实验测定电池的电动势和内阻课堂

1、1,实验：测定电池的电动势和内阻,2,一、伏安法测电池的电动势和内阻,2,实验原理,根据闭合电路欧姆定律,只要测出,两组路端电压和总电流，联立解方程组即可得电源,的电动势,E,和内阻,r,Ir,U,E,S,R,V,A,E,r,R,V,A,S,E,r,1,实验器材,电压表、电流表和滑动变阻器,3,3,数据处理,r,I,U,E,1,1,r,I,U,E,2,2,2,1,1,2,I,I,U,U,r,2,1,1,2,2,1,I,I,U,I,U,I,E,解得,1,计算法,为了减小误差，可以多测几组,I,和,U,的数据,分别列出若干组联立方程，求出多组,E,和,r,最后,以,E,的平均值和,r,的平均值作为

2、实验结果,假设,R,1,R,2,则,U,1,U,2,I,1,I,2,4,2,图像法,U,I,E,I,短,0,以,I,为横坐标,U,为纵坐标建立,直角坐标系，根据几组,I,U,的测量,数据在坐标系中描点，可以看出,这些点大致呈直线分布，用刻度尺,画一条直线，使尽量多的点落在直,线上，不在直线上的店大致均衡的,分布在直线两侧，这条直线能较好,地代表,U-I,关系,在纵轴上的截距表示电源的电动势,E,图像的斜率的绝对值表示电源的内阻,短,I,E,r,由,可得,Ir,U,E,E,I,r,U,5,1,内接法,若考虑两表的内阻，则,真,I,I,A,真,真,U,U,U,U,A,V,真,真,r,I,R,I,U

3、,E,A,1,1,1,真,真,r,I,R,I,U,E,A,2,2,2,4,误差分析,R,V,A,S,E,r,A,R,I,I,U,U,r,2,1,1,2,真,2,1,1,2,2,1,I,I,U,I,U,I,E,真,解得,6,2,1,1,2,I,I,U,U,r,测,2,1,1,2,2,1,I,I,U,I,U,I,E,测,真,测,E,E,真,测,r,r,结论】利用电流表内接法，测得的电动势与真实,的电动势相等，但内阻测量值偏大，且误差很大，一般,不采用这种接法进行测量,由于一般电源的内阻与电流表的内阻差不多,所以内阻测量的结果误差太大,A,R,I,I,U,U,r,2,1,1,2,真,2,1,1,2,

4、2,1,I,I,U,I,U,I,E,真,7,U,I,E,测,E,真,0,I,1,I,2,U,1,U,2,U,A2,U,A1,相同电流下，由于电流表的分压作用,所以测量的路端电压偏小,当外电路断路时，电流表没电流通过,两端没电压，电压表测量的是路端电压，所,以，电动势的测量值等于真实值,8,2,外接法,若考虑两表的内阻，则,真,真,I,I,I,I,V,A,真,U,U,V,真,真,r,R,U,I,U,E,V,1,1,1,真,真,r,R,U,I,U,E,V,2,2,2,S,R,V,A,E,r,V,R,U,U,I,I,U,U,r,1,2,2,1,1,2,真,V,R,U,U,I,I,U,I,U,I,E,

5、1,2,2,1,1,2,2,1,真,解得,9,V,R,U,U,I,I,U,U,r,1,2,2,1,1,2,真,V,R,U,U,I,I,U,I,U,I,E,1,2,2,1,1,2,2,1,真,2,1,1,2,I,I,U,U,r,测,2,1,1,2,2,1,I,I,U,I,U,I,E,测,真,测,E,E,真,测,r,r,结论】利用电流表外接法，测得的电动势,和内阻都偏小，但误差较小，一般采用这种接法,测电池的电动势和内阻,由于,R,V,一般很大，而,U,2,U,1,比较小,所以,很小，对实验影响较小,V,R,U,U,1,2,10,U,I,E,真,0,E,测,I,1,I,2,U,1,U,2,I,V2

6、,I,V1,相同电压下，由于电压表的分流作用,所以测量的总电流偏小,当外电路短路时，电压,表没电流通过，电流表测量,的是短路电流，所以，短路,电流的测量值等于真实值,11,练习,1,测量电源的电动势,E,及内阻,r,E,约为,4.5V,r,约为,1.5,器材：量程,3V,的理想电压表,V,量程,0.5A,的电,流表,A,具有一定内阻），固定电阻,R=4,滑动变,阻器,R,电键,K,导线若干,画出试验电路原理图。图中的元件需要用题,目中给出的符号或字母标出,实验中，当电流表读数,I,1,时，电压表读数为,U,1,当电流表读数,I,2,时，电压表读数为,U,2,则可以求,出,E,r,用,I,1,I

