两种实验电路的误差分析

高中物理课本第二册实验“伏安法测电源电动势和内阻”采用了如图1所示的电路,为什么不用如图2所示的电路呢?下面我们对两种电路的误差进行分析。 闭合电路欧姆定律U=ε-Ir中I必须是通过电源的电流,而本实验采用如图1所示的电路,电流表测出的是流过滑动变阻器的电流,而不是流过电源的电流,所以该电路是存在系统误差的。 由于电压表分流I_v,使电流表示值I_测小于电源的输出电流I_真,因为I_真=I_测+I_v,而I_v=U/R_v(R_v为电压表的内阻)U越大,I_v越大,U趋于零时,I_v也趋于零,所以U和I的关系可用图3表示,测量图线为AB,真实图线为A′B。     

用图象法分析测量ε和r的误差(高二)

例1用如图1所示电路测电源电动势和内阻的实验中,测量值ε、γ和真实值ε0、γ0的大小关系是ε______ε0、γ0______γ0(填“大于”、“等于”、“小于”) 解测量ε、γ的原理是U =ε-Ir.此实验的误差来源是因为伏特表的分流分用.伏特表测得的电压值是真实值,因而测量值和真实值的表达式应分别为: U=ε-IAr, U=ε(IA+IV)ra.     

11 用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻

[实验目的]测定电池的电动势和内电阻.[实验原理]如图1所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组ε、r值,最后分别算出它们的平均值.此外,还可以用作图法来处理数据.即在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图象(如图2).所得直线跟纵轴的交点即为电动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值.     

《恒定电流》高考典型问题

《恒定电流》为高中电学的基础章节,为历年高考中考点分布的重点区之一。在高考中的典型问题归类如下:1图象问题图象问题一定要弄清横纵坐标的意义以及图线本例身1代表的意义。如图所示,图线①表示某电池组的输出电压-电流关系,图线②表示其的输出功率-电流关系,该电池组的内阻为Ω。当电池组的输出功率为120w时,电池组的输出电压是v。分析由U=ε-Ir图线,取(5,25)、(2,40)两点数据代入方程,求出r=5Ω,ε=50v。从P-I线读出P=120w时的电流I=4A,代入U=ε-Ir求出U=30v。2动态电路问题动态电路是本章高考热点之一,多次在高考试题中出现。解决…     

11 用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻

[实验目的]测定电池的电动势和内电阻.[实验原理]如图1所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组(?)、r值,最后分别算出它们的平均值.此外,还可以用作图法来处理数据.即在坐标纸上以I为横坐标、U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U—I图象(如图2).所得直线跟纵轴的交点即为电动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值.     

探究电功率与电阻的关系

一、提出问题根据电功率的基本公式P=UI,可知电压U越大,功率P越大,电流I越大,功率P越大.那么,电功率的大小与电阻有关系吗?根据欧姆定律I=U/R及P=UI.可以推出P=I2R及P=U2/R两个公式.由P=I2R可看出电阻R越大,则功率P越大;而由P=U2/R     

伏安法测电源电动势和内阻实验的改进

一、问题的提出在伏安法测电源电动势和内阻的实验中 ,有如图 1和图 2所示的两种电路可供选择 ,两种接法都存在较大的难以克服地系统误差 .1 .图 1中 ,由于电流表内阻 RA 有分压作用 ,使电压表读数小于路端电压 ,而且电流表内阻 RA 越大 ,分压作用越明显 ,误差就越大 .2 .图 2中 ,由于电压表内阻 RV 有分流作图 1　　　图 2　　　　图 3用 ,电流表读数小于干路电流 ,而且 RV 越小 ,电压表分流作用越明显 ,误差也就越大 .根据闭合电路欧姆定律 :E=U Ir,若对该实验进行改进 ,使电压表、电流表读数分别等于路端电压 U和干路电流 I的准确…     

关于伏安特性曲线的几点思考

我们知道,在纯电阻电路中,电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系,也就是U—I曲线是条过原点的直线,此电阻为线性电阻。但是实际电路中由于各种因素影响,U—I曲线可能不是直线,即为非线性电阻。笔者就下面其非线性电阻的几个问题进行探讨。一、在非线性电阻中某一状态下的导体电阻例:一个标有“220V、60W”的白炽灯炮,加上的电压U由零逐渐增大到220V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用图象表示,题中绘出的四个图线(如图1),肯定不符合实际的是:图1解析:U—I图象的意义:斜率表示电阻,斜率越大,电阻越大,如果是曲线,可以用该点曲线的…     

