測定電源的電動勢和內(nèi)阻

測定電源的E和r目前一頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點一、基本原理二、實驗基本電路Ｕ：路端電壓只要測出幾組（至少兩組）U、I值就可求出E、r閉合電路的歐姆定律：Ｅ＝Ｕ＋ＩrＩ：通過電源的電流目前二頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點三、實驗方案實施1、實驗任務(wù)：在有伏特表和安培表的條件下，測量一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)阻。即利用伏安法測量。2、實驗器材：待測干電池、符合條件的伏特表和安培表各一只、滑線變阻器一只，開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。3、實驗電路圖4、實驗步驟：目前三頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點實驗步驟1）按原理圖連接實物圖目前四頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點2）、把變阻器的滑片移到一端使電阻值最大3）、閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表的讀數(shù)有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法測量并記錄幾組U，I值。4）、斷開電鍵，整理好器材I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.111.O5目前五頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點方法一：公式法改變R的阻值，從電流表和電壓表中讀取兩組I、U的值，代入方程組聯(lián)立求解，多測量幾次I、U的值，算出E、r取平均值.

缺點:計算量大四、數(shù)據(jù)處理目前六頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點方法二：圖象法在坐標(biāo)紙上以Ｉ軸為橫坐標(biāo)，Ｕ為縱坐標(biāo)，用測出幾組的Ｕ，Ｉ值畫出Ｕ－Ｉ圖象

1.所得直線跟縱軸的交點即為電動勢E的值，2.圖線的斜率的絕對值即為內(nèi)阻的值。圖象方程：如何利用圖象求E和r?3.圖線與橫軸的交點為短路電流？目前七頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點電壓表示數(shù)電流表示數(shù)誤差原因:電壓表分流五、誤差分析定性分析：電壓表示數(shù)電流表示數(shù)誤差原因:電流表分壓對比目前八頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點電壓表示數(shù)電流表示數(shù)誤差原因:電流表分壓電壓表示數(shù)電流表示數(shù)誤差原因:電壓表分流對比目前九頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點理論推導(dǎo)：根據(jù)閉合回路歐姆定律，兩次測量方程為：真實值測量值目前十頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點在測干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中為什么采用甲圖？測量值真實值目前十一頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點某同學(xué)測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．現(xiàn)備有下列器材：A．被測干電池一節(jié)B．電流表；量程0～0.6A，內(nèi)阻0.1ΩC．電流表：量程0～3A，內(nèi)阻0.024ΩD．電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻未知E．電壓表：量程0～15V，內(nèi)阻未知F．滑動變阻器：0～10Ω，2AG．滑動變阻器：0～100Ω，1AH．開關(guān)、導(dǎo)線若干由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差．在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻．(1)在上述器材中請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模篲_____(填寫選項前的字母)(2)畫出相應(yīng)的實驗電路圖；ABDFH目前十二頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點(3)根據(jù)實驗中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖所示的U－I圖象，則在修正了實驗系統(tǒng)誤差后，干電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω1.500.9目前十三頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點已知太陽能電池組的電動勢約為8V，短路電流約為4mA，為了精確測出它的電動勢和內(nèi)阻，除導(dǎo)線和開關(guān)外，可供選擇的儀器有：A.電流表,量程5mA，內(nèi)阻約10ΩB.電流表,量程20mA，內(nèi)阻約40ΩC.電壓表,量程5.0V，內(nèi)阻約5kΩD.電壓表,量程15V，內(nèi)阻約15kΩE.滑動變阻器電阻4kΩF.滑動變阻器電阻40kΩ為使實驗盡可能方便、準(zhǔn)確，應(yīng)選用上述儀器中的

