板塊一　主干梳理·夯實(shí)基礎(chǔ)
　實(shí)驗(yàn)原理與操作
◆　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1.測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
2.掌握用圖象法求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
◆　實(shí)驗(yàn)原理
1．實(shí)驗(yàn)依據(jù)閉合電路歐姆定律。

2.實(shí)驗(yàn)電路：如圖所示。
3.E和r的求解：由U＝E－Ir
得：，
解得：
4．作圖法數(shù)據(jù)處理，如圖所示

(1)圖線與縱軸交點(diǎn)為電動(dòng)勢(shì)E。
(2)圖線與橫軸交點(diǎn)為短路電流I短＝。
(3)圖線的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻r＝。
◆　實(shí)驗(yàn)器材
電池(被測(cè)電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆。
◆　實(shí)驗(yàn)步驟
1.電流表用0.6 A量程，電壓表用3 V量程，按實(shí)驗(yàn)原理圖所示連接好電路。
2.把滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到使接入電路的阻值最大的一端。
3.閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1，U1)。用同樣方法測(cè)量幾組I、U值，填入表格中。


4.斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材。
　數(shù)據(jù)處理與分析
◆　數(shù)據(jù)處理
1.公式法
取上表六組對(duì)應(yīng)的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…讓第1式和第4式聯(lián)立方程，第2式和第5式聯(lián)立方程，第3式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三組E、r，分別取平均值作為電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的大小。
2.描點(diǎn)法
以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸建立U-I坐標(biāo)系，在坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組(U，I)值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后盡量多地通過這些點(diǎn)作一條直線，使不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)，則直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即是電池電動(dòng)勢(shì)的大小(一次函數(shù)的縱軸截距)，直線的斜率的絕對(duì)值即為電池的內(nèi)阻r，即r＝。
◆　注意事項(xiàng)
1.為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻應(yīng)選的大些(選用已使用過一段時(shí)間的干電池)。
2.在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大，每次讀完U和I的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開電源，以免干電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象嚴(yán)重，使得E和r明顯變化。
3.測(cè)出不少于6組I和U的數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時(shí)，類似于逐差法，要將測(cè)出的U-I數(shù)據(jù)中，第1和第4組為一組，第2和第5組為一組，第3和第6組為一組，分別解出E、r值再求平均值。
4.在畫U-I圖線時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱分布在直線兩側(cè)，不要顧及個(gè)別離開直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，以減小偶然誤差。
5.干電池內(nèi)阻較小時(shí)，U的變化較小，此時(shí)，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖甲所示的狀況，使下部大面積空間得不到利用。為此，可使縱坐標(biāo)不從零開始而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)，如圖乙所示，并且把縱坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小。此時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢(shì)。要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用r＝，計(jì)算出電池的內(nèi)阻r。

◆　誤差分析
1.偶然誤差
(1)由讀數(shù)不準(zhǔn)引起誤差。
(2)用圖象法求E和r時(shí)，由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差。
(3)測(cè)量過程中通電時(shí)間過長或電流過大，都會(huì)引起E、r變化。
2.系統(tǒng)誤差
由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導(dǎo)致的誤差。
(1)如圖甲所示，在理論上E＝U＋(IV＋I(xiàn)A)r，其中電壓表示數(shù)U是路端電壓。而實(shí)驗(yàn)中忽略了通過電壓表的電流IV而形成誤差，而且電壓表示數(shù)越大，IV越大。

即：U真＝U測(cè)
I真＝I測(cè)＋I(xiàn)V＝I測(cè)＋
結(jié)論：
當(dāng)U測(cè)＝0時(shí)，I真＝I測(cè)，用U真、I真畫出乙圖中右側(cè)的修正圖，由圖可以看出：E真>E測(cè)，r真>r測(cè)。
從電路的角度看，電壓表應(yīng)看成內(nèi)電路的一部分，故實(shí)際測(cè)出的是電池和電壓表這一整體的等效內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)(r測(cè)和E測(cè))，因?yàn)殡妷罕砗碗姵夭⒙?lián)，所以r測(cè)小于電池內(nèi)阻r真，因?yàn)橥怆娮鑂斷開時(shí)，a、b兩點(diǎn)間電壓Uab等于電動(dòng)勢(shì)E測(cè)，此時(shí)電源與電壓表構(gòu)成回路，所以Uab

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