產品描述
實驗目的
1、知道測定電源電動勢和內阻的實驗原理，感受路端電壓隨電流變化而變化的關系。
2、學會根據(jù)圖像合理外推進行數(shù)據(jù)處理的方法。
實驗原理
電動勢和內阻是電源的兩個重要參數(shù)，但不能直接測量。將電源接在電路中，路端電壓、電流、電動勢和內阻能通過閉合電路建立聯(lián)系，因此測量出路端電壓和電流后就可以計算動勢和內阻。
實驗器材
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序號 |
實驗箱名稱 |
器材名稱 |
數(shù)量 |
備注 |
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1 |
恒定電流 |
測定電源電動勢和內阻 |
1 |
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2 |
恒定電流 |
紅黑香蕉導線 |
6 |
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3 |
高中物理通用組合儀器箱 |
電流表 |
1 |
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4 |
高中物理通用組合儀器箱 |
電壓表 |
1 |
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5 |
高中物理通用組合儀器箱 |
萬用表 |
1 |
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6 |
恒定電流 |
滑動變阻器20Ω |
1 |
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7 |
恒定電流 |
鱷魚夾 |
2 |
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7號電池 |
2 |
自備 |
操作要點
1、前三種實驗方法的原理基本相同。為減小偶然誤差，應注意：（1）兩組數(shù)據(jù)的變化范圍要大一點；（2）每一組電動勢 E 測和內阻 r 測的數(shù)值均應多次測量取平均值。
2、待測干電池的內阻宜大些（如用舊電池；或將新電池串聯(lián)一個幾歐的電阻充當電源內阻），使電池的路端電壓隨電流變化明顯，易于測量。
3、為了避免電動勢和內阻發(fā)生較大變化，實驗中電流不要調得過大，每次讀完數(shù)據(jù)要立即斷開電鍵，且最好使電流值由大到小順序變化，這樣可使 E 和 r 的值比較穩(wěn)定。
4、畫圖像時要盡量使數(shù)數(shù)點落在直線上。不能在直線上的點大致均勻分布在直線兩側，個別偏離直線太遠的點可以舍去，這樣做可以減少偶然誤差。
實驗方法
方法一：測出兩組 U、I 的值，建立方程組E=U1+I1r，E=U2+I2r解得電動勢 E測和內阻 r測。實驗電路如圖 1-2 所示。
方法二：測出兩組 I、R 的值 ，建立方程組E=I1R1 +I1r，E=I2R2 +I2r解得電動勢E測和內阻r測。實驗電路如圖 1-3 所示。
方法三：測出兩組 U、R 的值，建立方程組E = U1 +U1/R1r，E = U2 +U2/R2r電動勢E測和內阻r測。實驗電路如圖 1-4 所示。
方法四：根據(jù)閉合電路歐姆定律，有 U=-Ir+E。按圖 1-2 實驗電路，改變電路的外電阻，測出多組不同工作狀態(tài)下的路端電壓和電流，在 U-I 坐標中描點作出圖線，由圖線在 U 軸的截距得出電動勢 E，由斜率求出內阻 r。
實驗步驟
本實驗采用方法四：利用 U-I 圖像測定電源電動勢和內阻。
1、按以下實物圖連接電路，電壓表并聯(lián)在待測干電池和電鍵串聯(lián)后的兩端，電流表串在電路中。
2、閉合電鍵，移動滑動變阻器的滑片改變路端電壓和電流，測量多組（不少于 6～8 組）U、I 值，并填入實驗數(shù)據(jù)表。
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實驗次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
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U/V |
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I/A |
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3、在 U-I 坐標系中描出各組路端電壓 U 和電流 I 值對應的各數(shù)據(jù)點，然后用一條平滑的直線把這些點連接起來。
4、由圖線在 U 軸上的截距得出電動勢 E，根據(jù)圖線的斜率的絕對值求出內阻 r。
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