研究并测量干电池的内电阻实验方法一

【目的和要求】

　　懂得测干电池内电阻的道理，学会几种测量干电池内电阻的方法。

【仪器和器材】

　　学生电源（J1202型或J1202－1型），滑动变阻器（J2354－1型），电势差计（用J2364型直线电桥代替），电阻箱（J2362－1型），检流计（J0409型或J0409－1型），待测干电池，单刀开关2个（J2352型），导线若干。

【实验方法】

　　1．按图4．20－2接好电路，R_s为电阻箱，xy为电势差计的电阻丝，R′为滑动变阻器。E_x为待测内电阻的干电池。连接时注意E_x和电源的极性不要接错。适当选取滑动变阻器R′的阻值，使电阻丝xy上的电压稍大于待测电池的电动势。下面的实验中，R′应保持恒定。

　　2．接通单刀开关S₁，断开单刀开关S₂，将滑动头D移到电阻丝的y端，左右移动滑动头位置，寻求按下滑动头D时，检流计G中电流为零的精确位置D₀，记录电阻丝的xD₀的长度L₀。

　　3．使电阻箱的阻值为R（开始时R大约取100欧左右），接通单刀开关S₂，再移动滑动头D，确定按下滑动头时，检流计G中电流为零的位置，记录下这时由x算起的电阻丝的长度L（说明：由电路原理知，这时电阻丝L上的电压恰好与电阻箱R上的电压相同。 ）

　　4．逐步减少电阻箱的阻值（电阻箱的阻值不能取得太小，以免通过电阻箱的电流过大。为此应事先根据电阻箱允许通过的最大电流和待测电池的电动势，确定最小的电阻值，这样可以保证实验时不产生误操作。）重复步骤3的测量，得到一系列R值及其对应的L值，填入下表。

　　5．根据电势差计工作原理，待测电池电动势E与其路端电压U之比可以用相应的电阻丝的长度之比来表示，所以，由（2）式

　　（3）

　　将测得的L₀／L、R代入上式即可求得待测电池的内电阻r。

　　也可用图象法求得r：

　　由公式（3）可得

　　可以看出1／R与1／L呈线性关系，在坐标纸上以1／L为纵坐标，1／R为横坐标，将测得的1／R、1／L的一系列值描在坐标系中，得出去1／R－1／L的图象是一条直线，将直线延长，在横轴上的截距为－1／r，由此可算出电池的内电阻r。