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12.3实验:电池电动势和内阻的测量
实验原理总图
相对于电池来说
外接法
内接法
原理式:
变形式
作图
图线在纵轴上的截距表示电动势
图线斜率的绝对值表示内阻
一、外接法(相对于电池来说):配置电流表和电压表(伏安法)
电压表是真实的路端电压,即:
误差分析
电流表并不是真实的干路电流,即:
误差来源
电压表分流
若滑动变阻器的阻值减少,则电压表示数也减小,由知,会减小,此时干路电流是增大的。
电动势的测量值比真实值偏小、内阻的测量值比真实值偏小。
一、外接法(相对于电池来说):配置电流表和电压表(伏安法)
把电池和电压表当作整体,即等效电源
(电池与电压表是并联)
截距表示等效电源的电动势
斜率绝对值表示等效电源的内阻
作图
等效电源的电动势比电动势的真实值偏小、等效电源的内阻比真实值偏小。
一、外接法(相对于电池来说):配置电流表和电压表(伏安法)
适合测量内阻较小的新电池。
一、外接法(相对于电池来说):配置电流表和电压表(伏安法)
总结:
2、所测电池的电动势和内阻均比真实值偏小;
1、误差来源于电压表分流;
3、适合测量内阻较小的新电池;
4、当电压表内阻已知时,首选外接法。
原理式:
变形式
作图
图线在纵轴上的截距表示电动势
图线斜率的绝对值表示内阻
二、内接法(相对于电池来说):配置电流表和电压表(伏安法)
电压表并不是真实的路端电压,即:
误差分析
电流表是真实的干路电流,即:
误差来源
电流表分压
若滑动变阻器的阻值减少,则电流表示数,由知,会增大,此时干路电流是增大的。
电动势的测量值真实值、内阻的测量值比真实值偏大。
二、内接法(相对于电池来说):配置电流表和电压表(伏安法)
把电池和电流表当作整体,即等效电源(电池与电流表是串联)
截距表示等效电源的电动势
斜率绝对值表示等效电源的内阻
作图
等效电源的电动势电动势的真实值、等效电源的内阻比真实值偏大。
二、内接法(相对于电池来说):配置电流表和电压表(伏安法)
适合测量内阻较大的旧电池和水果电池等。
二、内接法(相对于电池来说):配置电流表和电压表(伏安法)
总结:
2、所测电池的电动势等于真实值,所测内阻比真实值偏大;
1、误差来源于电流表分压;
3、适合测量内阻较大的旧电池;
4、当电流表内阻已知时,首选内接法。
原理式:
变形式
作图
图线在纵轴上的截距表示电动势
图线斜率的绝对值表示内阻
三、外接法变式(相对于电池来说):配置电压表和电阻箱(伏阻法)
原理式:
电压表是真实的路端电压,即:
误差分析
并不是真实的干路电流,即:
误差来源
电压表分流
若电阻箱的阻值减少,则电压表示数也减小,由知,会减小,此时电流是增大的。
电动势的测量值比真实值偏小、内阻的测量值比真实值偏小。
三、外接法变式(相对于电池来说):配置电压表和电阻箱(伏阻法)
把电池和电压表当作整体,即等效电源
(电池与电压表是并联)
截距表示等效电源的电动势
斜率绝对值表示等效电源的内阻
作图
等效电源的电动势比电动势的真实值偏小、等效电源的内阻比真实值偏小。
适合测量内阻较小的新电池。
三、外接法变式(相对于电池来说):配置电压表和电阻箱(伏阻法)
原理式:
变形式
作图
实线在纵轴上的截距表示
实线斜率的绝对值表示
三、外接法变式(相对于电池来说):配置电压表和电阻箱(伏阻法)
虚线是修正后的真实曲线
总结:
2、所测电池的电动势和内阻均比真实值偏小;
1、误差来源于电压表分流;
3、适合测量内阻较小的新电池;
4、当电压表内阻已知时,首选外接法。
三、外接法变式(相对于电池来说):配置电压表和电阻箱(伏阻法)
原理式:
变形式
作图
图线在纵轴上的截距表示电动势
图线斜率的绝对值表示内阻
四、内接法变式(相对于电池来说):配置电流表和电阻箱(安阻法)
原理式:
并不是真实的路端电压,即:
误差分析
电流表是真实的干路电流,即:
误差来源
电流表分压
若电阻箱的阻值减少,则电流表示数,由知,会增大,此时干路电流是增大的。
电动势的测量值等于真实值、内阻的测量值比真实值偏大。
四、内接法变式(相对于电池来说):配置电流表和电阻箱(安阻法)
把电池和电流表当作整体,即等效电源
(电池与电流表是串联)
截距表示等效电源的电动势
斜率绝对值表示等效电源的内阻
作图
等效电源的电动势等于电动势的真实值、等效电源的内阻比真实值偏大。
适合测量内阻较大的旧电池和水果电池等。
四、内接法变式(相对于电池来说):配置电流表和电阻箱(安阻法)
变形式
作图
实线在纵轴上的截距表示
实线斜率的绝对值表示
原理式:
虚线是修正后的真实曲线
四、内接法变式(相对于电池来说):配置电流表和电阻箱(安阻法)
总结:
2、所测电池的电动势等于真实值,所测内阻比真实值偏大;
1、误差来源于电流表分压;
3、适合测量内阻较大的旧电池;
4、当电流表内阻已知时,首选内接法。
四、内接法变式(相对于电池来说):配置电流表和电阻箱(安阻法)
实验原理总图
内接法
外接法
相对于电池来说
练习1
用伏安法测电源电动势和内阻,由于没考虑电表内阻造成了误差,下列说法正确的是
A.用甲图电路测量时,电源电动势和内阻的测量值均小于真实值
B.用乙图电路测量时,电源电动势和内阻的测量值均大于真实值
C.用丙图电路测量时,电源内阻的测量值小于真实值,电动势的测量值等于真实值
D.用丁图电路测量时,电源内阻的测量值大于真实值,电动势的测量值等于真实值
答案:AD
练习2
(多选)在测定电池的电动势和内阻的实验中,可以采用伏安法、安阻法、伏阻法等多种方法.若电池是水果电池,实验要求尽量减小误差,可以选择如图________所示电路进行测定。
答案:BC
A.
B.
C.
D.
练习3
如图所示,用伏安法测电源电动势和内阻的实验中,在电路中接一个阻值为的电阻,通过调节滑动变阻器,得到几组电表的实验数据如下表所示.
1.2 1.0 0.8 0.6
0.10 0.17 0.23 0.30
(1)的作用是
(2)用作图法在坐标系内作出图线
(3)利用图线,测得电源的电动势,内阻
(4)本实验测出的电源电动势与真实值相比 .(填“偏大”“偏小”或“不变”)
(1)电阻是起保护电源、电表,防止短路的作用。
(2)
(3)由得,可知U-I图线在纵轴上的截距表示电动势E=1.5V,图线斜率的绝对值表示,把代入,解得
(4)本实验是外接法,测出的电源电动势与真实值相比偏小。
答案: