9实验测量电源的电动势和内阻VIP专享

九．实验：测定电池的电动势和内阻[要点导学]1．实验原理（1）根据闭合电路欧姆定律，路端电压 U=E-Ir，改变外电阻 R，测得多组 U、I，代入公式可求得多组 E、r 数值，取其平均值作为电池电动势和内电阻。实验原理如图 12—9—1 所示。（2）由公式 E=U+Ir 可得 E=IR+Ir，改变外电阻 R 可得到多组 I、r，代入公式可得多组E、r 的数值，取其平均值作为电池的电动势和内电阻。实验原理如图 12—9—2 所示。（3）由公式 E=U+Ir 可得 E=U+r，改变外电阻 R 可得到多组 U、r，代入公式可得多组E、r 的数值，取其平均值作为电池的电动势和内电阻。实验原理如图 12—9—3 所示。2．实验方法利用水果电池或选用已使用过一段时间的1号干电池做实验效果较好，因为它们的内阻较大。3．数据处理公式U=E-Ir对于一定的电池来说E，r是常量，可将U、I看做一个一次函数的表达式，它的U—I图象是一条直线；以I为横坐标，U为纵坐标，用测定的几组I、U值画出U-I图象，如图12—9—4所示，直线跟纵轴的交点即为电动势E值，直线斜率的绝对值即为内电阻r的值。4．注意事项（1）为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的1号干电池)。 （2）干电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过O.3 A，短时间放电不宜超过0.5 A，因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。 （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，个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。 （4）干电池内阻较小时，路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)，但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。5．误差分析图 12—9—1AE rSR图 12—9—2图 12—9—4E rSR图 12—9—3V（1）第一种实验电路（图12—9—1即教材中图2.9—1））U=E-Ir中的I是通过电源的电流，U是电源两端电压；本实验用图12—9—1所示的电路是存在系统误差的，这是由于电压表分流IV，使电流表示数I测小于电池的输出电流I真。 I真=I测+IV，而，U越大，IV越大，U趋于零时，IV也趋于零。∴它们的关系可用图12—9—5表示，测量图线为AB，真实图线为A/B。由图线...