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1、第3节 实验：测电源电动势内阻的测量,:路端电压,1.代数法：,=E-r,I:总电流,一、实验原理,U1=E-I1r,U2=E-I2r,2.图象法：,E,r,电流表示数不是总电流,电压表示数不是外电压,两种接法都有误差,二、误差分析,二、误差分析,r 测 r真,r 测 r真,E测 E真,E测 = E真,1.电流表内接：,2.电流表外接：,E真,E测,I真,I测,E真,U真,U测,势阻都小,势等阻大,I测,I真,注意：,外接法内阻测量相对误差太大，,除非知道RA才选用,为了减小此误差， 滑动变阻器R的阻值应该_一些，所选用的电压表的内阻应该_一些。,思考:实验电路如图。根据闭合电路欧姆定律：E=
2、U+Ir，本实验电路中电压表的示数是准确的，而电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。,小,大,被测电池(干电池),电流表: 00.6A,电压表: 03V,滑动变阻器：最大阻值1020,电键和导线若干,三、实验器材,四、实验步骤,1.按原理图连接实物图,四、实验步骤,2.记录数据,3.计算结果,*,*,*,*,*,*,1.画直线时应使各个点尽量靠近直线，并尽量分布在直线两侧，对于个别明显的误差点不予考虑。,五、注意事项,思考：当电池的内阻较小时，图像会出现什么情况？,1.画直线时应使各个点尽量靠近直线，并尽量分布在直线两侧，对于个别明显的误差点不予考虑。
3、,五、注意事项,思考：当电池的内阻较小时，图像会出现什么情况？,U的变化很小，导致斜率很小，图线比较平坦，很难确定短路电流，测量结果误差较大。,*,*,*,*,*,*,1.画直线时应使各个点尽量靠近直线，并尽量分布在直线两侧，对于个别明显的误差点不予考虑。,五、注意事项,五、注意事项,2.可使纵轴不从零开始，放大纵轴的标度，使图像完整，减小测量误差。纵轴交点仍是E，横轴交点不再是I短。,内阻是多少？,3.测干电池的电动势和内阻，应选用旧电池，,旧电池的内阻较大，电压表示数变化明显,4.用电压表和电流表测电池的电动势和内阻，应选用安培表的内接法.如只测电动势，可用外接法。,7.U=0时的电流才是
4、短路电流,5.根据图象求E、r误差较小,6.特别要注意有时候图像的纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式应该是r=|U/I |。,五、注意事项,例1：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1.5V，内阻约1，电压表(0-3V,3k),电流表(0-0.6A,1.0),滑动变阻器有R1(10 2A)和 R2(100 0.1A)各一只;(1)实验中滑动变阻器应选用 (选填R1或R2).(2)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,得到如图丙所示的U-I图线,由图线可较准确求出该电源电动势E= V; 内阻r= .E测_E真，r测_r真。(
5、填“”),R1,1.50,图线的斜率为0.7/0.37=1.85 r=1.85-RA=0.85 ,0.85,例2.某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r11.0 k，电阻R19.0 k，为了方便读数和作图，给电池串联一个R03.0 的电阻。 该小组顺通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出I1I2图象,得到电池的电动势E_V，内阻r_。,1.40,0.46,电阻箱,1.安阻法测E、r,六:其它方案,误差：,势等阻大,2.伏阻法测E、r,电阻箱,1.安阻法测E、r,六:其它方案,误差：,势阻都小,例3: 有一特殊电池
6、，它的电动势约为9 V，内阻约为40 ，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA。为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图7甲所示电路进行实验，图中电流表的内阻RA5 ，R为电阻箱，阻值范围0999.9 ，R0为定值电阻，对电源起保护作用。,(1)本实验中的R0应选_(填字母)。A.10 B.50 C.150 D.500 (2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势E_V，内阻r_。,C,10,45,例4.某学习小组的同学设计了如图4所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几
7、欧)及电源的电动势E和内阻r。实验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表A(量程为0.6 A，内阻不计)，电阻箱R(099.9 )，开关S1和S2，导线若干。(1)先测电阻R0的阻值。请将学习小组同学的操作补充完整；先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I，然后 ，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2。则电阻R0的表达式为R0_。,断开S2，调节电阻箱的阻值,R1R2,根据图5给定的坐标系并结合以上数据描点作图。,利用图象求出该电源的电动势E_ V，内阻r_ (保留两位有效数字)。,6.0,2.5,(2)同学们通过上述操作，测得电阻R09.5 ，继续测电源的电动势E和内阻r。该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，如下表数据：,