实验：测定电池的电动势和内阻实验目的:1.掌握测定电池的电动势和内电阻的方法.2.掌握用图象法求电动势和内电阻的方法,理解并掌握路端电压 U 与干路电流 I 的关系图象(即 U-I 图象)与纵横坐标轴交点坐标的意义以及图象斜率的意义.实验原理: 测定电池的电动势和内阻,根据闭合电路的欧姆定律,可以采用以下几种方法:图 2-9-1(1)如图 2-9-1 所示,由闭合电路的欧姆定律得:E=U+Ir 改变变阻器的阻值,从电流表、电压表中读出几组 U 和 I 的值,组成方程组可求解 E、r.(2)如图 2-9-2 所示,由闭合电路的欧姆定律得:E=IR+Ir 改变电阻箱的阻值,读出几组电流表的示数和电阻箱的阻值,组成方程组可求解 E、r. 图 2-9-2 图 2-9-3(3)如图 2-9-3 所示,由闭合电路的欧姆定律得:E=U+ 改变电阻箱的阻值,读出几组电压表的示数和电阻箱的阻值,组成方程组可求解 E、r. 参考案例: 利用图 2-9-4 甲所示的电路进行实验.改变外电路 R 的阻值,测出两组 I、U 的数值,代入方程组: 就可求出电动势 E 和内阻 r.为减小误差,多测几组 I、U 数据,求出几组 E、r 值,最后分别算出它们的平均值.(4)还可以用作图法来处理实验数据,求出 E、r 的值.在坐标纸上,I 为横坐标,U 为纵坐标,测出几组 U、I 值,画出 U-I 图象,根据闭合电路的欧姆定律 U=E-Ir,可知 U 是 I 的一次函数,这个图象应该是一条直线.如图 2-9-4(乙)所示,这条直线跟纵轴的交点表示电源电动势,这条直线的斜率的绝对值,即为内阻 r 的值. r=E/I 短或 r=｜ΔU/ΔI｜.图 2-9-4用心 爱心 专心图 2-9-5(5)电源和电阻伏安特性曲线的比较 如图 2-9-5 所示是电源的输出特性曲线,它表明了路端电压和电流 I 的关系.从图象可以看出电源的电动势E(与 U 轴的交点)、短路电流 I0 (与 I 轴的交点),据此可以求出电源的内阻 r==tanθ.θ 角越大,表明电源的内阻越大,电源的输出特性越差.图 2-9-6 注意部分电路欧姆定律的 U-I 曲线与闭合电路欧姆定律的 U-I 曲线的区别(如图 2-9-6 是部分电路的 U-I曲线). 第一,从表示的内容上区别: 图 2-9-6 是对某固定电阻而言的,纵坐标和横坐标分别代表了该电阻两端的电压 U 和通过该电阻的电流 I,反映了 I 跟 U 的正比例关系.图 2-9-5 是对闭合电路整体而言的,U 表示路端电压,I 表示通过电源的电流,图线反映 U 与 I 的制约关系. 第二,从图线总的意义上区别:图 2-9-6 表示导体的性质,而图 2-9-5...
