電源電動勢與內(nèi)阻的測定

電源電動勢與內(nèi)阻的測定第一頁，共二十九頁，2022年，8月28日一、我要做什么?（實驗?zāi)康模y量電源的電動勢和內(nèi)阻二、我怎么做？（實驗原理）U=E-IR實驗設(shè)計數(shù)據(jù)處理誤差分析第二頁，共二十九頁，2022年，8月28日問題1：能否直接用電壓表測電源電動勢？VEr第三頁，共二十九頁，2022年，8月28日問題2：如圖所示，改變滑動變阻器電阻，當(dāng)電流表示數(shù)0.24A，電壓表示數(shù)1.28V；電流表示數(shù)0.48A，電壓表示數(shù)1.10V。能否求得電源的電動勢與內(nèi)阻？如果能，請求出電源電動勢與內(nèi)阻值。AVErR第四頁，共二十九頁，2022年，8月28日問題3：如果只有電壓表與電阻箱，或只有電流表與電阻箱，能否測出電源電動勢與內(nèi)阻？RVErRAErVA第五頁，共二十九頁，2022年，8月28日問題2：如圖所示，改變滑動變阻器電阻，當(dāng)電流表示數(shù)0.24A，電壓表示數(shù)1.28V；電流表示數(shù)0.48A，電壓表示數(shù)1.10V。能否求得電源的電動勢與內(nèi)阻？如果能，請求出電源電動勢與內(nèi)阻值。問題4：為什么在實驗過程中，要測多組數(shù)據(jù)？數(shù)據(jù)又是如何處理的？AVErR第六頁，共二十九頁，2022年，8月28日U/VI/AI/A0.150.240.340.400.480.54U/V1.361.281.221.101.101.0400.10.20.30.40.50.60.40.81.21.62.0第七頁，共二十九頁，2022年，8月28日U/VI/A1.0I/A0.150.240.340.400.480.54U/V1.361.281.221.101.101.0400.10.20.30.40.50.61.11.21.31.41.5第八頁，共二十九頁，2022年，8月28日問題5：如果用電壓表與電阻箱，或用電流表與電阻箱，并測得多組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)又將如何處理？RVErRAEr第九頁，共二十九頁，2022年，8月28日R/Ω5.53.02.01.31.1U/V3.423.002.802.342.20VErR第十頁，共二十九頁，2022年，8月28日1/R0.180.330.500.770.911/U0.290.330.360.420.45要求：直線函數(shù)VErRR/Ω5.53.02.01.31.1U/V3.423.002.802.342.20第十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日1/R0.180.330.500.770.911/U0.290.330.360.420.45要求：直線函數(shù)VErRR/Ω5.53.02.01.31.1U/V3.423.002.802.342.20第十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日I=U/R0.621.001.401.802.00VErRAR/Ω5.53.02.01.31.1U/V3.423.002.802.342.20第十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日I=U/R0.621.001.401.802.00VErRAR/Ω5.53.02.01.31.1U/V3.423.002.802.342.20第十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日AV問題6：如果考慮電表內(nèi)阻對電路的影響，請分析在測量過程中產(chǎn)生誤差的原因？VAErRErR第十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日誤差的分析找到誤差的原因用圖象分析誤差UIO電源U-I的測量圖線ΔI=U/RVErRAVE測<E實；r測<r實誤差來源于電壓表的分流作用適宜測小內(nèi)阻電源U測=U實；I測<I實;

I實=I測+Iv第十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日誤差的分析：ErRAVUIOΔU=IRAE測=E實；r測>r實；r測

=r實+RA電源U-I的測量圖線誤差來源于電流表的分壓作用適宜測大內(nèi)阻電源U測<

U實；I測=I實;

U實=U測+UA第十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日問題7：如果用電流表與電阻箱，或用電壓表與電阻箱，又會給測量帶來怎樣的誤差呢？VRVAErRAEr第十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日問題8：如果電源的內(nèi)阻較大（與電壓表的內(nèi)阻接近）在下列兩個電路中，選哪一電路測定電源電動勢與內(nèi)阻誤差較??？VARRErErAV第十九頁，共二十九頁，2022年，8月28日儀器選擇滑動變阻器；阻值范圍小，額定電流較大電壓表；在滿足量程的要求下內(nèi)阻較大電流表；由電動勢，內(nèi)阻和變阻器來確定（半偏以上）偶然誤差；電壓表電流表的讀數(shù)以及作U——I圖線時描點不準確第二十頁，共二十九頁，2022年，8月28日注意事項1、本實驗在電鍵閉合前，變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大位置處.2、使用內(nèi)阻較大一些的舊電池.在實驗中不要將電流調(diào)得太大，每次讀完數(shù)后立即斷電，以免使電動勢和內(nèi)阻發(fā)生變化.3、要測出6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大一些.

第二十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日4、畫U-I圖線時，應(yīng)使圖線通過盡可能多的點，并使不在直線上的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.5、畫U-I圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)?shù)闹甸_始(但橫坐標必須從0開始)這時圖線與橫軸的交點不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動勢E，圖線的斜率的絕對值仍為內(nèi)阻r.第二十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日例題；利用如圖a所示的電路圖測量電源電動勢和內(nèi)電阻，器材如圖b所示，請用實線代表導(dǎo)線，將圖b中器材連成實驗用電路。AVR圖aErS圖b解：實驗用電路如圖示第二十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日實驗時經(jīng)測量得出的數(shù)據(jù)如下表，請在圖c的方格紙上畫出U—I圖線。利用圖線可求出電源電動勢和內(nèi)電阻分別為

、

。123456I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.101.05畫出U—I圖線如圖示：E=1.46Vr=0.72Ω0.100.300.700.501.001.101.201.301.401.50圖cU/VI/A第二十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日例題；某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢和內(nèi)阻，已知干電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約1Ω，電壓表(0-3V,3kΩ),電流表(0-0.6A,1.0Ω),滑動變阻器有R1(10Ω2A)和R2(100Ω0.1A)各一只;(1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選用

(選填R1或R2).VA圖甲R1第二十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日(2)在乙圖中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實驗電路.(3)在實驗中測得多組電壓和電流值,得到如圖丙所示的U-I圖線,由圖線可較準確求出該電源電動勢E=

V;內(nèi)阻r=

Ω.1.500.10.20.30.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/V圖乙圖線的斜率為k=0.7/0.37=1.85Ω,k為電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和電流表的內(nèi)阻為RA=1.0Ω，電源的內(nèi)阻r=1.85-RA=0.85Ω1.500.85第二十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日例題；（1）圖中螺旋測微器的讀數(shù)是________mm．50151059.102第二十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日（2）某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示電路測量某電池的電動勢E和內(nèi)電阻r．由于該電池的內(nèi)電阻rR/Ω40.0020.0012.008.006.005.00U/V1.891.781.661.571.431.35較小,因此在電路中接入了一阻值為2.00Ω的定值電阻R0.閉合開關(guān)K，調(diào)整電阻箱的阻值，讀出電壓表相應(yīng)的示數(shù),得到了如下數(shù)據(jù)（R和U分別表示電阻箱讀數(shù)和電壓表讀數(shù)）：圖甲VR0ErKR第二十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日為了比較準確地得出實驗結(jié)論,該小組的同學(xué)準備用圖象來處理實驗數(shù)據(jù),圖象的縱坐標表示電壓表讀數(shù)U，則圖象的橫坐標表示的物理量應(yīng)該是____________.計算出與各組數(shù)據(jù)對應(yīng)的該物理量并填在表格中，在圖乙所示的圖象中作圖，利用圖象得到E=______V,r=___________Ω．R/Ω40.0020.