物理电学设计性实验.pptVIP

【目的】根据已学电路知识能够通过所提供电路元件 自行设计出各种实验方案，并加以实施，得出实验结果， 从而达到巩固和灵活运用所学知识的目的。 【重点】预习报告、实验报告的撰写。 【难点】方案设计、误差分析。 【背景知识】 一、测量与误差： 误差分析的目的就是评定实验数据的精确或误差，通过 误差分析，可以认清误差的来源及其影响，并设法排除数 据中所包含的无效成分，还可进一步改进实验方案。在实验 中注意哪些是影响实验精确度的主要方面，这对正确地组织 实验方法、正确评判实验结果和设计方案，从而提高实验的精确性具有重要的指导意义。 误差：测量值与真值之间的差值，真值即物理量所具有 的客观真实值。 误差分类： （1）系统误差：在同一实验条件（实验方法、仪器、环境 和实验人员都不变），多次测量同一量时，误差的大小和 符号保持不变，或者按一定的规律变化，这种误差 叫系统误差。包括：仪器误差、方法误差、个人误差、 环境误差。 （2）偶然误差：在同一条件下，对某一量进行测量时，即 使排除了产生系统误差的原因，仍然会出现绝对值和 符号都以不可预测的方式变化的误差。 （3）过失误差：实验人员人为过失造成的、完全可以避免 的误差。 二、常用电表的使用 查看《新编大学物理实验》§2-6 电磁测量仪器 【实验提供仪器】 1.直流稳压电源 0 ~ 15 V可调 2.万用表 3.电流表 量程 5、7.5、10、15、20、30(毫安) 4.电压表 量程 1.5、3、5、7.5、10、20(伏) 5.直流检流计 6.双踪示波器 7.信号发生器 8.秒表 9.实验箱成套设置 其中含有 固定电阻：1、10、51、100（2个）、200、1K、2K 、 10K（2个）、1M(欧) 滑线变阻: 1K、10K、100K （欧） 电容： 0.022?F、0.1 ?F、1?F、10 ?F、470?F（2个） 电感线圈： 10mH 二极管（4个）、稳压二极管（6.2V） 灯泡：　12V/0.5A 微安表：（0～100uA） 电位器 短接桥和连线导线 实验用9孔插件方块　　 【可做相关实验】 电路元件伏安特性的测绘 基本电路的测量 基本仪器的使用 电桥电路测电阻 电表的改装 稳压电路 整流滤波电路 RC、RL、RLC暂态电路的研究 原件参数的测量 电路混沌效应 电路元件伏安特性的测绘 一、仪器的选择 图1-1 图1-2 级别选择： 根据基本误差的大小，可把电表分为不同的准确 度等级。准确度等级一般为0.1，0.2，0.5， 1.0，1.5，2.5，5.0七级。目前已有0.05级电表出 现。0.1级和0.2级表多用来作标准表校准其它电 表，0.5级多用于精确度较高的测量中。电表准确 度越高，测量误差越小，但仪器也越容易损坏， 所以应根据实验误差要求选择合适的级别。 量程的选择： 电表的相对误差公式： E = 根据误差公式得知工作状态中电表的实际指示值越 接近量程，电表带来的误差越小，所以一般要求电 表实际指示值要达到满偏刻度的2/3以上以此来减少 电表带来的误差，但要注意不要超出所选量程。 二、数据表格的制作 要测绘各种元件的伏安特性曲线，一定要了解元件的 特性，才能选择正确的实验方法，适合的监测电路， 设计出合理的数据表格，得出正确的实验结论． 1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的 直线，如图1-1中a所示，该直线的斜率等于该电阻器的 电阻值。 2. 一般的白炽灯