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1、版权所有:徐圣钦QQ:89466572712.3 实验:电池电动势和内阻的测量版权所有:徐圣钦QQ:894665727复习回顾:闭合电路欧姆定律闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比请设计电路图测量这节干电池的电动势和内阻(1)掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法.(2)学会用U-I图线处理数据的方法.实验目的实验目的AV VK KE,rE,r1 1、基本原理基本原理:路路端电压端电压;:通过电源的电流:通过电源的电流;E E:待待测电动势测电动势;r r:待待测内测内阻阻;只要测出几组(至少两组)只要测出几组(至少两组)U U、I I值就可求出值就可求出E
2、 E、r r闭合电路的欧姆定律:闭合电路的欧姆定律:一一伏安法测电源电动势和内阻(伏安法测电源电动势和内阻(U-IU-I法)法)E=U1+I1rE=U2+I2r2 2、电路设计图、电路设计图AVS甲RAVS乙R(外接法)(外接法)(内接法)(内接法)伏伏安安法法伏伏安安法法 通过改变多次滑动变阻器的阻值(外电阻),测出相应的外电压(伏特表读数)、电流(安培表读数),利用解方程的办法或图象法求得电动势E和内阻r。电流表电流表电压表电压表滑动变阻器滑动变阻器开关、导线及坐标纸、铅笔开关、导线及坐标纸、铅笔(选择量程接近电源电动势选择量程接近电源电动势)选用阻值较小的选用阻值较小的,最大阻值最大阻值
3、1010 20 20 被被测电池测电池(干电池)(干电池)3 3、实验器材、实验器材(2 2)把)把变阻器的滑动片移变阻器的滑动片移到一到一端使端使阻值最大阻值最大;(3 3)闭)闭合开关,调节变阻器合开关,调节变阻器,使,使电流表有明显示数电流表有明显示数,记记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量量并并记录几组记录几组I I和和U U的值;的值;(4 4)断)断开开关,整理好器材;开开关,整理好器材;(5 5)数)数据处理:用原理中的据处理:用原理中的方方法法计算计算或从或从U UI I图象中找出图象中找出E E和和r r;(1 1)确)确定
4、电流表、电压表的量程,按图所示电路把器材连接好;定电流表、电压表的量程,按图所示电路把器材连接好;4 4、实验步骤、实验步骤AVSR版权所有:徐圣钦QQ:894665727数据分析序号1234567I/A0.080.140.20.260.320.360.4U/V1.351.21.050.880.730.710.52多次测量,取平均值有没有其他更直观的方法?版权所有:徐圣钦QQ:894665727数据分析这个交点表示什么意思?这个交点表示什么意思?版权所有:徐圣钦QQ:894665727电源的U-I曲线断路电压:电源电动势短路电流I短UI或(1 1)本实验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻值)本实
5、验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻值 最大位置处最大位置处.(2 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.在实验中不要将电流调得太大,每次读完数后立即在实验中不要将电流调得太大,每次读完数后立即断电,以免使电动势和内阻发生变化断电,以免使电动势和内阻发生变化.如果使用的是水果电池,它的内阻虽然比较如果使用的是水果电池,它的内阻虽然比较大,但不够稳定,测量前要做好充分的准备,大,但不够稳定,测量前要做好充分的准备,测量尽量迅速。测量尽量迅速。(3 3)要测出不少于)要测出不少于6 6组、数据,且变化范围要大一些组、数据,且变化范围要大一些.(4 4)画)画图线时,应使图线通过尽可
6、能多的点,并使不在直线上的点均匀分布在图线时,应使图线通过尽可能多的点,并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的两侧,个别偏离直线太远的点可舍去.(5 5)画)画U-I U-I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当的值开始,(但横坐标必须从的值开始,(但横坐标必须从0 0开始开始)但这时图线与横轴的交点不再是短路电流,而图但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线与纵轴的截距仍为电动势E E,图线的斜率的绝对值仍为内阻,图线的斜率的绝对值仍为内阻r.
7、r.(6 6)画画U-I U-I 图线时,图线时,坐标轴的单位选择要恰当,使作出的图线基本充满整个区域为坐标轴的单位选择要恰当,使作出的图线基本充满整个区域为宜,不能使图线位于某一角上;宜,不能使图线位于某一角上;(7)使用)使用 U-I U-I 图线图线计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用公式计算出电源计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用公式计算出电源的内阻的内阻 r。5 5、注、注意事项意事项 基本基本电路电路误差误差分析分析 原因原因:电压表分流电压表分流 结果结果:E测测E真真,r测测r真真U-I斜率斜率适用适用条件条件内阻内阻 r很小很小(干电池干电池)滑动变阻器滑动变阻器R阻值要小阻值要小内阻内阻 r很大很大(水果电池水果电池)滑动变阻器滑动变阻器R阻值要大阻值要大与前面伏安法测电与前面伏安法测电阻中讲的阻中讲的“大内偏大内偏大,小外偏小大,小外偏小”也也吻合。吻合。一一个学生利用实验方法测得数个学生利用实验方法测得数据据,根根据这些数据这些数据据,画画出了如图所示出了如图所示的的U UI I 图象图象,从从图中可得出电源电动势为图中可得出电源电动势为 _V_V,内阻为,内阻为_。2.92.6