（用所給器材的代號填寫）.(2)在虛線框內(nèi)畫出電路圖.(3)該電路測得的電源電動勢和真實值相比較

。測得的內(nèi)電阻和真實值相比較

。(填偏大、偏小或相等)ACEAV相等偏大目前十四頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，某實驗小組按圖甲所示的電路圖連好實驗電路，合上開關(guān)，電流表和電壓表的讀數(shù)正常，當(dāng)將滑動變阻器的滑片由A端向B端逐漸滑動時，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大，而電壓表的示數(shù)接近1.5V且?guī)缀醪蛔?，直到?dāng)滑片滑至臨近B端時電壓表的示數(shù)急劇變化，這種情況很難讀出電壓數(shù)值分布均勻的幾組不同的電流值、電壓值，出現(xiàn)上述情況的原因是_________________________________________．改進(jìn)方法是____________________________．改進(jìn)后，測出幾組電流、電壓的數(shù)值，并畫出如圖乙所示的圖象，由圖象可知，這個電池的電動勢為E＝________V，內(nèi)阻r＝_______Ω.滑動變阻器阻值太大，有效使用的部分太短

選擇阻值更小的滑動變阻器

1.482.4目前十五頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點六.重要注意事項:（5）使用內(nèi)阻較大一些的舊電池。（1）本實驗在電鍵閉合前，變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大位置處（2）要測出不小于6組Ｉ、Ｕ數(shù)據(jù)，且變化范圍要大一些（3）畫Ｕ—Ｉ圖線時，應(yīng)使圖線通過盡可能多的點，并使不在直線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別偏離直線太遠(yuǎn)的點舍去。（4）畫U--I圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)?shù)闹甸_始（但橫坐標(biāo)必須從0開始)但這時圖線與橫軸的交點不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動勢E，圖線的斜率的絕對值仍為內(nèi)阻r.

目前十六頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點某同學(xué)要測量一電動勢略小于3V的直流電源的電動勢和內(nèi)阻按照原理圖連接好線路后進(jìn)行測量，測出6組數(shù)據(jù)記錄在下表中，記錄有明顯錯誤的是第

組數(shù)據(jù)待測量第1組第2組第3組第4組第5組第6組I/A0.110.200.300.400.500.56U/V2.872.852.832.822.792.58由上表可知，電壓表示數(shù)變化不明顯，試分析引起這種情況的原因是

將上述器材的連線略加改動就可解決上述問題，請你在下圖完成正確的連線。電源內(nèi)阻過小

6目前十七頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點電源電動勢與內(nèi)阻測量的基本變式變式一．利用電阻箱和電流表，測定電源的電動勢和內(nèi)電阻。（1）電路如圖所示：（2）主要步驟改變電阻箱阻值R，測出對應(yīng)的電流I由（E=I1R1+I1r，E=I2R2+I2r）得：(3)誤差分析：未考慮電流表分壓，而產(chǎn)生誤差．即電動勢測量值等于真實值，而內(nèi)阻測量值大于真實值．目前十八頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點若能測出多組I、R值，以R為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，作出圖象，由于，可知這條圖線是直線，直線在縱軸的截距—r，圖線的斜率E=tanα。目前十九頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點③某同學(xué)根據(jù)他設(shè)計的實驗以及收集到的數(shù)據(jù)作出了如圖e所示的圖線，由此可知，干電池的電動勢E=

V（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；圖線縱軸截距的絕對值代表

的電阻之和③1.46(1.41~1.49均給分)電表與干電池目前二十頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點變式二利用電阻箱和電壓表，測定電源電動勢和內(nèi)阻（1）電路如圖所示（2）主要步驟改變電阻箱阻值R，測出對應(yīng)的電壓U。由，

求出電源的電動勢和內(nèi)阻(3)誤差分析：未考慮電壓表分流而產(chǎn)生誤差．即電動勢的測量值小于真實值，內(nèi)阻的測量值小于真實值．目前二十一頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點由，得根據(jù)測定的各組值在坐標(biāo)上描出位置，然后依據(jù)這些位置作出圖線,圖線是一條直線?？v軸截距是電動勢的倒數(shù)，斜率是目前二十二頁\總數(shù)二十四頁\編于十六點序號1234567(Ω－1)0.10.40.51.02.02.55.0(V－1)0.360.44