測定電源的電動勢和內(nèi)阻

實驗九：測定電源的電動勢和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律一、實驗原理:U=E-Ir二、測量的基本方法—伏安法兩種測量電路（乙）（甲）讀出兩組U、I值：（1）公式法：三、數(shù)據(jù)處理的方法（2）圖像法：E測I短四、誤差分析：誤差來源:1偶然誤差：用圖象法求E和r時作圖不準(zhǔn)確．2系統(tǒng)誤差：電壓表分流或電流表分壓例1、圖像法分析采用電路（甲）測電源電動勢和內(nèi)阻的系統(tǒng)誤差思考1：（1）采用電路（甲）測量,引起系統(tǒng)誤差的原因是什么？（2）電壓的測量值與路端電壓真實值的關(guān)系怎樣？電流的測量值與總電流真實值的關(guān)系怎樣？電壓表分流U測＝U真I測＜I真分析依據(jù)U測＝U真結(jié)論：E測＜Er測＜rI短真實UIEO測量U測U真I測I真E測思考2：（1）采用電路（乙）測量，引起系統(tǒng)誤差的原因是什么？（2）電壓的測量值與路端電壓真實值的關(guān)系怎樣？電流的測量值與總電流真實值的關(guān)系怎樣？電流表分壓U測=U－IRA＜UI測=I結(jié)論：E測=E真r測＞r真（乙）I測(I真)E測=I短真實UIEOU測U真測量練一練1、試用圖像法分析采用電路（乙）測電源電動勢和內(nèi)阻的系統(tǒng)誤差U測=U真－IRAI測=I真分析依據(jù)：（甲）例2、（1）等效電源法分析甲電路：RV+-測測＜E，＜r等效電源相關(guān)知識：電動勢在數(shù)值上等于外電路斷開時電源兩極間的電壓結(jié)論：（乙）結(jié)論：+-等效電源E測=E真r測=r真RA＞r真（2）等效電源法分析乙電路：思考3:1測內(nèi)阻較小的電池（如干電池的電動勢和內(nèi)阻應(yīng)選擇哪種測量電路？（甲）（乙）圖甲。因為若采用圖乙，內(nèi)阻測量的相對誤差太大！思考3:2測內(nèi)阻較大的電池（如：水果電池）的電動勢和內(nèi)阻應(yīng)選擇哪種測量電路？

（甲）（乙）圖乙。因為采用圖乙，電動勢測量無系統(tǒng)誤差，內(nèi)阻測量的相對誤差較小。五、注意事項1．可選用舊電池：為了使電路的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)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：干電池在大電流放電時，電動勢E會明顯下降，內(nèi)阻r會明顯增大，故長時間放電不宜超過03A，短時間放電不宜超過05A．因此，實驗中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電．3、（1）用公式法求E、r,要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些；（2）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4、要合理選擇標(biāo)度，使圖線分布空間適當(dāng)大些；縱坐標(biāo)可以不從零開始，如圖所示，則圖線和橫軸的交點不再是短路電流，電源的內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)確定．？五、測定電源電動勢和內(nèi)阻的創(chuàng)新方法1、安阻法：用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖所示，測量原理為：E1＝I1R1＋r，E2＝I2R2＋r，由此可求出E和r，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內(nèi)阻偏大．2、伏阻法：用一個電壓表和電阻箱測量，電路如圖所示，測量原理為：由此可求出r和E，此種方法測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小。4．粗測法：用一只電壓表粗測電動勢，直接將電壓表接在電源兩端，所測值近似認(rèn)為是電源電動勢，此時U≈E，需滿足RV?r練一練2、2013·浙江卷，22采用如圖所示的電路“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”．1除了選用照片中的部分器材外，________填選項；A．還需要電壓表 B．還需要電流表C．還需要學(xué)生電源D．不再需要其他器材A2測量所得數(shù)據(jù)如下：測量次數(shù)物理量123456R/Ω1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43用作圖法求得電池的內(nèi)阻r＝________；r＝075±010Ω3根據(jù)第5次所測得的實驗數(shù)據(jù)，求得電流表內(nèi)阻RA＝________RA=022Ω練一練3、2012·重慶卷，222某中學(xué)生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們測量這種電池的電動勢E和內(nèi)阻r，并探究電極間距對E和r的影響．實驗器材如圖所示．①測量E和r的實驗方案為：調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，依據(jù)公式________，利用測量數(shù)據(jù)作出U－I圖象，得出E和r②將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響，請在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路．③實驗中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的U－I圖象如圖中a、b、c、d所示，由此可知：解析： ①測量E和r的實驗方案為：調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的