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- 2021-06-02 发布
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实验十 测定电源的电动势和内阻
一、实验目的
1.测定电源的电动势和内阻。
2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。
二、实验原理
1.如图甲所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组U、I值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值,最后分别算出它们的平均值。
2.用图像法来处理数据,在坐标纸上以I为横坐标、U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出UI图像,如图乙所示,直线跟纵轴的交点的纵坐标表示电源电动势E的值,图线的斜率的绝对值即内阻r的值。
三、实验器材
电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
四、实验步骤
1.电流表用0.6 A的量程,电压表用3 V的量程,按实验原理图连接好电路。
2.把滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值最大的一端。
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)。用同样的方法再测量几组I、U值,填入表格中。
4.断开开关,拆除电路,整理好器材。
五、数据处理
1.公式法:联立六组对应的U、I数据,满足关系式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。
2.图像法:在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立UI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=。
六、误差分析
1.偶然误差:电表读数及用图像法求E和r时作图不准确。
2.系统误差:如实验原理图甲中由于电压表的分流,测量结果是:E测