實(shí)驗(yàn)測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

1、實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?知道測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)一步感受電源路端電壓隨電流變化的關(guān)系2學(xué)會(huì)根據(jù)圖象合理外推進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法3嘗試分析電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量誤差， 了解測(cè)量中減小誤差的方法4培養(yǎng)仔細(xì)觀察、 真實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和實(shí)事求是的品質(zhì)二、實(shí)驗(yàn)原理伏安法測(cè)電動(dòng)勢(shì)E 和內(nèi)阻 r 由閉合電路的歐姆定律得： EU Ir ，用電壓表測(cè)得路端電壓，用電流表測(cè)干路中的電流，通過(guò)改變電路中的電阻， 測(cè)出兩組 U、I 數(shù)據(jù)，就可以列出兩個(gè)關(guān)于 E、r 的方程： EU1I1r，EU2I2r，聯(lián)立兩方程就可以解出結(jié)果三、實(shí)驗(yàn)器材待測(cè)電池一節(jié)，電流表、電壓表各一個(gè)，

2、滑動(dòng)變阻器一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干四、實(shí)驗(yàn)步驟1確定電流表、電壓表的量程，按照電路原理圖把器材連接好2把滑動(dòng)變阻器滑片移到電阻最大的一端3閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，讀出電壓表示數(shù) U 和電流表示數(shù) I，并填入事先繪制好的表格4多次改變滑片的位置， 讀出對(duì)應(yīng)的多組數(shù)據(jù)，并一一填入表中 .實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456I /A U/ V5.斷開開關(guān)，整理好器材五、數(shù)據(jù)處理為減小測(cè)量誤差，本實(shí)驗(yàn)常選用以下兩種數(shù)據(jù)處理方法：1公式法將依次記錄的多組數(shù)據(jù) (一般 6 組)填入下表，如表所示：實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456I/AI1I2I3I4I5I6U/VU1U2U3U4U5U6分別將 1、4 組， 2

3、、5 組， 3、6 組聯(lián)立方程組解出E1、r1，E1E2E3r1r2r3E2、r2，E3、r3，求出它們的平均值E3，r3作為測(cè)量結(jié)果2圖象法把測(cè)出的多組 U、I 值，在 U-I 圖中描點(diǎn)畫圖象，使 U-I 圖象的直線經(jīng)過(guò)大多數(shù)坐標(biāo)點(diǎn)，使不在線上的坐標(biāo)點(diǎn)大致分布在直線的兩側(cè)，如圖所示，由UEIr 可知：(1)縱軸截距等于電源的電動(dòng)勢(shì)E，橫軸截距等于外電路短路E時(shí)的電流 I 短 r .UE(2)直線斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻r|I |I短 .(3)若電源內(nèi)阻 r0(理想電源 )，則 UE.六、誤差分析1偶然誤差主要來(lái)源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U-I 圖象時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確2系統(tǒng)誤差主要原因是電壓表

4、的分流作用，使得電流表上讀出的數(shù)值比實(shí)際的總電流 (即流過(guò)電源的電流 )要小一些 U 越大，電流表的讀數(shù)與總電流的偏差就越大， 將測(cè)量結(jié)果與真實(shí)情況在U-I坐標(biāo)系中表示出來(lái)，如圖所示，可見E 測(cè) <E 真 ，r 測(cè) <r 真七、注意事項(xiàng)1為了使路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用舊的干電池2電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動(dòng)勢(shì) E 會(huì)明顯下降，內(nèi)阻 r 會(huì)明顯增大，故長(zhǎng)時(shí)間放電不宜超過(guò)0.3 A，短時(shí)間放電不宜超過(guò)0.5 A因此，實(shí)驗(yàn)中不要將I 調(diào)得過(guò)大，讀電表示數(shù)要快，每次讀完后應(yīng)立即斷電3選用內(nèi)阻適當(dāng)大一些的電壓表4電壓表、電流表應(yīng)選擇合適的量程， 使測(cè)量時(shí)偏轉(zhuǎn)角大些，以減小讀數(shù)的相對(duì)誤差5當(dāng)路端電壓變化不是很明顯時(shí)，作圖象時(shí)，縱軸單位可以取得小一些，且縱軸起點(diǎn)可以不從零開始6畫 U-I 圖象時(shí)，要使較