测量电池的电动势和内阻-误差分析.ppt

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误差分析
复习：
？
V
A
E
r
R
内接法
外接法
V
A
E
r
R
1、I-U法；用电压表、电流表测电池的E、r
由
2、 I-R法；用电流表、定值电阻测电池的E、r
电
阻
箱
旋钮式电阻箱
插孔式电阻箱
由
3、 U-R法；用电压表、定值电阻测电池的 E、r；
电阻箱
由
？
(1).求平均值法
(2).U — I 图象法
0
I/A
U/V
E
I短
*图象在纵轴上的截距为电源的电动势E
=
△U
△I
r
*
，因蓄电池内阻非常小，为防止调节变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电阻R0，除开关、导线外，可供使用的实验器材还有：
（,3A） （量程3V、15V）
（阻值1Ω，额定功率为5W）
（阻值10Ω，额定功率为10W）
（阻值范围0-10Ω，额定电流2A）
（阻值范围0-200Ω，额定电流1A）
⑴电流表和电压表各选哪个量程？
⑵定值电阻选哪个？变阻器选哪个？试说明你选择的理由
(3)引起实验系统误差的主要原因
外接法
V
A
E
r
R
4·滑动变阻器择
04
选若滑动变阻器选F，当其电阻大于10Ω时，调节滑片，电流的变化范围极窄，且示数较小，即大于10Ω部分几乎无用，故不选F 答案： 选 E
引起实验系统误差的主要原因：由于电压表的分流作用造成电流表的读数总是比电源实际输出电流小
3·电流表的选择
03
若电流表取3A ，为了便于读数（应使指针半偏及以上），此时电路中的电阻的变化范围太小，不利于操作， 档；
2·定值电阻
02
若定值电阻取10Ω,,电流值偏小，不利于读数，故定值电阻只能取1Ω；
1·电压表的选择
01
因蓄电池的电动势为2V ，故电压表量程应选3V；
解析：
I-U法 测E、r实验中误差分析1：利用U—I 图象

解：作 U=E-Ir 图线如图实线所示：
U
I
E测
U
I测
式中的U是路端电压,
I 应是通过电源的电流，
I真= I测 + IV = (I测 +U/RV)
可见U越大， 差值(I真- I测 )就越大，
U=0时，差值(I真 – I测 )也为0，
实际的U-I图线如图虚线示：斜率增大
E真
I实
∴ E测< E真 r测< r真
该电路适用于滑动变阻器阻值很小
(电源内阻很小)的情况.
V
A
E
r
R
:
解：作 U=E-Ir 图线如图实线所示：
I
E
I
UV
U
式中的 I 是通过电源的电流，
U应是路端电压,
U路= UV +UA = ( UV+I RA)
可见I 越大，差值 I RA就越大， I=0时差值为0
实际的U-I图线如图虚线示：
U路
E真
∴ E测 =E真 r测 > r真
该电路适用于滑动变阻器阻值很大
(电源内阻很大)的情况.
I-U法 测E、r实验中误差分析1：利用U—I 图象
V
A
E
r
R
测E、r实验中误差分析2：计算法
A
V
E
r
R

由
若考虑电流表和电压表内阻，则有
由
比较可得：
E测 < E真 r测 < r真