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2 .实验原理
(1)实验依据:闭合电路欧姆定律.
(2)实验电路:如图甲所示.
(3)E 和r 的求解:由 U=E -Ir
U =E -I r
得 1 1 ,
U =E -I r
2 2
I U -I U
E = 1 2 2 1
I -I
1 2
解得 .
U -U
r = 2 1
I -I
1 2
(4)作图法处理数据:如图乙所示.
①图线与纵轴交点为电动势 E.
E
②图线与横轴交点为短路电流I 短= .
r
ΔU
③图线的斜率的绝对值表示内阻 r =ΔI .
3 .实验器材
电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔.
1.实验步骤
(1)电流表用0.6 A 量程,电压表用3 V 量程,按图甲所示连接好电路.
(2)把滑动变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端.
(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(I ,U ).用同
1 1
样方法测量几组 I 、U 值,填入表格中.
(4)断开开关,拆除电路,整理好器材.
2 .数据处理
本实验中数据的处理方法,一是联立方程求解的 法,二是描点画图法.
第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组
U/V
I/A
方法一 取六组对应的 U、I 数据,数据满足关系式 U =E -I r、U =E -I r、U
1 1 2 2 3
=E -I r…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
3
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 的大小.
方法二 以路端电压 U 为纵轴、干路电流I 为横轴建立 U-I 坐标系,在坐标平面
内描出各组(U,I)值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作一条直线,使不在直
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即是电池电动势的
ΔU
大小(一次函数的纵轴截距) ,直线的斜率大小即为电池的内阻 r ,即r =ΔI .
3 .误差分析
(1)由读数和 线性不良引起误差.
(2)用图象法求E 和r 时,由于作图 确造成误差.
(3)本实验采用的测量电路是存在系统误差的,这是由于电压表的分流 IV 引起的,使
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