图像法分析测量电源电动势和内阻试验误差.docx

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1、“解析法和图象法”分析测量电源电动势和内阻试验误差(河北内邱中学袁振卓邮编：054200)问题：测量电源电动势和内阻的时候，若采用图1甲所示的电路图，测量结果如何？试分析。若采用图1乙所示的电路图，测量结果如何？试分析。解析：如图1所示电路图，不论用图1甲所示电路图还是图1乙所示电路图，根据闭合电路欧姆定律有：UEIr。对一个给定的电池，E和r是一定的，而干路电流I及路端电压U却随外电阻R的改变而改变。当R变化时,由电压表和电流表可读出电压和电流的数值，由闭合电路欧姆定律列方程组：U1EI订…①U2ED

2、r…②解方程组①②得:1》2的丨1丨2U1U2，即E测I1I2I1U2I2U1I1I2U1U2hI2为减小实验误差，多次测量Ir取平均值。此实验还可以借助于图象测出电源电动势得，UEIr，可以看出U与I是一次函数关系，做它的图象如图2所示，图象与纵坐标轴的交点即为电源电动势E,其斜率的绝对值即为电源的内阻r0实验误差分析：1、解析法：⑴若采用图1甲所示的电路图测量电源电动势和内阻，由于电压表的分流作用，使得电流表的示数小于电路中的总电流而引起实验误差，要减小误差，必须使电压表的内阻RV>>r。以II测代

3、换闭合电路欧姆定律中的I，解得：.U2U1E真(IUl2U)(l1I2—1)>E测,Rvr真(U2UJ(l1I2—1)>r测。所以若采用图1甲所示的电路图测量电源电动势和内阻，结果是：E测VE真，「测V「真0⑵若采用图1乙所示的电路图测量电源电动势和内阻，由于电流表的分压作用，使得电压表的示数小于路端电压而引起的实验误差，要减小误差，必须使电流表的内阻Ra<

4、测量电源电动势和内阻，结果是：E测=E真,「测>「真。一般由于Ra-r，用图1乙测量误差较大，所以一般用图1甲测量电源电动势和内阻。2、图象法：⑴若采用图1甲所示的电路图测量电源电动势和内阻，由于电压表的分流Iv的影响，使电流表示数I小于电池的输出电流I真，I真IIv，而

5、v；，可见U越大5越大，只有短路时U0才有I真II短，即B点，它们的关系可用图3表示，实测的图线为AB，经过Iv修正后的图线为A/B，即实测的r和E都小于真实值。⑵若采用图1乙所示的电路图测量电源电动势和内阻，由于电流表的分压Ua的影

6、响，使电压表的测量值小于电池的端电压U测「真。只有当Ra<

7、阻,女口图6所示，是根据两个C、E=Eo，r>roD、E>E°，r>r°若用图5乙所示的电路测定电源的电动势和内阻,电源的测量数据绘制的图线，由图可知：图线与电压U轴的交点表示,电源A的内阻电源B的内阻（填“大于”“等于”或“小于”）。图中两直线A、B的交点表示两个电路中相等。巩固练习参考答案：1、C、B2、电源电动势、小于、外电路的电阻和外电路的电阻消耗的功率相等（撰稿人：河北内邱中学袁振卓邮编：054200电话：邮箱：）