【一轮收尾,二轮起航】2014届高三物理名师点拨金榜专题课件全案：电学、光学实验.ppt

(3)方便性原则:在不违反前两个原则的前提下,尽量使测量电路简单好接,测量中的调节控制操作方便。 ①用分压式接法时,滑动变阻器应该选用阻值较小的,而额定电流较大的。 ②用限流式接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的,额定电流应大于被测电阻的额定电流。 热点考向3 实物连接、数据处理及误差分析问题 【典例3】(2012·北京高考)在“测定金属的电阻率”实验中, 所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约 为50cm。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如 图所示,其读数应为　　mm(该值接近多次测量的平均值)。 (2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0～20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干。 某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下: 0.520 0.460 0.340 0.220 0.160 0.060 0.020 I/A 2.30 1.70 1.50 1.00 0.70 0.30 0.10 U/V 7 6 5 4 3 2 1 次数 由以上实验数据可知,他们测量Rx采用的是　　　　(选填“甲”或“乙”)图。 (3)图丙是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完成图丙中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。 (4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图丁所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图丁中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx=　　　Ω(保留两位有效数字)。 (5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为　　　(填选项前的符号)。 A.1×10-2Ω·m　　　　　　B.1×10-3Ω·m C.1×10-6Ω·m D.1×10-8Ω·m (6)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是　　　　(有多个正确选项)。 A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差 B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差 D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 【解题探究】 (1)本实验中,被测金属丝的阻值约为__Ω,如果用限流接 法,被测金属丝上的最小电压约为____V,故滑动变阻器应采 用_____式接法。 (2)U-I图像的斜率表示_____。 5 0.6 分压 电阻 (3)试分析实验中系统误差和偶然误差产生的原因及减小误差的方法。 提示:①系统误差是由于实验原理不严密、实验仪器不精密造成的。可以通过改进实验原理、更新实验仪器来消除或减小系统误差。 ②偶然误差是测量产生的。可以通过多次测量取平均值或作图来减小偶然误差。 【解析】(1)螺旋测微器读数为39.6×0.01mm=0.396 mm。 (2)从表格数据可以估计出被测金属丝阻值大约是5Ω。因为 滑动变阻器最大电阻为20Ω,电源电动势为3V,若采用限流式 接法,被测金属丝获得的最小电压为 ×5V=0.6 V,但表 格第一组数据电压只有0.10 V。可见,在实验中,滑动变阻器 不是限流式接法,所以选甲。 (3)分压式接法中滑动变阻器的三个接线端都要接入电路,其 中两个固定端与电源相连。 (4)求出U-I图像斜率即表示电阻值。 (5)根据公式R=ρ ,电阻率ρ= ,代入数据即可求出电阻 率ρ。 (6)偶然误差是随机产生的,是不可预计的;系统误差是由一 些固有的因素(如测量方法的缺陷)产生的,理论上说系统误 差总是可以通过一定的手段来消除。因此,读数造成的误差 属于偶然误差,A错误;电表的内阻造成的误差属于系统误差, 是可以消除的,所以B错误,C正确。用U-I图像处理数据,所作 的图线对测量数据起到取平均值的作用,从而减小偶然误差 的影响,D正确。 答案:(1)0.395～0.399均可　(2)甲 (3)如图 (4)如图 4.3～4.7均可 (5)C　(6)C、D 热点考向4 测定玻璃的折射率? 【典例4】(2013·成都二模)学校开展研究性学习,某研究小 组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的 仪器,如图所示,在一个圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的 直径BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插下两枚大头针P1、P2,并 保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入 液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而 后在图中右上方