1、第十五部分,高考物理實驗,一、實驗分類 1測量性實驗：7個 如：測量金屬的電阻率 2驗證性實驗：3個 如：驗證動量守恒定律 3研究性實驗：9個 如：研究勻變速直線運動 二、考點及要求,一、2015高考實驗分類、考點及要求,高考實驗能力的要求,實驗能力 能獨立完成知識內(nèi)容表中所列的實驗，能明確實驗目的，能理解實驗原理和方法，能控制實驗條件，會使用儀器，會觀察、分析實驗現(xiàn)象，會記錄、處理實驗數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論；能靈活地運用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題。,二、實驗基礎,一、誤差與有效數(shù)字 1、絕對誤差和相對誤差 在實際測量中，被測量的測量值與真值之間不可避免地存在差異，這種差異稱為測

2、量誤差。 測量值x和真值的差值x稱為測量值的絕對誤差，即絕對誤差x = x。 測量值的絕對誤差與真值的比值的絕對值稱為測量值的相對誤差。相對誤差通常用百分數(shù)表示。因為被測量的真值難以獲知，所以實際測量中，通常是以公認值或用更精確方法得到的測定值來代替真值。相對誤差反映了測量的精確程度。,2、系統(tǒng)誤差和隨機誤差 （1）系統(tǒng)誤差 由于儀器自身制造的精確度不夠或?qū)嶒炘?、方法不夠完善而產(chǎn)生的誤差。系統(tǒng)誤差一般不能用多次測量取平均值的方法加以消減。 例如：天平的不等臂性、刻度尺刻度的不夠均勻及刻度尺的熱脹冷縮、電表的準確度不夠等造成的測量誤差都屬于儀器本身原因造成的系統(tǒng)誤差。驗證牛頓第二定律實驗中以砂

3、和砂桶的重力作為小車所受的外力，伏安法測電阻時不計電表內(nèi)阻的影響等原因造成的實驗誤差則屬于實驗原理、方法不夠完備而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。,減小系統(tǒng)誤差的方法 改進儀器、完善測量原理或方法。例如：伏安法測電阻時應根據(jù)實驗要求選擇合適的實驗電路（安培表內(nèi)接或外接）并選擇量程合適的測量儀器，驗證牛頓第二定律實驗中要注意平衡摩擦力并使砂和砂桶的質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量。,（2）隨機（偶然）誤差 由于各種不確定因素對測量各環(huán)節(jié)（測量者、測量儀器、被測對象以及測量過程等）的影響而造成的誤差。 例如：測量者讀數(shù)時產(chǎn)生的誤差，調(diào)節(jié)儀器時（如透鏡成像時像屏位置的確定、用插針法確定折射光方向）產(chǎn)生的誤差，實驗環(huán)境變化帶來的

4、誤差都屬于隨機誤差。隨機誤差的特點是測量結(jié)果偏大、偏小是隨機的、不確定的，但是隨著測量次數(shù)的增加，偏大和偏小的機會是均等的。,減小隨機誤差的方法 多次測量取算術平均值。 增大被測量量減少相對誤差。 圖線法處理實驗數(shù)據(jù)。 控制實驗條件。,3、有效數(shù)字 測量結(jié)果的準確數(shù)字加一位測量誤差（即估測值）所在位數(shù)字，統(tǒng)稱為有效數(shù)字。 （1）在記錄測量結(jié)果時，應注意以下關于有效數(shù)字的正確使用方法： 有效數(shù)字位數(shù)與小數(shù)點的位置無關。 出現(xiàn)在非零數(shù)字之間的“0”與最末位的“0”都是有效數(shù)字，不能隨意舍去，也不能任意增加。 對于很大或很小的數(shù)，應采用科學記數(shù)法表示，以正確表示有效數(shù)字，一般情況下，使小數(shù)點前有一位

