测定电源的电动势和内阻实验过程1.连接电路:电流表用 0.6 A 量程,电压表用 3 V 量程,按实验电路图连接好电路。2.测量与记录:(1)把变阻器的滑片移动到阻值最大的一端。(2)闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1)。(3)用同样方法测量出多组 I、U 值,填入表格中。(4)断开开关,拆除电路,整理好器材。数据处理 设计表格,将测得的六组 U、I 值填入表格中。第 1 组第 2 组第 3 组第 4 组第 5 组第 6 组U/VI/A方法一:列方程组计算求解。(1)联立六组对应的 U、I 数据,数据满足关系式 U1=E-I1r、U2=E-I2r、U3=E-I3r…(2)让第 1 式和第 4 式联立方程,第 2 式和第 5 式联立方程,第 3 式和第 6 式联立方程,这样解得三组 E、r,取其平均值作为电池的电动势 E 和内阻 r 的大小。方法二:图像法处理数据。(1)在坐标纸上以路端电压 U 为纵轴、干路电流 I 为横轴建立 U-I 坐标系。(2)在坐标平面内描出各组(I,U)值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧。(3)直线与纵轴交点的纵坐标值即为电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距),直线斜率的绝对值即为电池的内阻 r 的大小,即 r=。误差分析1.偶然误差:(1)读数不准引起误差。(2)用图像法求 E 和 r 时,由于作图不准确造成误差。2.系统误差:(1)若采用甲图电路,由于电压表的分流作用造成误差,电压值越大,电压表的分流越多,对应的 I 真与 I 测的差越大。其 U-I 图像如乙图所示。结论:①E 测r 真。注意事项1.为了使电池的路端电压变化明显,应选内阻大些的电池(选用已使用过一段时间的干电池)。2.在实验中不要将 I 调得过大,每次读完 U 和 I 的数据后应立即断开电源,以免干电池在大电流放电时极化现象严重,使得 E 和 r 明显变化。3.要测出不少于 6 组的(I、U)数据,且变化范围要大些。4.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)。但这时图线与横轴的交点不再是短路电流,而图线与纵轴的交点仍为电源电动势,图线斜率的绝对值仍为内阻。
