2012111114945125第七章实验九测定电源的电动势和内阻.ppt

(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 V时、电阻箱的阻值为15.0 Ω；电压表示数为2.00 V时，电阻箱的阻值为40.0 Ω，则电源的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω。 [答案]　(1) 或C　6 (2)见解析图　(3)7.5　10 [例3]　(2012·呼和浩特模拟)某同学用如图实－9－10甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0＝3 000 Ω，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，作出1/R－1/I图像如图乙所示，则：电源的电动势是________，内阻是________。 图实－9－10 [答案]　3 V　1 Ω 点击此图片进入“知能演练提升” * * 返回 考情案例导析 实验九 测定电源的电动势和内阻 实验理论指导 知能演练提升 (1)掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方 法；进一步理解闭合电路欧姆定律。 (2)掌握用图像法求电动势和内阻的方法。 电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔。 (1)电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图实－9－1 所示连接好电路。 (2)把滑动变阻器的滑片移动到使接入电路的阻值最大的 一端。 (3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并 记录一组数据(I1，U1)。用同样方法测量几组I、U值， 填入表格中。 (4)断开开关，拆除电路，整理好器材。 本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法。 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组 U/V I/A 法一：取六组对应的U、I数据，数据满足关系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小。 (1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的 大些(选用已使用过一段时间的干电池)。 (2)在实验中不要将I调得过大，每次读完U和I的数据后应 立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象 严重，使得E和r明显变化。 (3)测出数据不少于6组I和U的数据，且变化范围要大些， 用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的U－I数 据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和 第6组为一组，分别解出E、r值再求平均值。 (4)在画U－I图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上， 不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不要顾及个 别离开直线较远的点，以减小偶然误差。 图实－9－3 (1)由读数和电表线性不良引起误差。 (2)用图像法求E和r时，由于作图不准确造成误差。 (3)本实验采用图实－9－1所示的测量 电路是存在系统误差的，这是由于 电压表的分流IV引起的，使电流表 的示数I测小于电池的输出电流I真。 图实－9－4 因为I真＝I测＋IV，而IV＝U/RV，U越大，IV越大，U趋近于零时IV也趋近于零。所以此种情况下图线与横轴的交点为真实的短路电流，而图线与纵轴的交点为电动势的测量值，比真实值偏小。修正后的图线如图实－9－4所示，显然E、r的测量值都比真实值偏小，r测＜r真、E测＜E真。 (4)若采用如图实－9－5所示电路，电流是准确的，当I很 小时，电流表的分压很小，但随电流I增大，电流表的分压作用也逐渐增大。此种情况的U－I图线如图实－9－6所示，所以E测＝E真、r测＞r真。 　　　　　 图实－9－5　　 　　　　　图实－9－6 由于在测量电路中，电压表的分流作用和电流表的分压作用，给实验带来了系统误差，以下为两种有针对性的改进措施。 (1)实验时可以引入辅助电源，如图实－9 －7所示，E′为辅助电源，利用当辅助 回路和测量回路的电流相等时灵敏电 流计G中无电流这一特点，在测量电 图实－9－7 路中没有电流表的情况下，仍能测得其回路中的电流， 从而消除由于电流表的内阻带来的误差。 (2)在实验中由于电压表的分流，从而使电流表的示数小 于流过电源的电流，而给测量带来误差。可以将电压表的内阻测出，进而求出电压表的分流IV，那么通过电源的电流就为IE＝IA＋IV，就可以消除由于电压表的分流而带来的误差。 [例1]　在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图和测得的数据如下。 1 2 3 4 5 6 U/V