一、实验目的
1. 学习并掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法;2. 学会运用图线处理数据的方法;3. 培养学生的观察能力、思维能力和操作能力;4. 提高学生对物理学习的动机和兴趣。
二、实验原理
电池电动势的测定是基于闭合电路欧姆定律的,即 E=U+Ir,其中E 代表电动势,U 代表路端电压,I 代表干路电流,r 代表内电阻。
三、实验器材
电流表、电压表、滑动变阻器、开关、两节电池、电池盒、一小电阻(可充当电源内阻)、导线若干。
四、实验步骤
1. 连接电路:将电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电池、电池盒连接在一起,形成一个闭合电路;2. 测量路端电压:将电压表连接到电池的正极和负极,读取电压表的读数,即为路端电压 U;3. 测量干路电流:将电流表连接到电池的正极和负极,通过滑动变阻器调节电流大小,读取电流表的读数,即为干路电流 I;4. 计算电动势:根据欧姆定律,将路端电压 U 和干路电流 I 代入 E=U+Ir,计算出电池的电动势 E;5. 测量内电阻:将电池视为一个电源,通过测量电路中的电流和电压,计算出电池的内电阻 r。
五、实验数据处理
将测得的路端电压 U、干路电流 I 代入 E=U+Ir,计算出电池的电动势 E。根据欧姆定律,将路端电压 U 和干路电流 I 代入 E=U+Ir,计算出电池的内电阻 r。
六、实验误差分析
1. 测量路端电压时,可能存在误差,因为电压表的精确度、电流表的精确度等因素会影响测量结果;2. 测量干路电流时,可能存在误差,因为电流表的精确度、电池的放电速率等因素会影响测量结果;3. 计算电动势时,可能存在误差,因为电路中的电阻值、电源的电压等因素会影响计算结果。
七、实验结论
通过实验测量,得出电池的电动势和内电阻,并分析了实验误差。了解到了电池电动势和内电阻的概念,学会了运用图线处理数据的方法,提高了实验操作能力。