[高三理科物理电学实验2.ppt

电学实验专题复习 二、游标卡尺的构造、原理及读数 1．构造：如图所示，主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)，游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉． 2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径． 3．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成． 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表： 5．数据处理 (1)在求Rx的平均值时可用两种方法 ②第二种是用U-I图线的斜率求出． (2)计算电阻率 7．注意事项 (1)为了方便，测量直径应在金属丝连入电路前进行；为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行，测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度． (2)本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法． (3)开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大． (4)电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大． (5)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成干路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端． (6)若用图象法求Rx的平均值．在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑． 在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供的实验器材有： A.小灯泡（额定电压为3.8V，额定电流约0.3A） B.直流电流表A（0—0.6A，内阻约0.5Ω） C.直流电压表V（0—6V，内阻约5 kΩ） D.滑动变阻器R1（0—10Ω，2A） E.滑动变阻器R2（0—100Ω，0.2A） F.电源（6V，内阻不计） G.开关S及导线若干． 连接实物图时注意连图的原则 (3)该同学在实验中测出8组对应的数据(见下表) 实验原理 1．实验依据：闭合电路欧姆定律． 2．实验电路：如图甲所示． 4．作图法数据处理：如图乙所示． (1)图线与纵轴交点为电动势E. 三、实验器材 电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔． 四、实验步骤 1．电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图甲所示连接好电路． 2．把滑动变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端． 3．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(U1，I1)．用同样方法测量几组I、U值．填入表格中． 4．断开开关，拆除电路，整理好器材． 五、数据处理 本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法. 方法一　取六组对应的U、I数据，数据满足关系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小． 六、误差分析 1．由读数和电表线性不良引起误差． 2．用图象法求E和r时，由于作图不准确造成误差． 3．本实验采用的测量电路是存在系统误差的，这是由于电压表的分流IV引起的，使电流表的示数I测小于电池的输出电流I真．因为I真＝I测＋IV，而IV＝U/RV，U越大，IV越大，U趋近于零时IV也趋近于零．所以此种情况下图线与横轴的交点为真实的短路电流，而图线与纵轴的交点为电动势的测量值，比真实值偏小．修正后的图线如右图所示，显然，E、r的测量值都比真实值偏小，r测＜r真、E测＜E真． 4．若采用如图甲所示电路，电流是准确的，当I很小时，电流表的分压很小，但随电流I增大，电流表的分压作用也逐渐增大．此种情况的UI图线如图乙所示，所以E测＝E真、r测r真． 七、注意事项 1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大些(选用已使用过一段时间的干电池)． 2．在实验中不要将I调得过大，每次读完U和I的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得E和r明显变化． 3．测出不少于6组I和U的数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的U、I数据中第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E、r值再求平均． 4．在画UI图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差． 5．干电池内阻较小时，U的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图甲所示的状况，使下部大面积空间得不到利用．为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开