闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律 念.实验过程 一、实验步骤 1. 检查电表的指针是否指零，选择合适的电压表和电流表的量程。 2. 按如图甲的实验原理图,连接好如图乙的实物电路。 图乙 3. 连接电路，开始开关应处于断开状态，滑动变阻器阻值调到最大，如图滑片应调至最左端。 4. 闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据IbU,。用同样的方法再测量几组I、U 值,填入表格中。 1 2 3 4 5 6 U/V I/A 5. 断开开关，拆除电路,整理好器材。 6. 利用公式或U-I图像处理记录的数据，求出电源的E和r„ 【思考讨论】 用什么样的方法可以使U随I的变化更明显些科学思维 提示方法⑴为使实验中U随I的变化明显，应选用内阻较大的电池，可以用旧些的干电池,但过旧的电池 虽然内阻大，但电动势不稳定，也不宜使用； 方法2如图所示给电池串联一个定值电阻，既作为保护电阻，又可使电压表的读数有明显的变化。 二、数据处理 1. 计算法联立六组对应的U、I数据，满足关系式UiE-Lr、U2E-I2r, U3E-I3r,让第1式和第4式 联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程,这样解得三组E、r,取其平均值作为电池的 电动势E和内阻r。 2. 图像法 1 在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U-I坐标系。 2 在坐标平面内描出各组I,U值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大 致均匀分布在直线两侧。 【思考讨论】 ⑴干电池内阻较小时,U的变化较小,坐标图中数据点将呈现如图甲所示的状况，下部大面积空间得不到利 用，应怎样作图，能有效减少误差科学思维 提示为此可使坐标不从零开始,如题图乙所示，纵坐标不从零开始，把纵坐标的刻度放大，可使结果的误差 减小些。 2如图乙中，怎样计算电动势和内电阻科学思维 提示直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小一次函数的纵轴截距；直线的斜率绝对值即为 AU 电池的内阻r,即ro在利用U-I图线求r时，一定要弄清楚在你面前的U-I图线的纵坐标是否是从 A1 EEU0 零开始的,如果从零开始，则r-如果不是从零开始，则r I。/。 禽一误差分析一 1.如图甲所示的电路存在的系统误差的分析这里由于电压表分流Iv,使电流表示数I小于电池的输出电流 U I真,I真IIv,而L, U越大,Iv越大，它们的关系可用图乙表示，实测的图线为AB,经过Iv修正后的图线为 Rv K B,可看出AB的斜率绝对值和在纵轴上的截距都小于K B的斜率绝对值和在纵轴上的截距，即实测的E 和r都小于真实值。 图甲图乙 2. 图丙所示的电路存在的系统误差的分析由于电流表的分压作用，则U aU洲IV U洲IR；田为电流表的 内阻,这样在U-I图像上对应每个I应加上一修正值AUIR,\,由于R,\很小,所以在I很小时，AU趋于零,I 增大，AU也增大，理论值与测量值的差异如图丁所示,由图可知EE其,r妙r其（内阻测量误差非常大）。