9.5测量电源的电动势和内阻必备知识清单学科网(北京)股份有限公司
一、实验目的1.会用电流表和电压表测量电源的电动势和内电阻。2.进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解。学科网(北京)股份有限公司
3.进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法。二、实验原理闭合电路欧姆定律:E=U外+U内。学科网(北京)股份有限公司
如果电表器材是电压表和电流表,可用U-I法,即E=U+Ir。原理图如图甲,实物连接图如图乙。学科网(北京)股份有限公司
三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等。学科网(北京)股份有限公司
四、实验过程1.连接电路电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按实验电路图连接好电路。学科网(北京)股份有限公司
2.测量与记录(1)把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端。(2)闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1)。学科网(北京)股份有限公司
(3)用同样方法测量出多组I、U值,填入数据记录表格中。(4)断开开关,拆除电路,整理好器材。五、数据处理学科网(北京)股份有限公司
设计表格,将测得的六组U、I值填入表格中第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A方法一:计算法学科网(北京)股份有限公司
(1)联立六组对应的U、I数据,数据满足关系式:U1=E-I1r、U2=E-I2r、U3=E-I3r…(2)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学科网(北京)股份有限公司
的大小。方法二:图像法(1)在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U-I坐标系。学科网(北京)股份有限公司
(2)在坐标平面内描出各组(I,U)值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧。(3)直线与纵轴交点的纵坐标值即为电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)学科网(北京)股份有限公司
,直线斜率的绝对值即为电池的内阻r的大小,即r=。六、误差分析学科网(北京)股份有限公司
1.偶然误差(1)读数不准引起误差。(2)用图像法求E和r时,由于作图不准确造成误差。学科网(北京)股份有限公司
2.系统误差(1)若采用甲图电路,由于电压表的分流作用造成误差,电压值越大,电压表的分流越多,对应的I真与I测的差越大。其U-I图像如图乙所示。学科网(北京)股份有限公司
结论:E测