2017-2018学年高中物理三维设计浙江专版选修3-1:第二章 第10节 实验:测定电池的电动势和内阻
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  五、数据处理

  为减小测量误差,本实验常选用以下两种数据处理方法:

  1.公式法

  利用依次记录的多组数据(一般6组),分别记录如表所示:

实验序号 1 2 3 4 5 6 I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6 U外/V U1 U2 U3 U4 U5 U6   

  分别将1、4组,2、5组,3、6组联立方程组解出E1、r1,E2、r2,E3、r3,求出它们的平均值

  E=,r=作为测量结果。

  

  图2­10­3

  2.图像法

  把测出的多组U、I 值,在U­I 图中描点画图像,使U­I 图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧,如图2­10­3所示,由U=E-Ir 可知:

  (1)纵轴截距等于电源的电动势

  E,横轴截距等于外电路短路时的电流Im=。

  (2)图线斜率的绝对值等于电源的内阻r==。

  六、误差分析

  1.偶然误差

  主要来源于电压表和电流表的读数以及作U­I 图像时描点不准确。

  2.系统误差

由于电压表分流IV,使电流表示数I小于电池的输出电流I真。I真=I+IV,而IV=,U越大,IV越大,它们的关系可用图2­10­4表示。实测的图线为AB,经过IV修正后的图线为A′B,可看出AB的斜率绝对值和在纵轴上的截距都小于A′B,即实测的E和r都小于真实值。