高中物理选修实验十 测定电源的电动势和内电阻

实验十测定电源的电动势和内电阻[预习思考题]1．在闭合电路中，电流强度、路端电压电压是怎样随外电阻的变化而变化的?2．在图14中，滑动变阻器的滑动片为什么应先移到左端?在实验过程中，如果把滑动片移到右端，将会出现什么现象?有什么不良后果?3。这个实验得出的U--I关系图线为什么是一条直线(参阅课本图)?把这条直线延长，使它跟纵轴和横轴相交，这两个交点各有什么物理意义?怎样用作出的图线求出电源的电动势和内电阻?[实验目的]用伏安法测定电源电动势和内电阻[实验器材]待测干电池(使用两个1号干电池串联)①，电流表(J0407或J0407—1)，直流电压表(J0408或J0408—1)，滑动变阻器(J2354--1：50n、1．5A)，开关，导线．[实验步骤]1．把干电池、开关、直流电流表(用0．6A挡)、直流电压表(用3V挡)、滑动变阻器按图14连接好电路，并随即把滑动变阻器的滑片移到使变阻器接人电路的电阻为最大处(在图14的情况下，应把滑片移到左端)．2．接通开关S，移动滑动变阻器滑片，逐渐减小接入电路的电阻，使电流表的读数在0.06—0.5A之间变化,并依次读取6—8组对应的电流I和电压U,填于表7—1中表7—1

次数项目12345678I/AU/V

3、分别用以下三种方法处理数据、计算出这两节干电池的电动势和内电阻。(1）

任取两组I、U数据代入方程组E=U1+I1rE=U2+I2r

就可以求出电动势E和内电阻r（为提精确度，建议选用电流值及电压值各自大些的两组数据）。把计算过程简要地写在下面：

结论：(1)测得两个串联的干电池的电动势为_____________，内电阻为______________.(2)为减烛偶然误差，用上面（1）的方法求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值。为提高精确度，建议以第1次和第4次为一组，第2次和第5次为一组，余类推，将计算结果填入表7-2中。表7-2组合项目用1和4两次数据用2和5两次数据用3和6两次数据平均值E/Vr/结论：测得两节串联的干电池的电动势是———，内电阻是——·(3)为了减少偶然误差，还可以用作图法来处理数据，求出E、r值．在坐标纸上以I为横坐标、U为纵坐标(见图15)，用表7—1中的各组U、I值在坐标系中描出相应的点，作一条直线，使之通过尽可能多的点，并使不在直线上的点尽可能均匀分布在直线两旁(参看课本图)，直线与纵轴的交点表示I=0，属于断路的情况，这时的电压U等于电源的电动势．直线与横轴的交点表示电压U=0，属于短路情况，用I短表这这时的电流，根据短路时电源内阻r、电源电动势E和短路电流I的关系r=月／／短可求出电源的内阻r．结论：这两个串联干电池的电动势为_________________内阻为______________________.[注意事项]1．正确选用电压表和电流表的量程，并注意正确连接表上的“+”、“—”接线柱．2．实验前必须把变阻器的滑动片置于阻值最大的位置，以防止出现烧坏电流表的事故．3．作U—I图线时，如果出现某组数据对应的点偏离直线较远，就表明这组数据的偶然误差较大，可将该点舍去．[问题讨论]1．

测量电源的Z和厂值的电路可以有两种不同的接线方法：如图16(a)、(b)所示．试比较这两种接法在测定电源的E和r中所产生的误差情况图162、用图线法计算E、r值有什么优点?