210實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻習(xí)題(已修改)
2025-04-05 04:10 本頁面
【正文】 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．進(jìn)一步熟練電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用。2．學(xué)會(huì)用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。3．學(xué)會(huì)利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)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(cè)出兩組U、I的值，即可得到兩個(gè)歐姆定律方程三、實(shí)驗(yàn)器材待測(cè)電池一節(jié)，電流表(0～ A)、電壓表(0～3 V)各一塊，滑動(dòng)變阻器一只，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。四、實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(cè)量的幾組數(shù)據(jù)分別代入E＝U＋I(xiàn)r中，然后兩個(gè)方程為一組，解方程求出幾組E、r的值，最后對(duì)E、r分別求平均值作為測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。(2)用直尺畫一條直線，使盡量多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)，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(diǎn)為E。②圖線與橫軸交點(diǎn)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(shí)，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＋I(xiàn)A)r，其中電壓表示數(shù)U是準(zhǔn)確的電源兩端電壓。實(shí)驗(yàn)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(shí)，IV＝0，IA＝I短，因此短路電流測(cè)量值＝真實(shí)值；②E測(cè)E真；③因?yàn)閞測(cè)＝，所以r測(cè)r真。(2)如果采用如圖甲所示接法，則IA為電源電流真實(shí)值，理論上有E＝U＋UA＋I(xiàn)Ar，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(shí)，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(shí)值；②I短測(cè)I短真；③因?yàn)閞＝，所以r測(cè)r真。七、注意事項(xiàng)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(cè)量前要做好充分的準(zhǔn)備，測(cè)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(shí)驗(yàn)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(shí)，作圖象時(shí)，縱軸單位可取的小一些，且縱軸起點(diǎn)可不從零開始。6．計(jì)算內(nèi)阻要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用r＝計(jì)算。八、它案設(shè)計(jì)1．用電流表和電阻箱測(cè)E、r(又叫安阻法)如圖所示，由E＝IR＋I(xiàn)r
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