测定电源的电动势和内阻课件

测定电源的电动势和内阻课件第一页，共25页。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.第一页第二页，共25页。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）乙图是内接法第二页第三页，共25页。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：第三页第四页，共25页。（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。第四页第五页，共25页。实验仪器

伏特表、安培表、滑动变阻器、电键、导线、

被测电池第五页第六页，共25页。实验步骤：1.选择好电流表、电压表量程，按图连接好电路.VA第六页第七页，共25页。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。第七页第八页，共25页。3.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！第八页第九页，共25页。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第九页第十页，共25页。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.

第十页第十一页，共25页。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：图象法第十一页第十二页，共25页。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，舍去不用第十二页第十三页，共25页。第十三页第十四页，共25页。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:第十四页第十五页，共25页。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乙第十五页第十六页，共25页。2、图象法：RVA甲RVA乙I/AE真U/VI短E测UII测I/AE真U/VI短第十六页第十七页，共25页。3、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测第十七页第十八页，共25页。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真第十八页第十九页，共25页。

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、改进方法第十九页第二十页，共25页。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偏大第二十页第二十一页，共25页。VR2VR12：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均偏小第二十一页第二十二页，共25页。

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第二十二页第二十三页，共25页。ErAR1R2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