实验：测定电池的实验：测定电池的电动势和内阻电动势和内阻山焦中学 李冲凡一、实验设计一、实验设计伏安法：伏安法：AVS甲R代入法代入法（公式法）（公式法）E=U + U E=U + E=U + U E=U + IrIr外内外二、器材：二、器材：安培表：安培表：0 0.6A0 0.6A伏特表伏特表: :0 3V0 3V滑动变阻器滑动变阻器: :最大阻值最大阻值2020电源（干电池）、开关、导线三、进行实验三、进行实验1 1：按原理图连接实物图：按原理图连接实物图AVS甲R2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大3 3、闭合电键，调节变阻器，使电流表的、闭合电键，调节变阻器，使电流表的读数有明显示数，记录一组电流表和电读数有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记录压表的示数，用同样的方法测量并记录几组几组U U，I I值。值。4 4、断开电键，整理好器材、断开电键，整理好器材四、数据处理四、数据处理方法一：公式法方法一：公式法 改变改变R R的阻值，从电流表和电压表中读取两的阻值，从电流表和电压表中读取两组组I I、U U的值，代入方程组联立求解，多测量几次的值，代入方程组联立求解，多测量几次I I、U U的值，算出的值，算出E E、r r取平均值取平均值. . 提示：提示：数据处理用逐差法，数据处理用逐差法，1.4、2.5、3.6分成三组。分成三组。方法二：图象法方法二：图象法在坐标纸上以轴为横在坐标纸上以轴为横坐标，为纵坐标，用坐标，为纵坐标，用测出几组的，值画测出几组的，值画出图像出图像 所得直线跟纵轴的交所得直线跟纵轴的交点即为电动势点即为电动势E E的值，图的值，图线的斜率的绝对值即为线的斜率的绝对值即为内阻的值。内阻的值。OI/AU/V.E.E=U + Ir E=U + Ir U UE EIrIrybxY=b-kxI/A乙0.51.01.5U/V0.20.30.40.500.1I/AU/V0.10.20.30.40.51.11.21.41.3丙1.5 某同学测量某同学测量“水果电池水果电池”的电动势和内电阻得到的电动势和内电阻得到UI图象，图象，如图所示，根据图中所给数据，则如图所示，根据图中所给数据，则“水果电池水果电池”的电动势的内的电动势的内电阻分别为电阻分别为E_V；r_. 小结：测定电池的电动势和内阻测定电池的电动势和内阻伏安法：伏安法：数据处理数据处理:公式法公式法图象法图象法OI/AU/V.E.内阻内阻 斜率的绝对值斜率的绝对值电动势电动势E E 纵轴截距纵轴截距U/I/练习练习. 一位同学记录的一位同学记录的7组数据见表。试根据这些数据组数据见表。试根据这些数据在下图中画出在下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动图线，并根据图线读出电池的电动势势E= ，电池的内阻，电池的内阻 r = .1.47 V0.76重要注意事项重要注意事项: :（1 1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处位置处（2 2）使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流）使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化阻发生变化（3 3）要测出不小于）要测出不小于6 6组、数据，且变化范围要大一些组、数据，且变化范围要大一些（4 4）画）画图线时，应使图线通过仅可能多的点，并图线时，应使图线通过仅可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。太远的点可舍去。（5 5）画）画U-I U-I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当的值开始（但横坐标必须从根据测得的数据从某一恰当的值开始（但横坐标必须从0 0开始开始) )但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势与纵轴的截距仍为电动势E E，图线的斜率的绝对值仍为内，图线的斜率的绝对值仍为内阻阻r.r.五、电路选择及误差分析五、电路选择及误差分析AVS甲RAVS乙R甲图：甲图：乙图：乙图：实验时采用甲图所示电路误差较小实验时采用甲图所示电路误差较小误差来源于电压表的分流作用误差来源于电压表的分流作用误差来源于电流表的分压作用误差来源于电流表的分压作用E测E r测 r真实值真实值测量值测量值vAE测E r测 r真实值真实值测量值测量值七：七：设计测设计测E E、r r的其它方法的其它方法 及对应的误差分析及对应的误差分析I-I-R R法法：R1AR2K1K2ARKU-RU-R法法：VRKK2R1VR2K1