測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)誤差分析

1、測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)誤差分析在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表有內(nèi)阻，使得該實(shí)驗(yàn)總存在一定的系統(tǒng)誤差，許多同學(xué)對(duì)此系統(tǒng)誤差的分析感到十分棘手，現(xiàn)以甲一、等效法甲圖由于伏特表分流Iv使安培表示數(shù)I小于電池的輸出電流I，實(shí)驗(yàn)中把變阻器的阻值R看成是外電路的電阻，因此伏特表應(yīng)看成內(nèi)電路的一部分（見(jiàn)甲圖虛框內(nèi)），故實(shí)驗(yàn)測(cè)得是電池和伏特表這一整體的等效內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)，因?yàn)榉乇砼c電池內(nèi)阻并聯(lián)，所以r、“Vr。當(dāng)外電路R斷開(kāi)時(shí)，ab兩點(diǎn)間電壓等于電池的電動(dòng)勢(shì)E，由于電壓表有內(nèi)測(cè)阻，所以得到e“ve。乙圖中由于電流表分壓UA使電壓表示數(shù)U小于電池的路端電壓U，因此A測(cè)真電流表應(yīng)看成內(nèi)電路

2、的一部分（見(jiàn)乙圖虛框內(nèi)），故實(shí)際測(cè)得是電池和電流表這一整體的等效電阻和電動(dòng)勢(shì)，因?yàn)殡娏鞅砼c電池內(nèi)阻串聯(lián)，所以r>r。測(cè)真當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，cd兩點(diǎn)間電壓Ucd等于電動(dòng)勢(shì)E。cd測(cè)二、公式法,R甲圖中r=0v<r=rr+Ro真oVrr測(cè)示數(shù)示數(shù)測(cè)VoV測(cè)VVoVr+Ro=IR(1-r、IrRR+1rRo)+-ov=IRVVVVr+Rr+RVVr+Roor+RoVoVoVoV=(U+1r)RV-=Ev<E示00r+R真r+R真測(cè)量值E=U+1r=U+(I-1)r=IR+(I-1)-真+RA>r示數(shù)+Io（r+RA）=（Uv+UA）+円真三、圖像法實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，可畫(huà)出

3、路端電壓U與電流I關(guān)系的圖像。甲圖中誤差來(lái)源于電壓表分流AI二I-1二I二Uv真測(cè)VRI隨UV的示數(shù)增大而增大，當(dāng)UV=0即電路短路時(shí)I=1，即可得到測(cè)得VV真測(cè)的圖像與真實(shí)圖像的關(guān)系（如丙圖）。乙圖中由于電流表分壓厶U=U-U=Ua=IaRa，U隨IA的示數(shù)增大而直測(cè)AAAA丙丁從丙丁兩圖像中的斜率的絕對(duì)值與縱軸的截距直接可以得到答案。綜上分析就可以得到甲乙兩圖測(cè)量值與真實(shí)值的關(guān)系。即甲圖中rVr,m,測(cè)真EVE；乙圖中r>r,E=E。測(cè)既然乙圖中的E"=em，為什么高中物理（選修）第二冊(cè)p231學(xué)生實(shí)驗(yàn)還利真測(cè)231用甲電路圖呢？通常電池內(nèi)阻都比較小，而電壓表內(nèi)阻比電源內(nèi)阻大得多，即并聯(lián)后的等效電阻非常接近電源內(nèi)阻的真實(shí)值，所以選甲圖做實(shí)驗(yàn)。拓展：用圖示電路（R2為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻）測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，如果偶然誤差可以忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的有：A. 電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于真實(shí)值B. 內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值C. 測(cè)量誤差的產(chǎn)生原因是電壓表具有內(nèi)電阻D. 測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因是測(cè)量次數(shù)少，不能用圖像法求電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻分析：由電壓表的讀數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)定值電阻可求出定值電阻的電流，就好像有電流表與定值電阻串聯(lián)，所