[지식 준비]
1. 실험 목적
폐회로의 옴의 법칙을 이용하여 배터리의 기전력과 내부 저항을 구합니다.
2． 실험 원리
(1) 폐쇄 회로 옴의 법칙 E = U + Ir에 따라 외부 회로의 저항이 각각 R1 및 R2일 때 E = U1 + I1r 및 E = U2 + I2r이 될 수 있습니다. 기전력 E와 내부저항 r을 출력한다. 서로 다른 부하에서 전원 공급 장치의 출력 전압과 출력 전류를 측정하면 전원 공급 장치의 기전력과 내부 저항을 계산할 수 있음을 알 수 있습니다.
(2) 오차를 줄이기 위해서는 최소 6세트의 U, I 값을 측정해야 하며, 변화폭이 더 커야 합니다. 그런 다음 U-I 다이어그램에 점을 그려서 구합니다. 그래프의 수직 절편과 기울기에서 벗어나는 E, r
3. 실험장비
테스트된 배터리(건전지), 전류계, 전압계, 슬라이딩 가변저항기, 전기키 및 전선 등
4. 탐색 과정
(1) 전류계와 전압계의 범위를 결정하고 오른쪽 그림의 회로에 따라 장비를 연결한다.
(2) 가변저항 슬라이더를 한쪽 끝으로 이동하여 저항을 최대화합니다.
(3) 전기 키를 닫고 전류계에 숫자가 명확하게 표시되도록 가변 저항을 조정합니다. 전류계와 전압계 세트의 판독값을 기록하고 동일한 방법을 사용하여 여러 세트의 I 및 U 값을 측정하고 기록합니다.
(4) 전기 키를 분리하고 장비를 정리합니다. >
( 5) 데이터 처리: U-I 다이어그램에서 E와 r을 계산하거나 찾는 원리에 따른 방법을 사용합니다.
5. 참고
(1) 이 실험에서 전기 키 S가 닫히기 전에 배리스터 슬라이드는 최대 저항 지점에 있어야 합니다.
(2) U-I 그래프를 그릴 때 실수로 읽은 오류로 인해 그려진 점이 직선이 아닌 경우 그래프를 그릴 때 최대한 많은 점을 통과하여 그려야 합니다. 직선 위에 있지 않은지 확인하십시오. 선의 양쪽에 균등하게 분포되어 정확도가 향상됩니다.
(3) U-I 그래프를 그릴 때 세로축의 눈금은 반드시 0부터 시작할 필요는 없고 측정된 데이터를 기준으로 적절한 값부터 시작한다(가로축은 0부터 시작해야 한다) ． 그러나 이때 그래프와 가로축의 교차점은 더 이상 단락전류가 아니지만, 그래프와 세로축의 교차점은 여전히 기전력 E이고 그래프 기울기의 절대값이다. 여전히 내부 저항 r입니다.
[동기 튜토리얼]
예시 1 전류계와 전압계를 이용하여 배터리의 기전력과 내부 저항을 측정하는 실험에서 전류계와 전압계의 내부 저항 다음은 각각 0.1Ω과 1kΩ을 사용했습니다. 다음은 각각 실험 회로도와 필요한 장치 다이어그램입니다.
(1) 아래 그림의 연결을 그리고 회로도에 따라 장치를 실험 회로에 연결해 보십시오.
I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
(2) 동급생이 녹음한 6개 참조 이 데이터를 바탕으로 아래 그림의 U-I 그래프를 그려보세요. 이미지를 기반으로 배터리의 기전력 E = V를 읽고 배터리 기반의 내부 저항 r = Ω을 찾아보세요. 이미지에.
실시예 2 건전지의 기전력과 내부저항을 측정하기 위한 실험에서는 다음과 같은 장비를 준비하였다.
① 건전지(기전력은 약 1.5v, 내부저항) 저항은 1.0Ω 미만) ② 전류계(풀 바이어스 전류 3mA, 내부 저항 Rg=10Ω)
③ 전류계(0~0.6A, 내부 저항 0.1Ω) ④ 슬라이딩 가변 저항 Rl(0~20Ω, 10A)
⑤ 슬라이딩 가변저항기 R2 (0~100Ω, 1A) ⑥ 고정값 저항기 R3=990Ω
7 여러 개의 스위치 및 전선
(1) 보다 편리하고 정확한 측정을 위해 사용해야 할 슬라이딩 가변저항기는 (문자코드를 입력하세요)
(2) 본 질문에 제공된 장비를 이용하여 설계한 실험회로도를 그려주세요.
(3) 오른쪽 상단의 그림은 학생이 설계한 실험을 바탕으로 그린 I1-I2 그래프입니다(I1은 전류계 표시, I2는 전류계 표시), 그래프에서 알 수 있는 것은 테스트 중인 배터리의 기전력은 E = V이고, 내부 저항 r = Ω입니다.
[동기화 감지]
1. "배터리의 기전력 및 내부 저항 측정" 실험에서 측정 목적을 달성하기 위해 테스트할 배터리, 스위치 및 전선과 함께 다음 장비 중 어떤 장비를 사용할 수 있는지 ( )
A. 전류계와 슬라이딩 가변저항기 B. 전류계와 전압계
C. 전류계와 저항 상자 D. 전압계 및 저항 상자
2. 배터리의 기전력 및 내부 저항을 측정하는 실험에서 배터리 외에 다음 장비 세트를 사용하여 실험을 수행할 수 있습니다. ( )
A. 전압계, 전류계 및 슬라이딩 가변저항기 B. 전압계 및 슬라이딩 가변저항기
C. 전류계 및 저항 상자 D. 전압계와 저항박스
3. 실험군은 전압전류법을 이용하여 두 개의 건전지의 기전력과 내부저항을 측정하였다. 실험회로는 스위치 S를 닫기 전과 같이 연결하였다. 바로잡아야 할 세 가지 주요 오류가 있으며, 이 세 가지 오류를 수정하는 것은 다음과 같습니다.
4. 전압계, 저항 상자, 전기 키 및 전선이 주어지면 옴의 폐회로 법칙을 기반으로 오래된 배터리의 기전력과 내부 저항을 측정하는 방법은 무엇입니까?
(1) 회로도를 그린다.
(2) 실험 중 저항 상자를 45Ω으로 설정하면 전압계에 0.90V가 표시되고, 위 그림과 같이 저항 상자를 Ω으로 설정하면 전압계는 다음과 같이 표시됩니다. 위의 그림을 보면 V입니다.
(3) 위의 실험 데이터를 바탕으로 이 건전지의 기전력 E=V를 계산할 수 있습니다.
5. 직렬로 연결된 2개의 건전지로 구성된 배터리 팩의 기전력 E와 내부 저항 r(약 수 Ω)을 측정하는 데 필요합니다. 전압계 V( 범위 3V, 내부 저항 1kΩ). 전압계 V2(범위 15V, 내부저항 2kΩ), 저항박스(0~9999Ω), 전기키, 전선 여러개. 학생은 15V 범위의 전압계를 사용하여 그림과 같이 회로에 연결했습니다. 실험 단계는 다음과 같습니다.
(1) 전기 키 S를 닫고 저항 값을 조정합니다. 저항 상자 R ~ R1=10Ω의 전압계 판독값은 U1입니다.
(2) 저항기 상자 R의 저항 값을 R2 = 20Ω으로 조정하고 전압계의 판독값은 U2입니다. 방정식 U1 = E-U1r/R1, U2 = E-U2 /R2 Out E, r 실험오차를 줄이기 위해 위의 실험에서 장비의 선택과 실험절차에서 어떤 개선이 이루어져야 하는가?