内容正文:
实验九 测定电源的电动势和内阻
1.测定电源的电动势和内阻.
2.掌握用图象法求电动势和内阻.
1.实验依据闭合电路欧姆定律.
2.实验电路:如图
3.E和r的求解:由U=E-Ir得:
解得:
4.作图法处理数据,如图所示.
(1)图线与纵轴交点为E.
(2)图线与横轴交点为
(3)图线的斜率绝对值表示
电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔.
一、实验步骤
1.电流表用0.6 A量程,电压表用3 V量程,按实验电路图连接好电路.
2.把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端.
3.闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1).用同样方法测量几组I、U值.填入表格中.
4.断开开关,拆除电路,整理好器材.
【锦囊妙诀】滑动变阻为外电阻,列表记录两表读数,电压变化便于作图,U轴起点要看清楚,求解E、r要用U -I图.
二、数据处理
1.设计表格,将测得的几组U、I值填入表格中.
第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组
U/V
I/A
2.列方程组求解电动势和内阻的大小
根据以上三组方程分别求出E、r,再取其平均值作为电源的电动势E和内阻r.
3.用图象法处理数据
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,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,则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电池的内阻r,
即
1.偶然误差
(1)由读数不准和电表线性不良引起误差.
(2)用图象法求E和r时,由于作图不准确造成误差.
2.系统误差
(1)若采用甲图,其U-I图象如乙图所示.
由于电压表的分流作用造成误差.
结论:
①当电压表示数为零时,IV=0,IA=I短,短路电流测量值=
真实值.
②E测<E真.
③因为 所以r测<r真.
(2)若采用丙图,其U-I图象如丁图所示.
由于电流表的分压作用造成误差.
结论:
①E为真实值.
②I短测<I短真.
③因为 所以r测>r真,r测为r真和RA的串联值,由于
通常情况下电池的内阻较小,所以这时r测的误差非常大.
1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些(选用已