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测定电源电动势和内阻,-高三实验专题复习 武平二中 林上添,实验电路图,A,。,V,。,A,V,（1）,（2）,I真,I,IV,R,R,E、r,E、r,一、利用公式:E=U+Ir,1、实验原理：由E =U+I r和E = U2+I2r 求得E和r 2、 注意事项： （1）电路中电流不宜过大，不超过0.5A，通电时间不宜过长； （2）仪器的选择：电流表选择00.6A， 电压表选择03V，滑动变阻器采用限流接法，且阻值选择较小的为好。,3、处理数据方法：（1）计算法（2）图象法,u,I,0,A,B,1、特点：A点电压值为电动 势的值, 直线AB的斜率的绝对值 为内阻值. 2、注意：纵坐标的起点值,4、误差分析（一）：,（1）、计算法：设E和r为测量值,E1和r1为真实值 由E=U+I r和E=U2+I2 r 解得E=(I2U1I1U2)/（I2-I1） r=（U1U2）/（I1I2） 若考虑电流表和电压表的内阻，对于图（1）有： E1=U1+（I1+U1/RV）r1 E1=U2+（I2+U2/RV）r1 解得：E1=（I2U1I1U2）/（I2I1）（U1U2)/RV） r1 =（U1U2）/（I2I1）（U1U2）/RV 比较得：EE1 r r1,。,A,V,IV,误差分析（二）：,（2）、图象法：先画测量线,再画真实线,I真 = I +IV I真 = I +U/RV 当U = 0 时，I真= I 当U越大时，IV越大。 从图可知：E 测 E真 r测 r真,U,I,U1,U2,I测,I真,0,真实线,测量线,常用于判断电源 内阻的误差。,误差分析（三）：等效法,误差分析有三种方法：计算法、图象法、等效法。请同学们分析下图的实验误差。,提出：为什么不采用 这种电路测电源的电 动势和内阻呢？,二、利用公式：E= I（R+r）,1、电路图,提出： （1）原理如何？ （2）哪种图较好？ （3）数据又如何 处理？ （4）误差情况怎 样？,2、数据处理：（1）计算法 （2）图象法,只要把每组数据求出对应的电压值即可。,次数,R,I,U,1,2,3,4,5,6,3、误差分析：,E测 = E真 r测 r真,三、利用公式：E=U+Ur/R,A,。,V,。,V,R,R,E测 E真 r测 r真,2、误差分析对比（1）：,。,A,V,。,A,误差分析对比（2）,E测 = E真 r测 r真,例题一,要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r（约几欧），提供下列器材：电压表V1（量程3v、电阻1k),电压表V2（量程15V，内阻2k）,电阻箱（0999），电键，导线若干。某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示电路，实验步骤如下： （1）合上电键S，将电阻箱R阻值调到R1=10，读得电压表的读数为U1； （2）将电阻箱R阻值调到R2=20，读得电压表读数为U2，由U1=EU1r/R1,U2=EU2r/R1,解得E、r 为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？,。,R,V,E r,S,例题一解析：,因为电源是两节干电池,E=3V,选用量程为15V的电压表,表盘利用率不大,表的指针不可能指到量程的1/2,测量时,系统误差较大.故应选用量程为3V的电压表进行测量. 若用两个方程求解,所取数据只有两组带来较大的偶然误差,故应用图线取值较为准确. 提出：若用一节干电池，可否测电池的电动势？哪个效果好？,例题二,现有器材：量程为10.0mA、内阻约3040的电流表一个,定值电阻R1=150,定值电阻R2=100,单刀单掷开关S,导线若干.要求利用这些器材测量一干电池的电动势（电动势约1.5V） （1）按要求在实物图上连线. （2）用已知量和直接测得量表示待测电动势的表达式为E= ,式中各直接测得量的意义是：,。,mA,R1,R2,S,。,mA,R1,R2,S,+,小结（通过例题二）,设计电路图必须考虑三个原则： 1、安全性原则 2、 精确性原则（尽可能减小误差） 3、可行性原则,小结,1、测定电源的电动势和内阻常用三种方法： E=UIr E=I（Rr） E=U（1r/R） 2、数据处理方法：计算法和图象法 3、误差分析方法：计算法和图象法、等效法,
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