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1、-DIS测定电源电动势和阻实验目的测量干电池的电动势和阻实验器材DIS数字信息系统、电学实验电路板、滑线变阻器、待测干电池、导线等。实验原理 改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算机，自动生成U-I 图线，由图线得出电动势和阻。电路图和实物装置图见图6-1和图6-2。图6-2图6-1实验步骤1把电压、电流传感器分别接入数据采集器第一、二输入口。图6-32将实验电路板的开关S断开，电压、电流传感器的测量夹分别接入实验板的、端。3连接滑动变阻器R，并把阻值调到最大，开关S闭合。4翻开“计算表格，改变滑动变阻器的触点，使其阻值逐渐减小，同时点击“手动按钮
2、，记录几组不同的电压、电流值。5翻开“坐标绘图界面，设轴为“,轴为“,点击“直线拟合，得到实验结果如图6-3所示。6根据图6-3显示，拟合直线方程为_，测得电动势为_，阻为_。本卷须知由于实验操作上难度不大，实验重点应放在对拟合图线的分析上，要理解该图线的意义，其代数表达式以及截距和斜率的含义等。本卷须知1可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池2电流不要过大，读数要快：干电池在电流放电时，电动势E会明显下降，阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3 A，短时间放电不宜超过0.5 A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
3、电3计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化围要大些，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为一组，分别解出E、r值再求平均值5画 UI 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这样可使偶然误差得到局部抵消，提高准确度6计算阻要在直线上任取两个相距较远的点，用公式计算出电源的阻r.误差分析(1)测量电路存在系统误差以下列图 中 I真I测IV，未考虑电压表的分流(2)用图象法求 E、r 时，作图不准确造成偶然误差(3)由于实验电路及电压表、电流表阻的影响，本实验结果 E测E真，r测r真定性
4、分析如下(参考电路原理图，以下列图：由于电压表的分流，电流表的测量值偏小，而且随着 U 越大，电流表的测量值偏小越多当 U0 时，电流表的测量值等于真实值(这时要求电流表是理想的)据此作出如图 S103 所示的真实和测量的 UI 图线，由图不难看出，E、r 的测量值均小于真实值实验改进例题分析1.利用如图 S108 所示的一个电压表、一个电阻箱和一个电键，测量一个电池组的电动势和阻(1)在虚线框画出实验电路图，并用笔画线做导线将所给器材连接成实验电路(2)写出要记录的数据，用记录的实验数据写出这个电池组的电动势和阻的表达式2.解析：(1)先设计实验电路图，然后再根据电路图连线由欧姆定律 EI(
5、Rr)知，只要知道两组外电阻和电流值，就可以解出电源电动势和阻因此，直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行(2)由电表可读出此时电流为 0.50 A，则坐标为( 2 , 2.6 )(3)剔除明显有误差的点，将其他点用平滑的曲线连接起来，得到一条直线答案1如图b2由于RL1比RL2小得多，灯泡L2分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，不能发光。3如图c答案12，0.5，2小于1r/E，1/E，5.2-5.6V，155-175W各1分，2偏小1分，偏小1分， 由式1/Ur/ER1/Er/ERV知使截距偏大而斜率没变2分。 1调节电阻箱R，断开开关K，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数
6、；断开开关D，再次调节电阻箱R，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数。2在利用伏安法测量*传感器可看成一个纯电阻在不同电压下电阻变化情况的实验中，采用如下列图的电路可以方便地调节传感器两端的电压值。图中两个变阻器的总电阻值分别为R12000W和R2200W。1如果传感器的电阻变化超过标准值1W，则该传感器就失去作用。*传感器上标有“6V，3.6W的字样，实验中测得电压表示数为3.8V，电流表示数为0.44A，则这个传感器_填“可以或“不可以使用。2在实验中，为了使被测传感器两端的电压在开场时有最小值，当单刀双向电键K2置于“1位置时，则在闭合电键K1前变阻器R1和R2的滑臂P1和P2应分
7、别放在各自的_端和_端。3在实验中，为了测量传感器在*一确定电压下的电阻，闭合电键K1，当单刀双向电键K2置于“1位置时，变阻器_可以作为精细调节使用，在单刀双向电键K2置于“2位置时，变阻器_可以作为精细调节使用。1可以，2a，c，3R2，R1。在测定一组干电池的电动势和电阻的实验中，备有以下器材：A待测的干电池B电流传感器1C电流传感器2D滑动变阻器R020，2 AE定值电阻R02000F开关和导线假设干I1/mAI2/A01.21.11.31.40.10.20.30.40.51.01.5乙甲RR0电流传感器2电流传感器1数据采集器计算机*同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。1在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将_选填“变大或“变小。2图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值，则由图线可得被测电池的电动势E_V，阻r_。3假设将图线的纵坐标改为_，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。答案1变小。22.96士0.04V；1.68士0.03。3I1R0。. z
