电池旧了导致的欧姆表测电阻误差分析

用伏安法测电池的电动势和内阻的误差分析的三种方法
在用伏安法测量电池电动势和内阻时，可能会出现误差。

下面是三种常见的误差分析方法：
1. 溶液浓度变化：如果测量过程中，电池溶液的浓度发生变化，会导致电池的电动势和内阻发生偏差。

这种误差可以通过在测量前确认溶液浓度，并记录测量过程中的温度变化，以及及时校准测量仪器来减小。

2. 电路接线：伏安法中，电池的电动势和内阻是通过电压和电流的测量得到的，如果电路接线不良、电阻连接松动或者测量仪器有故障，都可能导致测量结果的误差。

因此，在实验过程中，需要仔细检查和校准电路连接，确保电流电压的准确测量。

3. 极化效应：电池在长时间使用或高电流放电时，可能会出现极化效应，导致电动势和内阻的测量结果偏差较大。

这种误差可以通过改变测量电流大小、降低电池使用时间等方法来减小极化效应对测量结果的影响。

在测量电池的电动势和内阻时，除了注意实验操作的准确性外，还需要注意控制实验条件的一致性，并及时校准检查测量仪器，以减小误差的影响。

龙源期刊网 旧电池对两种欧姆表电路的测量误差分析作者：顾俊琪来源：《中学物理·高中》2013年第11期我们经常会遇到这样的问题：欧姆表内的干电池经长时间使用老化后，会对欧姆表的测量有什么样的影响？这个问题看似简单，但多数情况下的分析并不完整，因为高中教材中提供的欧姆表电路图与实际使用的欧姆表电路图并不完全相同.在以上两种情况中，电池用旧对欧姆表的测量影响是否一致呢？本文拟对这个问题展开讨论.1旧电池对教材提供的欧姆表电路的测量误差分析2旧电池对实际欧姆表的测量误差分析实际使用的欧姆表的电路原理图要比高中教材中的电路图复杂一些.如图2所示为“J0411”型学生多用电表欧姆挡部分的电路原理图，其他型号的欧姆表原理图与图2大同小异.在图2中，当选择“×1”倍率挡时，S与触点1相连；当选择“×10”倍率挡时，S与触点2相连；当选择“×100”倍率挡时，S与触点3相连；当选择“×1K”倍率挡时，S与触点4相连.从图2可以看出：实际欧姆表的挡位转换，是通过改变表内的并联电阻来实现的；表头G也不像图1那样串联在干路中，通过表头G的电流仅仅是干路电流的一部分.综上所述，由于教材所给的与实际使用的电路图有差别，导致欧姆表的测量误差结果并不一致.对教材所给的电路图而言，由前面的（5）、（6）两式可知，电表的测量偏大，并且引起误差的原因是由电池电动势E的变化引起，与电池内阻r的变化无关.对实际使用的欧姆表来说，在低倍率挡，调零电阻R的变化几乎不影响电表内部电阻，由前面的（12）式可知，这时电表的测量偏小，引起误差的原因主要是由电池内阻r的变化引起，与电池电动势E的变化关系不大；在高倍率挡，调零电阻R的变化将明显影响电表内部电阻，误差由r′、RD′变化的多少决定，因而电表的测量可能偏大也可能偏小.总之，我们在分析电池对欧姆表的影响时，必须要弄清是针对哪个电路，哪个挡位而言，切不可盲目套用现成结论.。

测电池的电动势和内阻的常用方法和误差分析公主岭市第一中学 魏景福 2012.11.12测电池的电动势和内阻的实验是高中物理电学部分的一个重点实验，也是高考的热点实验，笔者就此实验的常见方法（“伏安法”、 “伏阻法”、 “安阻法”）及误差分析的问题谈一谈个人的观点。

一、用“伏安法”测电池的电动势和内阻用“伏安法”测电池的电动势和内阻就是用电流表和电压表测电池的电动势和内阻，是通过电流表和电压表测出外电路的电流和路端电压，然后利用闭合电路的欧姆定律求出电池的电动势和内阻。

实验要求多测几组I.U 数据,求出几组E.r 值,然后取他们的平均值。

还可以用作图法处理，即利用电池的U.I 图象求出E.r 值。

用“伏安法”测电池的电动势和内阻分为电流表“内接”和电流表“外接”两种接法。

实验误差有：1、偶然误差,主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I 图象时描点不很准确；2、系统误差，主要来源于没有考虑电压表的分流和电流表的分压作用。

