测量电源电动势和内阻实验数据处理与误差分析及典型例题

选修3-1“测定电源电动势和内阻”实验的误差分析与比较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，可以用一只电压表和一只电流表，也可以用一只电流表和一只电阻箱，或者用一只电压表和一只电阻箱，

3-1“” 选修测定电源电动势和内阻实验的误差分析与比较 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，可以用一只电压表和一 只电流表，也可以用一只电流表和一只电阻箱，或者用一只电压表和一只电阻箱，它们的测 量原理都是闭合电路欧姆定律。但由于电表有内阻，以上方法都存在一定的系统误差，但是 误差的情况不一样，下面就这几种测定方法的误差进行分析和比较。 一、【电流表外接法】 UI 这是课本上的学生实验电路图，只要测出两组、的值，就能算出电动势和内阻。对 电路的接法可以这样理解：因为要测电源的内阻，所以对电源来说用的是电流表外接法，对 R 外部电路电阻来说却是内接法。 1 【分析方法】计算法： 根据闭合电路欧姆定律，其测量的原理方程为： UI 其中、分别是电压表和电流表的示数，通过调节滑动变阻 器，改变路端电压和电流，这样就得到多组数据，每两组数据就可 UI 以求出电动势和内阻。设某两组、的值的大小关系为： UUII >< ，。 1212 解得：， IIII < 由于电压表的分流作用，电流表的示数不是流过电源的电流，有，那么测得的 00 Er 电动势和内阻与真实值比较是偏大还是偏小呢？ REr 设电压表的内阻为，用表示电动势的真实值，表示内阻的真实值，则方程应修 V 00 正为： 解得：， 可见电动势和内阻的测量值都小于真实值。 1