1、10 实验：测定电池的电动势和内阻一、实验目的(1)知道测电源电动势和内电阻的设计原理和方法，会使用常见的基本仪器。(2)通过对实验数据的收集处理，学会用 “ 代数法 ” 和 “ 图像法 ” 分析处理实验数据。(3)培养用数学方法处理物理问题、发现物理规律的能力。二、实验原理实验的原理是闭合电路欧姆定律，其方法有：(1)公式法：如图甲所示 ,改变滑动变阻器的阻值 ,测出两组 I、 U的数据，从电流表、电压表中读出几组 I和 U值 ,由 U=E-Ir可得 E=U1+I1r, E=U2+I2r,解得多求几组 E和 r的值，算出它们的平均值。(2)图像法：为减小实验误差 ,至少测出六组 U和 I值
2、,且变化范围要大些 ,然后在 U-I图像中描点作图 ,由图线纵截距和斜率求出 E、 如图乙。三、实验器材待测电池一节 ,电流表 (0 0.6 A)、电压表 (0 3 V)各一个 ,滑动变阻器一个 ,开关一个 ,导线若干。 四、实验过程1.实验步骤(1)接电路：确定电流表、电压表的量程，按图甲连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端。(2)记录数据：闭合开关 S，接通电路，将滑动变阻器的滑动触头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)作图像求值：以 U为纵轴
3、 ,I为横轴 ,将记录的电压、电流标在坐标图上 ,过这些点作一条直线 ,根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻。2.数据处理为减小测量误差 ,本实验常选用以下两种数据处理方法 :(1)公式法利用依次记录的多组数据 (一般 6组 )，分别记录如表所示。分别将 1、 4组， 2、 5组， 3、 6组联立方程组分别解出 E1、 r1， E2、r2， E3、 r3，求出它们的平均值 作为测量结果。(2)图像法以纵轴表示路端电压，横轴表示总电流，建立直角坐标系，将所测多组相应的 U、 I值进行描点，然后用平滑的曲线将各点连接起来。由 U=E-Ir知， U-I图像是一条斜向下的直线，如图所示，直线
4、与纵轴的交点表示电源电动势E，与横轴的交点表示短路电流 I0，图线的斜率的绝对值表示电源的内电阻，即 【 知识点拨 】实验的注意事项 (1)实验前必须把变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防出现烧坏电流表的事故。(2)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应大些。(3)实验中 U取值不能太小，一般不得小于 1 V，测得的 U、 I值不少于 6组，且变化范围要大一些，解方程组求解 E、 r值时，取 1、 4组， 2、 5组， 3、 6组求解后，求平均值。(4)画 U-I图像时，要尽量使多数点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧。(5)作 U-I图像时，如果出现某组数据对应的点偏离直线较远，就表明这组数据的偶然误差较大，可将该点舍去。(6)纵坐标可不从零开始，直线的斜率等于电源内阻，计算内阻时，要在直线上取两个较远点用 求出 (横坐标必须从零开始 )。
