测量电源电动势教案

测量电源电动势教案（精选4篇）

测量电源电动势教案 篇1

1.实验目的

用闭合电路欧姆定律测定电池的`电动势和内电阻.

2.实验原理

(1)根据闭合电路欧姆定律E = U + Ir 可知，当外电路的电阻分别取R1、R2 时，有E = U1 + I1r和E = U2 + I2r可得出电动势E和内电阻r.可见，只要测出电源在不同负载下的输出电压和输出电流，就可以算出电源的电动势和内电阻.

(2)为减小误差，至少测出6组U、I值，且变化范围要大些，然后在U-I图中描点作图，由图线纵截距和斜率找出 E、r

3.实验器材

被测电池(干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器、电键和导线等.

4. 探究过程

(1)确定电流表、电压表的量程，按右图所示电路把器材连接好.

(2)把变阻器滑片移到一端使阻值达到最大.

(3)闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数.记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组 I、U 值;

(4)断开电键，整理好器材;

(5)数据处理：用原理中方法计算或在 U-I 图中找出E、r .

5.注意事项

(1)本实验在电键S闭合前，变阻器滑片应处于阻值最大处.

(2)画 U-I图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图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，从而提高精确度.

测量电源电动势教案 篇2

一、电流表和电压表测量电源电动势和内阻

实验所需元器件:直流电源、电流表、电压表、导线、滑动变阻器和电键。

实验原理:如图1所示。

实验数据处理:①由E=U+Ir知:调节滑动变阻器, 测出路端电压U和干路电流I的两组数据, 列方程:

求解。

②调节滑动变阻器, 测出路端电压U和干路电流I的多组数据 (至少六组数据) , 在平面直角坐标系中描点连线, 如图2所示, 作出U=-Ir +E的关系图像;在U-I关系图像中, 纵轴截距表示电源电动势, 倾斜直线斜率的绝对值表示电源内电阻。

【例1】在“测定电池的电动势和内阻”实验中, 通过改变滑动变阻器电阻的大小, 测量并记录多组电压和相应电流值, 某同学利用图3所示原理进行实验, 并利用图像处理实验数据得到如图4所示的图像。

(1) 在如图3所示的电路原理图中, 产生系统误差的主要原因是。

(2) 由该同学所作的U—I图线可得被测干电池的电动势E =V, 内阻r=Ω。

解析:在这个实验原理图中, 由于电流表测的只是变阻器支路的电流, 而不是整个电路的干路电流, 所以产生系统误差的主要原因是电压表的分流。

(2) 由作出的U—I图线可知, 其纵轴截距为被测干电池的电动势E=3.00V, 由图线的斜率可得电池内阻r=6.00Ω。

答案: (1) 电压表的分流; (2) 3.00V, 6.00。

二、电压表和电阻箱测电源电动势和内阻

这种测量法的电路特点是:电压表V和电阻箱R0并联。

实验数据处理:

(1) 测出两组U、R值, 就能算出电动势和内阻。

【例2】利用如图7所示的实验电路, 测量一电源的电动势和内电阻。提供的实验器材有:待测电源;电压表 (量程3 V, 内阻很大) ;滑动变阻器R1 (0~100Ω) ;电阻箱R2 (0~ 99.99Ω) ;电键;导线若干。

