用DIS测电源电动势和内阻

实验目的

用 DIS 测定电源的电动势和内阻，体会传感器在电学测量中的应用。

实验原理

由闭合电路欧姆定律 E = U + Ir，得 U = E - Ir。改变外电路电阻，用电压传感器测路端电压 U，用电流传感器测电流 I。U-I 图线的纵轴截距为电动势 E，斜率绝对值为内阻 r。

实验器材

• 干电池
• 电压传感器
• 电流传感器
• 数据采集器
• 计算机及配套软件
• 滑动变阻器
• 开关
• 导线若干

实验步骤

1. 把传感器接入数据采集器，再与计算机连接，并打开软件。
2. 电流传感器串联在干路中，电压传感器并联在电源两端。
3. 闭合开关前，把滑动变阻器调到阻值最大处。
4. 闭合开关，移动滑片，让软件记录多组 U、I 数据。
5. 在软件中得到 U-I 图线，对数据做直线拟合。
6. 由拟合直线的截距和斜率得出 E 和 r。

实验现象与结论

滑片移动时，计算机上的电压随电流增大而减小，数据点分布在一条直线附近。拟合直线的截距就是电动势，斜率的绝对值就是内阻。结果与伏安法一致。

注意事项

• 传感器的正负极和量程要按要求连接。
• 电路接好并检查后再闭合开关。
• 不要长时间让电路处于大电流状态。

常见问题

DIS 实验和普通伏安法在原理上有区别吗？

原理相同。区别只在于用传感器和计算机自动采集数据并作图，减少了人工读数和描点。

电压传感器应接在哪里？

并联在电源两端，测的是路端电压。电流传感器串联在干路中，测的是干路电流。