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1、高中物理实验总复习专题讲座,电学部分,一基本仪器的使用,与,读数,例. 如图甲是电压表的刻度盘。若当时使用的是该表的0-3V量程，那么电压表读数为 ,图乙若当时使用的是该表的0-0.6量程，那么电流表度数为 ,0,V,0,0,0.2,0.4,0.6,典型例题分析,甲,乙,例（年广东）图为一正在测量中的多用电表表盘。 （1）如果是用直流10V档测量电压，则 读数为_V. （2）如果是用直流5mA档测量电流，则读数为_mA . （3）如果是用100档测量电阻，则读数为_.,三电路的设计,.安培表的内外接法,安培表内接法 RXRA,RX,安培表外接法 RXRV,0U,2. 滑动变阻器的两种主要连接方
2、式：,(3). 仪器的布局 电路的选择：,考虑： .安培表的内外接法 .滑动变阻器的限流式或分压式,选择方法,通常变阻器以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压接法。,A：题目所提供的实验仪器选择限流接法时，线路中的电流超过了电表的量程或某一元件的最大允许通过电流。,B:变阻器的电阻远小于被测电阻或电路中串联的其它电阻阻值，变阻器的阻值变化时，电路中的电流变化太小。,C:待测电路的电压从零开始连续变化。,(4).实物图的连接,二仪器与电路的选择,仪器选择一般以“可行、“精确”和“方便”为原则。可行即一定能保证仪器正常使用；精确即是尽可能地减小误差；方便即实验器材便于操作。,归纳()仪器
3、的选择：,体现在电表量程的选择,及通过滑动变阻器的最大电流不超过其额定电流等.,为达上述目的，测量时，使读数越满偏越准确，电流表、电压表一般在1/3量程以上,越接近满偏,误差越小.但应注意:多用表测电阻时，指针指在中间附近最准确。,()、量程的选择原则:,归纳总结,1设计性实验关键在于根据学过的物理规律及实验方法，选择实验的原理，一般可从实验的问题和实验的条件去把握原理的选择。 选定原理后，再根据实验原理确定所需器材、待测物理量、实验装置、安排实验的步骤等.设计要有规律可循。,只有做到理论联系实际,把仪器的使用、原理的理解、知识的迁移、方法的应用、创新的意识结合起来，才能正确地解决设计性实验问
4、题。,四数据的分析与处理,数据的处理要求： 1.要能熟练用公式表示出待测物理量与已测物理量间关系， 2.能够正确利用实验数据画出物理量间的函数图象，并能利用图线进行外推，得出结论。 3.会正确地利用表中数据和正确地计录实验数据。,例1.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材: 1.干电池E(电动势约1.5V.内电阻约1.0) 2.电压表V(0-15V) 3.电流表A(0-0.6.内阻0.1) 4.电流表G(满偏电流3mA内阻g10 5.滑动变阻器（-1.10） 6.滑动变阻器（-100.） 7.定值电阻990 8.开关、导线若干 （）为了方便且能够准确地进行测量，其中应选用的滑
5、动变阻器是 （填写字母代号）,典型例题分析,（）请在线框内画出电路图，并在图中标上所选的器材的符号 （）上图为一同学根据他设计的实验，绘出的 图线（为电流表的示数，为电流表的示数），由图线可求得被测电池的电动势 ，内电阻r= .,I1/mA,o,1.1,I2/mA,0.2 0.4 0.6,1.4,R3,R1,解题分析,1.伏安法测电源电阻时,伏特表量程太大,测量误差太大,所以用电流计和定值电阻代替伏特表-替代法. 2.根据 图线求电动势和内阻时,只要把纵坐标电流值乘以定值电阻阻值即为电压表示数.然后根据电源的伏安特线求解.,例.（04上海）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，某同学为研究这一
6、现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）： （1）在下图中画出实验电路图，可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0-10）、电源、小灯泡、电键、导线若干。,2）在图上画出小灯泡UI图线. （3）如果电池的电动势是1.5V,内阻 是2.0,问:将本题中的小灯泡接在该电池两端, 小灯泡的实际功率是多少?,解题分析 (1)见图38-12 （2）见图38-13；,(3)作出U=E-Ir图线,交电阻的U-I如图,交点可得小灯泡工作电流为0.35A,工作电压为0.8V,因此小灯泡的实际功率为0.28W.,多次测量求平均值法: 找出函数关系，解方程: 列表法：把被测物理量分
7、类列表表示出来。表中对各物理量的排列习惯上先原始记录数据，后计算果。列表法可大体反映某些因素对结果的：,实验数据的处理常用方法:,图象法 ：把实验测得的量按自变量和应变量的函数关系在坐标平面上用图象直观地显示出来根据实验数据在坐标纸上画出图象。可根据直线或双曲线确定正、反比关系若是反比关系一般改画成正比图线，同时注意图象斜率的意义。,注 意: 1.连线时要注意使尽可能多的点在直线上，不在直线上的点应尽量均匀分布在直线两侧，对于个别由于实验错误而形成的点，作图时应予以剔除 2.在图象呈曲线的情况下，可先根据大多数描点的分布位置（个别特殊位置的奇异点可舍去），画出穿过尽可能多的点的草图，然后连成光
