测定电源的电动势和内阻

实验九：测定电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律一、实验原理:U=E-Ir二、测量的基本方法—伏安法两种测量电路（乙）（甲）读出两组U、I值：（1）公式法：三、数据处理的方法（2）图像法：E测I短四、误差分析：误差来源:1偶然误差：用图象法求E和r时作图不准确．2系统误差：电压表分流或电流表分压例1、图像法分析采用电路（甲）测电源电动势和内阻的系统误差思考1：（1）采用电路（甲）测量,引起系统误差的原因是什么？（2）电压的测量值与路端电压真实值的关系怎样？电流的测量值与总电流真实值的关系怎样？电压表分流U测＝U真I测＜I真分析依据U测＝U真结论：E测＜Er测＜rI短真实UIEO测量U测U真I测I真E测思考2：（1）采用电路（乙）测量，引起系统误差的原因是什么？（2）电压的测量值与路端电压真实值的关系怎样？电流的测量值与总电流真实值的关系怎样？电流表分压U测=U－IRA＜UI测=I结论：E测=E真r测＞r真（乙）I测(I真)E测=I短真实UIEOU测U真测量练一练1、试用图像法分析采用电路（乙）测电源电动势和内阻的系统误差U测=U真－IRAI测=I真分析依据：（甲）例2、（1）等效电源法分析甲电路：RV+-测测＜E，＜r等效电源相关知识：电动势在数值上等于外电路断开时电源两极间的电压结论：（乙）结论：+-等效电源E测=E真r测=r真RA＞r真（2）等效电源法分析乙电路：思考3:1测内阻较小的电池（如干电池的电动势和内阻应选择哪种测量电路？（甲）（乙）图甲。因为若采用图乙，内阻测量的相对误差太大！思考3:2测内阻较大的电池（如：水果电池）的电动势和内阻应选择哪种测量电路？

（甲）（乙）图乙。因为采用图乙，电动势测量无系统误差，内阻测量的相对误差较小。五、注意事项1．可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，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：干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过03A，短时间放电不宜超过05A．因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电．3、（1）用公式法求E、r,要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些；（2）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4、要合理选择标度，使图线分布空间适当大些；纵坐标可以不从零开始，如图所示，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻应根据确定．？五、测定电源电动势和内阻的创新方法1、安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图所示，测量原理为：E1＝I1R1＋r，E2＝I2R2＋r，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大．2、伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图所示，测量原理为：由此可求出r和E，此种方法测得的电动势和内阻均偏小。4．粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时U≈E，需满足RV≫r练一练2、2013·浙江卷，22采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”．1除了选用照片中的部分器材外，________填选项；A．还需要电压表 B．还需要电流表C．还需要学生电源D．不再需要其他器材A2测量所得数据如下：测量次数物理量123456R/Ω1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43用作图法求得电池的内阻r＝________；r＝075±010Ω3根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻RA＝________RA=022Ω练一练3、2012·重庆卷，222某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响．实验器材如图所示．①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式________，利用测量数据作出U－I图象，得出E和r②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路．③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U－I图象如图中a、b、c、d所示，由此可知：解析： ①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的