物理：2.10《实验：测定电池的电动势和内阻》课件 (上课用).pptVIP

2.10 实验：测定电池的电动势和内阻 三、数据处理 * 一、实验原理 1、U-I法：E=U+Ir r I U E r I U E 2 2 1 1 + = + = 2、I-R法：E=IR+Ir 3、U-R法： r R U U+ E= 二、实验方案和电路图 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 为什么不用滑动变阻器？ 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、测出多组数据作图求解 如何选择合适的电路图？ A V 甲 A V 乙 如何选择合适的电路元件？ （1）安培表一般选择0-0.6A档，伏特表一般选0-3V档。 （2）滑动变阻器于电路中为限流电阻，故一般选取与电源内阻相近的电阻，约10Ω左右。（若电源内阻过小，可选择一些内阻较大的电池测量，或与电池串联一个几欧姆的电阻充当内阻） 三、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 注意：实验中电路不宜过大，每次读数结束立即切断电源。 5、数据处理 1：按原理图连接实物图 实验时，可能出现的若干问题： 可能原因：电流表支路电路接触不良，断路 （2）电压表有示数，电流表没有示数。 解释：电源内阻太小（干电池0.5欧-1.5欧），所以路端电压变化不明显。 （1）外电路电阻变化时，路端电压变化不明显，为什么？ 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. 方法二：图象法 在坐标纸上以Ｉ轴为横坐标，Ｕ为纵坐标，用测出几组的Ｕ，Ｉ值画出Ｕ－－Ｉ图像 所得直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。 E I r = 短 O I/A U/V . E . 多次测量以减小偶然误差，剔除坏点 E I短 在坐标纸上以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. E I r = 短 E E等于U轴截距 r等于直线的斜率的绝对值 说明： （1）两个截距点是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线想向两侧合理外推得到的。 （2）由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了是测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r是选取直线上相距较远的两点求的。 若画出的U-I图像比较“平坦”，很难确定短路电流，可按比例放大U轴的标度，是图像更完美。 四、注意事项 1、本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处. 2、使用内阻较大一些的旧电池. 在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化. 3、要测出6组I、U数据，且变化范围要大一些.  4、画U-I图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去. 5、画U-I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当的值开始(但横坐标必须从0开始)这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的斜率的绝对值仍为内阻r. 1、 U-I法 A V S 甲 R A V S 乙 R 一般采用甲图电路误差较小 甲图：误差来源于电压表的分流作用（内接） 乙图：误差来源于电流表的分压作用（外接） 五、电路选择及误差分析 适宜测小内阻电源 适宜测大内阻电源 一般采用甲图电路误差较小 甲图：误差来源于电压表的分流作用（内接） 乙图：误差来源于电流表的分压作用（外接） 适宜测小内阻电源 适宜测大内阻电源 系统误差原因分析 r 测 r真 r 测 r真 A V 甲 A V 乙 E测 E真 E测 = E真 . . ---------------- . . . I U . . . . I U 2、I-R法： R1 A R2 K1 K2 A R K