1.计算法:由E=U1+I1r,E=U2+I2r可解得E=,r=.
可以利用U、I的值多求几组E、r的值,算出它们的平均值.
2.作图法:
(1)本实验中,为了减少实验误差,一般用图象法处理实验数据,即根据多次测出的U、I值,作U-I图象;
(2)将图线两侧延长,纵轴截距点意味着断路情况,它的数值就是电池电动势E;
(3)横轴截距点(路端电压U=0)意味着短路情况,它的数值就是短路电流;
(4)图线斜率的绝对值即电池的内阻r,即r=||=,如图4所示.
图4
四、注意事项
1.为使电池的路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表.
2.实验中不能将电流调得过大,且读数要快,读完后立即切断电源,防止干电池因大电流放电时间过长导致内阻r发生明显变化.
3.当干电池的路端电压变化不很明显时,作图象,纵轴单位可取得小一些,且纵轴起点可不从零开始.
如图5所示,此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E,但图线与横轴交点不再是短路电流,内阻要在直线上取较远的两点用r=||求出.
图5
五、误差分析
1.偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I图象时描点不准确.
2.系统误差:主要原因是电压表的分流作用,使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些.U越大,电流表的读数与总电流的偏差就越大,将测量结果与真实情况在U-I坐标系中表示出来,可以得到E测<E真,r测<r真.
例1 在"用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻"的实验中.