（一）、电流表内接（相对待测元件——电池）1、电流表内接时测量原理：如图1所示，电压表.电流表分别测出两组路端电压和总电流的值，则11U E I r =- ①，22U E I r =- ②， ① - ② 解得 2112U U r I I -=- ③， ③带入①解得 122112I U I U E I I -=- ④，2、系统误差分析：图1电路由于电流表分压使电压表读数（测量值）小于电源的实际路端电压（真实值）。

导致实验产生系统误差。

（1）通过理论的推导分析误差：设电流表的内阻为A R ，电池的电动势和内电阻的真实值分别为0E 和0r 。

则有 1101A U I R E I r +=- ⑤ 22020A U I R E I r +=- ⑥⑤﹣⑥ 得 12021A U U r R I I -=-- ⑦ ⑦代入⑤得2112021I U I U E I I -=- ⑧比较⑦、⑧式和③、④可知 r ＞ 0r ，E ＝0E . 不难看出电流表内接时测得的内电阻偏大，测得的电动势准确。

测量电池电动势和内阻的系统误差分析测量电池电动势和内阻时的系统误差是指由于测量设备、环境因素等导致的测量结果与真实值之间的差异。

这些误差可能由于设备的不精确度、人为操作的不准确性以及测量环境的变化而产生。

下面将讨论测量电池电动势和内阻的系统误差，并分析可能的影响及其减小方法。

1.电阻测量误差：在测量内阻时，电阻表的零点漂移、内阻表阻抗等因素会导致测量结果的误差。

为了减小这种误差，可以使用较高精度的电阻表，并在测试前进行对零点进行校准，同时尽量选择内阻相对较大的电池进行测量。

2.电压测量误差：在测量电池电动势时，电压表的精度、输入电阻等因素都会对测量结果产生误差。

为了减小这种误差，可以使用高精度的电压表，并保持电池电极与测试仪器之间的稳定接触，同时进行对电压表进行校准。

3.测量线路电阻误差：测量线路中的导线电阻也会对测量结果产生一定影响。

为了减小这种误差，可以使用大截面的铜导线来减小线路电阻，并选择较短的线路来降低电阻影响。

4.温度影响：电池的电动势和内阻会随着温度的变化发生一定的偏差。

为了减小这种误差，可以在测量前等待一段时间以使电池温度趋于稳定，并在测量过程中采取一定的措施来控制环境温度的影响。

5.变化的负载条件：电池的内阻是动态的，随着负载的变化而变化。

为了减小这种误差，可以采取多个负载点的测量取平均值的方法，同时在测量过程中保持负载条件的稳定。

在实际测量中，以上要素的误差会相互叠加，在一定程度上影响测量结果的准确性。

为了尽可能降低系统误差，可采取以下措施：1.使用高精度的测量设备：选择精度更高的电阻表、电压表等测量仪器，以减小仪器本身引入的误差。

2.校准仪器：定期对测量仪器进行校准，特别是对零点进行校准以减小零点漂移引起的误差。

3.控制测量环境：尽量将测量环境保持恒定，特别是温度控制在一个合理的范围内。

4.多次测量取平均值：进行多次测量，然后取平均值，以减小个别测量结果的误差对整体结果的影响。

测电池的电动势和内阻的常用方法和误差分析测量电池的电动势和内阻是电池性能测试的重要内容之一，下面将介绍一些常用的方法和误差分析。

一、测量电池的电动势1.伏安法（开路电压法）：伏安法是测量电池电动势的最基本方法，即测量电池开路电压。

它通过连接一个高阻抗电压表或万用电表，使电流接近于零，测量电池两端的电压。

误差分析：(1)电池内部的自放电会造成电压降低，导致伏安法测量的电动势略低于实际值。

(2)测量电池开路电压时，由于接触电阻的存在，会产生一定的电压降低。

2.极化电压法：极化电压法是通过给电池加上一个额外的负载电压，使其工作在一个已知负载点上，测量电池两端的电压来计算电动势。

误差分析：(1)额外的负载电压会造成电池内阻发生变化，从而影响电压的测量，引入了一定的误差。

(2)由于电池的极化现象存在，所加负载电压过大会导致电池的电压降低。

3.循环伏安法：循环伏安法是通过对电池施加一个周期性变化的电压，测量电池的电流和电压变化，从而计算电池的电动势。

误差分析：(1)电池的内阻会影响电压和电流的波形，对测量结果造成影响。

(2)由于测量电流时，电路中会引入一定的电压降，需要对结果进行修正。

二、测量电池的内阻1.测量短路电流法：测量短路电流法是通过将一个低电阻接入电池正负极，测量通过电路的短路电流，从而计算出电池的内阻。

误差分析：(1)电池的内阻会随着其电池放电量和温度的变化而变化，导致测量结果不准确。

(2)测量短路电流时，由于接触电阻的存在，会产生一定的电压降低。

2.变阻器法：变阻器法是通过调节电阻的大小，使电池工作在不同负载下，测量电压和电流的变化，从而计算电池的内阻。

误差分析：(1)由于电池的极化现象存在，所加负载电阻过大会导致电池电压降低，影响结果的准确性。

