用板式电位差计测电池的电动势和内阻的实验研究

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1、第23卷第5期大学物理实验V0L23No．52010年lO月PHYSICALEXPER任rr0F(上EGEOct．2010文章编号：1007—2934(2010)05—0065-02用板式电位差计测电池的电动势和内阻的实验研究张学华，徐思昀(1．北华大学，吉林吉林132013~2．吉林市第五中学，吉林吉林132011)摘要：给出了用板式电位差计测电池电动势和内阻的原理与方法，分析了如何选取电路中的电池E、标准电阻R和限流电阻R的取值，使实验效果最佳。运用最小二乘法处理实验数据，实验结果令人满意。关

2、键词：板式电位差计}电动势；内阻’中图分类号：O441．1文献标志码：A板式电位差计测电池的电动势和内阻是电磁一R聃+RP+RⅢ一学实验中一个典型的实验，该实验综合运用了板式电位差计原理和最小二乘法处理实验数据的方一堡R肭+RP+RS法，有利于培养学生相关的实验能力和处理实验当K。倒向1时，则两点间接有G和E，若数据的能力，但在实验过程中待测电池E和电阻一E，电势差计达到平衡。若E一1．01866R、R选择不佳，所求得的电池电动势E在1．5OV、／—E／一0．100000V·m-，则V左右，而电池

3、内阻R内的值却不尽如人意，使学Lab一10．1866IT1。当KG倒向2时，则动两点间生产生困惑。E换成一u，一般情况下一≠E，合理移动口和b点以改变值，当一Uoz时，1实验原理电势差计又重新达到平衡，令间的距离为L，则Uoz—UR=(E／)L。在E，尺，R所构成板式电位差计测电池的电动势和内阻的电路原理图，见图1。的电路中可推导出=墨+~．_·R，从Jz．u02一、．r-s公式中可以看出与R成线性关系，其中斜率6一E则E一彘，截距为n一墨，则R讷一詈一R。用最小二乘法算出a,b值，就可得到E、R

4、蚋的值。图’板式电位差计测电池的电动势和内阻2实验数据RP选择带有倍率值为0．O1的电阻箱，R、R为电阻箱，E、分别为标准电池和待测电池的电位差计使用西安理工大学生产的UJ-11型电动势，虚框内就是十一线电阻丝，G为检流计，口板式电位差计，实验中取新电池、旧电池(实验中为粗调接线柱，6为细调滑动块，当开关接通用过几次)各一节，R、RS取值如表1、表2、表3而K。不接通1，2时，有和表4数据。一一收稿日期：2010-07-0166用板式电位差计测电池的电动势和内阻的实验研究表4新电池尺。=10Q的电

5、池、R、足的值，让学生自己去解决出现表格4结论中现象的原因，有利于学生的学习，锻炼学生解决问题的能力。由实验数据可以看出，对于表2，因为新电池参考文献：的电动势很大，内阻很小，实验中存在不确定因素，得到的电池内阻是负值。对于表3，实验时GE13杨述武，杨介信，陈国英等．普通物理实验(--、电磁表不稳定，测得不准而且没有很好利用十一线学部分)EM-I．北京：高等教育出版社，2000：82—88．E2-1宋刚，翟林华．用板式电位差计测量电池的电动势电位差计。对于表4，实验时G表不稳定，测和内阻实验的改

6、进[J]．物理实验，2004，24(11)：得不准，十一线电位差计利用得更不充分。41—43．为了培养学生的实验能力，充分利用现有的[3]陈晋，陈新刚．板式电势差计实验参数选择的讨论实验器材和板式电位差计，实验又快又稳地完成，[J]．淮北煤炭师范学院学报，2005，26(1)：84—86．学生实验时选择表格1中的电池、R、R的值，若此实验作为综合性实验，建议选择表格2、3、4中ExperimentalStudyofMeasuringElectromotiveForceandInternalResi

7、stanceoftheBatterybyusingPlate-TypePotentiometerZHANGXue-hua，XuSi-yun2(1．BemuaUniversity，Jilin132013；2．TheFifthMiddleSchoo1ofJilinCity，Jilin132011)Abstract：Principlesandmethodsofmeasuringelectromotiveforceandinternalresistanceofthebat—terybyusingplate

8、-typepotentiometeraregiven．Forthebestexperimentaleffect，howtoselectvaluesofthebattery，standardresistanceRsandthecurrentlimitingresistorRinthecircuitareanalyzed．EX-perimentaldataareprocessedbyusingmethodofleastsquares，andtheexperimentalresultsa