v实验测量电源的电动势和内阻实验目的1.进一步理解闭合电路欧姆定律,掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法.2.掌握用图象法求电动势和内阻的方法;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.图1实验原理本实验的依据是闭合电路的欧姆定律,实验电路如图1所示.图21.公式法:改变变阻器的阻值,从电流表、电压表中读出几组U、I值,由U=________可得E=U1+I1r,E=U2+I2r,解之E=、r=,多测几组数据,分别求出几组电动势E和r的值,然后求出它们的平均值.2.图象法:改变R的阻值,多测几组U、I值.实验中至少测出6组U、I值,且变化范围要大些,然后在U-I坐标系中描点作图,所得直线与纵轴的交点即为____________,图线______的绝对值即为内阻r的值.如图2所示.实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸.实验步骤1.连接电路电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按图1连接好电路.2.测量与记录(1)把滑动变阻器的滑片移动到使接入电路的阻值最大的一端.(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1、U1).用同样方法测量几组I、U值.3.数据处理、整理器材(1)断开开关,拆除电路整理好器材.(2)取坐标纸,以________________为横轴,________________为纵轴,描绘出所记录的各组I、U值的对应点,连成U-I图线.延长U-I图线,它与坐标轴有两个交点,读取E,进一步可以算出r=__________,如图2所示.图3注意事项1.本实验采用伏安法正确的实验电路为电流表内接法(如图1所示),不要接成电流表外接法(如图3所示).2.合理选择电压表、电流表量程.测一节干电池的电动势和内阻时,电压表选3V量程,电流表选0.6A量程,滑动变阻器选0~10Ω.3.应使用内阻大些(用过一段时间)的干电池;在实验中不要将I调得过大;每次读完I和U的数据后应立即断开电源,以免干电池在大电流放电时E和r明显变化.10
4.在作U-I图线时,要使较多的点落在这条直线上,不在直线上的点应对称分布在直线的两侧,不要顾及个别偏离直线较远的点,以减小偶然误差.图45.干电池内阻较小时,U的变化较慢,此时,坐标图中数据点将呈现如图4甲所示的状况,为此,可使纵坐标不从零开始,如图乙所示,把坐标的比例放大,可使结果的误差减小些.此时图线与横轴交点不表示短路电流.另外,计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用r=||算出电池的内阻r.误差分析由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响,本实验结果E测