测定电池的电动势和内阻
日期:【实验目的】
年月
日实验小组成员:
1.掌握测定电池电动势和内阻的方法;2.学会用图象法分析处理实验数据。【实验原理】1.如图1所示,当滑动变阻器的阻值改变时,电路中路端电压和电流也随之改变根据闭合电路欧姆定律,可得方程组:
U1I1r。U2I2r
图1实验电路图
由此方程组可求出电源的电动势和内阻
UU1I1U2I2U1,r2。I1I2I1I2
2.以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组U、I值画出UI图象,将所得的直线延长,则直线跟纵轴的交点即为电源的电动势值,图线斜率的绝对值即为内阻r的值;也可用直线与横轴的交点I短与ε求得r【实验器材】干电池1节,电流表1只(型号:只(型号:电阻,量程:,量程:),电压表1A,
I短
。
),滑动变阻器1个(额定电流
Ω),开关1个,导线若干。
【实验步骤】1.确定电流表、电压表的量程,按电路图连接好电路。
f2.将滑动变阻器的阻值调至最大。3.闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录电流表和电压表的示数。4.用与步骤3同样的方法测量并记录68组U、I值5.断开开关,整理好器材。6.根据测得的数据利用方程求出几组ε、r值,最后算出它们的平均值。7.根据测得的数据利用UI图象求得ε、r。【数据记录】
表1电池外电压和电流测量数据记录
序号项目U(V)I(A)
1137012
2132020
3124031
4120035
5110050
6105057
【数据处理】1用方程组求解ε、r
表2电池的电动势ε和内阻计r算记录表
项目组别第一组(1、4)第二组(2、5)第三组(3、6)
电动势ε(V)
内阻r(Ω)
2法求出
平均值
用图象ε、r(画
在下面方框中)
f图2电池的U-I图象
【实验结论】由U-I图象得:电池的电动势ε【误差分析】1.系统误差以实验电路图1进行原理分析。根据闭合电路欧姆定律:EUIr,本实验电路中电压表的示数是准确的,而电流表的示数比通过电源的实际电流小,所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差,滑动变阻器R的阻值应该小一些,所选用的电压表的内阻应该大一些。V,rΩ。
图3
系统误差分析图
f2.偶然误差读数、描点、画线时等。【注意事项】1.应当选择比较旧的干电池,可用一节或两节1号干电池串联,连接处要用焊接。2.注意合理选用电压表、电流表和滑动变阻器。3.干电池在大电流放电时极化现象很严重,电动势ε会明显下降,内阻r会r