实验十 测定电池的电动势和内阻
一、实验目的
1．掌握用电压表和电流表测定电池的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路的欧姆定律．
2．掌握用图象法求电动势和内阻的方法．
二、实验原理
1．实验电路：如图所示．
2．实验原理：闭合电路的欧姆定律．
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．
四、实验步骤
1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按实验电路图连接好实物电路．
2．把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端．
3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数．记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I、U值，并填入表格中．
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第1组
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第2组
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第3组
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第4组
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第5组
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第6组
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U/V
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I/A
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4.断开开关，拆除电路，整理好器材．
五、数据处理
本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法．
法一：取六组对应的U、I数据，数据满足的关系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小．
关于E和r的求解，由U＝E－Ir，
得：，解得：
法二：在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U－I坐标系，在坐标平面内描出各组(I，U)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线的斜率绝对值即为电池的内阻r，即r＝.
作图法数据处理，
如图所示．
1．图线与纵轴交点为E.
2．图线与横轴交点为I短＝.
3．图线的斜率绝对值表示
r＝.
六、注意事项
1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大些(选用已使用过一段时间的干电池)．
2．在实验中不要将I调得过大，每次读完U、I读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，使得E、r明显变化．
3．测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的I、U数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E、r值再求平均值．
4．在画U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离直线较远的点，以减小偶然误差．
