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文档简介
测定电源的电动势和内阻测定电源的电动势和内阻1实验目的(1)掌握用电压表和电流表
测定电源电动势和内阻的方法.(2)学会用U-I图线处理数据的方法.实验目的(1)掌握用电压表和电流表
测定电源电动势和内阻的2实验原理1、根据闭合电路欧姆定律E=U外+Ir,
则路端电压U外=E-Ir.RVA甲RVA乙对待测部分而言:甲图是外接法(选甲图)乙图是内接法实验原理1、根据闭合电路欧姆定律E=U外+Ir,
则3实验原理2、在电路中接入的负载电阻分别是R1、R2时,对应的
在电路中产生的电流为I1、I2,路端电压为U1、
U2,则代入,可获得一组方程:从而计算出:实验原理2、在电路中接入的负载电阻分别是R1、R2时,对应的4(2)测多组U、I值,作出U-I图象。E=纵轴截距r=——ΔUΔII/AEU/VI短注意:1、画直线时,使直线两侧的点子数目大致相等2、坐标轴的起点是否为零。(2)测多组U、I值,作出U-I图象。E=纵轴截距5实验仪器
伏特表、安培表、滑动变阻器、电键、导线、
被测电池实验仪器伏特表、安培表、6实验步骤:1.选择好电流表、电压表量程,按图连接好电路.VA实验步骤:1.选择好电流表、电压表量程,按图连接好电路.VA7实验步骤:1.选择好电流表、电压表量程,按图连接好电路.VA2.把滑动变阻器的滑动片滑到一端,使接入电路的电阻值最大。实验步骤:1.选择好电流表、电压表量程,按图连接好电路.VA83.闭合开关,调节变阻器,使电表有明显示数,记录一组数据(I,U),用同样的方法测量几组I、U值。实验步骤:1.选择好电流表、电压表量程,按图连接好电路.VA2.把滑动变阻器的滑动片滑到一端,使接入电路的电阻值最大。每次读完U、I数立即断电!当然,电路中的电流也不能太大!3.闭合开关,调节变阻器,使电表有明显示数,记录一组数据(I9实验步骤(4)整理好器材,利用公式或U-I图象处理记录的数据,求出电源的E和r.AVKE,r实验步骤(4)整理好器材,AVKE,r10五、数据处理方法一:公式法改变R的阻值,从电流表和电压表中读取两组I、U的值,代入方程组联立求解,多测量几次I、U的值,算出E、r取平均值.
五、数据处理方法一:公式法改变R的阻值,从电流表1、建立坐标系、描点.纵轴表示电压,横轴表示电流,取合适的标度,使所描坐标点绝大部分分布在坐标纸上,必要时纵坐标可以不从零开始取值
2.根据描出的坐标点作出U-I图像,并延长与两坐标轴相交.方法二:图象法1、建立坐标系、描点.纵轴表示电压,横轴表示电流1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻应选得大些(选用已使用过一段时间的干电池).2.在实验中不要将I调得过大,每次读完U和I的数据后应立即断开电源,以免干电池在大电流放电时极化现象严重,使得E和r明显变化.六、注意事项3.在画U-I图线时,要使尽可能多的点落在这条直线上.不在直线上的点应对称分布在直线两侧,不要顾及个别离开直线较远的点,以减小偶然误差.00.10.20.30.40.5I/AU/V●●●●●●实验中误差较大的点,舍去不用1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻应选得大测定电源的电动势和内阻PPT课件七、误差分析:1、解析法:甲图RVA甲解得:可见:E测<E真r测<r真测量值:甲图求真实值用的方程:七、误差分析:1、解析法:甲图RVA甲解得:可见:E测<15解析法:乙图乙图求真实值用的方程:解得:可见:E测=E真r测>r真测量值:RVA乙解析法:乙图乙图求真实值用的方程:解得:可见:E测=E真162、图象法:RVA甲RVA乙I/AE真U/VI短E测UII测I/AE真U/VI短2、图象法:RVA甲RVA乙I/AE真U/VI短E测UII测173、等效电源法:RVA甲+-E测=E等<E真
r测=r真与RV并联<r真RVA甲+-E测
r测3、等效电源法:RVA甲+-E测=E等<E真18等效电源法(续):RVA乙+-选择方法:差异大的接得近VE测
r测RV乙+-E测r测E测=E等=E真
r测=r真+RA
>r真等效电源法(续):RVA乙+-选择方法:差异大的接得近VE测19为减小由于电源内阻较小,使路端电压变化不明显带来的误差,可采用以下方法改进:八、改进方法为减小由于电源内阻较小,使路端电压变化不明显带来1、电阻箱和电流表测定法(I—R法)AAR1R2E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)另类E、r测法(2):数据处理(1):原理图AB、作图象(3):误差用此方法测得E无误差,r偏大1、电阻箱和电流表测定法(I—R法)AAR1R2E=I21VR2VR12:电阻箱和电压表测定法(U---R)法(1):原理图(2):数据处理E=U1+U1r/R1
E=U2+U2r/R2AB作图象(3):误差用此方法测得E、r均偏小VR2VR12:电阻箱和电压表测定法(U---R)法(1):22
例1.如图是测量电源内电阻的电路,下列关于误差的说法,正确的是()
A.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值小于真实值;
B.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值;
C.由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值;
D.由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值;vA解:
E=U+Ir,I=(IA+U/RV),由于电压表的分流作用,对于每个电压值U1,测得的电流IA小于总电流I1,U越大,IA跟I1相差越大,画出的图线应为实线所示:UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。C例1.如图是测量电源内电阻的电路,下列关于误差23ErAR1R2例2.如图示的电路中,R1
、R2为标准电阻,测定电源的电动势和内阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值
真实值,内阻的测量值
真实值,产生误差的原因是
。等于大于电流表有内阻例3.在测定电源的电动势和内阻的实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器,可以达到测定目的()A.一只电流表和一个滑动变阻器B.一只电流表和一只电压表C.一只电流表和一个电阻箱D.一只电压表和一个电阻箱CDErAR1R2例2.如图示的电路中,R124
例4.现要求用下列器材测量一节干电池的电动势。A.干电池E:电动势约1.5V,内阻未知;B.电流表mA:量程5mA,内阻为20~30Ω;C.阻值为200Ω的定值电阻一个;D.阻值为400Ω的定值电阻一个;E.开关两个,导线若干。(1)某同学设计了图甲所示的电路,在该电路中R1应选择阻值为
Ω的定值电阻。400例4.现要求用下列器材测量一节干电池的电动势。40025(2)请在图乙中按图甲的电路图完成实物连接。(3)该同学在实验中,闭合开关S1、S2时,电流表的示数为I1;闭合开关S1、断开开关S2时,电流表的示数为I2。请写出用已知量和测得量表示的待测干电池的电动势E=
。(2)请在图乙中按图甲的电路图完成实物连接。26例5.利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键,测量一个电池组的电动势和内电阻。画出实验电路图,并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路。用记录
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