測定電源電動勢和內(nèi)阻”實驗的誤差分析與比較

1、測定電源電動勢和內(nèi)阻”實驗的誤差分析與比較1測定電源電動勢和內(nèi)阻測定電源電動勢和內(nèi)阻”實驗的誤差分析與比較實驗的誤差分析與比較在中學物理實驗室里，測定電源電動勢和內(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，它們的測量原理都是閉合電路歐姆定律。這在《普通高中課程標準實驗教科書物理》（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、面就這幾種測定方法的誤差進行分析和比較。1電流表外接法這是課本上的學生實驗電路圖，只要測出兩組U、I的值，就能算出電動勢和內(nèi)阻。對電路的接法可以這樣理解：因為要測電源的內(nèi)阻，所以對電源來說用的是電流表外接法。X【分析方法1】計算法：根據(jù)閉合電路歐姆定律，其測量的原理方程為：U=EIr其中U、I分別是電壓表和電流表的示數(shù)，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變路端電壓和電流，這樣就得到多組數(shù)據(jù)，每兩組數(shù)據(jù)就可以求出電動勢和內(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不是流過電源的電流I0，有II0，那么測得的電動勢E和內(nèi)阻r與真實值比較是偏大還是偏小呢？設(shè)電壓表的內(nèi)阻為RV，用E0表示電動勢的真實值，r0表示內(nèi)阻的真實值，則方程應修正為：測定電源電動勢和內(nèi)阻”實驗的誤差分析與比較3【實驗方法拓展】教科書上介紹了用電壓表和電阻箱測電源電動勢和內(nèi)阻，電路如圖3所示。調(diào)節(jié)R，測出兩組U、R的值，就能算出電動勢和內(nèi)阻，其測量的原理方程為：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，因為上式中的UR就相當于圖1中的電流表所測的流過變阻器的電流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的值并不是流過電源的電流，而只是流過R的電流。所以最終測得的電動勢和內(nèi)阻的測量值也都小于真實值。所以最終測得的電動勢和內(nèi)阻的測量值也都小于真實值。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，即對電源來說