測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻PPT課件

1、測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)掌握用電壓表和電流表 測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的方法,2)學(xué)會用U-I圖線處理數(shù)據(jù)的方法,實(shí)驗(yàn)原理,1、根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U外+Ir， 則 路端電壓 U外=E-Ir,對待測部分而言：甲圖是外接法（選甲圖） 乙圖是內(nèi)接法,實(shí)驗(yàn)原理,2、在電路中接入的負(fù)載電阻分別是R1、R2時(shí)，對應(yīng)的 在電路中產(chǎn)生的電流為I1、I2，路端電壓為U1、 U2，則代入，可獲得一組方程,從而計(jì)算出,2）測多組U、I 值，作出 U-I 圖象,注意： 1、畫直線時(shí)，使直線兩側(cè)的點(diǎn)子數(shù)目大致相等 2、坐標(biāo)軸的起點(diǎn)是否為零,實(shí)驗(yàn)儀器,伏特表、安培表、 滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線、 被測電池,

2、實(shí)驗(yàn)步驟,1.選擇好電流表、電壓表量程，按圖連接好電路,實(shí)驗(yàn)步驟,1.選擇好電流表、電壓表量程，按圖連接好電路,2.把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片滑到一端，使接入電路的電阻值最大,3.閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)（I，U），用同樣的方法測量幾組I、U值,實(shí)驗(yàn)步驟,1.選擇好電流表、電壓表量程，按圖連接好電路,2.把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片滑到一端，使接入電路的電阻值最大,每次讀完U、I數(shù)立即斷電,當(dāng)然，電路中的電流也不能太大,實(shí)驗(yàn)步驟,4)整理好器材, 利用公式或U-I圖象處理記錄的數(shù)據(jù), 求出電源的E和r,五、數(shù)據(jù)處理,方法一：公式法,改變R的阻值，從電流表和電壓表中讀取兩組I、U的

3、值，代入方程組聯(lián)立求解，多測量幾次I、U的值，算出E、r取平均值,1、建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)縱軸表示電壓，橫軸表示電流，取合適的標(biāo)度，使所描坐標(biāo)點(diǎn)絕大部分分布在坐標(biāo)紙上，必要時(shí)縱坐標(biāo)可以不從零開始取值,2根據(jù)描出的坐標(biāo)點(diǎn)作出UI圖像，并延長與兩坐標(biāo)軸相交,方法二：圖象法,1為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻應(yīng)選得大些(選用已使用過一段時(shí)間的干電池) 2在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大，每次讀完U和I的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開電源，以免干電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象嚴(yán)重，使得E和r明顯變化,六、注意事項(xiàng),3在畫UI圖線時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對稱分布在直線兩側(cè)，不要顧及個(gè)別離開直線較遠(yuǎn)的

4、點(diǎn)，以減小偶然誤差,實(shí)驗(yàn)中誤差較大的點(diǎn)，舍去不用,七、誤差分析,1、解析法:甲圖,解得,可見：E測 E真 r 測 r 真,測量值,甲圖求真實(shí)值用的方程,解析法:乙圖,乙圖求真實(shí)值用的方程,解得,可見：E測 = E真 r 測 r 真,測量值,2、圖象法,3、等效電源法,E測 = E等 E真 r測 = r真與RV并聯(lián) r真,等效電源法(續(xù),選擇方法：差異大的接得近,E測 = E等 =E真 r測 = r真+RA r真,為減小由于電源內(nèi)阻較小，使路端電壓變化不明顯帶來的誤差，可采用以下方法改進(jìn),八、改進(jìn)方法,1、電阻箱和電流表測定法（ IR法,另類 E、r 測法,2）：數(shù)據(jù)處理,1）：原理圖,A,B、

5、作 圖象,3）：誤差,用此方法測得E無誤差，r偏大,2：電阻箱和電壓表測定法（U-R)法,1）：原理圖,2）：數(shù)據(jù)處理,B,作 圖象,3）：誤差,用此方法測得E、r均偏小,例1. 如圖是測量電源內(nèi)電阻的電路，下列關(guān)于誤差的說法，正確的是 ( )A .由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí) 值；B. 由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值；C. 由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值；D. 由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值,解： E = U + Ir ， I=(IA +U/RV) ，由于電壓表的分流作用，對于每個(gè)電壓值U1 ，測得的電流IA小于總電流I1，U越大，I A跟I1相差越大， 畫出的圖線應(yīng)為實(shí)線所示,所以內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值,C,例2. 如圖示的電路中，R1 、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻，測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)，如果偶然誤差可以忽略不計(jì)，則電動(dòng)勢的測量值 真實(shí)值，內(nèi)阻的測量值 真實(shí)值，產(chǎn)生誤差的原因是,等于,大于,電流表有內(nèi)阻,例3.在測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，待測電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器，可以達(dá)到測定目的 （ ） A. 一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器 B. 一只電流表和一只電壓表 C. 一只電流表和一個(gè)電阻箱 D. 一只電壓表和一個(gè)電阻箱,B C D,例5