测电阻方法小议

1.伏安法测电阻测量的基本原理是部分电路欧姆定律:通过一段导体的电流强度I与加在导体两端的电压U成正比,导体的电阻R=U/I。若能测得U、I的值,即可由上式计算出导体的电阻R。伏安法测电阻的电路分为内接法和外接法两种,电路如图1所示。内接法:安培表测的是真实电流,而伏特表测得的电压是Rx与安培表串联后的总电压,大于待测电阻两端的电压,故电阻的测量值大于真实值。实质上测的是串联电路(Rx与安培表串联)的总电阻。若要减小误差,安培表的分压作用应尽量小,故待测电阻应远大于安培表的内阻,即大电阻用内接法。外接法:伏特表测的是真实电压,而安培表测得的电流大于流过待测电阻的电流,是并联电路的总电流,故电阻的测量值小于真实值。若要减小误差,伏特表的分流作用应尽量减小,故待测电阻应远小于伏特表的内阻,即小电阻用外接法。如果未知电阻的阻值大概范围不知道,可采用试触法进行选择,电路如图2所示。将伏特表一端断开,分别与a、b两点接触,观察两表的变化情况,让变化大的表测量真实值,即安培表变化大用内接法,伏特表变化大用外接法。如果待测电阻的阻值大概可知,那么可将其与RA、Rv的比值进行比较。若Rx/RARx/RV,则Rx相当于大电阻,...     

测电阻方法小议

1.伏安法测电阻测量的基本原理是部分电路欧姆定律:通过一段导体的电流强度I与加在导体两端的电压U成正比,导体的电阻R=U/I。若能测得U、I的值,即可由上式计算出导体的电阻R。伏安法测电阻的电路分为内接法和外接法两种,电路如图1所示。内接法:安培表测的是真实电流,而伏特表测得的电压是Rx与安培表串联后的总电压,大于待测电阻两端的电压,故电阻的测量值大于真实值。实质上测的是串联电路(Rx与安培表串联)的总电阻。若要减小误差,安培表的分压作用应尽量小,故待测电阻应远大于安培表的内阻,即大电阻用内接法。外接法:伏特表测的是真实电压,而安培表测得的电流大于流过待测电阻的电流,是并联电路的总电流,故电阻的测量值小于真实值。若要减小误差,伏特表的分流作用应尽量减小,故待测电阻应远小于伏特表的内阻,即小电阻用外接法。如果未知电阻的阻值大概范围不知道,可采用试触法进行选择,电路如图2所示。将伏特表一端断开,分别与a、b两点接触,观察两表的变化情况,让变化大的表测量真实值,即安培表变化大用内接法,伏特表变化大用外接法。如果待测电阻的阻值大概可知,那么可将其与RA、Rv的比值进行比较。若Rx/RARx/RV,则Rx相当于大电阻,...     

消除电源电动势和内阻测量中的系统误差的方法

方法1图线修正法伏安法测电源电动势和内阻是高中物理最重要的实验,实验电路有电压表与电源近接和电流表与电源近接两种,原理图分别如图1、图2所示。由于电表内阻的影响,都会产生系统误差。在图1电路中,由闭合电路的欧姆定律有:E=U+Ir,其中U是电源两端的电压,I是流过电源的电流,但在实际计算时使用的是电压表和电流表的读数。设通过电源电流为I_真,电流表读数为I_测,电压表内阻为R_V,电压表读数为U,电压     

测量电池电动势和内阻的系统误差分析

在"用伏特表和安培表测量电池电动势和内阻"实验中,由于伏特表和安培表的接入会对电路产生影响,所以测量结果必将存在系统误差.那么,测量值和真实值之间有什么关系呢? 笔者介绍3种不同的分析方法.实验可以用图1-a和图1-b两种电路进行测量,两种电路产生的系统误差不同,在每种分析方法中将作分别讨论.设伏特表和安培表的内阻分别为RV和RA,电池电动势和内阻的真实值分别为E真和r真,测量值分别为E测和r测.     

