DIS測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

1、-DIS測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和阻實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和阻實(shí)驗(yàn)器材DIS數(shù)字信息系統(tǒng)、電學(xué)實(shí)驗(yàn)電路板、滑線變阻器、待測(cè)干電池、導(dǎo)線等。實(shí)驗(yàn)原理 改變電路的外電阻，通過電壓傳感器和電流傳感器測(cè)量不同工作狀態(tài)的端電壓和電流，輸入計(jì)算機(jī)，自動(dòng)生成U-I 圖線，由圖線得出電動(dòng)勢(shì)和阻。電路圖和實(shí)物裝置圖見圖6-1和圖6-2。圖6-2圖6-1實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)電路板的開關(guān)S斷開，電壓、電流傳感器的測(cè)量夾分別接入實(shí)驗(yàn)板的、端。3連接滑動(dòng)變阻器R，并把阻值調(diào)到最大，開關(guān)S閉合。4翻開“計(jì)算表格，改變滑動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)，使其阻值逐漸減小，同時(shí)點(diǎn)擊“手動(dòng)按鈕

2、，記錄幾組不同的電壓、電流值。5翻開“坐標(biāo)繪圖界面，設(shè)軸為“,軸為“,點(diǎn)擊“直線擬合，得到實(shí)驗(yàn)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(cè)得電動(dòng)勢(shì)為_，阻為_。本卷須知由于實(shí)驗(yàn)操作上難度不大，實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)擬合圖線的分析上，要理解該圖線的意義，其代數(shù)表達(dá)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(shí)間的1號(hào)干電池2電流不要過大，讀數(shù)要快：干電池在電流放電時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E會(huì)明顯下降，阻r會(huì)明顯增大，故長(zhǎng)時(shí)間放電不宜超過0.3 A，短時(shí)間放電不宜超過0.5 A因此，實(shí)驗(yàn)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(jì)算法求E、r：要測(cè)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(shí)，要將測(cè)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(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去這樣可使偶然誤差得到局部抵消，提高準(zhǔn)確度6計(jì)算阻要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用公式計(jì)算出電源的阻r.誤差分析(1)測(cè)量電路存在系統(tǒng)誤差以下列圖 中 I真I測(cè)IV，未考慮電壓表的分流(2)用圖象法求 E、r 時(shí)，作圖不準(zhǔn)確造成偶然誤差(3)由于實(shí)驗(yàn)電路及電壓表、電流表阻的影響，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果 E測(cè)<E真，r測(cè)

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(cè)量值偏小，而且隨著 U 越大，電流表的測(cè)量值偏小越多當(dāng) U0 時(shí)，電流表的測(cè)量值等于真實(shí)值(這時(shí)要求電流表是理想的)據(jù)此作出如圖 S103 所示的真實(shí)和測(cè)量的 UI 圖線，由圖不難看出，E、r 的測(cè)量值均小于真實(shí)值實(shí)驗(yàn)改進(jìn)例題分析1.利用如圖 S108 所示的一個(gè)電壓表、一個(gè)電阻箱和一個(gè)電鍵，測(cè)量一個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)和阻(1)在虛線框畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并用筆畫線做導(dǎo)線將所給器材連接成實(shí)驗(yàn)電路(2)寫出要記錄的數(shù)據(jù)，用記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫出這個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)和阻的表達(dá)式2.解析：(1)先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢(shì)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(shí)電流為 0.50 A，則坐標(biāo)為( 2 , 2.6 )(3)剔除明顯有誤差的點(diǎn)，將其他點(diǎn)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(cè)量*傳感器可看成一個(gè)純電阻在不同電壓下電阻變化情況的實(shí)驗(yàn)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(gè)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(biāo)準(zhǔn)值1W，則該傳感器就失去作用。*傳感器上標(biāo)有“6V，3.6W的字樣，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得電壓表示數(shù)為3.8V，電流表示數(shù)為0.44A，則這個(gè)傳感器_填“可以或“不可以使用。2在實(shí)驗(yàn)中，為了使被測(cè)傳感器兩端的電壓在開場(chǎng)時(shí)有最小值，當(dāng)單刀雙向電鍵K2置于“1位置時(shí)，則在閉合電鍵K1前變阻器R1和R2的滑

7、臂P1和P2應(yīng)分別放在各自的_端和_端。3在實(shí)驗(yàn)中，為了測(cè)量傳感器在*一確定電壓下的電阻，閉合電鍵K1，當(dāng)單刀雙向電鍵K2置于“1位置時(shí)，變阻器_可以作為精細(xì)調(diào)節(jié)使用，在單刀雙向電鍵K2置于“2位置時(shí)，變阻器_可以作為精細(xì)調(diào)節(jié)使用。1可以，2a，c，3R2，R1。在測(cè)定一組干電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有以下器材：A待測(cè)的干電池B電流傳感器1C電流傳感器2D滑動(dòng)變阻器R020，2 AE定值電阻R02000F開關(guān)和導(dǎo)線假設(shè)干I1/mAI2/A01.21.11.31.40.10.20.30.40.51.01.5乙甲R(shí)R0電流傳感器2電流傳感器1數(shù)據(jù)采集器計(jì)算機(jī)*同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓傳感器，但給出了兩個(gè)電流傳感器，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來完成實(shí)驗(yàn)。1在實(shí)驗(yàn)操作過程中，該同學(xué)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)，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(xué)利用測(cè)出的實(shí)驗(yàn)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