關(guān)于測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻第1頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五一、實(shí)驗(yàn)原理

二、實(shí)驗(yàn)基本電路

AV甲Ｕ：路端電壓只要測(cè)出幾組（至少兩組）U、I值就可求出E、r閉合電路的歐姆定律：E=U+IrAV乙Ｉ：通過電源的總電流第2頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五VA測(cè)量?jī)x器：用電流表、電壓表與滑動(dòng)變阻器U1=E-I1rU2=E-I2r思路：通過兩次以上獲得的數(shù)據(jù)解方程而求得E和r。第3頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五vA三：實(shí)驗(yàn)步驟2、按原理圖連接實(shí)物圖1、儀器選擇：安培表：0~0.6A伏特表:0~3V滑動(dòng)變阻器:選用阻值較小的第4頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五3：把變阻器的滑片移到一端使電阻值最大（保護(hù)電路）4：閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表的讀數(shù)有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法測(cè)量并記錄幾組U，I值。5：斷開電鍵，整理好器材123456U/V1.371.321.241.181.101.05I/A0.120.200.310.320.500.57第5頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五四,數(shù)據(jù)處理方法一：公式法改變R的阻值，從電流表和電壓表中讀取兩組I、U的值，代入方程組聯(lián)立求解，多測(cè)量幾次I、U的值，算出E、r取平均值.

E=U1+I1rE=U2+I2rE=U3+I3rE=U4+I4rE=U5+I5rE=U6+I6rE1r1E2r2E3r3E和r第6頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.05方法二：圖象法在坐標(biāo)紙上以Ｉ軸為橫坐標(biāo)，Ｕ為縱坐標(biāo)，用測(cè)出幾組的Ｕ，Ｉ值畫出Ｕ－Ｉ圖像最后從圖像求出電動(dòng)勢(shì)為E＝V

內(nèi)阻為r=Ω

1.460.72第7頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五五、重要注意事項(xiàng)（1）本實(shí)驗(yàn)在電鍵閉合前，變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大位置處。（2）使用內(nèi)阻較大一些的舊電池。使路端電壓變化明顯。在實(shí)驗(yàn)中不要將電流調(diào)得太大，每次讀完數(shù)后立即斷電，以免干電池在大電流放電時(shí)極化嚴(yán)重，時(shí)E明顯減小，r明顯增大。（3）要測(cè)出不小于6組Ｉ、Ｕ數(shù)據(jù)，且變化范圍要大一些。（4）畫Ｕ—Ｉ圖線時(shí)，應(yīng)使圖線通過僅可能多的點(diǎn)，并使不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去。

第8頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五（5）畫U--I圖線時(shí)，由于r較小，U變化緩慢，圖像只占據(jù)坐標(biāo)系中一部分空間，故縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)?shù)闹甸_始（但橫坐標(biāo)必須從0開始)但這時(shí)圖線與橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢(shì)E，圖線的斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)阻r,在直線上取距較遠(yuǎn)的點(diǎn)用來計(jì)算內(nèi)阻。（6）因電源內(nèi)阻較小，為使電壓表變化明顯，應(yīng)選阻值較小的變阻器。第9頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五AV甲不考慮電表影響考慮電表影響r

測(cè)<r

E測(cè)

<E解得比較得解得E、r為真實(shí)值六、系統(tǒng)誤差原因分析電流表外接第10頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五不考慮電表影響考慮電表影響r

測(cè)=r+RA>

r

E測(cè)=E解得比較得解得E、r為真實(shí)值A(chǔ)V乙電流表內(nèi)接第11頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五外接法：內(nèi)接法：由于，故外接法誤差較小。故在外接法中盡量選用內(nèi)阻大的伏特表。第12頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五系統(tǒng)誤差原因分析（結(jié)合圖像解析）r測(cè)<r真

故，E測(cè)

<E真公式，列方程解第13頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五故，E測(cè)=E真r測(cè)>r真

第14頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五其他方法一：電阻箱和電流表測(cè)定法AAR1R2E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)(一只電流表和一個(gè)電阻箱)誤差分析與右圖相同：即E測(cè)＝E真，r測(cè)>r真

AV七.其他測(cè)量方法第15頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五VR2VR1其他方法二：電阻箱和電壓表測(cè)定法E=U1+U1r/R1

E=U2+U2r/R2(一只電壓表和一個(gè)電阻箱)AV誤差分析與右圖相同：即E測(cè)

<E真，r測(cè)<r真

第16頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40Ω的電流表一個(gè)，定值電阻R1=150Ω，定值電阻R2=100Ω，單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測(cè)量一干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V）的電動(dòng)勢(shì)。（1）按要求在實(shí)物圖上連線。（2）

用已知量和直接測(cè)得量表示的待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E=

，式中各直接測(cè)得量的意義是：

.例R1

R2R1

R2第17頁，共19頁，2023年，2月20日，星期五

（1）連圖：左圖只用R1接入電路；右圖用R1和R2串聯(lián)接入電路。（2）I1是外電阻為R1時(shí)的電流，

I2是外電阻為R1和R2串聯(lián)時(shí)的電流.測(cè)量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+Rg+r）①E=I2（R1+R2+Rg+r