2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-1讲义:第二章 恒定电流 第10节 实验:测定电池的电动势和内阻 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-1讲义:第二章 恒定电流 第10节 实验:测定电池的电动势和内阻 Word版含答案第2页

  利用依次记录的多组数据(一般6组),分别记录如表所示:

实验序号 1 2 3 4 5 6 I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6 U外/V U1 U2 U3 U4 U5 U6   

  分别将1、4组,2、5组,3、6组联立方程组解出E1、r1,E2、r2,E3、r3,求出它们的平均值

  E=,r=作为测量结果。

  2.图像法

  把测出的多组U、I 值,在U­I 图中描点画图像,使U­I 图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧,如图所示,由U=E-Ir 可知:

  (1)纵轴截距等于电源的电动势

  E,横轴截距等于外电路短路时的电流Im=。

  (2)图线斜率的绝对值等于电源的内阻r==。

  六、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U­I 图像时描点不准确。

  2.系统误差

  由于电压表分流IV,使电流表示数I小于电池的输出电流I真。I真=I+IV,而IV=,U越大,IV越大,它们的关系可用如图表示。实测的图线为AB,经过IV修正后的图线为A′B,可看出AB的斜率绝对值和在纵轴上的截距都小于A′B,即实测的E和r都小于真实值。

  七、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,防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化。

3.若干电池的路端电压变化不很明显,作图像时,纵轴单位可取得小一些,且纵轴起点可不从零开始。如图所示,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。