板塊一　主干梳理·夯實基礎(chǔ)
　實驗原理與操作
◆　實驗?zāi)康?br /> 1.測定電源的電動勢和內(nèi)阻。
2.掌握用圖象法求電動勢和內(nèi)阻。
◆　實驗原理
1．實驗依據(jù)閉合電路歐姆定律。

2.實驗電路：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)圖線與縱軸交點為電動勢E。
(2)圖線與橫軸交點為短路電流I短＝。
(3)圖線的斜率的絕對值表示內(nèi)阻r＝。
◆　實驗器材
電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆。
◆　實驗步驟
1.電流表用0.6 A量程，電壓表用3 V量程，按實驗原理圖所示連接好電路。
2.把滑動變阻器的滑片移動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勢E和內(nèi)阻r的大小。
2.描點法
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)值所對應(yīng)的點，然后盡量多地通過這些點作一條直線，使不在直線上的點大致均勻分布在直線兩側(cè)，則直線與縱軸交點的縱坐標(biāo)即是電池電動勢的大小(一次函數(shù)的縱軸截距)，直線的斜率的絕對值即為電池的內(nèi)阻r，即r＝。
◆　注意事項
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間的干電池)。
2.在實驗中不要將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極化現(xiàn)象嚴(yán)重，使得E和r明顯變化。
3.測出不少于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，類似于逐差法，要將測出的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，要使盡可能多的點落在這條直線上，不在直線上的點應(yīng)對稱分布在直線兩側(cè)，不要顧及個別離開直線較遠(yuǎn)的點，以減小偶然誤差。
5.干電池內(nèi)阻較小時，U的變化較小，此時，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點將呈現(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。此時圖線與橫軸交點不表示短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動勢。要在直線上任取兩個相距較遠(yuǎn)的點，用r＝，計算出電池的內(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，由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差。
(3)測量過程中通電時間過長或電流過大，都會引起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。而實驗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
I真＝I測＋I(xiàn)V＝I測＋
結(jié)論：
當(dāng)U測＝0時，I真＝I測，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，r真>r測。
從電路的角度看，電壓表應(yīng)看成內(nèi)電路的一部分，故實際測出的是電池和電壓表這一整體的等效內(nèi)阻和電動勢(r測和E測)，因為電壓表和電池并聯(lián)，所以r測小于電池內(nèi)阻r真，因為外電阻R斷開時，a、b兩點間電壓Uab等于電動勢E測，此時電源與電壓表構(gòu)成回路，所以Uab

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