伏安法测电源电动势和内阻误差分析.doc

伏安法测电池的电动势和内电阻的方法探究作者:吕梁市高级中学吕红指导教师:吕梁市高级中学张辉【摘要】分析教材中提供的两种伏安法测电池的电动势和内阻的实验中存在的系统误差。提出我本人的看法和处理方法。【关键词】伏安法测电阻,系统误差,有效处理方法【正文】人教版物理选修3-1第69页,有关测电池的电动势和内电阻实验。实验电路及方法如下(如图1)VAR图1电池电动势,内电阻,,,:通过多次测量,读出多组在U-I图象中描点连线,得到图象(如图2),U轴截距即为电池的电动势,斜率的绝对值为电池内阻。此测量方法设计合理,且尽量消除测量中的偶然误差,但是仍存在系统误差。如果考虑到电压表的影响,则O图2=而即,即所以,上式可写为:截距………………①斜率的绝对值…………②由上式①②可知,电压表内阻远大于电池内电阻时,使用此方法测量误差较小。否则,误差较大。O图3L2L1例如:时,,,误差为50%,误差十分大。时,,,%,误差较小。通过实验分析,我们可以在实验图像的基础上,描绘出一条接近真实图线L1(如图3),为真实U-I图线,L2为测量图线。在测水果电池的电动势和内电阻的实验中,我们采用如下电路进行实验。(图4)用同样的数据处理方法,可以画出图像,用其中的轴截距表示电动势,,这种方法也是存在误差的。分析如下:而………………③……………④显然,截距(不存在误差)③④可得当电池内电阻很大时,误差不大。例如测水果电池时用此法较合理。而内阻较小时,误差较大,一般不使用。当为给定值时,也可使用,应用,即得准确的值。应用测量数据,同样可以粗略地得到一条真实的图像(如图5)。为真实的图像,为测量的图像。由上可