实验报告_测定电池的电动势和内阻.docVIP

实验：测定电池的电动势和内阻

【实验目的】

1、学习测量电源电动势和内阻的方法

一、实验原理

1、伏安法：电路如图所示。电源电动势E、内电阻r与路端电压U的关系：。若测出（U1、I1）、（U2、I2）两组数据则可列出

方程组解得E=，

r=。

2、利用电流表和电阻箱：电路如图所示。若测出两组（I1，R1）、（I2，

E=

R2）数据可列出方程解得E=，

E=

r=。

3、利用电压表和电阻箱：电路如图所示。若测出两组（U1，R1）、（U2，

E=

R2）数据可列出方程解得E=，

E=

r=。

图像法处理数据：

（1）由U=E－Ir可知，U—I图像是一条斜向下的。

（2）纵轴的截距等于电源的，横轴的截距等于外电路短路时的电流I0=。

（3）直线斜率的绝对值等于电源的，即

，θ越大，表明电源的内阻。

以伏安法测E、r为例：

二、实验器材：被测电池、、电压表、、开关、导线等。

三、实验操作步骤：

1、按实验电路把器材连接好，注意选取适当的电流表、电压表的量程。

2、把滑动变阻器的滑动片移到一端，使接入电路部分的电阻最大。

3、闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数。

4、用同样的方法，测量几组U、I数值并记录下来。

5、断开开关、整理好器材。

6、根据测量的数据求得E、r。

四、伏安法测E、r的数据处理方法：

1、平均值法：利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值。=，=。

1

2

3

4

5

6

平均值

U/V

I/A

E/V

R/Ω

2、图像法：描点，绘出U-I图象，得出E=，r=

三、注意事项

1、使用内阻大些（用过一段时间）的干电池。在实验中不要将电流I调的过大，一般不超过0.5A。

2、测出不少于6组（I、U）数据，且I、U变化范围尽量大些。

3、在画U—I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。

4、干电池内阻较小时U的变化较小，坐标图中数据点将呈现如右图甲所示的状态，下部分大面积空间得不到利用，为此可使纵坐标不从零开始，如右图乙所示。把纵坐标的比列放大，可使结果的误差减小些。此时图线与横轴的交点不表示短路电流。

5、合理选择电压表与电流表的量程可以减小读数误差，电压表选取0~3V的量程，电流表选取0~0.6A的量程。

四、误差分析：由于电压表的分流，电动势E、内阻r的测量值都小于真实值。