测定电源的电动势和内阻PPT课件ppt.ppt

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 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U I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U I图线时 要使尽可能多的点落在这条直线上 不在直线上的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 2020 3 17 14 可编辑 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 电阻箱和电流表测定法 I R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 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 IA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 BCD 例5 利用如图所示的