DIS測定電源電動勢和內(nèi)阻

1、-DIS測定電源電動勢和阻實驗目的測量干電池的電動勢和阻實驗器材DIS數(shù)字信息系統(tǒng)、電學實驗電路板、滑線變阻器、待測干電池、導線等。實驗原理 改變電路的外電阻，通過電壓傳感器和電流傳感器測量不同工作狀態(tài)的端電壓和電流，輸入計算機，自動生成U-I 圖線，由圖線得出電動勢和阻。電路圖和實物裝置圖見圖6-1和圖6-2。圖6-2圖6-1實驗步驟1把電壓、電流傳感器分別接入數(shù)據(jù)采集器第一、二輸入口。圖6-32將實驗電路板的開關(guān)S斷開，電壓、電流傳感器的測量夾分別接入實驗板的、端。3連接滑動變阻器R，并把阻值調(diào)到最大，開關(guān)S閉合。4翻開“計算表格，改變滑動變阻器的觸點，使其阻值逐漸減小，同時點擊“手動按鈕

2、，記錄幾組不同的電壓、電流值。5翻開“坐標繪圖界面，設(shè)軸為“,軸為“,點擊“直線擬合，得到實驗結(jié)果如圖6-3所示。6根據(jù)圖6-3顯示，擬合直線方程為_，測得電動勢為_，阻為_。本卷須知由于實驗操作上難度不大，實驗重點應放在對擬合圖線的分析上，要理解該圖線的意義，其代數(shù)表達式以及截距和斜率的含義等。本卷須知1可選用舊電池：為了使電路的路端電壓變化明顯，電池的阻宜大些，可選用已使用過一段時間的1號干電池2電流不要過大，讀數(shù)要快：干電池在電流放電時，電動勢E會明顯下降，阻r會明顯增大，故長時間放電不宜超過0.3 A，短時間放電不宜超過0.5 A因此，實驗中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷

3、電3計算法求E、r：要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化圍要大些，用方程組求解時，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組、第2和第5為一組、第3和第6為一組，分別解出E、r值再求平均值5畫 UI 圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別偏離直線太遠的點可舍去這樣可使偶然誤差得到局部抵消，提高準確度6計算阻要在直線上任取兩個相距較遠的點，用公式計算出電源的阻r.誤差分析(1)測量電路存在系統(tǒng)誤差以下列圖 中 I真I測IV，未考慮電壓表的分流(2)用圖象法求 E、r 時，作圖不準確造成偶然誤差(3)由于實驗電路及電壓表、電流表阻的影響，本實驗結(jié)果 E測<E真，r測

4、<r真定性分析如下(參考電路原理圖，以下列圖：由于電壓表的分流，電流表的測量值偏小，而且隨著 U 越大，電流表的測量值偏小越多當 U0 時，電流表的測量值等于真實值(這時要求電流表是理想的)據(jù)此作出如圖 S103 所示的真實和測量的 UI 圖線，由圖不難看出，E、r 的測量值均小于真實值實驗改進例題分析1.利用如圖 S108 所示的一個電壓表、一個電阻箱和一個電鍵，測量一個電池組的電動勢和阻(1)在虛線框畫出實驗電路圖，并用筆畫線做導線將所給器材連接成實驗電路(2)寫出要記錄的數(shù)據(jù)，用記錄的實驗數(shù)據(jù)寫出這個電池組的電動勢和阻的表達式2.解析：(1)先設(shè)計實驗電路圖，然后再根據(jù)電路圖連線由

5、歐姆定律 EI(Rr)知，只要知道兩組外電阻和電流值，就可以解出電源電動勢和阻因此，直接將可變電阻和電流表串聯(lián)在電路中就行(2)由電表可讀出此時電流為 0.50 A，則坐標為( 2 , 2.6 )(3)剔除明顯有誤差的點，將其他點用平滑的曲線連接起來，得到一條直線答案1如圖b2由于RL1比RL2小得多，燈泡L2分得的電壓很小，雖然有電流渡過，但功率很小，不能發(fā)光。3如圖c答案12，0.5，2小于1r/E，1/E，5.2-5.6V，155-175W各1分，2偏小1分，偏小1分， 由式1/Ur/ER1/Er/ERV知使截距偏大而斜率沒變2分。 1調(diào)節(jié)電阻箱R，斷開開關(guān)K，將開關(guān)S接D，記錄電阻箱的

6、阻值和電流表示數(shù)；斷開開關(guān)D，再次調(diào)節(jié)電阻箱R，將開關(guān)S接D，記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù)。2在利用伏安法測量*傳感器可看成一個純電阻在不同電壓下電阻變化情況的實驗中，采用如下列圖的電路可以方便地調(diào)節(jié)傳感器兩端的電壓值。圖中兩個變阻器的總電阻值分別為R12000W和R2200W。1如果傳感器的電阻變化超過標準值1W，則該傳感器就失去作用。*傳感器上標有“6V，3.6W的字樣，實驗中測得電壓表示數(shù)為3.8V，電流表示數(shù)為0.44A，則這個傳感器_填“可以或“不可以使用。2在實驗中，為了使被測傳感器兩端的電壓在開場時有最小值，當單刀雙向電鍵K2置于“1位置時，則在閉合電鍵K1前變阻器R1和R2的滑

7、臂P1和P2應分別放在各自的_端和_端。3在實驗中，為了測量傳感器在*一確定電壓下的電阻，閉合電鍵K1，當單刀雙向電鍵K2置于“1位置時，變阻器_可以作為精細調(diào)節(jié)使用，在單刀雙向電鍵K2置于“2位置時，變阻器_可以作為精細調(diào)節(jié)使用。1可以，2a，c，3R2，R1。在測定一組干電池的電動勢和電阻的實驗中，備有以下器材：A待測的干電池B電流傳感器1C電流傳感器2D滑動變阻器R020，2 AE定值電阻R02000F開關(guān)和導線假設(shè)干I1/mAI2/A01.21.11.31.40.10.20.30.40.51.01.5乙甲RR0電流傳感器2電流傳感器1數(shù)據(jù)采集器計算機*同學發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓傳感器，但給出了兩個電流傳感器，于是他設(shè)計了如圖甲所示的電路來完成實驗。1在實驗操作過程中，該同學將滑動變阻器的滑片P向右滑動，則電流傳感器1的示數(shù)將_選填“變大或“變小。2圖乙為該同學利用測出的實驗數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線I1為電流傳感器1的示數(shù)，I2為電流傳感器2