B,作 图象,（3）：误差,用此方法测得E、r均偏小,例1. 如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是 ( ) A .由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实 值； B. 由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值； C. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值； D. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；,解： E = U + Ir ，
6、I=(IA +U/RV) ，由于电压表的分流作用，对于每个电压值U1 ，测得的电流IA小于总电流I1，U越大，I A跟I1相差越大， 画出的图线应为实线所示：,所以内电阻的测量值小于真实值。,C,例2. 如图示的电路中，R1 、R2为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真实值，产生误差的原因是 。,等于,大于,电流表有内阻,例3.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的 （ ） A. 一只电流表和一个滑动变阻器 B. 一只电流表和一只电压表 C. 一只电流表和一个电阻箱 D. 一只电压表和一个电阻箱,B C D,例5. 利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，测量一个电池组的电动势和内电阻。画出实验电路图，并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路。用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表达式。,
