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测定定电源源电动势和内阻和内阻1a测定电源电动势和内阻1a一、一、实验原理原理闭合合电路欧姆定律路欧姆定律E=U+IrE=U+IrE=UE=U1 1+I+I1 1r rE=UE=U2 2+I+I2 2r r求出求出E E、r r电压表、表、电流表流表测U U、I I还可以：可以：U=IRU=IR电流表、两个定流表、两个定值电阻阻I=U/RI=U/R电压表、两个定表、两个定值电阻阻2a一、实验原理闭合电路欧姆定律E=U+IrE=U1+I1rE=二、二、实验方案和方案和电路路图1 1、用、用电压表、表、电流表流表测电池的池的E E、r r2 2、用、用电流表、定流表、定值电阻阻测电池的池的E E、r r电阻箱阻箱AV3a二、实验方案和电路图1、用电压表、电流表测电池的E、r2、用3 3、用、用电压表、定表、定值电阻阻测电池的池的E E、r r电阻箱阻箱二、二、实验方法方法1 1、水果、水果电池池优点：点：内阻内阻较大大缺点：缺点：内阻易内阻易变化化2 2、测出多出多组作作图求解求解4a3、用电压表、定值电阻测电池的E、r电阻箱二、实验方法1、水一、一、实验原理原理l1 1、实验原理：由原理：由E=UE=U+I+Ir r和和l E=UE=U2 2+I+I2 2r rl 计算求得算求得E E和和r rl2 2、注意事注意事项：（1 1）仪器的器的选择：电流表流表选择00.6A00.6A，电压表表选择03V03V，滑滑动变阻器采用限阻器采用限流接法，且阻流接法，且阻值选择较小的小的为好好。为了使了使电池的路端池的路端电压变化明化明显，电池的内阻宜大些池的内阻宜大些，可，可选用已使用用已使用过一段一段时间的的1 1号干号干电池。池。5a一、实验原理1、实验原理：由E=U+Ir和为了使电实验电路路图A。V（1）I真IIVRE、r。AV（2）RE、r6a实验电路图A。V（1）I真IIVRE、r。AV（2）RE、注意事注意事注意事注意事项项:（2 2）干干电池池在在大大电流流放放电时，电动势E E会会明明显下下降降，内内阻阻r r会会明明显增增大大，故故长时间放放电不不宜宜超超过0.3A0.3A，短短时间放放电不不宜宜超超过0.5A0.5A。因因此此，实验中中不不要要将将I I调得得过大，大，读电表要快，每次表要快，每次读完立即断完立即断电。（3 3）要要测出不少于出不少于6 6组I I、U U数据，且数据，且变化范化范围要大些要大些，用方程用方程组求解求解时，要将，要将测出的出的I I、U U数据中，第数据中，第1 1和第和第4 4为一一组，第，第2 2和第和第5 5为一一组，第，第3 3和第和第6 6为一一组，分，分别解解出出E E、r r值再平均。再平均。在画在画U U-I I图线时，要使，要使较多的点落在多的点落在这条直条直线上上或使各点均匀分布在直或使各点均匀分布在直线的两的两侧。个个别偏离直偏离直线太太远的点可舍去不予考的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然，就可使偶然误差得到部差得到部分的抵消，从而提高精确度。分的抵消，从而提高精确度。7a注意事项:（2）干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内二、处理数据方法：（1）计算法（2）图象法uI0AB1 1、特点：、特点：A A点点电压值为电动势的的值,直直线ABAB的斜率的的斜率的绝对值为内阻内阻值.2 2、注意：、注意：纵坐坐标的起点的起点值8a二、处理数据方法：（1）计算法（2）图象法uI0AB1、误差分析有三种方法：差分析有三种方法：计算法、算法、图象象法、等效法。法、等效法。9a误差分析有三种方法：计算法、图象法、等效法。