中学生物理实验 5——测干电池电动势和内阻,油膜法估测分子大小.docVIP

中 学 物 理 实 验 报 告 实验名称 基本仪器的使用 班级 姓名 学号 实验日期 2013/4/23 同组人 实验一、测干电池电动势和内阻 实验目的 通过本次实验熟悉测量干电池电动势和内阻的方法。 熟悉仪器使用，熟练仪器操作。 参与实验过程，获得实验体会。 加深理解上述实验的实验原理，并且能够在实验中掌握住实验要领，最终测得干电池的电动势与内阻大小。 根据本次实验探讨相关的教学方法，并加以概括。 二、实验器材 （1）干电池 开关 滑动变阻器 滑动变阻器在电路中可以作限流器用，也可以作分压器用。在确保安全的条件下，如何选用这两种不同的形式，是由电路中的需要来决定的。实验需注意：刚刚接入电路时，滑动变阻器是打在电阻最大的位置。 电阻箱 测量电表 以下的图示分别为实验中使用到的电流表与电压表。 电压表是测量电压的一种仪器，常用电压表——伏特表符号：V，大部分电压表都分为两个量程。电压表有三个接线柱，一个负接线柱，两个正接线柱，电压表的正极与电路的正极连接，负极与电路的负极连接。它是个相当大的电阻器，理想的认为是断路。 电流表是测量电路电流的仪器，电流表的常用单位有：A与mA两种，大部分电流表都有三种量程。电流表有四个接线柱，一个负接线柱，三个正接线柱，电压表的正极与电路的正极连接，负极与电路的负极连接。理想状况下可认为它是短路。实验需注意：应该关注指针偏转小的，前提是指针偏转大的没有超过量程。 实验原理 闭合电路欧姆定律 所谓闭合电路，是包含电源，用电器和导线等的完整电路（含源电路）。而外电路是指电源外部的电路，电流从高电势流向低电势，电场力对电荷做正功，电能转化为其他形式的能。内电路则为电源内部的电路。我们定义外电阻为R，外电压为（端电压）U外；内电阻为r，内电压为U内。电流从电源负极经内部流向电源正极，非静电力做功把其他形式的能转化为电能，电流流过内电阻产生焦耳热。闭合电路欧姆定律的表达式为： E=U内+U外 I=E/(R+r) 实验方法分析 电流表内接 E=U1+I1r E=U2+I2r 解得：E= r= 由于电流表的分压，电压表的示数U不是电源的路端电压U0，有UU0，设电流表的内阻为RA，用E0表示电动势的真实值，r0表示内阻的真实值，则方程应修正为： E0=U1+I1(r0+RA) E0=U2+I1(r0+RA) 解得: E0==E r0==-RA r 可见电动势的测量值等于真实值，而内阻的测量值大于真实值。 电流表外接 E=U1+I1r E=U2+I2r 解得： E = r = 由于电压表的分流作用，电流表的示数I不是流过电源的电流I0，有II0，那么测得的电动势E和内阻r与真实值比较是偏大还是偏小呢？设电压表的内阻为RV，用E0表示电动势的真实值，r0表示内阻的真实值，则方程应修正为： 解得： 可见电动势和内阻的测量值都小于真实值。 伏阻法 其中U是电压表示数，R是电阻箱示数。这种方法误差产生的原因还是由于电压表的分流，U/R的值并不是流过电源的电流，而只是流过R的电流。所以最终测得的电动势和内阻的测量值也都小于真实值。 安阻法 E=I(R+r) 其中I是电流表示数，R是电阻箱示数。这种方法误差产生的原因是由于电流表