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1、电源电动势与内阻的测定第1页，共29页，编辑于2022年，星期日一、我要做什么一、我要做什么?（实验目的）（实验目的）测量电源的电动势和内阻测量电源的电动势和内阻二、我怎么做？（实验原理）二、我怎么做？（实验原理）U=E-IR实验设计实验设计数据处理数据处理误差分析误差分析第2页，共29页，编辑于2022年，星期日问题问题1 1：能否直接用电压表测电源电动势？能否直接用电压表测电源电动势？VEr第3页，共29页，编辑于2022年，星期日问题问题2：如图所示如图所示，改变滑动变阻器电阻，当电流表，改变滑动变阻器电阻，当电流表示数示数0.24A，电压表示数，电压表示数1.28V；电流表示数；电流表
2、示数0.48A，电压，电压表示数表示数1.10V。能否求得电源的电动势与内阻？如果能，。能否求得电源的电动势与内阻？如果能，请求出电源电动势与内阻值。请求出电源电动势与内阻值。AVErR第4页，共29页，编辑于2022年，星期日问题问题3：如果只有电压表与电阻箱，或只有电流表与如果只有电压表与电阻箱，或只有电流表与电阻箱，能否测出电源电动势与内阻？电阻箱，能否测出电源电动势与内阻？RVErRAE rVA第5页，共29页，编辑于2022年，星期日问题问题2：如图所示如图所示，改变滑动变阻器电阻，当电流表示数，改变滑动变阻器电阻，当电流表示数0.24A，电压表示数，电压表示数1.28V；电流表示数
3、；电流表示数0.48A，电压，电压表示数表示数1.10V。能否求得电源的电动势与内阻？如果。能否求得电源的电动势与内阻？如果能，请求出电源电动势与内阻值。能，请求出电源电动势与内阻值。问题问题4：为什么在实验过程中，为什么在实验过程中，要测多组数据？数据又是如何要测多组数据？数据又是如何处理的？处理的？AVErR第6页，共29页，编辑于2022年，星期日U/VI/AI/A0.150.240.340.400.48 0.54U/V1.361.281.221.101.10 1.0400.10.2 0.30.40.50.60.40.81.21.62.0第7页，共29页，编辑于2022年，星期日U/VI
4、/A1.0I/A0.150.240.340.400.48 0.54U/V1.361.281.221.101.10 1.0400.10.2 0.30.4 0.50.61.11.21.31.41.5第8页，共29页，编辑于2022年，星期日问题问题5：如果用电压表与电阻箱，或用电流表与电阻如果用电压表与电阻箱，或用电流表与电阻箱，并测得多组数据，数据又将如何处理？箱，并测得多组数据，数据又将如何处理？RVErRAE r第9页，共29页，编辑于2022年，星期日R/5.53.02.01.31.1U/V3.423.002.802.342.20VErR第10页，共29页，编辑于2022年，星期日1/R0
5、.180.330.500.770.911/U0.290.330.360.420.45要求：要求：直线函数直线函数VErRR/5.53.02.01.31.1U/V3.423.002.802.342.20第11页，共29页，编辑于2022年，星期日1/R0.180.330.500.770.911/U0.290.330.360.420.45要求：要求：直线函数直线函数VErRR/5.53.02.01.31.1U/V3.423.002.802.342.20第12页，共29页，编辑于2022年，星期日I=U/R0.621.001.401.802.00VErRAR/5.53.02.01.31.1U/V3.
6、423.002.802.342.20第13页，共29页，编辑于2022年，星期日I=U/R0.621.001.401.802.00VErRAR/5.53.02.01.31.1U/V3.423.002.802.342.20第14页，共29页，编辑于2022年，星期日AV问题问题6：如果考虑电表内阻对电路的影响，请分析在如果考虑电表内阻对电路的影响，请分析在 测测量过程中产生误差的原因？量过程中产生误差的原因？VAErRErR第15页，共29页，编辑于2022年，星期日误差的分析误差的分析找到误差的原因找到误差的原因用图象分析误差用图象分析误差UIO电源U-I的测量图线I=U/RVE rRAVE测
7、测 E实实；r测测 r实实误差来源于电压表的分流作用误差来源于电压表的分流作用适宜测适宜测小小内阻电源内阻电源U测测=U实实；I测测 r实实；r测测=r实实+RA电源U-I的测量图线误差来源于电流表的分压作用误差来源于电流表的分压作用适宜测适宜测大大内阻电源内阻电源U测测 U实实；I测测=I实实;U实实=U测测+UA第17页，共29页，编辑于2022年，星期日问题问题7：如果用电流表与电阻箱，或用电压表与电如果用电流表与电阻箱，或用电压表与电阻箱，又会给测量带来怎样的误差呢？阻箱，又会给测量带来怎样的误差呢？VRVAErRAEr第18页，共29页，编辑于2022年，星期日问题问题8：如果电源的
8、内阻较大（与电压表的内阻接如果电源的内阻较大（与电压表的内阻接近）在下列两个电路近）在下列两个电路 中，选哪一电路测定电源电动中，选哪一电路测定电源电动势与内阻误差较小？势与内阻误差较小？VARRErErAV第19页，共29页，编辑于2022年，星期日仪仪器器选择选择滑滑动变动变阻器；阻阻器；阻值值范范围围小，小，额额定定电电流流较较大大电压电压表；在表；在满满足量程的要求下内阻足量程的要求下内阻较较大大电电流表；由流表；由电动势电动势，内阻和，内阻和变变阻器来确定阻器来确定（半偏以上）（半偏以上）偶然偶然误误差；差；电压电压表表电电流表的流表的读读数以及作数以及作U UI I图线时图线时描点