三、三、误差分析（一）：差分析（一）：（1 1）计算法：算法：(相相对电源源A A外接）外接）设E E和和r r为测量量值,E,E1 1和和r r1 1为真真实值 由由 E=UE=U+I+Ir r和和 E=UE=U2 2+I+I2 2r r 解得解得E=(IE=(I2 2U U1 1I I1 1U U2 2)/)/（I I2 2-I-I1 1）r=r=（U U1 1U U2 2）/（I I1 1I I2 2）若考若考虑电流表和流表和电压表的内阻，表的内阻，对于于图（1 1）有：）有：E E1 1=U=U1 1+（I I1 1+U+U1 1/R/RV V）r r1 1 E E1 1=U=U2 2+（I I2 2+U+U2 2/R/RV V）r r1 1解得：解得：E E1 1=（I I2 2U U1 1I I1 1U U2 2）/（I I2 2I I1 1）（）（U U1 1U U2 2)/R)/RV V）r r1 1=（U U1 1U U2 2）/（I I2 2I I1 1）（）（U U1 1U U2 2）/R/RV V比比较得：得：E EE E1 1 r rr r1 1A。VIV10a三、误差分析（一）：（1）计算法：(相对电源A外接）A。VI误差分析（二）：差分析（二）：（2 2）图象法：象法：先画先画测量量线,再画真再画真实线I I真真 =I+I=I+IV V I I真真 =I+U/R=I+U/RV V当当U=0 U=0 时，I I真真=I=I当当U U越大越大时，I IV V越大。越大。从从图可知：可知：E E 测 E E真真 r r测 r r真真UIU1U2I测I真0真实线测量线A。VIV11a误差分析（二）：（2）图象法：I真=I+IVUI误差分析（三）：等效法差分析（三）：等效法可以把电源和电压表看成一个整体，这样测得的就是这个整体的端电压和通过这个整体的电流，计算出的就是这个整体的电动势和这个整体的内电阻。根据戴维宁定理，这个整体的电动势相当于开路时电压表所分得的电压，整体的电阻相当于电源和电压表并联的阻值。即：12a误差分析（三）：等效法可以把电源和电压表看成一个整体，这样测从电源看：如电流表内接如不考虑电表影响：，由于由于电流表的分流表的分压，电压表的示数表的示数U不不是是电源的路端源的路端电压U0，有，有Ur真16a误差分析：E测=E真16a二、实验方案和电路图1、用电压表、电流表测电池的E、r2、用电流表、定值电阻测电池的E、r电阻箱AV17a二、实验方案和电路图1、用电压表、电流表测电池的E、r2、用3、用电压表、定值电阻测电池的E、r二、实验方法1、水果电池优点：内阻较大缺点：内阻易变化2、测出多组作图求解电阻箱18a3、用电压表、定值电阻测电池的E、r二、实验方法1、水果电池例题一要求要求测量由量由2 2节干干电池串池串联而成的而成的电池池组的的电动势E E和内和内阻阻r r（约几欧），提供下列器材：几欧），提供下列器材：电压表表V V1 1（量程（量程3v3v、电阻阻1k),1k),电压表表V V2 2（量程（量程15V15V，内阻，内阻2k2k）,电阻箱阻箱（09990999），），电键，导线若干。某同学用量程若干。某同学用量程为15V15V的的电压表表连接成如接成如图所示所示电路，路，实验步步骤如下：如下：（1 1）合上）合上电键S S，将，将电阻箱阻箱R R阻阻值调到到R R1 1=10=10，读得得电压表表的的读数数为U U1 1；（2 2）将）将电阻箱阻箱R R阻阻值调到到R R2 2=20=20，读得得电压表表读数数为U U2 2，由由U U1 1=E=EU U1 1r/Rr/R1 1,U,U2 2=E=EU U2 2r/Rr/R1 1,解得解得E E、r r为了减少了减少实验误差，上述差，上述实验在在选择器材和器材和实验步步骤中，中，应做哪些改做哪些改进？。RVErS19a例题一要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电例题一解析：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？20a例题一解析：因为电源是两节干电池,E=3V,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：。mAR1R2S。mAR1R2S+21a例题二现有器材：量程为10.0mA、内阻约3小结l1、测定电源的电动势和内阻常用三种方法：lE=UIrE=I（Rr）E=U（1r/R）l2、数据处理方法：计算法和图象法l3、误差分析方法：计算法和图象法、等效法22a小结1、测定电源的电动势和内阻常用三种方法：22a
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