电学实验专题

电源电动势和电阻的测量误差问题例一：（2014惠三模）（1）（10分）用图甲所示的电路图做“测定干电池的电动势和内电阻”实验，完成下列问题:丙丙.将乙图的实物连线图补充完整（两节干电池已串联接好）TOC\o"1-5"\h\z.根据实验中得到的数据作出如丙图像，则通过计算可得到每节电池的电势E= V，每节电池的内阻r= Q。.由于电压表、电流表的内阻影响而导致误差，则E测 E真,r测—r真。（填〈、〉，=）测 真测 真【知识要点分析】关于用U—I线修正法定性分析测电源电动势和内阻的测量误差用伏安法测量电源电动势、内电阻的学生实验中，有两种可供选择的实验电路。在两种电路中，由于伏特表的分流和安培表的分压引起的误差是不同的，我们可以用图线修正法简洁明快的分析两种电路引起的测量误差。第一种测量电路：如图10-20和10-21中的a线，分别为测量电路和由此电路测出的数值画出的路端电压与电流强度的关系图线。误差分析方法如下：①根据测量电路分析误差原因：本测量电路产生误差的原因是由于伏特表的分流使得安培表的读数I小于干路总电流所致。考虑伏特表的内阻R,全电路的欧姆定律的方程e=U+Ir应修正为£/=U+（I+）r/ ①Rv根据①式寻找图线的准确点：因电流的修正值为AI=-，RU可见当U=0时，电流误差为零。因此，图线与横轴的交点P为准确点，不须修正。在图线上任选一点Q进行修正：如图1—2,Q点的纵坐标

UU不变，把（I+Q）做为Q点修正后的Q/点的横坐标，连接P和Q/得修正后的U—I图线为Q QRUb线。.④比较两条图线的纵截距和斜率：因图线的纵截距等于电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源内阻。所以，&V£/,rVr/•可见电动势和内阻的测量值均小于真实值。第二种测量电路：如图10-22和10-23中的a线,分别为测量电路和由此测量电路画出的路端电压与电流强度的关系图线，误差分析方法如下：根据测量电路分析误差原因：本测量电路产生误差的原因是由于安培表

的分压使得伏特表的读数小于电源的路端电压所致。考虑安培表的内阻R,全电A路的欧姆定律的方程£=U+Ir应修正为£/二U+1（r/+R） ②A根据②式寻找图线的准确点：因电压的修正值为AU=IRA，可见当1=0时，电压修正值为零•所以，图线与纵轴的交点P准确。③在图线上任选一点Q进行修正：如图2—2,Q点的横坐标Iq不变,（U+IR）做为修正后Q/点的纵坐标，连接P和Q/得修正后的U—I图线为bQQA线。测量值与真实值相等，而内阻的测量值大于真值。④比较两条图线的纵截距和斜率：得£=£/，r>r/。可见，电动势的测量值与真实值相等，而内阻的测量值大于真值。（2014深二模）⑵魏分）为测定一节干电池的电动势和內阻现提供如F仪器：A.电压表①（址程2讥内阻約關仃）砲流喪④（址程0W内阻和=厲”门）滑动变阻（0-20Q）汗关若干导线为旌确测定干电池的电动勢利内此应选择團 f选壤“聊或“乙“h闭舍幵关前.滑动变职器的滑片应调至—端，（选顼“左”或“右5筋动蜜阻器的潘片.律到几组电爪农和电流占的乐数.惭绘成如圏内所示的f-f图纵从图线的找距得出F电泄的电动孙为1一4小的日松仑依搦是 ；利用图丙可得到干电池曲内阻为 n（保將两位有效数爭力（2011深二模）（3）（10分）①用伏特表、安培表测定电池电动势和内阻实验，米用的是下②某同学将〔丫｝@）测得的数值逐一描绘在坐标纸上，再根据这些点分别画出了图线a与b,你认为比较合理的是图线—（填a或b）.③根据该图线得到电源电动势的大小是 V；内阻是 Q（结果保留两位小数）.2014梅州一模）（2）（10分）按图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r,其中R为电阻箱，R为定值电阻，干电池的工作电流不宜超过0.5A。实验室提供的器材如下： R电流表（量程0一0.6一3.0A）电阻箱（阻值范围0—999.9）定值电阻若干 电健、导线若干在下面提供的四个定值电阻中，保护电阻R应选用 （填写阻0

值相应的字母）。A、5oB.20oC.30oD.1000根据电路图，请在图中画出连线，将器材连接成实验电路实验时，改变电阻箱R的值，记录下电流表A的示数I,得到若干组R、I的数据，根据实验数据绘出如图所示的R-1图线，由此得出电池组的电动势E=I V，内电阻r=_o（以上两空结果保留两位有效数字）。按照此实验方法,电动势的测量值与真实值相比，内电阻的测量值与真实值相比 （以上两空选填“偏大”“偏小”或“相等”。

答案：2014惠三模2）12分①连线如图（如果滑动变阻器右边只接上面一根线也给分，实物连接只要原理对就行，电流表、R0、滑动变阻器位置可以与电路图不对应，其它出现一处错误则无分）（2分）、旦，1.5 ,0.5 （每空2分）、E <E，r<r（每空2分）测 真测 真2014深二模（2）①甲（2分）；左（2分）；断路时路端电压等于电源电动势（2分）；0.63（2分）；2011深二模⑶①D；（4分）②a；（2分）③1.43T.46：0.91