7、,2,U,1,U,2,及,R,表示,12,2,固定电阻器保护电阻作用，滑动电阻器,用限流接法就可以，原理图如图所示。根据闭合,电路的欧姆定律可得,1,1,R,r,I,U,E,2,2,R,r,I,U,E,2,1,2,1,1,2,I,I,I,U,I,U,E,R,I,I,U,U,r,2,1,1,2,解得,K,R,V,A,R,解：,1,电路,图如图所示,13,练习,2,如图,R,为已知电阻,R,x,为待测电阻,K,1,为单刀单掷开关,K,2,为单刀双掷开关,V,为电压表,内阻极大,E,为电源（内阻不可忽略）。现用图中,电路测量电源电动势,E,及电阻,R,x,1,写出操作步骤,2,由,R,及测得的量,可

8、得,E,R,x,14,解：,1,步骤如下,K,1,断开,K,2,接到,a,端，记下电压表的读数,U,1,K,2,接到,a,端,K,1,闭合，记下电压表的读数,U,2,K,1,仍闭合,K,2,接到,b,端，记下电压表的读数,U,3,R,U,U,U,R,x,3,2,3,2,1,U,E,15,二、安阻法测电池的电动势和内阻,1,实验器材,电流表、电阻箱,根据闭合电路欧姆定律,只要测出,两组总电流和外电阻，联立解方程组即可得电源的,电动势,E,和内阻,r,Ir,IR,E,R,A,S,E,r,2,实验原理,16,3,数据处理,r,I,R,I,E,1,1,1,r,I,R,I,E,2,2,2,2,1,1,1

9、,2,2,I,I,R,I,R,I,r,2,1,1,2,2,1,I,I,R,R,I,I,E,解得,1,计算法,为了减小误差，可以多测几组,I,和,R,的数据,分别列出若干组联立方程，求出多组,E,和,r,最后,以,E,的平均值和,r,的平均值作为实验结果,假设,R,1,R,2,则,I,1,I,2,17,2,图像法,在纵轴上的截距的绝对值表示电源的内阻,r,图像的斜率表示电源的电动势,E,以,为横坐标,R,为纵坐标,建立直角坐标系，根据几组,I,R,的测量数据在坐标系中描点，可,得,图像,I,1,I,R,1,R,0,I,1,r,由,可得,Ir,IR,E,r,I,E,R,1,18,R,A,S,E,r

10、,4,误差分析（等效电源法,R,A,S,E,r,R,A,E,测,r,测,理想,真,测,E,E,真,真,测,r,R,r,r,A,R,V,A,S,E,r,19,1,实验器材,电压表、电阻箱,根据闭合电路欧姆定律,只要测出,两组路端电压和外电阻，联立解方程组即可得电源,的电动势,E,和内阻,r,r,R,U,U,E,R,V,S,E,r,2,实验原理,三、伏阻法测电池的电动势和内阻,20,3,数据处理,r,R,U,U,E,1,1,1,r,R,U,U,E,2,2,2,1,2,2,1,1,2,2,1,R,U,R,U,U,U,R,R,r,1,2,2,1,1,2,2,1,R,U,R,U,R,R,U,U,E,解得

11、,1,计算法,为了减小误差，可以多测几组,U,和,R,的数据,分别列出若干组联立方程，求出多组,E,和,r,最后,以,E,的平均值和,r,的平均值作为实验结果,假设,R,1,R,2,则,U,1,U,2,21,2,图像法,在纵轴上的截距的倒数表示电源的电动势,E,由,可得,r,R,U,U,E,E,R,E,r,U,1,1,1,以,为横坐标,为纵坐标,建立直角坐标系，根据几组,U,R,的测量数据在坐标系中描点,可得,图像,R,1,R,U,1,1,U,1,0,R,1,U,1,在横轴上的截距的倒数的绝对值表示电源的内阻,r,22,4,误差分析（等效电源法,真,真,真,测,E,E,r,R,R,E,V,V,真,真,真,测,r,r,r,R,R,r,V,V,R,V,S,E,r,R,V