含答案測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

1、 1 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 一、基礎(chǔ)知識(shí) （一）基本實(shí)驗(yàn)要求 1、實(shí)驗(yàn)原理 (1)閉合電路的歐姆定律． (2)E 和 r 的求解：由 U＝E－Ir 得? ? ? ? ?U1＝E－I1rU2＝E－I2r ，解得 E、r. (3)用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖所示． ①圖線與縱軸交點(diǎn)為 E； ②圖線與橫軸交點(diǎn)為 I 短＝Er； ③圖線的斜率表示 r＝ΔUΔI . 2、實(shí)驗(yàn)器材 電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線

2、、坐標(biāo)紙和刻度尺． 3、基本操作 (1)連接電路． (2)電流表用 0.6 A 的量程，電壓表用 3 V 的量程； (3)把滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值處； (4)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使表有明顯的示數(shù)，記下一組數(shù)據(jù)，同理記錄多組數(shù)據(jù)． （二）規(guī)律方法總結(jié) 1、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求 E、r 的處理方法 (1)列多個(gè)方程組求解，再求 E、r 的平均值． 3 斜率的絕對(duì)值（ r測(cè) ）也小于圖線 CB 斜率的絕對(duì)值（ r真 ） ，因此，E、r 的測(cè)量值均小于

3、真實(shí)值。 （2）可把電壓表和電源看成等效電源， 如圖虛線框所示。E、r 的測(cè)量值即為等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 等效電源內(nèi)電路為電壓表和電源并聯(lián)，等效內(nèi)阻 r測(cè) 小于電源內(nèi)阻r真 ， r RR r r vv測(cè)真真 ? ?，相對(duì)誤差為 rR r R rvv真真真 ，因?yàn)?? ?? ， 所以相對(duì)誤差很小，滿足實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍。 電流表的讀數(shù)為等效電源的輸出電流，外電路斷開時(shí) a、b 兩點(diǎn)間電壓 Uab 即等效電源開路電壓為等效電源的電動(dòng)勢(shì)，

4、即為電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值。 等效電動(dòng)勢(shì) E 測(cè) 小于電源電動(dòng)勢(shì)E E RR r E E vv真 測(cè) 真 真 ， ? ? ? ，相對(duì)誤差為 rR r v ?，因?yàn)?R r v ?? 真 ，所以相對(duì)誤差很小，也滿足實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍。 2、電流表相對(duì)電源內(nèi)接 電流表相對(duì)電源內(nèi)接 （1） 用圖象法分析： 閉合電路的歐姆定律 U E Ir ? ? 中 U 是電源兩極間電壓，由于電流表分壓存在系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致電壓表讀數(shù)（測(cè)量值）小于電源兩極間電壓（真實(shí)

5、值） 。 設(shè)電源電壓為 U真 ，電壓表讀數(shù)為 U測(cè) ，電流表內(nèi)阻為 RA，電流表讀數(shù)為 I，電流表分壓為 UA。 由電路結(jié)構(gòu) U U U U IR A A 真 測(cè) 測(cè) ? ? ? ? ， 所以在 U-I 圖象上對(duì)應(yīng)每一個(gè) I 值應(yīng)加上一修正值 UA＝IRA。由于 RA 很小，當(dāng) I 很小時(shí)，UA 趨于零，I 增大，UA 也增大。理論值與實(shí)驗(yàn)值的關(guān)系圖所示。AB 為由測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的 U-I 圖象，CB 為修正之后的 U-I 圖象。由圖可知