测定电源的电动势和内阻

1、 南通市通州区刘桥中学实验目的(1)(1)掌握用电压表和电流表掌握用电压表和电流表 测定电源电动势和内阻的方法测定电源电动势和内阻的方法. .(2)(2)学会用学会用u-iu-i图线处理数据的方法图线处理数据的方法. .实验原理1 1、根据、根据闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律e=ue=u外外+ir+ir， 则则 路端电压路端电压 u u外外=e-ir=e-ir. . 2 2、改变负载电阻，可得到不同的路端电压、改变负载电阻，可得到不同的路端电压. . e e，r r不变不变负载负载r r增大增大电流电流i i减小减小u u内内减小减小u u外外增大增大实验原理3 3、在电路中接入的负载电阻分

2、别是、在电路中接入的负载电阻分别是r r1 1、r r2 2时，对应的时，对应的 在电路中产生的电流为在电路中产生的电流为i i1 1、i i2 2，路端电压为，路端电压为u u1 1、 u u2 2，则代入，可获得一组方程：，则代入，可获得一组方程：从而计算出：从而计算出： 11uei r22uei r2112uurii122112iui ueii实验仪器伏特表、安培表、伏特表、安培表、 滑动变阻器、电键、导线、滑动变阻器、电键、导线、 被测电池被测电池实验步骤 (1) (1) 连接电路，开始开关应处于连接电路，开始开关应处于断开断开状态状态, , 滑动变阻器滑动变阻器阻值调到最大阻值调到最

3、大. . (3) (3)闭合电键，闭合电键，调节滑动变阻器滑片调节滑动变阻器滑片的位置的位置，读出电流，读出电流i i、电压、电压u u的值的值, ,重复重复 5 5 次次 , ,列表记录列表记录. .avke,r(2)检查检查:电表的指针是否指零电表的指针是否指零 量程选择合适量程选择合适,实验步骤 (4) (4)整理好器材整理好器材, , 利用利用公式公式或或u-iu-i图象图象处理记录的数据处理记录的数据, , 求出电源的求出电源的e e和和r.r.avke,r注意事项(1)(1)电池的选择电池的选择: : 为使实验中为使实验中u u随随i i的变化明显，应选用的变化明显，应选用内阻较大

4、内阻较大的的电池，可以电池，可以用旧些的干电池用旧些的干电池，但过旧的电池虽然内，但过旧的电池虽然内阻大，但电动势不稳定，也不宜使用阻大，但电动势不稳定，也不宜使用. .(2)(2)防止电池极化防止电池极化: : 电路中的电流较大时电池极化现象比较严重，会电路中的电流较大时电池极化现象比较严重，会导致电动势明显下降和内阻明显增大导致电动势明显下降和内阻明显增大. . 因此因此通电时通电时间越短越好，读完数据立即切断电源间越短越好，读完数据立即切断电源，要特别注意，要特别注意测量时测量时绝不允许负载短路绝不允许负载短路. .注意事项(3)(3)作作u-iu-i图象时的注意点图象时的注意点: :

5、用作图法时，滑动变阻器阻值应在用作图法时，滑动变阻器阻值应在几欧几欧至至几十几十欧的较大范围内欧的较大范围内变化，变化，使各组数据差别大些使各组数据差别大些，实验，实验数据要数据要多取几组多取几组， 由于读数等偶然误差的存在，描出的点不完全由于读数等偶然误差的存在，描出的点不完全在同一直线上在同一直线上, ,误差分析avke,r1、本实验中，存在的、本实验中，存在的系统误差系统误差是由于是由于 电压表的分流电压表的分流引起。引起。2、由、由u-i图线可知，该实验的测图线可知，该实验的测量结果将导致电源的电动势量结果将导致电源的电动势e和和内阻内阻r都都偏小偏小。0ui测量值测量值真实值真实值斜

6、率斜率k k绝对值绝对值=r=r电流表内接时电流表内接时avke,r1、本实验中，存在的、本实验中，存在的系统误差系统误差是由于是由于 电流表的分压电流表的分压引起。引起。2、由、由u-i图线可知，该实验的测图线可知，该实验的测量结果将导致电源的内阻量结果将导致电源的内阻r偏大，偏大，但电动势但电动势e测测=e真真。0ui测量值测量值真实值真实值误差分析电流表外接时电流表外接时斜率斜率k k绝对值绝对值=r=r训练 测定电池电动势还有另外两种方法测定电池电动势还有另外两种方法: :用电阻箱及一用电阻箱及一只电表只电表( (电压表或电流表电压表或电流表),),试画出测量的电路图试画出测量的电路图

7、, ,需要测需要测定的实验数据定的实验数据? ?写出计算电动势及内阻的表达式。写出计算电动势及内阻的表达式。ake,rrvke,rr112221i ri rrii121221()i irreii12122112()r r uuru ru r12122112()uu rreu rur 下图为伏安法测一个定值电阻实验所需的器材实物图，下图为伏安法测一个定值电阻实验所需的器材实物图，器材规格如下器材规格如下: :待测电阻待测电阻rx(rx(约约100)100)直流毫安表直流毫安表( (量量程程010ma010ma，内阻，内阻50)50)直流电压表直流电压表( (量程量程03v03v，内阻，内阻5k)5k)直流电源直流电源( (输出电压输出电压4v4v，内阻不计，内阻不计) )滑动变阻器滑动变