简论电动势《测定电源电动势和内阻》实验中系统误差的及处理代写

1、简论电动势测定电源电动势和内阻实验中系统误差的及处理代写本科论文    内容导读：据，然后，剔除偶然误差大的数据。用多次测量结果求平均值或用函数图线综合处理减小偶然误差，得到合理结论。因而外接法和内接法（即图1前两种电路所示方法）才是测定电源电动势和内阻实验中所优先考虑的方法。二、对常用方法测出的E和r产生的系统误差分析用RV和RA分别表示伏特表与安培表的内阻。E测和r测分别表示电 一、测量E和r的四中常见电路及其方法1.如图1（A）用伏特表、安培表、滑线变阻器各一个，以待测 E、r为对象，安培表接在伏特表外（以下简称外接法）。源于：论文大纲怎么写2.如

2、图1（B）用伏特表、安培表、滑线变阻器各一个，以待测 E、r为对象，安培表接在伏特表内（以下简称内接法）。3.如图1（C）只用一个伏特表和两个已知阻值的定值电阻。4.如图1（D）只用一个安培表和两个已知阻值的定值电阻。这四种电路设计都能测出E和r，但（C）（D）图所示两种方法只能得到一组E和r，不利于减小偶然误差。而（A）（B）图所示两种方法可测多组数据，然后，剔除偶然误差大的数据。用多次测量结果求平均值或用函数图线综合处理减小偶然误差，得到合理结论。因而外接法和内接法（即图1前两种电路所示方法）才是测定电源电动势和内阻实验中所优先考虑的方法。二、对常用方法测出的E和r产生的系统误差分析用RV

3、和RA分别表示伏特表与安培表的内阻。E测和r测分别表示电动势与内阻的测量值，E实和r实分别表示电动势与内阻的真实值。1.根据RV对测量结果的影响，图1中（A）（C）两个电路可等效为如图2所示的电路。AB以下为内电路，暂称为电源，图中电压表为理想电压表。由图可知： r测=RVr实/（r实+RV）=r实（1+）< r实 断开外电路时，RV有电流通过，这时：E测=U断=E实 - IV r实=E实-r实= E实RV /（RV+ r实）<E实故外接法和只有一个伏特表测量法都为：r测<r实、E测<E实说明：外接法中RA对测量结果不影响。从上面分析可看出外接法中由于RV的存在使测量结

4、果产生系统误差，且RV越小误差越大，RV越大误差越小。2.根据RA对测量结果的影响，图1中（B）（D）两个电路可等效为如图3所示的电路。CD以下为内电路，暂称为电源，图中电流表为理想电流表。由图可知： r测=RA+r实>r实 断开外电路时，RA无电流通过，这时E测=E实故内接法和只有一个电流表测量法都为：r测>r实、E测=E实说明：内接法RV对测量结果无影响。而RA的存在使得r测量有系统误差，且RA越大误差越大，RA越小误差越小。三、误差的处理及实验的改进从以上分析可知，由于RV或RA的影响，使得常用方法测得的结果都存在一定的系统误差。那么，想要减小误差，必须改进实验方法。笔者在此

5、提出两种能有效减小误差的处理方法。第一种方法是：电路仍采用常见电路，只在数据处理中对结果进行修正。实验时用外接法和内接法对同一电源分别测量，然后在同一坐标系上分别画UI图线，利用图线进行科学处理。分析：前文提到外接法时，已分析得到：r测= RV r实/（r实+RV），E测= E实RV /（RV+ r实）。在UI图线中与纵轴交点坐标为（0 ， E测）与横轴交点坐标为（I短，0）。其中：I短=亦即I短为电源短路电流真实值。如图4中直线。前文提到内接法时，已分析得到：r测=RA+r实，E测=E实。在UI 图线中与纵轴交点坐标为（0，E实），与横轴交点坐标为（I测，0）。其中I测= E测/ r测= E

6、实/（RA+ r实），小于电源短路电流真实值。如图4中直线。结论：直线的I短为电源短路电流真实值，直线的E实为电源电动势真实值。把点（0，E实）和点（I短，0）相连得图4中的直线（虚线）。直线的斜率的绝对值为：r测=U/I= r实。经过这样的修正后误差就大大减小了。笔者在这个实验的教学中，指导学生采用这种方 法进行测量和数据处理，收到了满意的效果。第二种方法是：通过改进实验电路进行科学的处理，采用如图5所示的电路。图中E为待测电源，E1为附加电源，R、R1可变电阻器，G为灵敏电流计。测量时接通S1、S2，通过调节R、R1使得灵敏电流计G指针指向零。此时表示流过待测电源E的电流和流过附加电源E1

7、的电流相等，且A、B两点电势相等。则电压表读数U1为待测电源E的路端电压，电流表读数为I1，也是流过待测电源E的电流。这时有：E = U1 + I1r改变R、R1使得灵敏电流计G指针再次指向零，又可读得U2、I2，同样有：E = U2 + I2r由式可得：E =（U2 I1- U1 I2）/（I1- I2）r =（U2 - U1）/（I1- I2）结论：通过这样改进后，不存在外接法中RV分流的影响，也不存在内接法中RA分压的影响，即没有RV或RA带来的系统误差，使实验误差大大减小了。但是这种电路较为复杂，且灵敏电流计量程小，容易烧坏，所以在操作时应特别注意，只要选择适当的电表，并细心操作，就能

8、得到十分满意的测量效果。责任编辑 罗峰                                               &