测电动势和内组.pptVIP

* 测定电源的电动势和内电阻 实验原理 U＝E－Ir S E A V r R′′ 电路图 1、将数值U1、I1和U2 、I2代入方程中即可分别算出E和r的值. 数据处理 2、图象法 U/V I/A 0 E r=k V A + 如图用下列器材测量一节干电池的电动势和内电阻。用曲线代替导线把下列器材连成实验电路（其中电流表量程 0—0.6—3A,电压表量程0—3—15V V A + 注意： 极性和量程！ 电流I/A 0．12 电压U/V 0．20 0．31 0．32 0．50 0．57 1．37 1．32 1．24 1．18 1．19 1．05 I/A U/V 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 0.1 0.3 0.5 0.7 1. 0 I/A U/V 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 0.1 0.3 0.5 0.7 1. 0 E=1.5V r=1.0Ω 根据表中的测量数据作出图象，在据图象求出电动势和内电阻。 对用电压表和电流表测电池的电动势和内电阻的误差分析 图象法：由于I真=I测+ΔIV，而ΔIV=U/RV，U越大， ΔIV越大，U趋于零时， ΔIV也趋于零，所以它们的关系可用下图表示，测量图线为AB，真实图线为虚线A′B.由图线可看出测量图线AB的斜率绝对值和在纵轴上的截距都小于A′B，因此r和E的测量值均小于真实值. 图12-58 0 I U ΔIV1 ΔIV2 U1 I2 I1 U2 E真 E测 A′ A B I测 S A V R′′ 图12-59 I真 r真 E测 r测 E真 ? 安培表接在干路上时的误差分析 图象法： 图12-60 0 I U ΔUA1 ΔUA2 U1 I2 I1 U2 E I测 I真 S A V R′′ 图12-61 E真 r真 E测 r测= r真+ RA 由于电流表的分压作用U真=U测+ΔUA= U测+IRA，RA为电流表的内阻，所以在I很小时，ΔUA趋于零，I增大ΔUA也增大，理论值与测量值的差异如图12-60所示.可知E测=E真，r测＞r真，这时内阻的误差非常大，因而实验中没有采用这种电路.  这里介绍另一个方法，就是在原来实验的基础上给电池串联一个几欧姆的定值电阻R0 ，电路如图。 原理：根据闭合电路的欧姆定律，有，把r+R0整体看作电源内阻，则在测量结果中，电动势E不变，图象的斜率k=r+R0 电池内阻r=k-R0 对用电压表和电流表测电池的电动势和内电阻的实验的改进 S E A V r R′′ 图12-50 R0 图实10—2 U/V I/A 例、有一个高内阻的叠层电池,电动势约为9v,内阻约为110Ω。现在要测量它的电动势和内电阻。 (1)采用下列那个电路较好？说明原因。 （2）对应选择的电路测得多组数据，把它们标在（丙）图的坐标纸上，并作出路端电压U与干路电流I间的关系（U—I）图象如图丙中实线所示．由（丙）图的图象可知，电源的电动势 E= V，内电阻r= Ω． E，r S （甲） E，r S （乙） A V A V 图14-10-5 I/mA 4.0 5.0 7.0 8.0 9.0 10 20 30 U/V (丙) 40 · · · · 6.0 50 · 测量高内阻的电源电动势和内组 分析： （1）据实验原理伏特表的示数应该是路端电压，安培表的示数应该是干路电流，显然对图甲电路安培表是准确的，伏特表是不准确的。对图乙电路伏特表是准确的安培表是不准确的。两电路都存在着测量误差。由于本题中待测电源的内阻较大安培表的内阻一般较小，所以甲电路中安培表得分压较小，伏特表的示数基本上等于路端电压。乙电路中伏特表的分流较大，安培表的示数与干路电流差的较多。所以应选择图甲电路。 （2）9V; 约111Ω *