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
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。
旧电池对两种欧姆表电路的测量误差分析
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
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。
欧姆表法测电阻
记录每次测量的阻值和对应的测量条 件（如电压、环境温度等）。
对测量数据进行处理和分析，计算误 差并评估测量结果的可靠性。
03 欧姆表法测电阻的误差分析
CHAPTER
测量误差的来源
仪器误差
欧姆表本身的精度限制，包括刻度盘的刻度误差、电 源电压的波动等。
人为误差
操作人员读数不准、操作不当等人为因素导致的误差。
实验环境要求
01 实验室内应保持干燥、清洁，避免潮湿和灰尘对 欧姆表的影响。
02 实验室内应保持安静，避免噪音干扰对测量结果 的影响。
03 实验室内应有足够的照明，以便于观察和操作欧 姆表。
谢谢
THANKS
对实验中测得的数据进行整理、筛选、 计算和绘图，确保数据的准确性和完整 性。
VS
结果分析
根据实验数据，分析欧姆表法测电阻的准 确性和误差范围，判断测量结果的可靠性 。
结果的可信度分析
可信度评估
对实验结果的可信度进行评估，包括测量值的稳定性和重复性，以及与理论值的符合程度。
可信度检验
通过对比实验数据与理论值，检验测量结果的一致性和可靠性。
环境误差
周围环境如温度、湿度、电磁干扰等对测量结果的影 响。
误差的表示方法
绝对误差
测量值与真实值之间的差值。
相对误差
绝对误差与真实值之比，通常用百分数表示。
引用误差
绝对误差与量程之比，通常用于表示仪表的准确 度等级。
减小误差的措施
使用高精度仪器
选择精度更高的欧姆表，可以减小仪器本身 带来的误差。
结果的可靠性分析
可靠性评估
对实验结果的可靠性进行评估，包括测量值的准确性和误差范围，以及测量方法的稳定性和可靠性。
多用电表内置干电池对测量电阻的影响
笔 者在涉及多用表 内容 的教学 中， 常遇 到一些 似是而非或 说法相左 的观点 ， 例子较 多， 此仅列 两例来讨论 。 例 １（ 单选题 ） 在使用多用电表欧姆档测量 电阻时， 若（ Ｄ） 其 他选 项 略。“ Ｄ ． 欧姆 表 内的电池使用 时 间太长 ， 虽然完 成调零 ， 但测量 值将略大”， 其 付带 的解 释为 “ 欧姆表 内的电池
验数据 并结合 多用电表的电路结构展开讨论。
【 关键 词 】 多用电表 电 动 势 内阻 波动 测量 影响 【 中图分类号 】 Ｇ 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章编号】 ０ ４ ５ ０ — ９ ８ ８ ９ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ５ Ｂ 一 ０ ０ ６ ６ — ０ ２
为 了方 便讨 论 ， 本 文 需要 对 以下讨 论 涉及 的 各 电学 量之
多用电表 内置干电池对测量 电阻的影响
口 玉林 实验 中学 何基 晓
【 摘 要 】 使 用多用电表 欧姆 档测量 电阻时， 若 内置干 电池
使 用较久 后， 对电阻的测量值能有什么影响？电池 的什 么物理量
影 响 结果 ？它们 影 响 的机 理 如 何 ？ 针 对上 述 问题 ， 本 文 将 通 过 实
新电池 通电 Ｉ ／ （ Ａ） 通电 ｌ Ｏ Ｕ ， （ Ｖ） 分钟后 Ｉ ， （ Ａ） 未长时 Ｕ ， （ Ｖ）
旧电 池 通 电 Ｉ ， （ Ａ） 通电 １ Ｏ Ｕ ， （ ｖ）
０ ． １ ４ １ － ３ ８ ０ ． １ ３ ｌ ＿ ２ ５
Ｏ ． １ ２ １ ． ２ ０
观 点３ 认 为旧电池电势 会降Ｅ１ 日 ＜ Ｅ新 ， 使 用 多用 表 时旧电池
的电动势 波动值 △Ｅ 也较大 ， 即△Ｅ１ 日 ＞ ＡＥ 新 。
浅析欧姆表电池电动势降低后的测量误差问题
偏；再将一电压表接在两表笔之间，此时电压表示数为 1.00V，欧姆表示数为 1200Ω。则电 压表的内阻为______Ω，电池老化后的电动势为______V。 【答案】（1）黑（2）14.0 53.0（3）1.54（4）15 35（5）21 【解析】
（1）多用电表在使用时必须使电流从红表笔（正接线柱）流进，黑表笔（负接线柱）流出， 串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进，负接线柱流出，所以可以判断电流是从 a 表笔 流出的为黑表笔．
应一个电流值 I,我们在刻度盘上直接算出对应的 Rx 的值，所测电阻即可从表盘上直接读
出。由于 I 与 Rx 的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀 的，电阻的零刻度在电流满偏处，当 Rx R0 Rg r 时，指针半偏，所以欧姆表的内阻等
于中值电阻。
二、典型例题
【例题 1】（2019·湖北）使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个 直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现 需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为 60mA 的电流表， 导线若干．实验时，将多用电表调至×1Ω档，调好零点．完成下列填空： （1）仪器连线如图 1 所示（a 和 b 是多用电表的两个表笔）．若两电表均正常工作，则表 笔 a 为____（填“红”“黑”）色
③计算得电源的电动势 E ______V。
(2)通过计算他在电流刻度为 5.00mA 的位置标上 0Ω，在电流刻度为 3.00mA 的位置标 ______Ω，并在其他位置标上相应的电阻值。 (3)该欧姆表用久后，电池老化造成电动势减小、内阻增大，但仍能进行欧姆调零，则用其 测得的电阻值______真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。 (4)为了探究电池老化电动势的变化情况，该同学将欧姆表的两表笔短接，调节 R0 使指针满
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微问题
电池旧了导致的欧姆表测电阻误差分析
【微问题】
如图所示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流I g ，内阻R g ，可变电阻R ，电池的电动势E ，内阻r ，按正确使用方法测量电阻R x 的阻值时，指针指在刻度盘的正中央。
若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x ，其测量结果与原结果相比较 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
解析：由0R E I g =
,R 0为欧姆表内阻， 根据X R R E I +=0有：X
g R R E I +=021, 解得：R X =R 0 欧姆表使用一段时间后：调零，11R E I g =
，R 1为欧姆表内阻。
由题给：E 1<E, 很显然，R 1<R 0
测量R x ：X R R E I +=11
1
先把上式变为单变量，再进行比较。
（解法1）得：1
11
11R R I R R R I I X g X g +=+=, 因为R 1<R 0，则：I 1<I,即电流变小，而I 与R x 是负相关关系，所以R x 变大。
（解法2）得：111
111E R I R I E E I X g X g +=+=
因为E 1<E,则：I 1<I,即电流变小，而I 与R x 是负相关关系，所以R x 变大。