由于读数等偶然误差的存在,描出的点 不完全在同一直线上。
3.数据处理
用两组I和U的数据,代入E=U+Ir中,解方程 组可以算出电池的电动势E和内阻r。这样做虽然 简单,误差却可能很大。
为了减小误差,可以多测几组I和U的数据, 分别列出若干组联立方程,求出若干组E和r,最 后以E的平均值和r的平均值作为实验结果。这个 方法的误差只比两组I、U的数据求得的结果的误 差要小。
若定值电阻取10Ω,则电路中电流最大不 超过0.2A,电流值不到电流表量程的1/3,不利 于精确读数,故定值电阻只能取1Ω。
若电流表量程选3A,为了便于读数(应使指针 半偏及以上),电流需在1.5A以上。这样,电路 的总电阻应在1.33Ω以下,变化范围太小,不利于 滑动变阻器操作,所以电流表量程应选0.6A。
量程选择合适,
A V
E,r K
(3)闭合电键,调节滑动变阻器滑片的位置,
读出电流I、电压U的值,
重复 5 次 ,列表记录.
(4)整理好器材,利用公式或U-I图象处理记录的数
据,求出电源的E和r.
注意事项
(1)电池的选择: 为使实验中U随I的变化明显,应选用内阻较大的电
池,可以用旧些的干电池,但过旧的电池虽然内阻大, 但电动势不稳定,也不宜使用。
这里介绍另一种方法,它也能减小结果的误 差,而且更简便、更直观。
把E=U+Ir改写成U=-rI+E,其中r、E分别 是电池的内阻和电动势,对于一个电池来说是 常量;而对不同的几次测量来说,U、I各不相 同,是变量。所以此式可以看做一个一次函数 的表达式,它的U-I图象是一条直线。
以I为横坐标、U为纵坐标建立直角坐标 系,根据几组I、U的测量数据在坐标系中描点。 此时可以看到这些点大致呈直线分布。如果发 现个别明显错误的数据,应该把它剔除。用直 尺画一条直线,使尽量多的点落在这条直线上, 不在直线上的点能大致均衡地分布在直线两侧, 这条直线就能较好地代表U-I关系。