(1) 上述实验器材中的可变电阻应选 (填写字母代码) 。

解析: (1) 本实验用电压表和电阻箱测待测电源的电动势和内电阻, 因此, 可变电阻应选R2。

三、电流表和电阻箱测电源电动势和内阻

实验原理图:如图9所示。

实验原理:E=IR+Ir。

其电路特点 是:电流表A和电阻箱R串联。

实验数据处理: (1) 测出两组I、R值, 就能算出电动势和内阻。

原理公式是:E=I (R+r) 。

【例3】要测定一电源的电动势E和内阻r, 有下列器材:电流表, 电阻箱 (阻值用R表示) , 电键和导 线若干。

(1) 在右侧空 白处画出 实验的电路图。

(2) 根据实验所获得的数据作出如图11所示的1/ I -R图像, 则由图像求得, 该电源的电动势E=V, 内阻r=Ω (结果均保留两位有效数字) 。

(3) 在本实验中电动势的测量值真实值;内阻的测量值真实值 (填大于、等于或小于) ;实验中引起误差的主要原因是。

解析: (1) 实验原理图, 如图12所示。

比较上述方程的解可得:电动势的测量值等于真实值;内阻的测量值大于真实值。

引起误差的原因主要是电流表分压。

答案: (1) 如图12所示。 (2) 2.0 (1.8~2.2均可) , 2.0 (1.8~2.2均可) 。 (3) 等于;大于;电流表分压。

四、利用两个电压表测电源电动势和内阻

该测量方法仍是利用E=U+Ir这一思路, 测出相关数据, 列方程组求解。

【例4】有一电源, 内阻不能忽略, 但不知其数值, 有两个电压表V1和V2, 已知V1表的量程大于电源电动势, 而V2表的量程比电源电动势小些, 但不知两表内阻大小, 要求只用这两只电压表和一个开关、若干导线组成电路, 测量电源的电动势E。

(1) 画出测量的电路图。

(2) 写出用测得的物理量表达电源电动势E的式子:E=。

五、改装电流表或电压表, 测电源电动势和内阻

在有些实验中, 由于电表的量程太小, 不足以测量电流或电压, 在这种情况下将电流表或电压表改装成大量程的电流表或大量程电压表再进行测量。

【例5】[2011·四川卷, 22 (2) ]为测量一电源的电动势及内阻。

(1) 在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表。

A.量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表V1

B.量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表V2

C.量程为3V、内阻为3kΩ的电压表V3

选择电压表串联kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表。

(2) 利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表 (此表用符号与一个电阻串联来表示, 且可视为理想电压表) , 在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。

(3) 根据以上实验原理 电路图进行实验, 读出电压 表示数为1.50 V时, 电阻箱的阻值为15.0Ω;电压表示数为2.00V时, 电阻箱的阻值为40.0Ω, 则电源的电动势E=V、内阻r=Ω。

解析: (1) 改装电压表需根据电压表内阻计算分压电阻的电阻值, V3表的量程扩大3倍即为改装的电压表, 故应选C, 要将量程为3V, 内阻3kΩ的电压表改装为量程为9V的电压表, 串联分压电阻的阻值为

(2) 电路原理 图如图14所示。

答案: (1) C, 6; (2) 如图14所示; (3) 7.5, 10.0。

测量电源电动势教案 篇3

关键词：电动势；内阻；方法；误差

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）10-266-02

测量电源电动势和内阻是电学部分一个很重要的实验，也是高考命题的热点，对于该实验的测量方法，在参考各类考题的基础上，归纳整理了几种常见类型。

一、用一只电压表和电流表测量

电路如图1-1所示，设被测电源电动势为E，内阻为r，滑动滑动变阻器，得到不同阻值时对应的电流表和电压表示数分别为I1、U1和I2、U2，由闭合电路欧姆定律可得

解得

误差：由于电压表要分流，测量值小于真实值E测＜ E真、r测＜ r真。减小误差的方法是尽量选用内阻较大的电压表。

图像法处理

①将 转化为 ，作出U-I图像，

如图1-2所示，此图像:

纵轴截距=E

直线斜率=r

②将 转化为 ，作出I-U图像，

如图1-3所示，此图像:

