測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)的誤差分析與比較

1、測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)的誤差分析與比較1測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)的誤差分析與比較實(shí)驗(yàn)的誤差分析與比較在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室里，測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法有多種，可以用一只電壓表和一只電流表，也可以用一只電流表和一只電阻箱，或者用一只電壓表和一只電阻箱，它們的測(cè)量原理都是閉合電路歐姆定律。這在《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理》（選修31）中都提到。但由于電表有內(nèi)阻，以上方法都存在一定的系統(tǒng)誤差，但是誤差的情況不一樣，下

2、面就這幾種測(cè)定方法的誤差進(jìn)行分析和比較。1電流表外接法這是課本上的學(xué)生實(shí)驗(yàn)電路圖，只要測(cè)出兩組U、I的值，就能算出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。對(duì)電路的接法可以這樣理解：因?yàn)橐獪y(cè)電源的內(nèi)阻，所以對(duì)電源來(lái)說(shuō)用的是電流表外接法。X【分析方法1】計(jì)算法：根據(jù)閉合電路歐姆定律，其測(cè)量的原理方程為：U=EIr其中U、I分別是電壓表和電流表的示數(shù)，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變路端電壓和電流，這樣就得到多組數(shù)據(jù)，每?jī)山M數(shù)據(jù)就可以求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。設(shè)某兩組U、I的值的大小

3、關(guān)系為：U1U2，I1I2。由于電壓表的分流作用，電流表的示數(shù)I不是流過(guò)電源的電流I0，有II0，那么測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r與真實(shí)值比較是偏大還是偏小呢？設(shè)電壓表的內(nèi)阻為RV，用E0表示電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值，r0表示內(nèi)阻的真實(shí)值，則方程應(yīng)修正為：測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)的誤差分析與比較3【實(shí)驗(yàn)方法拓展】教科書上介紹了用電壓表和電阻箱測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路如圖3所示。調(diào)節(jié)R，測(cè)出兩組U、R的值，就能算出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其測(cè)量的原理方程為：其中

4、U是電壓表示數(shù)，R是電阻箱示數(shù)。這種方法產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差和圖1是一樣的，因?yàn)樯鲜街械腢R就相當(dāng)于圖1中的電流表所測(cè)的流過(guò)變阻器的電流I，誤差產(chǎn)生的原因還是由于電壓表的分流還是由于電壓表的分流，UR的值并不是流過(guò)電源的電流，而只是流過(guò)R的電流。所以最終測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值也都小于真實(shí)值。所以最終測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值也都小于真實(shí)值。2電流表內(nèi)接法電流表內(nèi)接法既然以上方法都存在系統(tǒng)誤差，那么將電流表接到如圖4所示的位置，即對(duì)電源來(lái)說(shuō)