8、滑的曲线，避免画成拆线形状。 3.在图象上求斜率时,应在图象上选取两个相距较远的点,例甲、乙两同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻Rx的阻值。给定器材为：待测电阻Rx；电流表mA（量程0 5mA，内阻约10）；电压表v（量程为0 3V，内阻约3000）；最大阻值为1700的滑动变阻器；电源E（电动势约3V）；开关S、导线若干。两人的测量结果分别由下图中甲和乙给出。,1）由图甲得Rx= ； 由图乙得Rx= 。,（2）在下面方框中分别画出甲、乙两位同学所用测量电路。并由测量结果判定 同学测量结果较为准确。,甲的电路,乙的电路,解析：（1）两图线的斜率表示电阻的测量值. （2）因图甲所示直
9、线的斜率大，即测量值大，故甲同学采用的是电流表的“内接法”，乙采用的是“外接法”.因电阻值远大于电流内阻，故用“内接法”较为准确。,答案 (1)1060 40 730 40 (2) 甲,甲的电路图 乙的电路图,多次测量求平均值法: 找出函数关系，解方程: 列表法：把被测物理量分类列表表示出来。表中对各物理量的排列习惯上先原始记录数据，后计算果。列表法可大体反映某些因素对结果的：,实验数据的处理常用方法:,图象法 ：把实验测得的量按自变量和应变量的函数关系在坐标平面上用图象直观地显示出来根据实验数据在坐标纸上画出图象。可根据直线或双曲线确定正、反比关系若是反比关系一般改画成正比图线，同时注意图象
10、斜率的意义。,注 意: 1.连线时要注意使尽可能多的点在直线上，不在直线上的点应尽量均匀分布在直线两侧，对于个别由于实验错误而形成的点，作图时应予以剔除 2.在图象呈曲线的情况下，可先根据大多数描点的分布位置（个别特殊位置的奇异点可舍去），画出穿过尽可能多的点的草图，然后连成光滑的曲线，避免画成拆线形状。 3.在图象上求斜率时,应在图象上选取两个相距较远的点,五误差分析,1.偶然误差:总是有时偏大有时偏小,且偏大偏小的机会相同,减少偶然误差的方法,可以多次测量求平均值,或用图象法减少减少偶然误差. 2.系统误差的特点是在多次重复同一实验时,误差总是同样的偏大或偏小. 产生的原因有: 实验原理的
11、不完善. 实验器材本身的精度,如电表不是理想电表的影响.,例1.如图所示的电路(R1.R2均为标准定值电阻)测定电池的电 动势和内电阻时,偶然误 差忽略不计,则下列说法 正确的是: A.电动势的测量值等于真实值. B.内电阻的测量值大于真实值 C.测量误差的产生原因是电流表具有内电阻. D.测量误差的产生原因是测量次数少,不能用图象法求电池电动势和内电阻.,典型例题分析,R1,E,S,R2,解析一：设电流表两次的读数分别为I1和I2，若不计电流表内阻，则电池的电动势E和内电阻r由=I1（R1+r）和=I1（R2+r）两式决定，联列得=I1I2（R1R2）/（I2I1） r=（I1R1I2R2）
12、/（I2I1） 若考虑电流表内阻，设为rA，则电池的电动势真实值0和内电阻r0，由 0=I1（R1+r0+rA）和0=I2（R2+r0+rA） 两式决定。联列得 =I1I2（R1R2）/（I2I1）， r0 =（I1R1I2R2）/（I2I1）rA 则0=，r0=rrA,从以上分析可见，应用电流表及两个固定且已知电阻测电池电动势和内电阻时，电动势的测量值是准确的，而内电阻的测量值比真实值大rA ，这一系统误差来源于电流表是非理想电表。本题的正确选项是A，B，C。,产生误差的原因是电流表有内阻引起的.如果把电流表的内阻等效为电源的内电阻.电流表看作是理想电阻时,则测量的系统误差就不存在了.即.所
13、测量的电源电动势等于真实值,测的电源内阻等于自身内阻和电流表内阻之和,大于真实值.,解析二：,E.调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数 为3.0 V,为了测量一个量程为 3.0 V的电压表的内阻，可以采用图所示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下：,A.闭合开关S,B.将电阻箱R0的阻值调到最大,F.断开开关S,C.将电阻箱R0的阻值调到零,H.将滑动变阻器的滑动触头调到a端,G.将滑动变阻器的滑动触头调到b端,D.调节电阻箱R0的阻值，使电压表示数为 1.5 V，读出此时电阻箱R0的阻值，,例：,上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为 。若在步骤 中，读出R0的值为2400 ，则电压表的内阻RV = 。用这种方法测出的内阻RV与其真实值相比偏 。,2400,大,附:半偏法测量电表电阻,R1R2 R测量R真实,分析方法：,1.由于电表不是理想电表，电流表的内外接法时引起的误差，如电流表内接时，所测电阻值偏大，电流表外接时，所测电阻值偏小， 2.实验原理的不完善时，从总电阻、电流的变化角度去分析，如半偏法测电表内阻。,谢 谢！,,E-mail,
