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§12.32 实验：电池电动势和内阻的测量
(误差分析)
第十二章 电能 能量守恒定律
(1). RA 为0.5Ω , RV约为5kΩ , Rx约为5Ω
(2). RA 约为0.5Ω , RV为5kΩ , Rx约为1000Ω
(3). RA 约为0.5Ω , RV约为5kΩ , Rx约为5Ω
(4). RA 约为0.5Ω , RV约为5kΩ , Rx约为1000Ω
课前练. 以下情况时如何选择电流表的接法？并指出有无系统误差？
总结：电流表内接法和外接法
V 测量路端电压
即： U测=U真
A 测量 R 的电流
即： I真 = I测 + ????测????????
?
课堂探究一:
(1). 系统误差来自哪里？
(2). 如何在图像上进行修正?
(3). 电动势和内阻分别有什么误差？
六、误差分析
V 测量路端电压
即： U测=U真
A 测量 R 的电流
即： I真 = I测 + ????测????????
?
r测 < r真
E测 < E真
课堂探究二:
(1). 理论上认为示数U、I 的关系是怎样的？
(2). 实际上示数U、I 的关系是怎样的？请推导
(1). U = E - Ir
(2). U = ????????????????+???? E - I?????????????????????+????
?
六、误差分析
V 测量路端电压
即： U测=U真
A 测量 R 的电流
即： I真 = I测 + ????测????????
?
六、误差分析
r测 < r真
E测 < E真
E测 = ????????????????+????真 E真
?
r测 = ????????????????+????真 r真
?
V测量 R 的电压
即：U真 =U测 + IRA
A 测量 R 的电流
即： I测 = I真
课堂探究三:
(1). 系统误差来自哪里？
(2). 如何在图像上进行修正?
(3). 电动势和内阻分别有什么误差？
六、误差分析
V测量 R 的电压
即：U真 =U测 + IRA
A 测量 R 的电流
即： I测 = I真
六、误差分析
r测 > r真
E测 = E真
课堂探究四:
(1). 理论上认为示数U、I 的关系是怎样的？
(2). 实际上示数U、I 的关系是怎样的？请推导
(1). U = E - Ir
(2). U = E – I(R+r)
V测量 R 的电压
即：U真 =U测 + IRA
A 测量 R 的电流
即： I测 = I真
六、误差分析
r测 > r真
E测 = E真
E测 = E真
r测 = r真 + RA
E测 = ????????????????+????真 E真 < E真
?
r测 = ????????????????+????真 r真 < r真
?
E测 = E真
r测 = r真 + RA > r真
1. 电流表外接法
总结: 伏安法测电源电动势和内阻
2. 电流表内接法
(1). RA 为0.5Ω , RV约为5kΩ , 电源内阻约为3Ω
(2). RA 约为0.5Ω , RV为5kΩ , 电源内阻约为1000Ω
(3). RA 约为0.5Ω , RV约为5kΩ , 电源内阻约为3Ω
(4). RA 约为0.5Ω , RV约为5kΩ , 电源内阻约为1000Ω
思考. 以下情况时如何选择电流表的接法？并指出有无系统误差？
总结: 伏安法测电源电动势和内阻
总结: 伏安法测电源电动势和内阻
接法
电流表外接法
电流表内接法
电路图
?



?
误差原因
电压表分流: I真 = I测 + ????测????????
电流表分压: U真 =U测 + IRA
测量值
E测 = ????????????????+????真 E真< E真
r测 = ????????????????+????真 r真< r真
E测 = E真
r测 = r真 + RA > r真
RA 或RV已知
RV 已知时选外接法
RA 已知时选内接法
RA RV均未知
内阻 r ? RV , (小外偏小)
内阻 r ? RA , (大内偏大)
接法
电流表外接法
电流表内接法
电路图
?



?
误差原因
电流表分压: U真 =U测 + IRA
测量值
E测 = E真
r测 = r真 + RA > r真
RA 或RV已知
RV 已知时选外接法
RA 已知时选内接法
RA RV均未知
内阻 r ? RV , (小外偏小)
内阻 r ? RA , (大内偏大)
[例2] 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中．
(1)备有如下器材：
A．干电池1节 B．滑动变阻器(0～20 Ω)
C．滑动变阻器(0～1 kΩ) D．电压表(0～3 V)
E．电流表(0～0.6 A) F．电流表(0～3 A)
G．开关、导线若干
其中滑动变阻器应选 ，电流表应选 ．(只填器材前的序号)
(2)为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．
(3)某同学根据实验数据画出的U?I图像如图所示，由图像可得电池的电动势为 V，内阻为 Ω.
(4)写出该实验误差的原因： ；电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真实值．(后两空均填“大于”“等于”或“小于”)
(1)B　E　(2)见解析图　(3)1.5　1　(4)电压表的分流　小于　小于
系统集成 第133页
2．某同学按如图的电路测定电池组的电动势和内阻。图中已将实验器材进行了部分连接。
(1)请根据实验原理，将图中的实物电路补充完整。
(2)实验时发现电流表坏了，于是移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器。重新连接电路，仍然通过U-I图像处理实验数据，获得所测电动势和内阻的值。请画出相应的电路图，并说明怎样得到U-I图像中电流I的数据。
教材 第92页
????=????????
?
3．某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池，他们用如图所示的实验电路测量这种电池的电动势E和内阻r。
在图所示的玻璃器皿中盛有橙汁，在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极。图中电流表的内阻为100Ω，量程为0～300μA；电阻箱阻值的变化范围为0～9999Ω。连接电路后，调节电阻箱R的阻值，得到的测量数据如表2所示。
表2电阻箱R和电流表I的各组数据
请作出本实验的U-I图像________（U为电阻箱两端的电压，I为通过电阻箱的电流），根据图像得出该橙汁电池的电动势E=_________和内阻r=____________。
教材 第92页
??? 0.95V???? 1.2kΩ
课堂小结: 伏安法测电源电动势和内阻

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