(2)变阻器本身的阻值容易受到温度和负载电流的影响，需要进行合适的校准。

综上所述，测量电池的电动势和内阻的方法有很多种，每种方法都存在一定的误差。

正确选择合适的方法和进行相应的误差分析可以提高测量结果的准确性。

电表内阻测量的方法及误差分析溆浦县江维中学 张良青摘要 电表改装不管是老教材还是新教材都有相关的内容，高考也时有出现，而测电表的内阻是电表改装的前提。

本文分析了“半偏法”测电表内阻的原理，分析了实验误差的产生，并提出了实验改进方。

还介绍了替代法、电流表法、电压表法等其它测电表内阻的方法。

关键词 电表 电路图 电流 电阻 内阻 电阻箱电表改装成电流表、电压表，在高考中时有出现，只有测出电表的内阻，才能顺利的进行电流表改装。

只有正确地分析出在内阻测量中的误差，才能正确的分析出改装后的电表的测量值是偏大还是偏小。

下面就电表内阻测量方法及误差分析谈谈我的一些看法。

电表内阻的测量通常采用“半偏法”，“半偏法”测电表内阻的原理实际上是“比较法”。

一、电流“半偏法” １．原理电路如图1 所示，闭合电键S 1，调整R 的阻值，使电流表指针转到满刻度I g ，再闭合电键S 2，保持R 不变，调整电阻箱R '，使电流表指针偏转到刚好是满 刻度的一半，即2g I 。

根据并联电路分流关系，总电流 图１为I g ，电流表电流为2g I ，则电阻R 1中的电流也为 22g I I =，因为并联分流与电阻的关系 1221R R I I =，因为电流相等，所以 R R g '= 2．误差分析此实验中忽略了S 2 闭合后R 1与电流表并联对电路的影响。

实际上，在S 1闭合而S 2断开时，总电流 rR R EI g g ++= ①在S 2 闭合后，总电流 21g g g I I R R R R r R EI +='+'⋅++=②由①②式可知 21g g I I I +<所以 21g I I >③由并联分流电流与电阻的关系及③式可知 g R R <' 即R g 的测量值小于真实值。

误差产生的原因在于当电键S 2 闭合时，总电阻减小了，而电路中的电流变大了，因此要减小这个误差，就得使电键S 2 闭合前后电路中的电流的变化要小，由①②可知，就要求 R R '>>。

实验报告：练习使用多用电表高二（ ）班 姓名： 座号：【实验目的】1、了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法．2、使用多用电表测电压、电流及电阻．3、会使用多用电表探索黑箱中的电学元件．【实验原理】一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1、构造：如图所示，欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红、黑表笔组成．欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联．外部：接被测电阻R x .全电路电阻R 总＝R g ＋R ＋r ＋R x .2、工作原理：闭合电路欧姆定律I ＝E R g ＋R ＋r ＋R x.3、刻度的标定： 红、黑表笔短接(被测电阻R x ＝0)时，调节调零电阻R ，使I ＝I g ，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零．(1)当I ＝I g 时，R x ＝0，在满偏电流I g 处标为“0”．(图甲)(2)当I ＝0时，R x →∞，在I ＝0处标为“∞”．(图乙)(3)当I ＝I g 2时，R x ＝R g ＋R ＋r ，此电阻值等于欧姆表的内阻值，R x 叫中值电阻． 三、多用电表1、多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程．2、外形：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程．3、多用电表面板上还有：欧姆表的调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)．四、二极管的单向导电性1、晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示．2、晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示．3、将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极．*注意事项：（1）因为表头是多用的，而电流必须从其正接线柱流入，表内又有电池，所以红表笔接的是表头的正接线柱，但却与电池负极相连，而黑表笔与电池正极相连。