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课件网) 12.3实验:测定电池的电动势和内阻 E r 闭合电路中的电流 I 跟电源的电动势E成正比,跟内、外电路的总电阻(R+r)成反比. 复习:闭合电路欧姆定律 外电压:. 内电压: 或: 或: V A 伏安法 A 电阻箱 安阻法 V 电阻箱 伏 阻 法 可变阻 方案一:伏安法 一、原理: 二、电路图: (2) 连接电路,开始开关应处于断开状态, 滑动变阻器阻值调到最大. (3)闭合电键,调节滑动变阻器滑片的位置,读出电流I、电压U的值, 重复 5 次 ,列表记录. A V K E,r (1)检查:电表的指针是否指零及量程选择合适, 三、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. 三、实验步骤 实物连线图 ①先干路、后支路 ②导线不相交 ③+、—正确 ④量程适当 ⑥滑动变阻器阻值最大 把所测量的数据代入U = E Ir, 计算出 , ① 平均值法 同理,把其它几组 r2、r3、E2、E3算出来, 用公式, 即为所测电源的电动势和内阻。 3 E E E E 3 2 1 + + = 四、实验数据处理 ② 图象法 I/A U/V 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.1 1.2 1.4 1.3 丙 1.5 U/V 0 0.5 1.0 1.5 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 * * * * * * 甲 I/A 乙 0.5 1.0 1.5 U/V 0.2 0.3 0.4 0.5 0 0.1 (2)连线时,应使图线通过尽可能多的点,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,偏离直线太远的点可舍去 (1)纵轴的刻度可以不从零开始,横坐标一般都是从0开始 图像法:画U—I 图线注意事项 (3)坐标轴的单位选择要恰当,使作出的图线基本充满整个区域为宜,不能使图线位于某一角上; U/ I/ 例1. 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在下图中画出U—I图线,并根据图线读出电池的电动势E= ,电池的内阻 r = Ω . I(A) U(V) 0.12 1.37 0.20 1.32 0.31 1.24 0.35 1.20 0.50 1.10 0.57 1.05 · · · · · · 1.48V 0.75 (1)电池的选择: 为使实验中U随I的变化明显,应选用内阻较大的电池,可以用旧些的干电池,但过旧的电池虽然内阻大,但电动势不稳定,也不宜使用. (2)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,会导致电动势明显下降和内阻明显增大. 因此通电时间越短越好,读完数据立即切断电源,要特别注意测量时绝不允许负载短路. 五、注意事项: (3)作U-I图象时的注意点: 用作图法时,滑动变阻器阻值应在几欧至几十欧的较大范围内变化,使各组数据差别大些,实验数据要多取几组, 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, 五、注意事项: 真实值 测量值 r 测 < r真 E测
r真 E测 = E真 六、系统误差分析 方法一:U-I图像修正法 A V 乙 闭合电路的欧姆定律: 误差来源:电流表表分压 A V 甲 E、r 方法二:等效电源法 A V 乙 E、r 适合内阻较大的电源 适合测内阻较小的电源 r 测 < r E测 r E测 = E 六、系统误差分析 电流表 电阻箱 电压表 电阻箱 方案二:安阻法 方法二:实验数据的图象法处理: 数据处理: 方法一:测量组数据,利用E=IR+Ir 解方程。 R 利用斜率和截距, 可以计算出E、r 一只电压表 一只电阻 箱 K 2 V 1 方案三:伏阻法 方法二:实验数据的图象法处理: 数据处理: 方法一:测量组数据,利用 解方程。 利用斜率和截距, 可以计算出E、r 例2 E r A R1 R2 例3. 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 偏大 电流表有内阻 练习 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, ... ...