9、不准确描点不准确第20页，共29页，编辑于2022年，星期日注意事注意事项项1、本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位、本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处置处.2、使用内阻较大一些的旧电池、使用内阻较大一些的旧电池.在实验中不要将电在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化内阻发生变化.3、要测出、要测出6组组I、U数据，且变化范围要大一些数据，且变化范围要大一些.第21页，共29页，编辑于2022年，星期日4、画画U-I图线图线时，应使时，应使图线通过尽可能多的点，图线通过尽可能多的点，
10、并并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去直线太远的点可舍去.5、画、画U-I 图线时，图线时，纵轴的刻度纵轴的刻度可以不从零开始可以不从零开始,而是而是根据测得的数据根据测得的数据从某一恰当的值开始从某一恰当的值开始(但横坐标必须但横坐标必须从从0开始开始)这时图线与横轴的交点不再是短路电流，这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的斜率的绝，图线的斜率的绝对值仍为内阻对值仍为内阻r.第22页，共29页，编辑于2022年，星期日例例题题；利利用用如如图图a所所示
11、示的的电电路路图图测测量量电电源源电电动动势势和和内内电电阻阻，器器材材如如图图b所所示示，请请用用实实线线代代表表导导线线，将将图图b中中器器材材连成实验用电路。连成实验用电路。AVR图图aE rS图图b解：实验用电路如图示解：实验用电路如图示第23页，共29页，编辑于2022年，星期日实验时经测量得出的数据如下表，请在图实验时经测量得出的数据如下表，请在图c的方格纸上的方格纸上画出画出UI图线。利用图线图线。利用图线可求出电源电动势和内电可求出电源电动势和内电阻分别为阻分别为 、。123456I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.1
12、01.05画出画出UI图线如图示：图线如图示：E=1.46Vr=0.720.100.300.700.501.001.101.201.301.401.50图图cU/VI/A第24页，共29页，编辑于2022年，星期日例题；例题；某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为和内阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约，内阻约1，电，电压表压表(0-3V,3k),电流表电流表(0-0.6A,1.0),滑动变阻器有滑动变阻器有R1(10 2A)和和 R2(100 0.1A)各一只各一只;(1)实验中滑动变阻器应选用实验中滑动变阻器应选
13、用 (选填选填R1或或R2).VA图甲图甲R1第25页，共29页，编辑于2022年，星期日(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路.(3)在实验中测得多组电压和电流值在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的得到如图丙所示的U-I图图线线,由图线可较准确求出该电源电动势由图线可较准确求出该电源电动势E=V;内阻内阻r=.1.50 0.1 0.2 0.3 0.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/V图乙图乙图线的斜率为图线的斜率为k=0.7/0.37=1.85,k为电源内阻与电流表内阻之和为电源内阻与电流表内阻之和电流表的内阻为电流表的内
14、阻为RA=1.0，电源的内阻电源的内阻 r=1.85-RA=0.85 1.500.85第26页，共29页，编辑于2022年，星期日例题；例题；（1）图中螺旋测微器的读数是）图中螺旋测微器的读数是_ mm50151059.102第27页，共29页，编辑于2022年，星期日（2）某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池）某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池的电动势的电动势E和内电阻和内电阻r由于该电池的内电阻由于该电池的内电阻rR/40.0020.00 12.008.006.005.00U/V1.891.781.661.571.431.35较小较小,因此在电路中接入了一阻值因此在电路中接入
15、了一阻值为为2.00的定值电阻的定值电阻R0.闭合开关闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读出电压表，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数相应的示数,得到了如下数据（得到了如下数据（R和和U分别表示电阻箱读数和电压表读分别表示电阻箱读数和电压表读数）：数）：图甲图甲VR0E rKR第28页，共29页，编辑于2022年，星期日为了比较准确地得出实验结论为了比较准确地得出实验结论,该小组的同学准备用图象来该小组的同学准备用图象来处理实验数据处理实验数据,图象的纵坐标表示电压表读数图象的纵坐标表示电压表读数U，则图象的，则图象的横坐标表示的物理量应该是横坐标表示的物理量应该是_.计算出与各组计算出与各组数据对应的数据对应的该物理量并填在表格中，该物理量并填在表格中，在图乙所示的图象中作图，在图乙所示的图象中作图，利用图象得到利用图象得到 E=_V,r=_ R/40.0020.00 12.008.006.005.00U/V1.891.781.661.571.431.35电流电流I(或或U/R)I/A0.0470.0890.1380.1960.2380.270图象如图所示图象如图所示:2.000.400.50图乙图乙01.52.12.01.91.81.71.61.40.300.200.101.3I/A第29页，共29页，编辑于2022年，星期日