《DIS测定电源电动势和内阻.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DIS测定电源电动势和内阻.doc（12页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上DIS测定电源电动势和内阻实验目的测量干电池的电动势和内阻实验器材DIS（数字信息系统）、电学实验电路板、滑线变阻器、待测干电池、导线等。实验原理 改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算机，自动生成U-I 图线，由图线得出电动势和内阻。电路图和实物装置图见图6-1和图6-2。 图6-2图6-1实验步骤（1）把电压、电流传感器分别接入数据采集器第一、二输入口。图6-3（2）将实验电路板的开关S断开，电压、电流传感器的测量夹分别接入实验板的、端。（3）连接滑动变阻器R，并把阻值调到最大，开关S闭合。（4）打开“计算表格”，改变
2、滑动变阻器的触点，使其阻值逐渐减小，同时点击“手动”按钮，记录几组不同的电压、电流值。（5）打开“坐标绘图”界面，设轴为“”,轴为“”,点击“直线拟合”，得到实验结果如图6-3所示。（6）根据图6-3显示，拟合直线方程为_，测得电动势为_，内阻为_。注意事项由于实验操作上难度不大，实验重点应放在对拟合图线的分析上，要理解该图线的意义，其代数表达式以及截距和斜率的含义等。注意事项1可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池2电流不要过大，读数要快：干电池在电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3 A，短时间
3、放电不宜超过0.5 A因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电3计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值再求平均值5画 UI 图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去这样可使偶然误差得到部分抵消，提高精确度6计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用公式计算出电源的内阻r.误差分析(1)测量电路存在系统误差下图 中 I真I测IV，未考虑电压表的分流(2)用图象法求 E、r 时，作图不准确造成偶然误
4、差(3)由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，本实验结果 E测E真，r测r真定性分析如下(参考电路原理图，下图）：由于电压表的分流，电流表的测量值偏小，而且随着 U 越大，电流表的测量值偏小越多当 U0 时，电流表的测量值等于真实值(这时要求电流表是理想的)据此作出如图 S103 所示的真实和测量的 UI 图线，由图不难看出，E、r 的测量值均小于真实值实验改进例题分析1.利用如图 S108 所示的一个电压表、一个电阻箱和一个电键，测量一个电池组的电动势和内阻(1)在虚线框内画出实验电路图，并用笔画线做导线将所给器材连接成实验电路(2)写出要记录的数据，用记录的实验数据写出这个电池组的电动势
5、和内阻的表达式2.解析：(1)先设计实验电路图，然后再根据电路图连线由欧姆定律 EI(Rr)知，只要知道两组外电阻和电流值，就可以解出电源电动势和内阻因此，直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行(2)由电表可读出此时电流为 0.50 A，则坐标为( 2 , 2.6 )(3)剔除明显有误差的点，将其他点用平滑的曲线连接起来，得到一条直线答案（1）如图b（2）由于RL1比RL2小得多，灯泡L2分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，不能发光。（3）如图c答案（1）2，0.5，（2）小于（1）r/E，1/E，5.2-5.6V，155-175W（各1分），（2）偏小（1分），偏小（1分）， 由式1
6、/Ur/ER1/Er/ERV知使截距偏大而斜率没变（2分）。 （1）调节电阻箱R，断开开关K，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；断开开关D ，再次调节电阻箱R，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数。（2）2.78 2.33在利用伏安法测量某传感器（可看成一个纯电阻）在不同电压下电阻变化情况的实验中，采用如图所示的电路可以方便地调节传感器两端的电压值。图中两个变阻器的总电阻值分别为R12000W和R2200W。（1）如果传感器的电阻变化超过标准值1W，则该传感器就失去作用。某传感器上标有“6V，3.6W”的字样，实验中测得电压表示数为3.8V，电流表示数为0.44A，则这个传感器
7、_（填“可以”或“不可以”）使用。（2）在实验中，为了使被测传感器两端的电压在开始时有最小值，当单刀双向电键K2置于“1”位置时，则在闭合电键K1前变阻器R1和R2的滑臂P1和P2应分别放在各自的_端和_端。（3）在实验中，为了测量传感器在某一确定电压下的电阻，闭合电键K1，当单刀双向电键K2置于“1”位置时，变阻器_可以作为精细调节使用，在单刀双向电键K2置于“2”位置时，变阻器_可以作为精细调节使用。（1）可以，（2）a，c，（3）R2，R1。在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：（A）待测的干电池（B）电流传感器1（C）电流传感器2（D）滑动变阻器R（020，2 A）（
8、E）定值电阻R0（2000）（F）开关和导线若干I1/mAI2/A01.21.11.31.40.10.20.30.40.51.01.5乙甲RR0电流传感器2电流传感器1数据采集器计算机某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将_（选填“变大”或“变小”）。（2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线（I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E_V，内阻r_。（3）若将图线的纵坐标改为_，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。答案（1）变小。（2）2.96（士0.04）V；1.68（士0.03）。（3）I1R0。专心-专注-专业
