测定电源E及r

1、实验目的实验目的(1)(1)掌握用电压表和电流表测定电源电掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法动势和内阻的方法. .(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. .实验原理实验原理闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律E=U+IrE=U+Ir通过改变多次滑动变阻器的阻值（外电阻），测出相通过改变多次滑动变阻器的阻值（外电阻），测出相应的外电压（伏特表读数）、电流（安培表读数），应的外电压（伏特表读数）、电流（安培表读数），利用解方程的办法或图象法求得电动势和内阻。利用解方程的办法或图象法求得电动势和内阻。 AVKE,r实验步骤 (1) (1) 连接电路，开始开

2、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大. . (3)(3)闭合电键，闭合电键，调节滑动变阻器滑片的位置调节滑动变阻器滑片的位置，读出，读出电流电流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, (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处理记录的数据数据, ,求出电源的求出电源的E E和和r.r.实验数据处理实验数据处理1.1.代数法代数法rIUE1

3、1rIUE22从而计算出：从而计算出： 2112UUrII122112IUI UEIIAVKE,r实验数据处理实验数据处理2.2.图像法图像法根据根据E=U+IrE=U+IrU=E-IrU=E-IrIUAB电动势电动势E E短路电流短路电流纵坐标可以纵坐标可以不从不从0 0开始开始电源的伏安特性曲线电源的伏安特性曲线AVKE,r斜 率斜 率 k k 绝 对 值绝 对 值 = r= r 图象法图象法I/AU/V0.10.20.30.40.51.11.21.41.3丙1.5U/V00.51.01.5I/A0.10.20.30.40.5*甲I/A乙0.51.01.5U/V0.20.30.40.500

4、.1误差分析误差分析1 1、本实验中，存在的、本实验中，存在的系统误系统误差差是由于是由于电压表的分流电压表的分流引起。引起。UI测量值测量值真实值真实值2 2、由、由U-IU-I图线可知，该实图线可知，该实验的测量结果将导致电源验的测量结果将导致电源的电动势的电动势E E和内阻和内阻r r都都偏小偏小。I I真真I Iv vAVKE,rI I测测vIII测真AVKE,rAVKE,r实验初步变形实验初步变形使用右图的电路测量有误差吗？使用右图的电路测量有误差吗？想一想想一想误差分析误差分析AVKE,r1 1、本实验中，存在的、本实验中，存在的系统误系统误差差是由于是由于电流表的分压电流表的分压

5、引起。引起。UI测量值测量值真实值真实值2 2、由、由U-IU-I图线可知，该实图线可知，该实验的测量结果将导致电源验的测量结果将导致电源的内阻的内阻r r偏大偏大，但电动势，但电动势E E测测=E=E真真U外外U测测UAvUUU测外注意事项(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，应选用内阻较大内阻较大的电的电池，可以池，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阻大，但过旧的电池虽然内阻大，但电动势不稳定，也不宜使用但电动势不稳定，也不宜使用. .VAESRR0【解析解析】由于电源是一节干电池（由于电源是一节干电池（

6、1.5V），所选量），所选量程为程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几欧姆左右，加上保护电阻，最大电流在阻一般几欧姆左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为左右，所以选量程为0.6A的电流表；由于电池的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取010能很好地控制电路中的电流和电压，若取能很好地控制电路中的电流和电压，若取0100会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或