210實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻習(xí)題(已修改)
2025-04-05 04:10 本頁面
【正文】 實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻一、實驗?zāi)康?．進一步熟練電壓表、電流表、滑動變阻器的使用。2．學(xué)會用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻。3．學(xué)會利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)。二、實驗原理實驗電路如圖所示，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，改變R的阻值，測出兩組U、I的值，即可得到兩個歐姆定律方程三、實驗器材待測電池一節(jié)，電流表(0～ A)、電壓表(0～3 V)各一塊，滑動變阻器一只，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。四、實驗步驟1．選定電流表、電壓表的量程，按照電路圖把器材連接好。2．把滑動變阻器滑片移到電阻最大的一端(圖中左端)。3．閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，讀出電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，并填入事先繪制好的表格(如下表)。，讀出對應(yīng)的多組數(shù)據(jù)，并一一填入表中。5．?dāng)嚅_電鍵，整理好器材。五、數(shù)據(jù)處理1．公式法把測量的幾組數(shù)據(jù)分別代入E＝U＋Ir中，然后兩個方程為一組，解方程求出幾組E、r的值，最后對E、r分別求平均值作為測量結(jié)果。2．圖象法(1)以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)幾組I、U的測量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點。(2)用直尺畫一條直線，使盡量多的點落在這條直線上，不在直線上的點，能大致均衡地分布在直線兩側(cè)。(3)如圖所示①圖線與縱軸交點為E。②圖線與橫軸交點為I短＝。③圖線的斜率表示r＝。六、誤差分析1．偶然誤差有讀數(shù)視差和用圖象法求E和r時，由于作圖不準(zhǔn)確而造成的偶然誤差。2．系統(tǒng)誤差(1)采用如圖甲所示電路在理論上E＝U＋(IV＋IA)r，其中電壓表示數(shù)U是準(zhǔn)確的電源兩端電壓。實驗中忽略了通過電壓表的電流IV，從而形成誤差(如圖乙中帶箭頭線段所示)，而且電壓表示數(shù)越大，IV越大。從圖象角度看：①當(dāng)電壓表示數(shù)為零時，IV＝0，IA＝I短，因此短路電流測量值＝真實值；②E測E真；③因為r測＝，所以r測r真。(2)如果采用如圖甲所示接法，則IA為電源電流真實值，理論上有E＝U＋UA＋IAr，其中的UA不可知，從而造成誤差(如圖乙中帶箭頭線段UA)，而且電流表示數(shù)越大，UA越大，當(dāng)電流表示數(shù)為零時，UA＝0，電壓表示數(shù)值為準(zhǔn)確值，等于E。從圖象角度看：①E為真實值；②I短測I短真；③因為r＝，所以r測r真。七、注意事項1．如果使用的是水果電池，它的內(nèi)阻雖然比較大，但不夠穩(wěn)定，測量前要做好充分的準(zhǔn)備，測量盡量迅速。2．如果使用干電池，則選擇內(nèi)阻大些的、已使用過的電池。3．實驗中不要將I調(diào)得過大，每次讀完U、I讀數(shù)立即斷電。4．在量程合適的前提下，選擇內(nèi)阻大一些的電壓表。5．當(dāng)干電池的路端電壓變化不很明顯時，作圖象時，縱軸單位可取的小一些，且縱軸起點可不從零開始。6．計算內(nèi)阻要在直線上任取兩個相距較遠的點，用r＝計算。八、它案設(shè)計1．用電流表和電阻箱測E、r(又叫安阻法)如圖所示，由E＝IR＋Ir
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