文档介绍：一、实验原理
闭合电路欧姆定律
E=U+Ir
E=U1+I1r
E=U2+I2r
求出E、r
电压表、电流表测U、I
思考:
有没有其他方法?
U=IR
电流表、两个定值电阻
I=U/R
电压表、两个定值电阻
为了减小偶然性误差,写出U-I图线,通过图线上的截距,斜率求解E和r
二、实验方案和电路图(三种情况)
1、用电压表、电流表测电池的E、r
2、用电流表、定值电阻测电池的E、r
电阻箱
A
V
电流表常采用相对电源外接法,为何?
电源内阻和电流表内阻均较小,相差不多,若不这样,电流表分压较多,则测量误差较大。电压表应测量路端电压。
3、用电压表、定值电阻测电池的E、r
电阻箱
二、实验方法
1、水果电池
优点:
内阻较大
缺点:
内阻易变化
2、测出多组作图求解,求平均值,减小误差。
实验步骤
1:按原理图连接实物图
A
V
S
R
2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大
3、闭合电键,调节变阻器,使电流表的读数有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量并记录几组U,I值。
4、断开电键,整理好器材
三、数据处理
方法一:公式法
改变R的阻值,从电流表和电压表中读取两组I、U的值,代入方程组联立求解,多测量几次I、U的值,算出E、r取平均值.
A
V
S
R
也是为理想电表情况的方程。
当考虑电压表的分流:
方法二:图象法
以I为横坐标,U为纵坐标,用测出几组的U,I值画出U-I图像,为了充分利用坐标纸,纵坐标常用最小电压值为起点,不以零为起点。
图线跟纵轴的交点即为电动势E的值,图线的斜率的绝对值即为内阻的值。写出数学表达式,利用截距、斜率求E和r。
U=E-Ir,截距E、斜率r。
=U测。I真>I测。电压表分流的原因。
I真
A
V
R
E真 r真
Iv
I
误差分析
U/V
I/A
0
U
E测
E真
I测
I真
,电流表的示数I测等于干路电流I真。所以两图线相交于横轴一点。
偏小
r测<r真,E测<E真。
(电源内阻)外接
画图,加上修正值
电流表分压原因。U测>U路端。电流表示数等真实值
(电源内阻)内接
当外路断路时,UA=0,则U测=E,两图线相交于纵轴一点。
A
V
R
U/V
I/A
I测
I真
E
U测
U真
I
偏大
则E真=E测,r测>r真。
四、注意
1、测干电池的电动势和内阻,应选用旧电池
旧电池的内阻较大,以使电压表示数变化明显
2、用电压表和电流表测电池的电动势和内阻,应选用安培表的外接法。
3、U=0时的电流为短路电流
4、根据图象求E、r误差较小
I真
A
V
R
E真 r真
Iv
I
测电源E、r的几种方法与电路连接(理想电表)
主要仪器
原理
电路图
电压表
电流表
变阻器
电压表
变阻箱
电流表
变阻箱
例1、用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中,下列注意事项中错误的是( )
,以使电压表示数的变化比较明显
,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
,应通过尽可能多的点画一条直线,并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧
B