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第十二章 第三节
实验：
电池电动势和电阻的测量
方案一：伏安法测电源电动势和内阻
闭合电路的欧姆定律：????=????+????????
?
1.实验原理：
2.实验电路：
A
V
S
R
A
V
S
R
Q：这两个图选择哪一个比较合适？
外接法
内接法
要搞清测量电路和控制电路！
电源电阻属于小电阻，所以采用外接法
3.实验器材
待测电源，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，导线若干
4.实验步骤
（1）电压表和电流表选择合适的量程，按图连接好电路。
（2）开关接通之前，滑动变阻器的阻值调到最大。
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，使电表有明显示数，记录第一组数据（I1、U1），第二组数据（I2、U2），用同样的方法至少测六组I、U的值。
（4）断开开关，拆除电路，整理好器材。
5.数据处理
方法一：公式法
为了减小误差，根据多次测量的结果，分别列出若干组联立方程，求出若干组????和????，最后以????的平均值和????的平均值作为实验结果。这种方法的实验结果比只用两组????、????数据求得的结果误差小。
?
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}U
U1
U2
U3
U4
U5
U6
I
I1
I2
I3
I4
I5
I6
????=????????+????????????
?
????=????????+????????????
?
????=??????????????????????????????????????????????????
?
????=??????????????????????????????????
?
????=????????+????????+????????????
?
????=????????+????????+?????????????
?
建立?????????坐标系
?
某次实验结果的?????????图像
?
方法二：图像法
????=????+????????
?
思考：
图像与纵轴交点代表什么？
图像斜率代表什么？
6.误差分析(外接法)
误差来源：电压表分流
R
V
A
????测=????????
?
????=????时
?
????测=????真
?
????≠????时
?
????测?
I/A
E真
U/V
I短
真实
E测
测量
U
I
I测
分析结果：????测??
????真=????????+????????=????????+????????????
?
由分析可见，用此种方式测电动势和内阻会出现一定误差。
请你根据误差出现的原因分析，什么情况下，测量误差较小？
误差来源：电压表分流。
则电压表分流越小，则测量误差就越小。
此法适合测量内阻较小的情况，且所测内阻偏小
R
V
A
R
V
A
还有如图所示电路也可以进行测量
若以此方式连接测量结果有无实验误差？误差发生原因是什么？测量值和真实值有何关系？
误差分析（内接法）
I/A
E真
U/V
I短
真实
测量
R
V
A
误差来源：电流表分压
????测=????
?
????真=????+????????=????+????????????????
?
????????=????时
?
????测=????真
?
????????≠????时
?
????测?
I
U测
U真
分析结果：????测?=?????真 ?????测?>??????真
?
由分析可见，用此种方式测电动势和内阻会出现一定误差。
请你根据误差出现的原因分析，什么情况下，测量误差较小？
误差来源：电流表分压。
则电流表分压越小，则测量误差就越小。
此法适合测量内阻较大的情况，且所测内阻偏大
R
V
A
联想记忆：内测E准r大；外测E小r小
（1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处.
（2）使用内阻较大一些的旧电池.从而使得路端电压变化较为明显。 在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化.
（3）要测出6组I、U数据，且变化范围要大一些.
（4）画U-I图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去.
7.注意事项：
思考：若实验室无法同时提供电流表和电压表，在已知器材有电池、开关、导线、电阻箱、电压表（电流表）的情况下，如何设计电路可以测得电池的电动势和内阻？
实验器材1：电池、开关、导线、电阻箱、电流表
电路可建立，如图所示
1.实验原理：外电路为电阻箱，由????=????+????????可得????=????????+????????，测出通过电阻箱的电流进行换算，间接得出外电压
?
2.实验操作：连接图示电路，调节电阻箱R，记录对应的I、R值
方案二：电表与电阻箱测量法（安阻法）
???????? ??????????
?
???????? ????????
?
????=????????????????+????????????
?
????=????????????????+????????????
?
公式法
处理实验数据
Q:如果用图像法如何处理数据？
图像法处理实验数据
可得图像
由图像可见：
斜率????=????；纵轴截距代表内电阻????
?
有误差吗？如何分析？
????=?????????????
?
实验器材2：电池、开关、导线、电阻箱、电压表
电路可建立，如图所示
方案三：电表与电阻箱测量法（伏阻法）
1.实验原理：外电路为电阻箱，由????=????+????????可得????=????+???????? ，测出通过电阻箱的电流即可进行换算，间接得出电流。
?
2.实验操作：连接图示电路，调节电阻箱R，记录对应的U、R值
???????? ????????
?
???????? ????????
?
公式法
处理实验数据
Q:如果用图像法如何处理数据？
????=????????+????????????????????
?
????=????????+????????????????????
?
图像法处理实验数据
可得图像
????????=????????????????+????????
?
由图像可见，纵轴截距代表????????，斜率????=?????????
?
有误差吗？如何分析？

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