文档介绍：山东省临朐实验中学高二物理学案:实验:测定电源电动势和内阻
【实验目的】
(1)掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法。
(2)学会利用图线处理数据的方法。
【实验原理】
(1)原理
由闭合电路欧姆定律  E=U+Ir。可以采用以下的电路图:
这几种方法均可测量。
本实验选择用表测量。
采用图1:示数准确  示数偏小
采用图2:示数准确  示数偏大
选用哪种方式,要根据实际测量的需要确定,现在要想测出电源的内阻,如果采用图1方式,最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和,而两者相差又不太多,这样一来误差就会比较大,所以应采用图2的电路图。
明确各仪器的规格:
电流表0~,电压表0~3V量程。
滑动变阻器0~50Ω。
此外,开关一个,导线若干。
【实验器材】
电流表,电压表,滑动变阻器,开关,两节电池,电池盒,一小电阻(可充当电源内阻),导线若干。
【实验内容】
。,电压表用3伏量程,滑动变阻器置于阻值最大位置。
,记下这时电流表和电压表的示数。依次减小滑动变阻器的阻值,读出相应的U、I值。将读数填入表1中。
表1
次
数
物
理
量
1
2[
3
4[
5
6
I(安)
 
 
 
 
 
 
U(伏)
 
 
 
 
 
 
【数据处理】
,r。
将第1、4次测得的U、I值代入公式,求出E和r。
同理,由第2、5次,第3、6次的测量结果可求出相应的E和r。然后求出干电池的电动势和内电阻的平均值。
,r
在坐标纸上,用横轴表示电流I,纵轴表示路端电压U,选取适当比例,描出所记录的各组数据所对应的点,将这些点连成一条直线。如图,连线应使尽可能多的点在直线上,并使直线两边的点尽可能对称。
明确:
①图线的纵坐标是路端电压,它反映的是:当电流强度I增大时,路端电压U将随之减小,U与I成线性关系,U=E-Ir。也就是说它所反映的是电源的性质,所以也叫电源的外特性曲线。
②电阻的伏安特性曲线中,U与I成正比,前提是R保持一定,而这里的U-I图线中,E、r不变,外电阻R改变,正是R的变化,才有I和U的变化。
实验中至少得到5组数据,画在图上拟合出一条直线。要求:使多数点落在直线上,并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等,这样,可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度。
讨论:将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么情况?
说明:①A、B两点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。
②由于r一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算r时选取直线上相距较远的两点求得。
【注意事项】
(~),如果电路短路,电路中电流过大,会损坏电表和电池,因而调节滑动变阻器时要防止电阻为零的情况发生。
,随着电池使用时间的增加,它的电动势减小,内电阻增加。。如果是新电池,,使用前应用小电流放一下电,