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1、.引入引入如图 1 所示的甲、乙两个电路中电源电动势 E 和电阻 r，定值电阻 R，求电阻 R 调至多大时，R 上获得的电功率最大，其最大值为多少.电源在什么条件下输出功率最大.图图 1 1技巧技巧 此题用隔离法分析比较巧妙，设沿虚线将电路隔离成左、右两局部，左边局部可以看作一个新的电源，对甲图电路来说，新电源的电动势为E EE E，而电阻 r rr+Rr+R0 0，对乙图来说，新电源的电动势为 E EE,E,而 r r，如图 2 所示。图 2虚线右边局部即为新电源的外电阻 R，这种新电源又叫做等效电源。这样原来的甲乙电路就简化成了由等效电源E，r与电阻 R 连成的最简单电路.由电源的输出功率
2、即外电路上 R 获得的电功率与外电阻 R 的关系知，在甲 图中当 Rrr+R0时，R 上获得的电功率最大，其最大功率为Pm1.。对乙图中当Rr时 R 上获得的功率最大，最大功率为 Pm。测电源电动势和阻的误差分析测电源电动势和阻的误差分析1.实验目的：测定电池的电动势和阻.2.实验原理：如图 1 所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组U、I值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值.此外，还可以用作图法来处理数据，即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U-I图象(如图 2).所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为阻r的值
3、.图 1图 23.实验器材：待测电池，电压表(03 V)，电流表(00.6 A)，滑动变阻器(10)，电键，导线.4.实验步骤：(1)电流表用 0.6 A 量程，电压表用 3 V 量程，按电路图连接好电路.(2)把变阻器的滑动片移到阻值最大的一端.(3)闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据(I1、U1)，用同样方法测量几组I、U的值.(4)翻开电键，整理好器材.(5)处理数据：用公式法和作图法求出电动势和阻的值.5.本卷须知：(1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的阻宜大些，可选用已使用过一1.段时间的 1 号干电池.(2)干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，阻r会明
4、显增大，故长时间放电不宜超过 0.3 A，短时间放电不宜超过 0.5 A.因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完后立即断电.(3)要测出不少于 6 组的I、U数据，且变化围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第 1 和第 4 为一组，第 2 和第 5 为一组，第 3 和第 6为一组，分别解出E、r值再取平均值.(4)在画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧.个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑.这样，就可使偶然误差得到局部的抵消，从而提高准确度.(5)干电池阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴的
5、刻度可以不从零开场，而是根据测得的数据从*一恰当值开场(横坐标I必须从零开场).但这时图线和横轴的交点不再是短路电流图线和横轴的交点不再是短路电流.不过直线斜率的绝对值照样还是电源的阻，这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻纵轴的刻度不从零开场度不从零开场.6.误差来源及分析：(1)公式法根据闭合电路的欧姆定律：EUIr，电压表的示数准确，而电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以系统误差是由电压表的分流引起的.E测U1 I1r根据闭合电路的欧姆定律，由两次测量列方程为EU I r22测解得E测I2U1 I1U2，r测=U1U2I2 I1I2 I1考虑电压表的分流影响，并设电压表的阻为RV，U1E
6、U (I)r11RV应用闭合电路的欧姆定律，有UE U (I 2)r22RV1.式中的E与r是电动势和阻的真实值.解得EI2U1 I1U2U1U2rU1U2U1U2(I2 I1)(I2 I1)RVRV比较得E测E，r测r(2)图象法画出电源的U-I测量线和真实线如右图所示.测量图线为实线AB，真实图线为虚线AB.由图线可以看出r和E的测量值都小于真实值，即r测r真，E测E真为了减小这个系统误差，滑动变阻器R阻值应该小一些，电压表的阻应该大些.重点难点突破测定电池电动势和阻的方法及相应方法的原理和误差分析一、用电压表、电流表测E、r1.电路图：2.原理和图3.误差分析说明：用E电池电动势的真表示电池电动势的测量值，E表示实值；用r表示电池阻的测量值，真实值.象EUIrE U1 I1rE U I r22r表示电池阻的1外接法误差分析.等效法等效法(公式法和图象法见“误差来源及分析)RV电压表分流rRV时.图象法(2)接法误差分析：RV1EErrr1.等效法等效法RA0电流表分压rRA时误差很大.图象法二、用电压表、电阻箱测E、r1.电路图：U1E U r1R1U2.原理和图象EUrURE U 2r2R2r1rr.由于r和RA相差不大，所以该方法的测r时的RA3.误差分析该方法系统误差产生的原因是电压表分流，与上述“伏安法中的外接情况一样.所以EE，rr1