横轴截距=E

直线斜率的倒数=r

二、用两只电流表测量

电路如图2-1所示，利用已知内阻的电流表来获得路端电压。设被测电源电动势为E，内阻为r，电流表A1内阻为R。

当s1闭合s2断开时，A1示数为I，由闭合电路欧姆定律可得

当s1、s2都闭合时，A1示数为I1，A2示数为I2，由闭合电路欧姆定律可得

解得

此方法无系统误差。

三、用两只电压表测量

电路如图3-1所示，利用已知内阻的电压表来获得电路电流。设被测电源电动势为E，内阻为r，电流表V1内阻为R。

当s1闭合s2断开时，V1示数为U1，V2示数为U2，由闭合电路欧姆定律可得

当s1、s2都闭合时，V1示数为U，由闭合电路欧姆定律可得

解得

此方法无系统误差。

四、用一只电流表和电阻箱测量

电路如图4-1所示，设被测电源电动势为E，内阻为r，电流表A内阻为RA。改变电阻箱的阻值，当电阻箱的阻值为R1时，电流表示数为I1，当电阻箱的阻值为R2时，电流表示数为I2，由闭合电路欧姆定律可得

解得

E=

r=

由上式可知电流表对电源电动势无影响，对内阻有影响。若忽略电流表内阻时，则有

E= r=

此种方法使得E测= E真、r测＞ r真。减小误差的方法是尽量选用内阻较小的电流表。

图像法处理

①将 转化为 ，作出R- 图像，如图4-2所示，此图像:

直线斜率=E

︱纵轴截距︳- RA=r

计算出电动势E和内阻r。

若忽略电流表内阻时，则有 ，作出R- 图像，

如图4-3所示，此图像:

直线斜率=E

︱纵轴截距︳=r

②将 转化为 ，作出 -R图像，

如图4-4所示，此图像:

直线斜率的倒数= E

纵轴截距=

计算出电动势E和内阻r。

若忽略电流表内阻时，则有 ，作出 -R图像，

如图4-5所示，此图像：

直线斜率的倒数=电动势E

纵轴截距=

计算出电动势E和内阻r。

五、用一只电压表和电阻箱测量

电路如图5-1所示，设被测电源电动势为E，内阻为r，电压表V内阻为RV。改变电阻箱的阻值，当电阻箱的阻值为R1时，电流表示数为U1，当电阻箱的阻值为R2时，电流表示数为U2，由闭合电路欧姆定律可得

解得

由上式可看出电压表内阻对电源电动势和内阻都有影响。若电压表内阻无穷大，则有

此种方法使得E测＜E真、r测＜ r真。减小误差的方法是尽量选用内阻较大的电压表。

图像法处理

①将 转化为 ，

作出 - 图像，如图5-2所示，此图像:

直线斜率=︱纵轴截距︳=

计算出电动势E和内阻r。

若电压表内阻无穷大，则有 ，作出 - 图像，如图5-3所示，此图像:

直线斜率=

︱纵轴截距︳=

计算出电动势E和内阻r。

②将 转化为 ，

作出 - 图像，如图5-4所示，此图像:

直线斜率=

︱纵轴截距︳=

计算出电动势E和内阻r。

若电压表内阻无穷大，则有 ，

作出 - 图像，如图5-5所示，此图像：

直线斜率=

纵轴截距=

计算出电动势E和内阻r。

通过以上方法可知，对于物理实验在重视原理的基础上，

测量电源电动势教案 篇4

电动加载系统转动惯量测量及多余力矩消除方法研究

介绍了电动加载系统的系统构成,并分析了加载系统中多余力的产生机理,介绍了对转动惯量的一种动态测量方法,提出了基于这种方法的.测量系统组成及测量算法的实现,并对多余力的消除提出了一种可行的方法.在某飞行器模拟加载系统中,使用此方法进行转动惯量的测量和多余力的消除,取得了较为理想的结果,对电动加载系统的进一步研究具有参考价值.

作 者：高飞 林辉 杜晓岗 Gao Fei Lin Hui Du Xiaogang 作者单位：西北工业大学,陕西,西安,710072刊 名：计算机测量与控制 ISTIC PKU英文刊名：COMPUTER MEASUREMENT & CONTROL年，卷(期)：13(7)分类号：V217.32关键词：电动加载 角加速度 转动惯量 多余力矩