用伏安法测电源的电动势和内阻误差分析

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1、用伏安法测电源的电动势和内阻时，可以用内接法和外接法，如图所示，试分析两种电路的误差对结果的影响。甲：內接法乙：外接法解：⑴对于甲图中的内接法，由于电压表分流Iv,使电流表所测的zF=—、电流I测小于电源的输岀电流I真，即：I真二I测+Iv,而,U越大，Iv越大；U越小，Iv越小；U趋近于零时，Iv也趋于零。在下图中,测量线为AB,真实线应为A*B，可以看出E测

2、端电压，由于Rv>>rz所以二者近似相等,但略小于电动势；此时的总内阻是电压表内阻与电池内阻并联的总和，则r测>r,—般的电压表内阻较大，因此实验中一般采用内接法⑵对于乙图中的外接法，由于电流表的分压作用，有u真二U测+UA,即U真二U测+IFU,这样在U-I图线上对应每个I,应加上一修正值公U二IRa,由于Ra很小，所以在I很小时,2趋于零，I增大，aU增_s大,如图所示,可以看出,E测二E真，由—1.得r测>「真另一种思路：将虚线框内的电流表和电池看做一整体，外接法测的是这个整体的电动势和内阻。当外电路断路时，路端电压等于电动势数值。测的内阻

3、实际上是电流表与电池内阻串联的总内阻。所以E测二E真，r测〉r真，外接法要求Ra

4、电压表（0-3V）,电流表（0-0.6A）,滑动变阻器（:LOQ），电键，导线。实验步骤：1.电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。2.把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。3.闭合电键，调节变阻器,使电流表有明显示数，记录一组数据（IkUi）,用同样方法测量几组I、U的值。4.打开电键，整理好器材。5.处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。注意事项：1、为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。2、干电池在大电流放电时,电动势w会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A,

5、短时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。3、要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出&r值再平均。4、在画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。5、干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小,即不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐

6、标I必须从零开始）。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。