【高中物理】实验十二：测定电源的电动势和内阻，（用电流表和电压表测）

实验十二：测定电源的电动势和内阻，（用电流表和电压表测）

[实验目的]：测定电池的电动势和内电阻。
　　[实验原理]

如图所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组ε、r 值，最后分别算出它们的平均值。

此外，还可以用作图法来处理数据。即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U－I图象（如图2）所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内电阻r的值

[实验器材]
　　待测电池，电压表（0－3V），电流表（0－0.6A），滑动变阻器（10Ω），电键，导线。
　　[实验步骤]
　　1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。
　　2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
　　3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I₁、U₁），用同样方法测量几组I、U的值。
　　4．打开电键，整理好器材。
　　5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。
　　[注意事项]

1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。
　　2．干电池在大电流放电时，电动势 ε 会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。
　　3．要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出ε、r值再平均。
　　4．在画U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。
　　5．干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U－I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值开始（横坐标I必须从零开始）。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。
外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E    U=E
原理：根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，

为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些（选用使用过一段时间的1号电池）