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(共25張PPT)
12.3實驗：測定電池的電動勢和內阻
E r
閉合電路中的電流 I 跟電源的電動勢E成正比，跟內、外電路的總電阻（R+r）成反比．
復習：閉合電路歐姆定律
外電壓：.
內電壓：
或：
或：
V
A
伏安法
A
電阻箱
安阻法
V
電阻箱
伏 阻 法
可變阻
方案一：伏安法
一、原理：
二、電路圖：
(2) 連接電路，開始開關應處于斷開狀態,
滑動變阻器阻值調到最大.
(3)閉合電鍵，調節滑動變阻器滑片的位置，讀出電流I、電壓U的值,
重復 5 次 ,列表記錄.
A
V
K
E,r
(1)檢查:電表的指針是否指零及量程選擇合適,
三、實驗步驟
(4)整理好器材,
利用公式或U-I圖象處理記錄的數據,
求出電源的E和r.
三、實驗步驟
實物連線圖
①先干路、后支路
②導線不相交
③+、—正確
④量程適當
⑥滑動變阻器阻值最大
把所測量的數據代入U = E Ir，
計算出 ，
① 平均值法
同理，把其它幾組 r2、r3、E2、E3算出來，
用公式，
即為所測電源的電動勢和內阻。
3
E
E
E
E
3
2
1
+
+
=
四、實驗數據處理
② 圖象法
I/A
U/V
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
1.1
1.2
1.4
1.3
丙
1.5
U/V
0
0.5
1.0
1.5
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
*
*
*
*
*
*
甲
I/A
乙
0.5
1.0
1.5
U/V
0.2
0.3
0.4
0.5
0
0.1
（2）連線時，應使圖線通過盡可能多的點，不在直線上的點均勻分布在直線的兩側，偏離直線太遠的點可舍去
（1）縱軸的刻度可以不從零開始，橫坐標一般都是從0開始
圖像法：畫U—I 圖線注意事項
（3）坐標軸的單位選擇要恰當，使作出的圖線基本充滿整個區域為宜，不能使圖線位于某一角上；
U/
I/
例1. 一位同學記錄的6組數據見表。試根據這些數據在下圖中畫出U—I圖線，并根據圖線讀出電池的電動勢E= ，電池的內阻 r = Ω .
I(A) U(V)
0.12 1.37
0.20 1.32
0.31 1.24
0.35 1.20
0.50 1.10
0.57 1.05
·
·
·
·
·
·
1.48V
0.75
(1)電池的選擇:
為使實驗中U隨I的變化明顯，應選用內阻較大的電池，可以用舊些的干電池，但過舊的電池雖然內阻大，但電動勢不穩定，也不宜使用.
(2)防止電池極化:
電路中的電流較大時電池極化現象比較嚴重，會導致電動勢明顯下降和內阻明顯增大. 因此通電時間越短越好，讀完數據立即切斷電源，要特別注意測量時絕不允許負載短路.
五、注意事項：
(3)作U-I圖象時的注意點:
用作圖法時，滑動變阻器阻值應在幾歐至幾十歐的較大范圍內變化，使各組數據差別大些，實驗數據要多取幾組，
由于讀數等偶然誤差的存在，描出的點不完全在同一直線上,
五、注意事項：
真實值
測量值
r 測 < r真
E測 六、系統誤差分析
方法一：U-I圖像修正法
誤差來源：電壓表分流
A
V
甲
閉合電路的歐姆定律：
真實值
測量值
r 測 > r真
E測 = E真
六、系統誤差分析
方法一：U-I圖像修正法
A
V
乙
閉合電路的歐姆定律：
誤差來源：電流表表分壓
A
V
甲
E、r
方法二：等效電源法
A
V
乙
E、r
適合內阻較大的電源
適合測內阻較小的電源
r 測 < r
E測 r 測 > r
E測 = E
六、系統誤差分析
電流表
電阻箱
電壓表
電阻箱
方案二：安阻法
方法二：實驗數據的圖象法處理：
數據處理：
方法一：測量組數據，利用E=IR+Ir 解方程。
R
利用斜率和截距，
可以計算出E、r
一只電壓表
一只電阻
箱
K
2
V
1
方案三：伏阻法
方法二：實驗數據的圖象法處理：
數據處理：
方法一：測量組數據，利用 解方程。
利用斜率和截距，
可以計算出E、r
例2
E r
A
R1
R2
例3. 如圖示的電路中，R1 、R2為標準電阻，測定電源的電動勢和內阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值 真實值，內阻的測量值 真實值，產生誤差的原因是 。
等于
偏大
電流表有內阻
練習 在測定電源的電動勢和內阻的實驗中，待測電池、開關和導線配合下列哪組儀器，可以達到測定目的 （ ）
A. 一只電流表和一個滑動變阻器 B. 一只電流表和一只電壓表
C. 一只電流表和一個電阻箱 D. 一只電壓表和一個電阻箱
C D
E=I1（R1+ RA+ r） ①
E=I2（R2+ RA+ r） ②
例4. 如圖是測量電源內電阻的電路，下列關于誤差的說法，正確的是 ( )
A .由于電流表的分壓作用，使內電阻的測量值小于真實 值；
B. 由于電流表的分壓作用，使內電阻的測量值大于真實值；
C. 由于電壓表的分流作用，使內電阻的測量值小于真實值；
D. 由于電壓表的分流作用，使內電阻的測量值大于真實值；
v
A
解： E = U + Ir ， I=(IA +U/RV) ，由于電壓表的分流作用，對于每個電壓值U1 ，測得的電流IA小于總電流I1，U越大，I A跟I1相差越大， 畫出的圖線應為實線所示：
U
I
U1
IA
I1
所以內電阻的測量值小于真實值。
C
練習1 某同學采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢和內阻，已知干電池的電動勢約為1.5V，內阻約1Ω，電壓表(0-3V,3kΩ),電流表(0-0.6A,1.0Ω),滑動變阻器有R1(10Ω 2A)和 R2(100Ω 0.1A)各一只;
(1)實驗中滑動變阻器應選用 (選填R1或R2).
(2)在乙圖中用筆畫線代替導線連接實驗電路.
(3)在實驗中測得多組電壓和電流值,得到如圖丙所示的U-I圖線,由圖線可較準確求出該電源電動勢E= V;
內阻r= Ω.
1.5
0 0.1 0.2 0.3 0.4
0.9
1.1
1.3
1.2
1.0
0.8
1.4
I/A
U/V
V
A
圖甲
圖乙
R1
1.50
圖線的斜率為0.7/0.37=1.85Ω r=1.85-RA=0.85 Ω
0.85

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