测量电源的电动势和内阻

1、第二章第二章 恒定电流恒定电流测定电池的电动势和内阻测定电池的电动势和内阻第二章第二章 恒定电流恒定电流2 2、实验方法：、实验方法： U-I法（电压表和电流表）2112211221IIUUrIIUIUIE一、测定电池的电动势和内阻实验原理一、测定电池的电动势和内阻实验原理E=U2+I2rE=U1+I1r电流表电流表电电压压表表滑动变阻器滑动变阻器1 1、实验原理：、实验原理：根据闭合电路欧姆定律E =U+Ir知路端电压U= -rI+ E，对给定的电源E、r为常量，因此路端电压U是电流I的一次函数。改变滑动变阻器R的阻值，可以测得多组I、U值3 3、实验原理图、实验原理图第二章第二章 恒定电流

2、恒定电流二、器材选择：二、器材选择：安培表：安培表：00.6A伏特表：伏特表：03V滑动变阻器：阻值较小的滑动变阻器：阻值较小的,最大阻值最大阻值1020被测干电池：内阻较大的旧电池被测干电池：内阻较大的旧电池电键和导线电键和导线第二章第二章 恒定电流恒定电流1、按原理图连接实物图、按原理图连接实物图三、实验步骤三、实验步骤AVS甲甲R注意事项：注意事项：先干路、后支路先干路、后支路导线不相交导线不相交+、-正确正确量程适当量程适当滑动变阻器阻值调至最大滑动变阻器阻值调至最大第二章第二章 恒定电流恒定电流2、把变阻器的滑片、把变阻器的滑片P移到移到 端端使其阻值最大使其阻值最大3、闭合电键、闭

3、合电键,调节变阻器调节变阻器,使电流使电流表的读数有明显示数表的读数有明显示数,记录一组电记录一组电流表和电压表的示数流表和电压表的示数,用同样的方用同样的方法测量并记录几组法测量并记录几组U、I值值4、断开电键、断开电键,整理好器材整理好器材PABA第二章第二章 恒定电流恒定电流1、公式法、公式法改变改变R的阻值，从电流表和电压的阻值，从电流表和电压表中读取两组表中读取两组I、U的值，代入的值，代入方程组联立求解，多测量几次方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出的值，算出E、r取平均值取平均值. 四、数据处理四、数据处理nEEEEEn.3212112211221IIUUrIIUIUIEE

4、=U2+I2rE=U1+I1rnrrrrrn.21第二章第二章 恒定电流恒定电流E E2、图象法、图象法E纵纵轴轴截距截距等于等于电动电动势势E根据闭合电路欧姆定律可得根据闭合电路欧姆定律可得U= -rI+E 在坐标纸上以在坐标纸上以I为为横坐标，横坐标，U为纵坐标，用测为纵坐标，用测出几组的出几组的U、I值画出值画出UI图像图像.r等于直线的斜率的绝对值等于直线的斜率的绝对值EIr=短短第二章第二章 恒定电流恒定电流五、五、U-I法测定电池电动势和内阻拓展法测定电池电动势和内阻拓展电流表电流表电电压压表表滑动变阻器滑动变阻器电流表电流表滑动变阻器滑动变阻器电电压压表表外接法外接法内接法内接法

5、AVS乙R甲甲乙乙实验方法拓展实验方法拓展第二章第二章 恒定电流恒定电流 路端电压路端电压 U U测测=U=U真真 没有误差没有误差 I I真真 = I= I测测 +I+IV V , , I I真真 = I= I测测 +U/R+U/RV V当当U = 0 U = 0 时，时，I I真真= I= I测测 没有误差没有误差相同的路端电压总有相同的路端电压总有I I测测 I真真 当当U U越大时，越大时，I IV V越大越大,I,I误差越大误差越大从图可知：从图可知：E E测测 E E真真 , , r r测测 r r真真UI测I真UI0A。V1、外接法、外接法误差原因：电压表的分流作用误差原因：电压

6、表的分流作用I测测I真真IVE测测E真真真实线测量线r测r真第二章第二章 恒定电流恒定电流AVS乙R2、内接法、内接法误差原因：电流表的分压作用误差原因：电流表的分压作用AVS乙RUAU真真U测测 I测测=I真真 电流没有误差电流没有误差路端电压路端电压U真真=U测测+UA=U测测+IRA当当I=0时，时，U真真=U测测=E 没有误差没有误差相同的电流总有相同的电流总有U测测 r真真UI0测量线真实线r测测E测测U测测U真真Ir真真E真真=E真真第二章第二章 恒定电流恒定电流AVS甲RAVS乙R外接法：误差来源于电压表的分流外接法：误差来源于电压表的分流内接法：误差来源于电流表的分压内接法：误

7、差来源于电流表的分压适宜测适宜测小内阻小内阻电源电源适宜测适宜测大内阻大内阻电源电源外接法外接法电压表的电阻很大，分的电流很小虽然电动势和内阻的测量值都比真实值偏小但小的不是太多。一般采用外接法。内接法内接法E测=E真 r测=r真+RA因为电流表的内阻与电池的内阻相差不大，用内接法测出的电池内阻相对误差过大。所以一般不采用内接法。内外接电路误差分析归纳总结内外接电路误差分析归纳总结第二章第二章 恒定电流恒定电流六、注意事项六、注意事项2、本实验在电键闭合前，滑动变阻器、本实验在电键闭合前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大位置处的滑片应置于阻值最大位置处.3、使用内阻较大的旧电池、使用内阻较大的旧

8、电池. 在实验中在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生立即断电，以免使电动势和内阻发生变化变化.4、要测出、要测出6组组I、U数据，且变化范围要数据，且变化范围要大一些大一些.5、画、画U-I图线时，应使图线通过尽可能多图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去.6、画、画U-I 图线时，纵轴的刻度可以不从零图线时，纵轴的刻度可以不从零开始开始,而是根据测得的数据从某一恰当的值而是根据测得的数据从某一

9、恰当的值开始，图线与横轴的交点不再是短路电流，开始，图线与横轴的交点不再是短路电流，图线与纵轴的截距仍为电动势图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的，图线的斜率的绝对值仍为内阻斜率的绝对值仍为内阻r.1 1、测量时首先选择合适的电路、测量时首先选择合适的电路第二章第二章 恒定电流恒定电流例例1 、在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别约0.1和1k.下面分别为所需的实验器材图（1）画出实验原理图将实验器材按 原理图连接成实验电路.第二章第二章 恒定电流恒定电流U/I/(2)画出UI图线，根据图线判断电池的电动势E=_，内阻 r =_.1.48V0.76 V I/A76. 0063. 000. 148. 1IUrI/AI/AU/VU/V0.12 0.12 1.37 1.37 0.20 0.20 1.32 1.32 0.31 0.31 1.24 1.24 0.32 0.32 1.18 1.18