一  实验思路(伏安法)

如图所示电路中,E=U+Ir,如果能测出U、I的两组数据,就可以列出两个关于E、r的方程,从中解出E、r。而仅测两组U、I数据,联立解方程得E和r,误差可能较大,应该多次测量,并对数据处理,才能减小误差。所以,应该使用滑动变阻器改变外电路电阻,进行多次测量。

高中电学实验测电源电动势及内阻(高中物理必修第三册-电学实验之伏安法测电源电动势和内阻)(1)

二  实验器材

电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线。

三  实验步骤

1.确定电流表、电压表的量程,按图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值最大的一端。

2.闭合开关S,接通电路,将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动,从电流表有明显读数开始,记录一组电流表、电压表读数。

3.用同样的方法,依次记录多组U、I值。

4.断开开关S,拆除电路。

5.用公式法或图像法求出电池的电动势和内阻。

注意事项:(1)为使电池的路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池。

(2)为了减小电压表分流带来的误差,应选内阻较大的电压表。

(3)实验中不能将电流调得过大,且读数要快,读完后立即切断电源,防止干电池大电流放电时间过长导致内阻r发生明显变化。

(4)为了提高测量的精确度,在实验中I、U的变化范围要大一些,计算E、r时,U1和U2、I1和I2的差值要大一些。

四.实验数据处理得出结论

高中电学实验测电源电动势及内阻(高中物理必修第三册-电学实验之伏安法测电源电动势和内阻)(2)

分别将1、4组,2、5组,3、6组联立方程组解出E1、r1,E2、r2,E3、r3,分别求平均值。

(2)图像法

把测出的多组U、I值,在U-­I图中描点画线,使U-­I图像的直线经过大多数坐标点,不在直线上的点大致均匀分布在直线的两侧,如图甲所示。

由于电源的内阻较小,如果干电池的路端电压变化不很明显,作图像时,纵轴单位可取得小一些,且纵轴起点可不从零开始

高中电学实验测电源电动势及内阻(高中物理必修第三册-电学实验之伏安法测电源电动势和内阻)(3)

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