测定电池电动势和内阻.ppt

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1、关于测定电池的电动势和内阻第一张，PPT共十九页，创作于2022年6月一、实验原理一、实验原理 二、实验基本电路二、实验基本电路 AV甲甲：路端电压：路端电压只要测出几组（至少两组）只要测出几组（至少两组）U U、I I值就可求出值就可求出E E、r r闭合电路的欧姆定律：闭合电路的欧姆定律：E=U+IrAV乙乙：通过电源的总电流：通过电源的总电流第二张，PPT共十九页，创作于2022年6月V VA A测量仪器：用电流表、电压表与滑动变阻器测量仪器：用电流表、电压表与滑动变阻器U1=E-I1rU2=E-I2r思路：思路：通过两次以上获得的数据通过两次以上获得的数据解方程解方程而求得而求得E和和

2、r。第三张，PPT共十九页，创作于2022年6月vA三：实验步骤三：实验步骤2、按原理图连接实物图、按原理图连接实物图1、仪器选择：、仪器选择：安培表：安培表：00.6A00.6A伏特表伏特表:03V:03V滑动变阻器滑动变阻器:选用阻值较小的选用阻值较小的第四张，PPT共十九页，创作于2022年6月3 3：把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大：把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大（保（保护电路）护电路）4 4：闭合电键，调节变阻器，使电流表的读数有明显：闭合电键，调节变阻器，使电流表的读数有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记

3、录几组法测量并记录几组U U，I I值。值。5 5：断开电键，整理好器材：断开电键，整理好器材123456U/V1.371.321.241.181.101.05I/A0.120.200.310.320.500.57第五张，PPT共十九页，创作于2022年6月四四,数据处理数据处理方法一：公式法方法一：公式法改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的值，代入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出E、r取平均值.E=U1+I1rE=U2+I2rE=U3+I3rE=U4+I4rE=U5+I5rE=U6+I6rE1 r1E2 r2E3 r3E 和 r第六张，PPT共十九页，创作于2022年6

4、月I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.05方法二：图象法方法二：图象法在坐标纸上以轴为横坐标，为纵坐标，用测出几组的，值画出图像最后从图像求出电动势为最后从图像求出电动势为EV内阻为内阻为r=1.460.72第七张，PPT共十九页，创作于2022年6月五、重要注意事五、重要注意事项项（1 1）本）本实验实验在在电键闭电键闭合前，合前，变变阻器滑片阻器滑片应应置于阻置于阻值值最最大位置大位置处处。（2 2）使用内阻）使用内阻较较大一些的旧大一些的旧电电池。使路端池。使路端电压变电压变化化明明显显。在。在实验实验中不要将中不要

5、将电电流流调调得太大，每次得太大，每次读读完数完数后立即断后立即断电电，以免干，以免干电电池在大池在大电电流放流放电时电时极化极化严严重，重，时时E E明明显显减小，减小，r r明明显显增大。增大。（3 3）要）要测测出不小于出不小于6 6组组、数据，且、数据，且变变化范化范围围要大要大一些。一些。（4 4）画）画图线时图线时，应应使使图线图线通通过仅过仅可能多的点，并可能多的点，并使不在直使不在直线线上的点均匀分布在直上的点均匀分布在直线线的两的两侧侧，个，个别别偏离直偏离直线线太太远远的点可舍去。的点可舍去。第八张，PPT共十九页，创作于2022年6月（5 5）画）画U-I U-I 图线时

6、图线时，由于，由于r r较较小，小，U U变变化化缓缓慢，慢，图图像只像只占据坐占据坐标标系中一部分空系中一部分空间间，故，故纵轴纵轴的刻度可以不从零开的刻度可以不从零开始始，而是根据，而是根据测测得的数据从某一恰当的得的数据从某一恰当的值值开始（开始（但横但横坐坐标标必必须须从从0 0开始开始)但但这时图线这时图线与横与横轴轴的交点的交点不再是不再是短路短路电电流，而流，而图线图线与与纵轴纵轴的截距的截距仍仍为电动势为电动势E E，图线图线的的斜率的斜率的绝对值绝对值仍仍为为内阻内阻r,r,在直在直线线上取距上取距较远较远的点用的点用 来来计计算内阻。算内阻。（6 6）因）因电电源内阻源内阻

7、较较小，小，为为使使电压电压表表变变化明化明显显，应选应选阻阻值较值较小的小的变变阻器。阻器。第九张，PPT共十九页，创作于2022年6月AV甲不考虑电表影响不考虑电表影响考虑电表影响考虑电表影响r测测rE测测rE测测=E解得解得比较得比较得解得解得E、r为真实值为真实值AV乙电流表内接电流表内接第十一张，PPT共十九页，创作于2022年6月外接法：外接法：内接法：内接法：由于由于，故，故外接法外接法误差较小。误差较小。故在外接法中尽量选用内阻大的伏特表。故在外接法中尽量选用内阻大的伏特表。第十二张，PPT共十九页，创作于2022年6月系统误差原因分析（系统误差原因分析（结合图像解析结合图像解

8、析）r测测r真真 故，故，E测测r真真 第十四张，PPT共十九页，创作于2022年6月其他方法一：电阻箱和电流表测定法其他方法一：电阻箱和电流表测定法A AA AR1R2E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)(一只电流表和一个电阻箱一只电流表和一个电阻箱)误差分析与右图相同：即误差分析与右图相同：即E E测测 E E真真，r r 测测 rr真真 AV七七.其他测量方法其他测量方法第十五张，PPT共十九页，创作于2022年6月V VR2V VR1其他方法二：电阻箱和电压表测定法其他方法二：电阻箱和电压表测定法E=U1+U1r/R1E=U2+U2r/R2(一只电压表和一个电阻箱一只电压表和一个电

9、阻箱)AV误差分析与右图相同：即误差分析与右图相同：即E E测测 EE真真，r r 测测 r r真真 第十六张，PPT共十九页，创作于2022年6月现现有有器器材材：量量程程为为10.0mA、内内阻阻约约30-40的的电电流流表表一一个个，定定值值电电阻阻R1=150，定定值值电电阻阻R2=100，单单刀刀单单掷掷开开关关K，导导线线若若干干。要要求求利利用用这这些些器器材材测测量量一一干干电电池池（电动势约（电动势约1.5V）的电动势。）的电动势。（1）按要求在实物图上连线。）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用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为达

10、式为E=，式中各直接测得量的意义是：，式中各直接测得量的意义是：.例例R1R2R1R2第十七张，PPT共十九页，创作于2022年6月（1）连连图图：左左图图只只用用R1接接入入电电路路；右右图图用用R1和和R2串联接入电路。串联接入电路。（2）I1是外电阻为是外电阻为R1时的电流，时的电流，I2是外电阻为是外电阻为R1和和R2串联时的电流串联时的电流.测量原理测量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+Rg+r）E=I2（R1+R2+Rg+r）联立联立解得解得注意注意：若只用：若只用R2接在电路中，则电流将超过电接在电路中，则电流将超过电流表的量程，所以用流表的量程，所以用R1和和R2串联接入电路。串联接入电路。解答解答：第十八张，PPT共十九页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第十九张，PPT共十九页，创作于2022年6月