測量電源電動勢和內(nèi)電阻

1、選修選修3-13-1恒定電流恒定電流vAU1=E-I1r U2=E-I2rA E=I1(R1+r) E=I2 (R2+r)v E= U1 + U1r / R1 E= U2 + U2r / R2一、實(shí)驗(yàn)原理一、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)方法二、實(shí)驗(yàn)方法針對電池特點(diǎn)有效測量針對電池特點(diǎn)有效測量1、電池選擇：、電池選擇：U=IR=ER/(R+r),當(dāng)當(dāng)rR時時,UE.即即R變化時變化時,U變化很小變化很小,讀數(shù)不方便讀數(shù)不方便.所以所以:選擇內(nèi)阻較大的電池選擇內(nèi)阻較大的電池.（如水果電池、舊的干電池）（如水果電池、舊的干電池）2、測量時電流不能過大、測量時電流不能過大電流過大，電池內(nèi)電阻有明顯變化。電流過大，

2、電池內(nèi)電阻有明顯變化。三、數(shù)據(jù)處理三、數(shù)據(jù)處理1、計(jì)算法：利用兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，誤差較大。、計(jì)算法：利用兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，誤差較大。U1=E-I1r U2=E-I2rE=I2U1I1U2I2I1U1U2r=I2I12、圖象法：記錄、圖象法：記錄6組以上數(shù)據(jù)，作組以上數(shù)據(jù)，作UI圖象。由縱軸圖象。由縱軸截距得截距得E，由斜率得，由斜率得r。注意：電池內(nèi)阻較小注意：電池內(nèi)阻較小,縱軸原點(diǎn)可不為縱軸原點(diǎn)可不為0應(yīng)由應(yīng)由 求得求得U1U2I2I1=Ur=IUI 實(shí)驗(yàn)電路如右。根據(jù)閉合電路歐姆定律：實(shí)驗(yàn)電路如右。根據(jù)閉合電路歐姆定律：E=U+Ir,本本實(shí)驗(yàn)電路中電壓表的示數(shù)是準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)電路中電壓表的示數(shù)

3、是準(zhǔn)確的,而電流表的示數(shù)比通而電流表的示數(shù)比通過電源的實(shí)際電流小過電源的實(shí)際電流小,所以本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由電壓表所以本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的的分流引起的.為了減小這個系統(tǒng)誤差為了減小這個系統(tǒng)誤差,滑動變阻器滑動變阻器R的阻的阻值應(yīng)該小一些值應(yīng)該小一些,所選用的電壓表的內(nèi)阻應(yīng)該大一些。所選用的電壓表的內(nèi)阻應(yīng)該大一些。 為了減小偶然誤差為了減小偶然誤差,要多做幾次實(shí)驗(yàn)要多做幾次實(shí)驗(yàn),多取幾組數(shù)據(jù)多取幾組數(shù)據(jù),然然后利用后利用U-I 圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).將點(diǎn)描好后將點(diǎn)描好后,用直尺畫一條用直尺畫一條直線直線,使盡可能多的點(diǎn)落在這使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上條直線上,而且

4、在直線兩側(cè)的而且在直線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相等點(diǎn)數(shù)大致相等.這條直線代表這條直線代表的的U-I關(guān)系的偶然誤差比每一關(guān)系的偶然誤差比每一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的偶然誤差都小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的偶然誤差都小.RvASI/AU/V00.2 0.4 0.63.02.01.0四、誤差分析四、誤差分析vA1.安培表內(nèi)接在并聯(lián)電路之內(nèi)的電路安培表內(nèi)接在并聯(lián)電路之內(nèi)的電路: 解：作解：作 U=E-Ir 圖線如圖實(shí)線示：圖線如圖實(shí)線示：UIE測測UIA式中的式中的U是路端電壓是路端電壓, I 應(yīng)是通過電源的電流，應(yīng)是通過電源的電流， I實(shí)實(shí)= IA + IV = (IA +U/RV)可見可見U越大，差值越大，差值(I實(shí)實(shí)- IA )就越

5、大，就越大， U=0時，差值時，差值(I實(shí)實(shí)- IA )也為也為0，實(shí)際的實(shí)際的U-I圖線如圖虛線示：斜率增大圖線如圖虛線示：斜率增大E真真I實(shí)實(shí) E測測 E真真 r測測 r真真該電路適用于滑動變阻器阻值很大該電路適用于滑動變阻器阻值很大 (電源內(nèi)阻很大電源內(nèi)阻很大)的情況的情況.四、誤差分析四、誤差分析 2、如圖是測量電源內(nèi)電阻的電路，下列關(guān)于誤差的、如圖是測量電源內(nèi)電阻的電路，下列關(guān)于誤差的說法，正確的是說法，正確的是 ( )A .由于電流表的分壓作用由于電流表的分壓作用,使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值B. 由于電流表的分壓作用由于電流表的分壓作用,使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值C. 由于電壓表的分流作用由于電壓表的分流作用,使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值D. 由于電壓表的分流作用由于電壓表的分流作用,使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值 vA解：解： E = U + Ir ， I=(IA +U/RV) ，由于電壓表的分流作，由于電壓表的分流作用，對于每個電壓值用，對于每個電壓值U1 ，測得的電流，測得的電流IA小于總電流小于總電流I1，U越大，越大，I A跟