用伏安法测量电源的电动势和内电阻

测量电池的电动势和内电阻一、实验原理：电源的路端电压U与干路电流I满足以下关系式：EUIr测出多组电源的路端电压U与干路电流I，则：11EUIr22EUIr任取两组实验数据，如1、2两组，解得：为了减小实验误差，选取的两组数据应“相距较远”。2121UUrII121221UIIUEII本方法思路简单，但不能充分利用多组实验数据减小偶然误差，可用图象法求电动势和内阻，后一种方法显得直观，可有效地减小偶然误差。路端电压和电流I的关系EIrrEUI外以U外为纵坐标，I为横坐标，在平面直角坐标系中的图线称为电源的伏安特性图线。E0U外IabaUaIbIbUababUUrkII短路电流EImr开路电压短路电流以下是测量干电池的电动势和内电阻的两个备用方案，哪个方案更合适？12方案1的误差是由于电压表的分流作用使得电流表的读数IA＜干路的电流I。IAIVIUIEr()VAVUIIrE()VVAVUUIrER(1)VAVrUIrER11VVAVUIrRrRrE这说明了方案1测量电源的电动势和内电阻的测量值分别为：1VEErR1VrrrR由于实验室提供的电表满足RV＞＞r，本方案的误差可忽略不计。0UEEmI这是用理想电压表与实际电压表测得的伏安特性曲线的比较方案2的误差是由于电流表的分压作用使得电压表的读数UV＜电源的路端电压U。UVUAUUIErVAAUUrIEVAAAUIRrIE()AVArRUIE这说明了方案2测量电源的电动势和内电阻的测量值分别为：EEArrR由于实验室提供的电表不满足RA＜＜r，本方案的误差不可忽略。这是用理想电流表与实际电流表测得的伏安特性曲线的比较0UEmImI训练：在用伏安法测量电池的电动势和内电阻的实验中，右图是某一同学的实际接线图，他接线有一处错误，改正此错误，只须去掉一根导线，请在你选定的导线上打“×”×一位同学记录的6组数据见表，试根据这些数据在右图中画出U－I图线，根据图线读出电池的电动势E=V，r=Ω。I/AU/V0.121.370.201.320.311.240.321.180.501.100.571.051.101.001.201.301.401.501.600.100.000.200.300.400.500.600.70/UV/IAI/AU/V0.121.370.201.320.311.240.321.180.501.100.571.051.101.001.201.301.401.501.600.100.000.200.300.400.500.600.70/UV/IAI/AU/V0.121.370.201.320.311.240.321.180.501.100.571.051.101.001.201.301.401.501.600.100.000.200.300.400.500.600.70/UV/IA一位同学记录的6组数据见表，试根据这些数据在右图中画出U－I图线，根据图线读出电池的电动势E=___V，r=___Ω。I/AU/V0.121.370.201.320.311.240.321.180.501.100.571.051.101.001.201.301.401.501.600.100.000.200.300.400.500.600.70/UV/IA剔除粗差I/AU/V0.121.370.201.320.311.240.321.180.501.100.571.051.101.001.201.301.401.501.600.100.000.200.300.400.500.600.70/UV/IA1.451.450.652.2EVrI/AU/V0.121.370.201.320.311.240.321.180.501.100.571.051.101.001.201.301.401.501.600.100.000.200.300.400.500.600.70/UV/IA1.451.451.000.650.69EVr测电动势和内阻的其他设计电流表准确测定干路电流因电流表分压电阻箱电压略小于路端电压电压表准确测定路端电压因电压表分流电阻箱电流略小于干路电流换元线性回归ErIR11RIrEE1ErRIEURrU111rEEURIRIrEUEUrR