測定電池的電動勢和內(nèi)阻實驗的誤差分析方法.doc

1、“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗的四種誤差分析方法（原創(chuàng)）（2011-06-21 08:46:05）轉(zhuǎn)載 測定電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗是高考的熱點內(nèi)容，對實驗數(shù)據(jù)的誤差分析是本實驗的難 點。對此實驗的誤差分析，本人總結(jié)了四種方法：解析法、待定系數(shù)法、等效法和圖象法。 下面以幾種實驗方案中的一種為例來加以說明和比較。如圖是本實驗的方案的其中一種：根據(jù)閉合電路歐姆定律，有。移動滑動變阻器的滑片，可以得出幾組I、U的值。通過作圖或解方程組就可以得出E、r?？紤]到電壓表內(nèi)阻FV （電流表內(nèi)阻對此實驗方案沒有影響），本實驗存在系統(tǒng)誤差。下面對此誤差進(jìn)行分析：方法一：解析法設(shè)滑動變阻器阻值為R時兩表讀數(shù)分別

2、為U、li；阻值為F2時兩表讀數(shù)為6、12。設(shè)RR,則UpU，12-比上述兩數(shù)據(jù)，可得 、rr。故在此g中電勢內(nèi)阻的溉值偏小。方法二：待定系數(shù)法理想表情況下，根據(jù)路端電壓電流關(guān)系，得:7v n L1U =用二(1)這里勺E r表示動勢內(nèi)阻的溉值考電表內(nèi)阻的影響，設(shè)電表內(nèi)阻為v,源動的際值E內(nèi)阻為根據(jù) F歐姆定律：(2)R* JL JP （2式與（1）式比可得:,可以很容易得出rrEE即電電勢內(nèi)阻的溉值比真值J。 方法三：等效法在個問R 因影響3的因素是電表的內(nèi)阻，故等效法是中學(xué)物理常用方法之一。可以把電表和源的并聯(lián)路部分當(dāng)作於冊titer 亦聞等效電源內(nèi)阻 r是本實驗的測量值。可以看出， 后的

3、電阻，故 rl測，故實際值的點應(yīng)在A點右側(cè)，即圖象中 B點。而兩點間的距離即為Iv。因為Iv=，故隨著 U的減小， A B間距離也減小。當(dāng)U=0寸，lv=Q即A B間距離為 0b故修正后的圖象即上圖中B點所在的直線。由修正后的圖象可以看出，電動勢實際值E和內(nèi)阻實際值 r均大于測量值。以上是對本實驗方案之一的誤差分析的4種方法。對4種方法作比較，很容易看出各種方法的優(yōu)缺點：解析法原理簡單，適合初學(xué)者，缺點是計算相對繁瑣。課本提供的后兩種方案：用電阻箱和電流表或電壓表做此實驗，如果用解析法分析的話計算尤其繁瑣；待定系數(shù)法運(yùn)用了函數(shù)思想，原理也較為簡單，同時避免了大量繁瑣的計算，可以作為這個實驗誤差分析的主要方法；等效法也是此實驗誤差分析的常用方法，這種方法無需計算，但要求充分掌握串并聯(lián)電路特點和閉合電路歐姆定律，對電路原理的理解要求比較高；圖象法亦無需計算，但要求充分掌握實驗原理和圖象分析，對實驗原理理解的要求進(jìn)一步提高，但優(yōu)點顯而易見 一一從結(jié)果來看，圖象比計算式更容易形成永久記憶，一旦掌握就不容