探究电池的电动势和内阻-江苏乐百仕教育有限公司

探究电池的电动势和内阻

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1、知道测定电源电动势和内阻的实验原理，感受路端电压随电流变化而变化的关系。

2、学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。

电动势和内阻是电源的两个重要参数，但不能直接测量。将电源接在电路中，路端电压、电流、电动势和内阻能通过闭合电路建立联系，因此测量出路端电压和电流后就可以计算动势和内阻。

1、前三种实验方法的原理基本相同。为减小偶然误差，应注意：（1）两组数据的变化范围要大一点；（2）每一组电动势 E 测和内阻 r 测的数值均应多次测量取平均值。

2、待测干电池的内阻宜大些（如用旧电池；或将新电池串联一个几欧的电阻充当电源内阻），使电池的路端电压随电流变化明显，易于测量。

3、为了避免电动势和内阻发生较大变化，实验中电流不要调得过大，每次读完数据要立即断开电键，且最好使电流值由大到小顺序变化，这样可使 E 和 r 的值比较稳定。

4、画图像时要尽量使数数点落在直线上。不能在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，个别偏离直线太远的点可以舍去，这样做可以减少偶然误差。

方法一：测出两组 U、I 的值，建立方程组E=U₁+I₁r，E=U₂+I₂r解得电动势 E测和内阻 r测。实验电路如图 1-2 所示。

方法二：测出两组 I、R 的值，建立方程组E=I₁R₁ +I₁r，E=I₂R₂ +I₂r解得电动势E_测和内阻r_测。实验电路如图 1-3 所示。

方法三：测出两组 U、R 的值，建立方程组E = U₁ +U₁/R₁r，E = U₂ +U₂/R₂r电动势E_测和内阻r_测。实验电路如图 1-4 所示。

方法四：根据闭合电路欧姆定律，有 U=-Ir+E。按图 1-2 实验电路，改变电路的外电阻，测出多组不同工作状态下的路端电压和电流，在 U-I 坐标中描点作出图线，由图线在 U 轴的截距得出电动势 E，由斜率求出内阻 r。

实验步骤

本实验采用方法四：利用 U-I 图像测定电源电动势和内阻。

1、按以下实物图连接电路，电压表并联在待测干电池和电键串联后的两端，电流表串在电路中。

2、闭合电键，移动滑动变阻器的滑片改变路端电压和电流，测量多组（不少于 6～8 组）U、I 值，并填入实验数据表。

3、在 U-I 坐标系中描出各组路端电压 U 和电流 I 值对应的各数据点，然后用一条平滑的直线把这些点连接起来。

4、由图线在 U 轴上的截距得出电动势 E，根据图线的斜率的绝对值求出内阻 r。