实验五测定电池的电动势和内阻.docVIP

用DIS测电源的电动势和内阻 实验目的 测量干电池的电动势和内阻。 实验器材 DIS、电学实验电路板、滑线变阻器、待测干电池、导线等。 实验原理 改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算机，自动生成U－I图线，由图线得出电动势和内阻。电路图如图所示。 实验步骤 1．把电压、电流传感器分别接入数据采集器第一、二输入口； 2．将实验电路板的开关S断开，电压、电流传感器的测量夹分别接入实验板的Us、I端； 3．连接滑动变阻器R′，并把阻值调到最大，开关S闭合； 4．打开“计算表格”，改变滑动变阻器的触点，使其阻值逐渐减小，同时点击“手动”按钮，记录几组不同的电压、电流值； 5．打开“坐标绘图”界面，设x轴为“I2”，y轴为“U1”，点击“直线拟合”，得实验结果如图所示； 6．根据上图所示，拟合直线方程为 ，测得电动势为 ，内阻为 。 数据处理 1．用公式法计算ε，r。 将第1、2次测得的U、I值代入公式 ε＝U1＋I1r ε＝U2＋I2r 求出ε＝，r＝＝－ 同理，由第3、4次，第5、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。 2．用图象法求ε，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I和U值的对应点．将这些点连成一条直线。从图线与U坐标轴的交点确定出电池的电动势，由图线斜率可求内电阻。如图所示，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。 在线上任意再取另两点P、Q，找出对应坐标（UP，IP）（UQ，IQ），求出斜率r＝。 思考题 1．用图象法求ε和r有什么好处？U－I图象的数学表达式是怎样的？ 2．使用作图法寻找规律，测定数据多一些好还是少一些好？假如实验中有一个数据点偏离较大，作图时要不要去考虑这一个点？ 3．为什么坐标系原点的纵轴坐标常常不取零值？这样做有什么好处？ 4．只有电压表怎样测量ε和r？ ε＝U＋r　　　　　　　　　　　 ＝＋ －图线纵轴截距表示 ，斜率表示 。 5．只有电流表怎样测量ε和r？ ε＝IR＋Ir　　　　　　　　　　 　＝＋R －R图线纵轴截距表示 ，斜率表示 。 相关习题 在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中，已有待测电池、电键和导线，还需配合下列哪一组器材，可以达到实验目的（ ） （A）一只电流表和一只电阻箱 （B）一只电压表和一只电阻箱 （C）一只电流表、一只电压表和一只滑线变阻器 （D）一只电流表和一只滑线变阻器 用电流表和压表测电池电势和内电阻的实验中，图中为所需器件图。 （1）请你用实线代替导线把它们连成实验电路，两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动左端时其电阻值最大。 （2）一位同学记录的6组数据见表，试根据这些在图中画出U－I图线，根据图线求出电池的电动势为 V，内阻为 Ω。 I／A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U／V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05 图1 图2 在用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中，右图是某一同学的实际接线图．他接线有一处错误，改正此错误，只须去掉一根导线，这根导线的编号是______。 某学生在做“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，根据测出的数值作出了电池A和电池B的U－I图象如图所示。从图上可以看出电池A的内电阻 电池B的内电阻（填“大于”或“小于”），若某一电阻分别接到电池A和电池B上后，该电阻器消耗的功率相等，则此电阻器的阻值为 欧。 （2004上海）在测定一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2Ω）的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A 电压表量程为15V，B 电压表量程为3V，A变阻器为（20Ω，3A），B变阻器为（500Ω，0.2A）。 电压表应该选 （填A或B），这是因为 ； 变阻器应该选 （填A或B），这是因为___________________________。 （2007松江）用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻r，所（A）电压表0～3～15V；（B）电流表0～0.6～3A；（C）变阻器R1（总电阻20Ω）；（D）变阻器R2（总电阻100Ω）；以及电键S和导线若干1）电压表电表变