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1、测量电源的电动势和内阻怎样分析实验过程中的误差？提示：1、安培表外接外接法电路如图1 所示，由于电流表得分压，电压表测得的电压并不是真正的路端电压，这种接法测量值和真实值之间的关系如何呢？设滑动变阻器的滑片在某一位置时电路中的电流表的示数为I,电压表的示数为改变滑片的位置，电流表中的示数为 I2 ,电压表的示数为 U2由闭合电路的欧姆定律得：如果不考虑电表的影响则有E=U1+I1 r E=U2+I2 r 解得 ” = E = U2 丫 U112测 I - I测I - I图1 2 1 2如果考虑电表的影响，设电流表的内阻为RA则有E = U +1 r +1 R E = U +1 r +1 R 1
2、 1 1 A 2 2 2 A解得：r = 2 1 RE =2-1真 I 一 IA真I 一 I 2 2电流表外接时，由于测量的电流是干路中的电流，测量的电 压比路端电压小，所以，同一个电流I下，电压的测量值总是在 电压的真实值的下方，反映在图像上如图2 所示。比较可得：E二E，r r ，测量的内电阻比真实的内测 真 测 真电阻大，多的数值为电流表的内阻，由于一般电源的内阻和电流表的内阻相差不多（R和r可以相比时），采用这种接法时，使得内电阻测量的误差非常大，一般不采用这种A电流表内接法图3接法。2、电流表内接电流表内界的电路如图3所示,由于电压标的分流，测得的电流 并不是通过电源的电流，采用这种
3、接法时，电动势和内阻的测量值和真 实值之间又有什么关系呢？设滑动变阻器的滑片在某一位置时电路中的电流表的示数为I,电压表 的示数为U,改变滑片的位置，电流表中的示数为i2 ,电压表的示数为由闭合电路的欧姆定律得：如果不考虑电表的影响则有E=U1+I1 r E=U2+I2 r U 一 U解得：E =211 2测 I 一 I1 2如果考虑电表的影响，设电流表的内阻为RV则有解得:厂真U 一 U2 U - UI I 211 2 RVU I UI2-11-2 -T U UI I 211 2 R比较可得：E V E , r V r测真 测，测量的内电阻和电动势都比真实的内电阻和电动(U (U )E 二
4、U +I + -r E 二 U +I +711 R22 R 丿V 丿VU U势小，由于电压表的内阻RV 一般比较大，并且U2-U1比较小，所以 一i很小，它V21RV的数值对实验影响小，采用这种接法时，使得内电阻和电动势测量的误差较小，一般采 用这种接法测电动势和内电阻。思考与讨论3：测量电源的电动势和内阻需要注意哪些事项？提示:(1) 实验电路图：安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。(2) 测量误差：E、r测量值均小于真实值。(3) 安培表一般选00.6A档，伏特表一般选0 3V档。(4) 电流不能过大，一般小于0.5A。伏安法测电阻中的电流表的两种接法伏安法测电阻是利用电压表和电流表来测
5、量电阻，其原理是部分电路欧姆定律，测量电路可有电流表 外接法或内接两种接法。 一、电流表的外接法(图甲)1、误差分析:因为U测刃真，I测 真，所以R测R真测 真 测 真测 真2、误差原因：电压表内阻的分流作用。3、在外接法中， R 测U= = RI 并联部分 测RRx VR + RxVRx.R1+ XRVVRx，若心时，宜采用电流表外接法二、电流表的内接法(图乙)2、误差原因：电流表内阻的分压作用U3、在内接法中，R测=i测=Rx+RARx，若R/RA时，宜米用电流表内接法测三、米用“内接法”是还“外接法“的两种依据1、口诀法若已知电压表和电流表的内阻RV和RA。待测电阻的粗约值R (其比较准
6、确地值需要伏安法实验进 步测量)，那么可以用口诀法1) 若R R R，那么应采取内接法，待测电阻的测量值比真实值偏大。口诀为:“大内偏大”V A2) 若R VyRR，那么应采取外接法，待测电阻的测量值比真实值偏小。口诀为:“小外偏小”3)若R二卒，那么内接法和外接法都可以。若人A 7/7/则 选样 电 压 表。流 的 夕卜接wij选样电流表分压n勺内 接法例1、用伏安法测量电阻R的阻值时，并联在电阻R两端的电压表的示数如图甲所示，与电阻R串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为V,电流表的示数为A,电阻R的阻值为0。(2)伏安法测电阻的两种电路(测量电路) 电流表接在电压表两接线柱外侧，
7、通常叫“外接法” 如图(1) 电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法” 如图(2)(2)两种接法的误差绝对理想的电压表和电流表是不存在的，由于电压表和电流表都存在电阻，而电阻在电路中串联分压 并联分流，所以电路存在误差“外接法”的误差分析“内接法”的误差分析3）伏安法测电阻的接法选择方法已知待测电阻R的大约值，电流表的内阻R和电压表的内阻R，分析如下:X A V例2、下面是用伏安法测量一个电阻所提供的器材，（1）待测电阻R （约100。）X（2）电流表的内阻为50Q （3）电压表的内阻为5KQ，请画出你选择的接法?练习:1、用伏安法测电阻时，若事先不知道准备使用的电流表和电压表的内阻RA
8、和RV，也不知被测电阻 的粗略值，这时采用下图所示电路，先后试接触 1 和 2 ，根据电流表，电压表两次示数变化的情况 做出判断：（）A. 若电流表示数明显变化，应采用电流表外接法r扈_B. 若电流表示数明显变化，应采用电流表内接法piC. 若电压表示数明显变化，应采用电流表内接法丄一D. 若电压表示数明显变化，应采用电流表外接法2、AB在图中，A. B两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下述说法正确的是（）A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表的内接法A 中 R VR ，B 中 R R测 真测 真C. A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使RVVR，故此法测较小电阻好vD. B中误差
9、由电流表分压引起，为了减小误差，应使RRA，故此法测较小大电阻好 3、有一未知电阻R ,为较准确地测出其阻值，先后用甲乙两种电路进行测试，利用甲测得数据为“2.7V,X5.0mA”利用乙测得的数据为“2.8V, 4.0mA”。那么该电阻测得值较准确的数据及它比真实值偏大或偏 小的情况是（）A. 560Q偏大B. 560Q偏小 C. 700Q偏小D. 700Q偏大4、两个定值电阻RR2串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源上，有人把一个内阻不是远 大于RR2的电压表接在R1两端，如图.电压表的示数为8V,如果他把此电压表改接在R2两端， 则电压表的示数将（ ）A.小于 4VB.等于 4VC.大于 4V 小于 8VD.等于或大于 8Vk U -犍为县孝姑中学物理组
