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1、测定电源电动势和内阻实验原理实验原理 误差分析误差分析一、想一想：一、想一想：如何测电源的电动势如何测电源的电动势 E 和内阻和内阻 r 呢？呢？利用闭合电路的欧姆定律利用闭合电路的欧姆定律E = U + Ir二、实验原理：二、实验原理：（1）改变外电路的）改变外电路的R，测两组，测两组U、I值，代入值，代入E = U1 + I1 rE = U2 + I2 r122112IIUIUIE1221IIUUr解得：解得：RVA甲甲RVA乙乙今天选用电路甲今天选用电路甲（2）测多组）测多组U、I 值，作出值，作出 U-I 图象。图象。E = 纵轴截距纵轴截距r = UII/AEU/VI短短注意：注意：
2、1、画直线时，使直线两侧的点数目大致相等、画直线时，使直线两侧的点数目大致相等2、坐标轴的起点是否为零。、坐标轴的起点是否为零。二、误差分析：二、误差分析：1、解析法、解析法:甲图甲图RVA甲甲V21122112)(RUUIIUIUIE真解得：解得：V211221)(RUUIIUUr真可见：可见：E测测 E真真 r 测测 r 真真 122112IIUIUIE1221IIUUr测量值：测量值：RVA乙乙适宜测大内阻电源适宜测大内阻电源2、图象法：、图象法：RVA甲甲RVA乙乙I/AE真真U/VI短短E测测UII测测I/AE真真U/VI短短图象法：图象法：RVA甲甲I/AE真真U/VI短短E测测U
3、II测测I实实= IA + IV = (IA +U/RV)可见可见U越大，差值越大，差值(I实实- IA )就越大，就越大， U=0时，差值时，差值(I实实- IA )也为也为0，图象法：图象法：RVA乙乙I/AE真真U/VI短短U路路= UA + UV = ( I RA +UV)可见可见I 越大，差值越大，差值 I RA就越大，就越大， I=0时差值为时差值为0 3、等效电源法：、等效电源法：RVA甲甲+-E测测 = E等等 E真真 r测测 = r真真与与RV并联并联 r真真 练习：在测电源电动势和内电阻的实验中，已练习：在测电源电动势和内电阻的实验中，已知知RA0.5， RV6k，（1）若
4、被测电源电动势约）若被测电源电动势约6V，内阻约，内阻约0.5，则应采用则应采用 电路；电路；（2）若被测电源电动势约）若被测电源电动势约2V，内阻约，内阻约100，则应采用则应采用 电路电路RVA甲甲RVA乙乙甲（外）甲（外）乙（内）乙（内）思考：没有电压表（或电流表）怎么办？思考：没有电压表（或电流表）怎么办？1、I -R 法测法测 E、rA12R1R22、U-R法测法测 E、rV12R1R23、U-U法测法测 E （不测（不测r）V1V1V2【例例1】2009年高考安徽理综卷用图所示的电路，测定一节年高考安徽理综卷用图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调
5、节滑干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表电流表(量程量程0.6A、3A)；(b)电压表电压表(量程量程3 V、15V)；(c)定值电阻定值电阻(阻值阻值1、额定功率、额定功率5 W)；(d)定值电阻定值电阻(阻值阻值10，额定功率，额定功率10W)；(e)滑动变阻器滑动变阻器(阻值范围阻值范围010、额定电流、额定电流2A)(f)滑动变阻器滑动变阻器(阻值范围阻值范围
6、0100 、额定电流、额定电流1A)那么那么(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择要正确完成实验，电压表的量程应选择_V，电流表的量程应，电流表的量程应选择选择_A；R0应选择应选择_的定值电阻，的定值电阻，R应选应选 择阻值范围是择阻值范围是_ 的滑动变阻器。的滑动变阻器。 (2)引起该实验系统误差的主要原因是引起该实验系统误差的主要原因是_。30.61010电压表的分流电压表的分流【例例2】“用电流表和电压表测定电源的电动势用电流表和电压表测定电源的电动势E和内阻和内阻r”，所用的电路如图，所用的电路如图所示，一位同学测得的所示，一位同学测得的6组数据如下表中所示。组数据如下表中所示。(
7、1)试根据这些数据，在图中作出试根据这些数据，在图中作出U-I 图线；图线；(2)根据图线得出电源的电动势根据图线得出电源的电动势E=_V，内，内 阻阻r=_； (3)若不作出图线，只选用其中两组若不作出图线，只选用其中两组U和和I的数据，的数据， 可利用公式可利用公式E=U1+I1r 和和E=U2+I2r算出算出E和和r，这，这 样做可能得出误差很大的结果。选用第样做可能得出误差很大的结果。选用第_组组 和第和第_组的数据，求得组的数据，求得E和和r误差最大。误差最大。组别组别I/AU/V10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.051.450.7034