内容正文:
第二章《恒定电流》
第九节
《实验:测定电池的
电动势和内阻》
例题:如图,R1=14Ω,R2=9Ω,当开关处于位置
1时,电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置
2时,电流表读数I2=0.3A。求电源的电动势
E和内电阻r。
E
r
A
R1
R2
2
1
一、实验原理
1、U-I法:E=U+Ir
2、I-R法:E=IR+Ir
r
I
U
E
r
I
U
E
2
2
1
1
+
=
+
=
r
R
U
U+
E=
3、U-R法:
I-R法:
U-R法:
U-I法:
A
R
S
V
R
S
A
V
S
R
1、电路选择
一般采用甲图电路误差较小
甲图:误差来源于电压表的分流作用
乙图:误差来源于电流表的分压作用
二、U-I法电路和器材的选择
适宜测小内阻电源
适宜测大内阻电源
A
V
S
甲
R
A
V
S
乙
R
2、器材选择:
安培表:
0~0.6A
伏特表:
0~3V
滑动变阻器:
阻值较小的,最大阻值10~20Ω
被测干电池:
电键和导线
1、按原理图连接实物图
三、实验步骤
A
V
S
甲
R
*
2、把变阻器的滑片移到一端使其阻值最大
3、闭合电键,调节变阻器,使电流表的读数有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量并记录几组U,I值。(6组)
4、断开电键,整理好器材
*
方法一:公式法
从电流表和电压表中读取两组I、U的值,代入方程组联立求解,算出E、r取平均值.
四、数据处理
E
I短
方法二:图象法
在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出几组的U,I值画出U-I图像.
E
E等于U轴截距
r等于直线的斜率的绝对值
E
I
r
=
短
五、注意事项
1、本实验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻值最大位置处.
2、使用内阻较大一些的旧电池. 在实验中不要将电流调得太大,每次读完数后立即断电,以免使电动势和内阻发生变化.
3、要测出6组I、U数据,且变化范围要大一些.
4、画U-I图线时,应使图线通过尽可能多的点,并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点可舍去.
*
六、误差分析
测量误差来自于电压表的分流:干路电流等于流过电流表的电流和电压表电流之和。
A
V
S
甲
R
$$