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课件网) 教 学 课 件 12.3实验：电池电动势和内阻的测量 复习回顾： 1、什么电源的总功率和内部消耗的功率以及输出功率？ 2、当外电路是纯电阻电路时，什么条件输出功率最大？ 3、定值电阻的功率什么条件下最大？ 4 、什么是电源的效率？ 5、 判定总电阻变化情况的规律？ 6、闭合电路动态分析的方法？ 7、含容电路的静态分析和动态分析？ 8、如何分析电路的故障？ 伏安法测电动势和内阻 安阻法测电动势和内阻 伏阻法测电动势和内阻 安安法测电动势和内阻 01 02 03 04 目录 CONTENTS 伏伏法测电动势和内阻 05 不同的直流电源有不同的电动势和内阻。而且电动势和内阻也不是一层不变的。随着用电时间的增加，一般电动势会减小内阻会增加。当我们要用一个直流电源做实验时，就需要准确知道电动势和内阻。那么如何测量电源的电动势和内阻呢？有几种方法可以测量电动势和内阻呢？ 伏安法测电动势和内阻 PART 1 一、伏安法测电动势和内阻 一、实验目的 1．测量电源的电动势和内阻。 2．加深对闭合电路的欧姆定律的理解。 二、实验原理 1．如图甲或乙所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值。 电流表外接法 电流表内接法 注意：这里“内外接法”是相对于电源来说的，而不是滑动变阻器。 2．用图像法处理数据，在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U－I图像，如图丙所示，直线跟纵轴交点的纵坐标表示电源电动势E的值，图线斜率的绝对值即电源内阻r的值。 三、实验器材 电池、电压表、电流表、滑动表足球、开关、导线、坐标纸和刻度尺。 四、连接电路 五、实验步骤 1．电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按实验原理图甲或乙连接好电路。 2．把滑动变阻器的滑片移动到接入电路阻值最大的一端。 3．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)，用同样方法测量出6组I、U的值，填入表格中。 4.断开开关，拆除电路，整理好器材。 六、数据处理 1．公式法 将6组对应的U、I数据代入关系式：U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r、…，让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电源的电动势E和内阻r。 2．图像法 在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U－I坐标系，在坐标系内描出各组(I，U)值所对应的点，然后作一条使落在线上的点尽量多的直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标值即电源电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线的斜率绝对值即电源的内阻r，即r＝ 。 七、注意事项 1．为了使电路的路端电压变化明显，应选内阻大些的电池。 2．电流不要过大，读数要快。干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大。 3．合理选择标度：为使图线分布空间大，如图 所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点 不再是短路电流，而图线与纵轴交点的纵坐标值仍为 电动势大小，电源内阻根据r＝ 确定。 4．要测出不少于6组的(I、U)数据，且变化 范围要大些。 8.误差分析 （1）外接法(相对电源)的系统误差分析如图 ①:通过理论推导分析误差 实验进行数据处理时,若不考虑电流表和电压表的内阻,根据闭合电路欧姆定律有E测=U1+I1r测,E测=U2+I2r测, 解得E测= ,r测= 。 若考虑电流表和电压表的内阻,根据闭合电路欧姆定律有E=U1+ r,E=U2+ r, 解得E= >E测,r= >r测。 E测= r测= 比较得 E测 < E真 r 测 < r 真 ②通过图像分析误差 v A I实= IA + IV = (IA +U/RV) U I E测 IA ∴ E测< E真 r测< r真 E真 IV 求等效电源的电动势和内阻： ... ...
