2014.03.20 20:00
测定电池的电动势和内阻实验原理
我们直接用电压表可以测电池的电动势，可这种测量方法不准确。当然，我们也没有办法直接测量电池的内阻。
在我们学过闭合电路欧姆定律这一节后，会掌握一个关于电动势和内阻的公式，E=U外+Ir；这个公式，就是我们测定电池的电动势和内阻的根本，也就是我们的实验原理。
测定电池的电动势和内阻的笨方法
在讲正规的方法之前，我们先来讲一个笨方法，然后我们可以通过对比，就能理解为什么要用课本中的方法来测量E和r了。
由公式E=U外+Ir，和数学知识可知，我们可以通过测量两组U和I的值，建立二元一次方程组
E=U1+I1*r；
E=U2+I2*r；
进而来求解E和r两个未知量。（两个方程两个未知量）
但显然，这种方法的误差太大，可能因为一个数据的测量误差，就会极大程度上影响到最终的实验结果。
我们可以通过多次测量的办法来消除误差，比如测量6组这样的实验，分别求得E和r，最后取平均值。
但这种方法面临的问题是，计算量大，且某个数据出错依然难以发觉，比如U3的测量数据比真实值多了一倍，必然会影响到最后的实验数据。
我们一般是用下面的方法，借助于坐标纸用来求解的。不过同学们要知道，基本原理是一样的。
测定电池的电动势和内阻的实验
实验步骤
（1）连接图中的电路；各仪器的规格参考： 电流表 0～0.6A 量程，电压表 0～3V 量程。 滑动变阻器 0～50Ω。 此外，开关一个，导线若干。
（2）改变滑动变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U、I值（6组）；
（3）将U和I的数据绘制到坐标纸上，坐标纸的纵轴是U轴，横轴是I轴。
（4）做一条直线，使得较多的点在这条直线上，且直线两侧点数大体相当。
（5）这条直线与U轴的交点即E的数值，斜率的绝对值等于r的大小。
常考点：电流表与电压表的位置选择
请同学们注意，在进行实验室，一定要选择下方的乙电路图，这是因为甲图中，电流表引起内电阻测量值的误差太大。
实验数据连线与坐标轴交点的物理意义
我们通过调整图中滑动变阻器的位置，可以改变电路中电阻的大小，进而改变I和U的数据。
考虑到电流表的量程，以及电源的内电阻，滑动变阻器R的大小，我们都不可能测量到直线与U-I两个轴的交点，但我们能够通过分析，来从理论上搞明白这两个点的物理意义。
与U轴的交点，代表的意义是I的值为零，此时外电路的电压为零，根据E=U外+Ir可知，此时的U外=E；
与I轴的交点，代表的意义是I的最大值，也就是滑动变阻器连入电路中的电阻为零，此时E=Ir，因此r的值，就是这条直线的斜率的绝对值。
需要注意的一点
同学们需要注意的是，在上述实验中，我们认为电流表和电压表是理想的，当电压表和电流表都不理想，都有电阻时，又该如何分析呢？
参考文献
伏安法测电阻阻值http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/480408.html
半偏法http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/480406.html
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