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文档简介

1、丈量电源电动势及内阻实验偏差分析总结计划丈量电源电动势及内阻实验偏差分析总结计划6/6丈量电源电动势及内阻实验偏差分析总结计划“测定电源电动势和内阻”实验的偏差分析在中学物理实验室里,测定电源电动势和内阻的方法有多种,它们的丈量原理都是闭合电路欧姆定律。几种测定方法的偏差进行分析和比较以下:1电流表外接法这是课本上的学生实验电路图,只需测出两组U、I的值,就能算出电动势和内阻。对电路的接法能够这样理解:因为要测电源的内阻,因此对电源来说用的是电流表外接法。图1【分析方法1】计算法:依据闭合电路欧姆定律,其丈量的原理方程为:此中U、I分别是电压表和电流表的示数,经过调理滑动变阻器,改变路端电压和

2、电流,这样就获得多组数据,每两组数据就能够求出电动势和内阻。设某两组U、I的值的大小关系为:U1U2,I1I2。解得:,因为电压表的分流作用,电流表的示数I不是流过电源的电流I0,有II0,那么测得的电动势E和内阻r与真切值比较是偏大仍是偏小呢?设电压表的内阻为RVE0表示电动势的真切值,r0表示内阻的真切值,则方程,用应修正为:解得:,可见电动势和内阻的丈量值都小于真切值。【分析方法2】图像法:以上是定量计算分析,还能够利用电源的伏安特色曲线来定性分析。如图2所示,直线是依据U、I的丈量值所作出的U越大,I和I0之间的偏差就越大,而电压表的示数U-I图线,因为II0,并且U就是电源的路端电压

3、的真实值U0,除了读数会有偏差外,能够以为UU0,经过修正后,直线就是电源真切值反应的伏安特色曲线,由图线能够很直观的看出EE0,rU2,I1I2。解得:,因为电流表的分压,电压表的示数U不是电源的路端电压U0,有UU0,设电流表的内阻为RA,用E0表示电动势的真切值,r0表示内阻的真切值,则方程应修正为:解得:,可见电动势的丈量值等于真切值,而内阻的丈量值大于真切值。【分析方法2】图像法:以上是定量计算分析,也能够利用电源的伏安特色曲线来定性分析。如图5所示,直线是依据U、I的丈量值所作出的U-I图线,因为U【分析方法3】等效法:把电流表和电源等效为一新电源,如图4虚线框所示,这个等效电源的

4、内阻r为r0和RA的串联总电阻,也就是丈量值,即等效电源的电动势为电流表和电源串联后的路端电压,也就是丈量值,即由以上分析还能够知道,要减小偏差,电流表的内阻需很小,使得,这个要求在实验室测定干电池的内阻时是很难知足的。【实验方法拓展】教科书上介绍了用电流表和电阻箱测电源电动势和内阻,电路如图6所示。调理R,测出两组I、R的值,就能算出电动势和内阻,其丈量的原理方程为:此中I是电流表示数,R是电阻箱示数。这类方法产生的系统偏差和图的,因为上式中的就相当于图4中的电压表所测的变阻器两头的电压4是相同U,偏差产生的原由仍是因为电流表的分压,的值其实不是电源的路端电压,而但是R两头的电压。因此最后测得的电动势的丈量值等于真切值,而内阻的丈量值大于真切值。固然第二种实验方法电动势的丈

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