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课件网) 实验:电池电动势和内阻的测量 外电路 内电路 由导线、电源、用电器连成的电路叫做闭合电路。用电器和导线组成外电路,电源内部是内电路。 1.闭合回路的组成 2.闭合电路的欧姆定律 (1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。 (2)表达式: (3)适用范围:外电路为纯电阻的闭合电路 3. 路端电压跟负载的关系 增大,电流减小,路端电压增大 减小,电流增大,路端电压减小 4.路端电路与电流的关系 外电压 内电压 ②在横轴上的截距表示电源短路电流 ③图象斜率的绝对值表示电源的内阻 ①在纵轴上的截距表示电源电动势 内阻越大,图线倾斜得越厉害 电流表 电压表 滑动变阻器 闭合电路的欧姆定律: 1.基本原理: 一、伏安法测电源电动势和内阻实验 路端电压 通过电源的电流 2.实验基本电路: R S E r 3.数据记录: 一、伏安法测电源电动势和内阻实验 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 电流I/A R S E r 4.数据处理: 一、伏安法测电源电动势和内阻实验 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 电流I/A 用任意两组数据代入公式,解方程组可以求得电池的电动势和内阻。 若多取几组数据,多解几组方程组,求出若干组和值,最后求平均值,可以减小误差。 但是由于数据的偶然误差大,使得实验结果的误差可能很大。 方法一:解方程组法 4.数据处理: 一、伏安法测电源电动势和内阻实验 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 电流I/A 方法二:图象法 轴截距等于电动势 是直线的斜率的绝对值 5.注意事项: 一、伏安法测电源电动势和内阻实验 (1)电压表、电流表要选择合适的量程,使测量时指针的偏角大一些,减小读数时的误差。 (2)为了使电池的路端电压变化较明显,电池的内阻宜大些。也可以将一个定值电阻与电池串联在一起作为电源,不过要注意测量结果减去定值电阻才是电池内阻。 (3)干电池在大电流放电时,电动势会明显下降,内阻会明显增大,故在实验中,不要将电流调得过大,且读取电表数据要快,每次读完立即断开电键。 (4)在画图线(直线)时,要使尽可能多的点落在这条直线上,而且在直线两侧的点数大致相等,个别偏离直线较远的点应舍去。求r时选取直线上相距较远的两点求斜率可以减小误差。 5.注意事项: 一、伏安法测电源电动势和内阻实验 (5)由于电池的内阻 一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,这时直线与横轴的交点不再是短路电流,但斜率的绝对值仍然还是电源的内阻。所以求内阻的一般表达式应该是。 (6)电阻的伏安特性曲线中,与成正比,前提是保持一定。 电源的图线的纵坐标是路端电压,它反映的是:、不变,外电阻改变,电流增大,路端电压将随之减小,与成线性关系, 也就是说它所反映的是电源的性质,所以也叫电源的外特性曲线。 6.误差分析: 一、伏安法测电源电动势和内阻实验 (1)偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作图象时描点不是很准确。 (2)系统误差:选用电路图时,实验电路中的电流表也有内接法和外接法之分,两种方式测量都会带来误差。 外 6.误差分析: 一、伏安法测电源电动势和内阻实验 内接法(安培表内接在并联电路之内的电路) 作图线如图实线示(测量值) 可见 越大, 越大,差值(I实 IA )就越大; U=0时,差值(I实 IA )也为0, ∴ E测< E真 , r测< r真 真实的 图线如图虚线所示: 斜率增大 U I E测 IA O U E真 I真 6.误差分析: 一、伏安法测电源电动势和内阻实验 外接法(安培表外接在并联电路之外的电路) 作图线如图实线示(测量值) 可见越大,差值就越大; 时差值为0 ∴ E测= E真 , r测> r真 真实的 图线如图虚 ... ...