《测定电池的电动势和内阻》实验报告范例

测定电池的电动势和内阻

日期： 年 月 日 实验小组成员： 【实验目的】

1．掌握测定电池电动势和内阻的方法； 2．学会用图象法分析处理实验数据。 【实验原理】

1．如图1所示，当滑动变阻器的阻值改变时，电路中路端电压和电流也随之改变.根据闭合电路欧姆定律，可得方程组：

r

r

2211I U I U +=+=εε。

由此方程组可求出电源的电动势和内阻

2

11

221I I U I U I --=

ε，2112I I U U r --=。

2．以I 为横坐标，U 为纵坐标，用测出的几组U 、I 值画出U -I 图象，将所得的直线延长，则直线跟纵轴的交点即为电源的电动势值，图线斜率的绝对值即为内阻r 的值；也可用直线与横轴的交点I 短与ε求得短

I r ε

=。

【实验器材】

干电池1节，电流表1只（型号： ，量程： ），电压表1只（型号： ，量程： ），滑动变阻器1个（额定电流 A ，电阻 Ω），开关1个，导线若干。 【实验步骤】

1．确定电流表、电压表的量程，按电路图连接好电路。

图1 实验电路图

2．将滑动变阻器的阻值调至最大。

3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录电流表和电压表的示数。

4．用与步骤3同样的方法测量并记录6-8组U 、I 值. 5．断开开关，整理好器材。

6．根据测得的数据利用方程求出几组ε、r 值，最后算出它们的平均值。 7．根据测得的数据利用U -I 图象求得ε、r 。 【数据记录】

表1 电池外电压和电流测量数据记录

【数据处理】

1.用方程组求解ε、r

表2 电池的电动势ε和内阻计r 算记录表

2.用图象法求出

ε、r （画

在下面方框中）

图2电池的U－I图象

【实验结论】

由U－I图象得：电池的电动势ε= V，r= Ω。

【误差分析】

1．系统误差

以实验电路图1进行原理分析。根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，本实验电路中电压表的示数是准确的，而电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差，滑动变阻器R的阻值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。

图3 系统误差分析图

2．偶然误差

读数、描点、画线时等。

【注意事项】

1．应当选择比较旧的干电池，可用一节或两节1号干电池串联，连接处要用焊接。

2．注意合理选用电压表、电流表和滑动变阻器。

3．干电池在大电流放电时极化现象很严重，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。

4．要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些。

5．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。

6．在画U-I图线时，纵轴U的刻度可不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始。

【改进意见】

略