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1、2.52.5测定电源电动势和内阻测定电源电动势和内阻一、实验原理一、实验原理 二、实验基本电路二、实验基本电路 AV甲甲：路端电压：路端电压只要测出几组（至少两组）只要测出几组（至少两组）U U、I I值就可求出值就可求出E E、r r闭合电路的欧姆定律：闭合电路的欧姆定律：E=U+IrAV乙乙：通过电源的总电流：通过电源的总电流V VA A测量仪器：用电流表、电压表与滑动变阻器测量仪器：用电流表、电压表与滑动变阻器U1=E-I1rU2=E-I2r思路：思路：通过两次以上获得的数据通过两次以上获得的数据解方程解方程而求得而求得E和和r。vA三：实验步骤三：实验步骤2、按原理图连接实物、按原理图
2、连接实物图图1、仪器选择：、仪器选择：安培表：安培表：00.6A00.6A伏特表伏特表:03V:03V滑动变阻器滑动变阻器: :选用阻值较小的选用阻值较小的3 3：把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大：把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大（保护电路）（保护电路）4 4：闭合电键，调节变阻器，使电流表的读数：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数，用同样的方法测量并记录几组U U，I I值。值。5 5：断开电键，整理好器材：断开电键，整理好器材123456U/V1.371.321.241.181
3、.101.05I/A0.120.200.310.320.500.57四四, ,数据处理数据处理方法一：公式法方法一：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. E= U1+ I1rE= U2+ I2rE= U3+ I3rE= U4+ I4rE= U5+ I5rE= U6+ I6rE1 r1E2 r2E3 r3E 和 rI(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.05方法二：图象法方法二：图象法在坐标纸上以轴为横坐标，为纵坐标，用测出几组的，值画出图像最后
4、从图像求出电动势为最后从图像求出电动势为EV内阻为内阻为r=1.460.72五、重要注意事五、重要注意事项（1 1）本）本实验在在电键闭合前，合前，变阻器滑片阻器滑片应置于阻置于阻值最大位置最大位置处。（2 2）使用内阻）使用内阻较大一些的旧大一些的旧电池。使路端池。使路端电压变化明化明显。在。在实验中不要将中不要将电流流调得太大，每次得太大，每次读完数后立即断完数后立即断电，以免干，以免干电池在大池在大电流放流放电时极极化化严重，重，时E E明明显减小，减小，r r明明显增大。增大。（3 3）要）要测出不小于出不小于6 6组、数据，且、数据，且变化范化范围要要大一些。大一些。（4 4）画）画
5、图线时，应使使图线通通过仅可能多的可能多的点，并使不在直点，并使不在直线上的点均匀分布在直上的点均匀分布在直线的两的两侧，个个别偏离直偏离直线太太远的点可舍去。的点可舍去。（5 5）画）画U-I U-I 图线时，由于，由于r r较小，小，U U变化化缓慢，慢，图像只占据坐像只占据坐标系中一部分空系中一部分空间，故，故纵轴的刻度可以的刻度可以不从零开始不从零开始，而是根据，而是根据测得的数据从某一恰当的得的数据从某一恰当的值开始（开始（但横坐但横坐标必必须从从0 0开始开始) )但但这时图线与横与横轴的的交点交点不再是不再是短路短路电流，而流，而图线与与纵轴的截距的截距仍仍为电动势E E，图线的
6、的斜率的斜率的绝对值仍仍为内阻内阻r,r,在直在直线上上取距取距较远的点用的点用 来来计算内阻。算内阻。（6 6）因）因电源内阻源内阻较小，小，为使使电压表表变化明化明显，应选阻阻值较小的小的变阻器。阻器。AV甲不考虑电表影响不考虑电表影响考虑电表影响考虑电表影响r测测rE测测rE测测=E解得解得比较得比较得解得解得E、r为真实值为真实值AV乙电流表内接电流表内接外接法：外接法：内接法：内接法：由于由于，故，故外接法外接法误差较小。误差较小。故在外接法中尽量选用内阻大的伏特表。故在外接法中尽量选用内阻大的伏特表。系统误差原因分析（系统误差原因分析（结合图像解析结合图像解析）r测测r真真 故，故
7、，E测测r真真 其他方法一：电阻箱和电流表测定法其他方法一：电阻箱和电流表测定法A AA AR1R2E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)(一只电流表和一个电阻箱一只电流表和一个电阻箱)误差分析与右图相同：误差分析与右图相同：即即E E测测 E E真真， r r 测测 rr真真 AV七七.其他测量方法其他测量方法V VR2V VR1其他方法二：电阻箱和电压表测定法其他方法二：电阻箱和电压表测定法E=U1+U1r/R1E=U2+U2r/R2(一只电压表和一个电阻箱一只电压表和一个电阻箱)AV误差分析与右图相同：误差分析与右图相同：即即E E测测 EE真真， r r 测测 r r真真 现现有有器
8、器材材：量量程程为为10.0mA、内内阻阻约约30-40的的电电流流表表一一个个，定定值值电电阻阻R1=150，定定值值电电阻阻R2=100，单单刀刀单单掷掷开开关关K，导导线线若若干干。要要求求利利用用这这些些器器材材测量一干电池（电动势约测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。）的电动势。（1）按要求在实物图上连线。）按要求在实物图上连线。（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为表达式为E=，式中各直接测得量的意，式中各直接测得量的意义是：义是：.例例R1R2R1R2（1）连连图图：左左图图只只用用R1接接入入电电路路；右右图图用用R1和和R2串联接入电路。串联接入电路。（2）I1是外电阻为是外电阻为R1时的电流，时的电流，I2是外电阻为是外电阻为R1和和R2串联时的电流串联时的电流.测量原理测量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+Rg+r）E=I2（R1+R2+Rg+r）联立联立解得解得注意注意：若只用：若只用R2接在电路中，则电流将超过电接在电路中，则电流将超过电流表的量程，所以用流表的量程，所以用R1和和R2串联接入电路。串联接入电路。解答解答：拓展空间电池的串并联u 电池串联：E=nE0；r=nr0u 电池并联：E=E0；r=r0/n
