高中物理知識點:實驗:測定電池的電動勢和內(nèi)阻

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網(wǎng)


實驗目的:
測定電池的電動勢和內(nèi)電阻。
實驗原理:
如圖1所示,改變R的阻值,從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值,利用閉合電路的歐姆定律求出幾組ε、r值,最后分別算出它們的平均值。
此外,還可以用作圖法來處理數(shù)據(jù)。即在坐標紙上以I為橫坐標,U為縱坐標,用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象(如圖2)所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值,圖線斜率的絕對值即為內(nèi)電阻r的值。

實驗器材:
待測電池,電壓表(0-3V),電流表(0-0.6A),滑動變阻器(10Ω),電鍵,導線。
實驗步驟:
1.電流表用0.6A量程,電壓表用3V量程,按電路圖連接好電路。
2.把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大。
3.閉合電鍵,調(diào)節(jié)變阻器,使電流表有明顯示數(shù),記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1),用同樣方法測量幾組I、U的值。
4.打開電鍵,整理好器材。
5.處理數(shù)據(jù),用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內(nèi)電阻的值。
注意事項:
1、為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻宜大些,可選用已使用過一段時間的1號干電池。
2、干電池在大電流放電時,電動勢ε會明顯下降,內(nèi)阻r會明顯增大,故長時間放電不宜超過0.3A,短時間放電不宜超過0.5A。因此,實驗中不要將I調(diào)得過大,讀電表要快,每次讀完立即斷電。
3、要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù),且變化范圍要大些,用方程組求解時,要將測出的I、U數(shù)據(jù)中,第1和第4為一組,第2和第5為一組,第3和第6為一組,分別解出ε、r值再平均。
4、在畫U-I圖線時,要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè)。個別偏離直線太遠的點可舍去不予考慮。這樣,就可使偶然誤差得到部分的抵消,從而提高精確度。
5、干電池內(nèi)阻較小時路端電壓U的變化也較小,即不會比電動勢小很多,這時,在畫U-I圖線時,縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當值開始(橫坐標I必須從零開始)。但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流。不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內(nèi)阻。

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