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课件网) 2.10 实验： 测定电池的电动势和内阻 1 一、实验目的 1．掌握伏安法测定电源的电动势和内阻的方法． 2．掌握用图象法求电动势和内阻． 2 二、实验原理 闭合电路欧姆定律 测量电动势和内阻的 三种方案 3 方案一：伏安法 实验电路图 根据公式可知：只要测出两组电压和电流，代入上式，联立方程即可求出电源的电动势和内阻 4 方案二、 根据上式可知：如果得到I、R两组数据，即可列出关于E和r的两个方程，联立两方程可求出电源的电动势和内阻 A 实验电路图 5 V 方案三： 实验电路图 由上式可知：如果得到U、R的两组数据，同样能通过解方程组求出E、r 6 三、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、铅笔． 7 四、实验操作 1．实验步骤 (1)电流表用0.6 A量程， 电压表用3 V量程， 按图所示连接好电路． (2)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． 8 (3)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，填入表格中. 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组 U/V I/A (4)断开开关，拆除电路，整理好器材． 9 v A 实验电路及其实物连线图 甲 数据处理 数据的处理方法 公式法 图象法 11 把所测量的数据代入U = E?Ir， 计算出 ， 同理，把其它几组 r2、r3、E2、E3算出来， 用公式， 即为所测电源的电动势和内阻。 公式法 图象法 E I短 （1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E （2）图象在横轴上的截距为短路电流I短 （U=0） （3）图象斜率的绝对值为电源内阻 U0 由U =E -Ir 可知，U 是I 的一次函数。 （I=0） I/A U/V 0 图象在横轴上的截距还是短路电流吗？ 讨论:将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么情况? 0 1.5 1.0 0.8 0.4 0.6 0.2 1.1 1.2 1.3 1.4 U I 不考虑 在坐标纸上以电流I 为横轴，路端电压U 为纵轴，描点连线画出U-I 图线，并延长U-I 图线与坐标轴相交， （1）图线跟纵轴的交点即为电动势E的值； （2）图线斜率的绝对值即为内阻的值。 I/A U/V 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.1 1.2 1.4 1.3 丙 1.5 U/V 0 0.5 1.0 1.5 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 甲 I/A 乙 0.5 1.0 1.5 U/V 0.2 0.3 0.4 0.5 0 0.1 0 五、重要注意事项 （1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片位置 （2）为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的干电池． （3）实验中将电流不要太大，每次读完数后立即断电 （4）画U--I 图，描点连线时，应使图线通过尽可能多 的点，使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧， 偏离直线太远的点可舍去。 （5）画U--I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始， 横坐标必须从0开始 (这时图线与横轴的交点不再是短路电流) 六、误差分析 1．由读数不准和电表线性不良引起误差． 2．用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差． 3．测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化． 4．电压表和电流表的内阻影响而导致的误差． 17 A V 电压表示数 电流表示数 误差原因:电压表分流 适用条件：测量小阻值电阻，即 思考：E测和E真的大小关系？r测和r真的大小关系？ 根据闭合回路欧姆定律，两次测量的方程为： A V 甲 若考虑两表内阻，应用欧姆定律有： 真实值 测量值 0 E = U + Ir E测
r真 E测 注意：当外电路断路时，UA=0，则U测=E， ... ... 
