实验1 用伏安法测量干电池的电动势和内电阻

实验1 用伏安法测量干电池的电动势和内电阻 实验目的

测量干电池的电动势和内电阻。 实验原理

根据闭合电路欧姆定律E=U+lr,对于给定的电源,式中E和r为电源电动势和内电阻,在电路中不随便电阻的变化而变化。当外电阻R变化时,路端电压U及电路中的电流I将发生改变。通过改变外电阻,可以测量电源的电动势和内阻。

实验器材

被测干电池一节(E≈1.5V),直流电压表V(0~3V),直流电压表A(0~0.6A),滑动变阻器(0~20Ω,2A),导线若干,开关。

实验设计与步骤

在图4.5-1所示的实验电路中,改变变阻器的阻值,可以测出两组I和U数据,然后代入上式,可得方程 { E=U1+l1r

E=U2+l2r

解此方程组,可得电动势和内阻的测量值 E=

l1U2-l2U2

l1-l2

r= 1.

U1-U2

I1-I2

按图4.5—1所示连接好电路。检查电流表、电压表的量程是否合适。把滑动变阻器的滑片移到一端,使接

入电路的阻值最大。

2.

闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数。把滑动变阻器的滑片移到一端,使接入电路的阻值最大。

3. 断开开关,整理好器材 4. 数据处理。

数据记录与分析 1. 原始数据的记录。 表4.5-1

2. 利用公式计算E、r,并求出平均值作为测量结果。 利用两组I和U的数据,可求得电动势和内阻的测量值

E= r=

l1U2-l2U2

l1-l2

U1-U2

I1-I2

在表4.5-1的八次实验数据中,把相邻的两次作为一组,可以计算出七组E、r。

3. 用图象法求电源的电动势和内电阻。

在坐标纸上以电流I为横轴、电压V为纵轴,利用测得的数据画出I-U的图像,如图4.5-2所示。

图线与纵轴的交点表示断路时(I=0)的路端电压U=E,与横轴的交点表示短路时(U=0)的电流I0。图线的斜率即为电源的内电阻tanα=

E=r I0

用图象法求得电源的电动势E=1.38V,电源的内电阻=r=0.66A

问题与思考

1. 比较用计算法和图象法求得的电源电动势E和电源的内电阻r,并讨论结果。

2. 从理论上分析,本实验有E测<E真 ,r测<r真

实验1 用伏安法测量干电池的电动势和内电阻 实验目的

测量干电池的电动势和内电阻。 实验原理

根据闭合电路欧姆定律E=U+lr,对于给定的电源,式中E和r为电源电动势和内电阻,在电路中不随便电阻的变化而变化。当外电阻R变化时,路端电压U及电路中的电流I将发生改变。通过改变外电阻,可以测量电源的电动势和内阻。

实验器材

被测干电池一节(E≈1.5V),直流电压表V(0~3V),直流电压表A(0~0.6A),滑动变阻器(0~20Ω,2A),导线若干,开关。

实验设计与步骤

在图4.5-1所示的实验电路中,改变变阻器的阻值,可以测出两组I和U数据,然后代入上式,可得方程 { E=U1+l1r

E=U2+l2r

解此方程组,可得电动势和内阻的测量值 E=

l1U2-l2U2

l1-l2

r= 1.

U1-U2

I1-I2

按图4.5—1所示连接好电路。检查电流表、电压表的量程是否合适。把滑动变阻器的滑片移到一端,使接

入电路的阻值最大。

2.

闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数。把滑动变阻器的滑片移到一端,使接入电路的阻值最大。

3. 断开开关,整理好器材 4. 数据处理。

数据记录与分析 1. 原始数据的记录。 表4.5-1

2. 利用公式计算E、r,并求出平均值作为测量结果。 利用两组I和U的数据,可求得电动势和内阻的测量值

E= r=

l1U2-l2U2

l1-l2

U1-U2

I1-I2

在表4.5-1的八次实验数据中,把相邻的两次作为一组,可以计算出七组E、r。

3. 用图象法求电源的电动势和内电阻。

在坐标纸上以电流I为横轴、电压V为纵轴,利用测得的数据画出I-U的图像,如图4.5-2所示。

图线与纵轴的交点表示断路时(I=0)的路端电压U=E,与横轴的交点表示短路时(U=0)的电流I0。图线的斜率即为电源的内电阻tanα=

E=r I0

用图象法求得电源的电动势E=1.38V,电源的内电阻=r=0.66A

问题与思考

1. 比较用计算法和图象法求得的电源电动势E和电源的内电阻r,并讨论结果。

2. 从理论上分析,本实验有E测<E真 ,r测<r真


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