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幻灯片 2一、实验目的
1.掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法.
2.学会用U-I图线处理数据的方法.
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幻灯片 3二、实验原理
1、根据闭合电路欧姆定律 E=U外+Ir 可知路端电压 U外=E-Ir
2、改变负载电阻,可得到不同的路端电压.
E,r不变
负载R增大
电流I减小
U内减小
U外增大
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3、在电路中接入的负载电阻分别是R1、R2时,对应的 在电路中产生的电流为I1、I2,路端电压为U1、 U2,则代入,可获得一组方程:
从而计算出:
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幻灯片 5三、实验仪器
伏特表、安培表、
滑动变阻器、电键、导线、 被测电池
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幻灯片 6四、实验步骤
1.连接电路,开始开关应处于断开状态, 滑动变阻器阻值调到最大.
3.闭合电键,调节滑动变阻器滑片的位置,读出电流I、电压U的值,重复 5 次 ,列表记录.
2. 检查:电表指针是否指零,量程选择是否合适.
4.整理好器材,利用公式和U-I图像处理记录的数据,求出电源的E和r.
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幻灯片 7五、注意事项
1.电池的选择:
为使实验中U随I的变化明显,应选用内阻较大的电池,可以用旧干电池,但过旧的电池虽然内阻大,但电动势不稳定,也不宜使用.
2.防止电池极化:
电路中的电流较大时电池极化现象比较严重,会导致电动势明显下降和内阻明显增大. 因此通电时间越短越好,读完数据立即切断电源,要特别注意测量时绝不允许负载短路.
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幻灯片 8
3.作U-I图象时的注意点:
用作图法时,滑动变阻器阻值应在几欧至几十欧的较大范围内变化,使各组数据差别大些,实验数据要多取几组.
由于读数等偶然误差的存在,描出的点不完全在同一直线上.
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幻灯片 9六、误差分析
(1)本实验中,存在的系统误差是由于电压表的分流引起。
(2)由U-I图线可知,该实验的测量结果将导致电源的电动势E和内阻r都偏小。
测量值
真实值
斜率k绝对值=r
1.电流表内接时
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幻灯片 10(1)本实验中,存在的系统误差是由于电流表的分压引起。
(2)由U-I图线可知,该实验的测量结果将导致电源的内阻r偏大,但电动势E测=E真。
测量值
真实值
2.电流表外接时
斜率k绝对值=r
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幻灯片 11七、练习
1.测定电池电动势还有另外两种方法:用电阻箱及一只电表(电压表或电流表),试画出测量的电路图,需要测定的实验数据?写出计算电动势及内阻的表达式。
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幻灯片 122.下图为伏安法测一个定值电阻实验所需的器材实物图,器材规格如下:待测电阻Rx(约100Ω)、直流毫安表(量程0—10mA,内阻50Ω)、直流电压表(量程0—3V,内阻5KΩ)、直流电源(输出电压4V,内阻不计)、滑动变阻器(阻值范围0—15Ω,允许最大电流1A)、电键及导线若干,根据器材的规格和实验要求,在本题实物图上连线.
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