伏安法测电阻误差探析

伏安法测量电阻的实验原理是欧姆定律：R=U／I．只要测量出待测电阻R，两段的电压U及流过它的电流J．求出U／I的比值．即待测电阻的阻值（测量值）．     

一个高中物理实验的误差分析

《用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻》是高中物理的一个学生分组实验．这个实验可采用几种不同的电路进行测量．1．若实验采用图1所示的电路,根据闭合电路欧姆定律,只要改变R的阻值,测出两组电流和电压数据（I,U1）和（I2,U2）,如果不考虑电压表的分流影响,把数据代人团合电路欧姆定律,就可求得电动势和内阻的测量值和但由于没考虑电压表的分流影响,测量结果必有系统误差．欲消除这个系统误差,必须考虑电压表的分流作用．设电压表内阻为R。,把测得的数据和激代人团合电路欧姆定律,即可计算出电动势和内阻的真实值和r0…     

U-I图线的物理意义及其拓展

高中物理实验中有两处出现U-I图线,一处是“测定金属的电阻率”实验中的“用伏安法测定金属的电阻”,另一处是“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”,由于这两个实验都使用伏特表和安培表.U-I图线中的U轴上数据对应?的读数,I轴上的数据对应?的读数.因此,这两个实验都可由U-I图线表示,但是图线所代表的物理意义各不相同,对应的实验电路图也不一样,在物理教学中,学生对两个不同的物理实验所对应的不同图线,其物     

欧姆定律及其应用

欧姆定律是通过实验总结得到的规律,其内容是:导体中的电流I,跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比,数学表达式为I=RU.应用欧姆定律时,尤其是电路中有多个导体存在的情况下,要弄清定律指的是同一导体(或同一段电路)的电流、电压、电阻间的关系,不可乱用公式求解.例1关于欧姆定律公式I=RU及推导公式R=UI,下列说法中正确的是().A.导体的电阻越大,通过它的电流越小B.导体的电阻大小和通过它的电流成反比C.当导体两端电压为零时,导体的电阻也为零D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过它的电流无关解析欧姆定律公式I=RU包含两…     

巧用U-I图线解题

一、知识概要1.由部分电路欧姆定律确定的U-I图线由欧姆定律得出I=U/R,这一关系用U-I图线来描述,就是一条通过原点的直线,该图线的斜率即为电阻的阻值,即R=U/I=(ΔU)/(ΔI)。如图1所示。     

从一道试题的解法谈起

下面的题目是1992年高考物理试卷中的第10题: 两电阻R_1、R_2的电流I和电压U的关系图线如图1所示,可知两电阻的大小之比R_1:R_2等于 (A)1:3. (B)3:1. C3:1. 有的考生是这样解的: 因为R=U/I=(ΔU)/(ΔI),所以,图线的斜率即为该电阻的倒数:     

两类U-I图象的应用(高二、高三)

1.两类U-I图象(1)由欧姆定律确定的U-I图象由欧姆定律得出I=U/R,此式表明:对于阻值一定的电阻R,通过它的电流I与其两端的电压U成正比.这一关系用U-I图象来描述, 就是一条通过原点的直线,该图线的“斜率”即为电阻的阻值,即R=U/I=△U/△I, 如图1所示.     

关于U-I图像的剖析及其应用

U-I图像是电学中很重要的一个图像,认真分析该类图像对同学们的解题会有很大的帮助.关于U-I图像的分析,同学们可从以下两方面去理解.一、U-I图像的物理意义如图1所示,设电源的电动势为E、内阻为r,外电阻R两端的电压为U,回路中的电流为I,由部分电路的欧姆定律和闭合电路的欧姆定律可得:U=IR,U=E-Ir.在同一U-I坐标系上作出以上两式的函数图像,如图2所示.很明显U=IR对应的图线为OH,表示定值电阻的伏安特性曲线;U=E-Ir对应的图线为AB,表示电源的伏安特性曲线.U-I图像物理意义的理解应从以下几方面入手.1.直线斜率:直线OH的斜率k表示外电路的电阻R(k=UI=R),AB的斜率k的绝对值表示电源的内阻r(｜k=IE短｜=r).UEUB DHCO I1I短图2AK ErRI U图12.坐标截距:AB直线在纵坐标轴上的截距(OE)表示电源的电动势E,在横坐标上的截距(OA)表示为短路电流,其大小为:I短=EI.3.直线的交点:直线A与直线OH的交点为C,其横坐标值I1表示此时闭合电路的电流强度,纵坐标值U1表示此时的路端电压,图中CD值表示这时电源内阻的电压Ur=E-U1.4.面积:在U-I图像中...