测定电池的电动势和内阻(ppt课件)

九测定电池的电动势和内阻一、实验原理闭合电路欧姆定律E=U+IrE=U1+I1rE=U2+I2r求出E、r电压表、电流表测U、IvA实验电路及其实物连线图返回二、实验方案和电路图1、用电压表、电流表测电池的E、r2、用电流表、定值电阻测电池的E、r电阻箱思考：有没有其他方法？E=IR+Ir电流表、两个定值电阻E=U+Ur/R电压表、两个定值电阻3、用电压表、定值电阻测电池的E、r电阻箱2、重要注意事项（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）要测出不小于6组Ｉ、Ｕ数据，且变化范围要大一些（4）画Ｕ—Ｉ图线时，应使图线通过仅可能多的点，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)但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.三、数据处理1、解析法(运用多次测量结果,计算.求平均值)2、图象法0I/AU/VEI短（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E（2）图象在横轴上的截距为短路电流I短（U=0）（3）图象的斜率为电源内阻的负值k=-r=E/I短=△U△I真实值测量值四、误差分析:1、电流表相对内阻外接误差分析：2、电流表相对内阻内接误差分析：真实值测量值U-R法：相当于电流表相对内阻内接VRKK2R1VR2K1EE测rr测3、测E、r的其他方法误差分析：I-R法：相当于电流表相对内阻内接R1AR2K1K2ARKArrRr测3、测E、r的其他方法误差分析：EE测U/I/例1.一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在下图中画出U—I图线，并根据图线读出电池的电动势E=，电池的内阻r=Ω.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.05······1.480.75ErAR1R2例2.如图示的电路中，R1、R2为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值真实值，内阻的测量值真实值，产生误差的原因是。等于偏大电流表有内阻例.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的（）A.一只电流表和一个滑动变阻器B.一只电流表和一只电压表C.一只电流表和一个电阻箱D.一只电压表和一个电阻箱CD例3.如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是()A.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；CvA解：E=U+Ir，I=(IA+U/RV)，由于电压表的分流作用，对于每个电压值U1，测得的电流IA小于总电流I1，U越大，IA跟I1相差越大，画出的图线应为实线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。现有器材：量程为10.0mA、内阻约30—40Ω的电流表一个，定值电阻R1=150Ω，定值电阻R2=100Ω，单刀单掷开关K，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。（1）按要求在实物图上连线。（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为=，式中各直接测得量的意义是：.2002年河南卷R1R2R1R2（1）连图：左图只用R1接入电路；右图用R1和R2串联接入电路。22121RIIII（2）I1是外电阻为R1时的电流，I2是外电阻为R1和R2串联时的电流.测量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+Rg+r）①E=I2（R1+R2+Rg+r）②联立①②解得22121RIIIIE注意：若只用R2接在电路中，则电流将超过电流表的量程，所以用R1和R2串联接入电路。[解答]：误差分析--方案一VA方案一考虑电压表分流,E真，r真计算如下VA方案一结论：误差原因：电压表的分流使A的读数变小。测量值r测实际是V与r的并联值。211221=IUIUEEII测真1221r=UUrII测真误差分析--方案二VA方案二考虑电流表分压,E真，r真计算如下VA方案二电流表的分压使测量内阻增大。测量电阻是A的内阻与电源内阻的串联和。结论：误差原因：r测r211221==IUIUEEII测真1221r=rUUII测真