5、非零數(shù)字。,例：圖中測量的長度為4.80cm，4.8為準確數(shù)字，0為估測值（是誤差所在位），共三位有效數(shù)字。4.80cm 也可寫為48.0mm 或 0.0480m，都是三位有效數(shù)字。若寫為4.8cm，為二位有效數(shù)字；寫為4.800cm，為四位有效數(shù)字，作為刻度尺測量結(jié)果，這兩種寫法都是錯誤的。0.0480m通常用科學記數(shù)法寫作4.8010-2m，表示三位有效數(shù)字，誤差發(fā)生在10-2這一位。,對于非測量值的數(shù)字，如公式中的確定倍數(shù)、指數(shù)、測量的次數(shù)都是準確數(shù)，它們的有效位數(shù)可認為無限多，不要求估讀的測量儀器的讀數(shù)，記錄的均為準確數(shù)字，如游標卡尺的讀數(shù)、電磁打點計時器打點周期。,（2）有效數(shù)字的運

6、算 在多次測量取平均值和利用物理規(guī)律由直接測量量計算間接測量量時，對結(jié)果應取2-3位有效數(shù)位。間接測量量的有效數(shù)字運算在高中不作要求。,二、測量工具的使用與讀數(shù)方法。 高考中，卡尺、溫度計、秒表、電阻箱和萬用電表歐姆檔一般不估讀，以準確數(shù)字記錄數(shù)據(jù)（即無估讀位）?？潭瘸摺⒙菪郎y微器及其他測量工具讀數(shù)要求按照有效數(shù)字記錄數(shù)據(jù)（即有估讀位）。 任何測量工具在讀數(shù)前，均應明確以下幾個問題： 1、明確工具的讀數(shù)規(guī)則（估讀或不估讀）。 2、明確工具的最小分度。,毫米刻度尺,2.05cm,3.60cm,5.00cm,1.45cm,6.12cm,物體的長度為：L=6.12cm1.45cm=4.67cm,毫米

7、刻度尺讀數(shù)規(guī)則：XX.Xmm,長度的測量,34. 62cm,深度尺,主尺,緊固螺釘,內(nèi)測量爪,外測量爪,游標尺,游標卡尺 1、構(gòu)造：,2、測量原理,以分度為0.1mm的游標卡尺為例： 游標尺刻度總長19.0mm，每格1.90mm。,當主尺與游標尺第0條刻線對齊時，游標尺第1條刻線與主尺第2條刻線相差0.1mm；游標尺第2條刻線與主尺第4條刻線相差0.2mm 當游標尺第1條刻線與主尺第2條刻線對齊時，量爪相距0.1mm；游標尺第2條刻線與主尺第4條刻線對齊時，量爪相差0.2mm,0.1mm,3、分度與讀數(shù)規(guī)則,游標尺的作用是將1mm細分為10等份，測量精度為0.1mm。,讀游標尺0刻線所對主尺刻

8、度值：,讀與主尺正對的游標尺刻線刻度值：,確定游標卡尺的最小分度：,0.1mm,11 mm,0.4mm,11.4mm,游標卡尺不能估讀，測量值為：,游標卡尺,練習,工件內(nèi)徑：23.7mm,分度為0.1mm的游標卡尺讀數(shù)規(guī)則：,XX.Xmm,X的可能值為：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9。,游標卡尺,練習 請確定游標卡尺的最小分度與讀數(shù)規(guī)則并讀數(shù)。,分度為0.05mm的游標卡尺讀數(shù)規(guī)則：,XX.XXmm,X的可能值為：0,5。,14.55mm,游標卡尺,練習 請確定游標卡尺的最小分度與讀數(shù)規(guī)則并讀數(shù)。,分度為0.02mm的游標卡尺讀數(shù)規(guī)則：,XX.XXmm,X的可能值為：0,2,4,6,8

9、。,3.68mm,螺旋測微器（千分尺）,1、構(gòu)造：,2、原理： 螺旋測微器套管刻度軸線下方是整毫米刻度，上方是0.5mm刻度，套管的最小分度是0.5mm 。鼓輪旋轉(zhuǎn)一周，螺桿后退0.5mm，鼓輪上有50個小分度，所以，鼓輪上的最小分度是0.01mm，加一位估讀數(shù)，可讀到0.001mm。 螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則：XX.XXXmm,螺旋測微器,練習 請確定螺旋測微器的最小分度與讀數(shù)規(guī)則并讀數(shù)。,注：請在空白處兩次單擊左鍵以打開光源，再旋轉(zhuǎn)（點擊）手輪，開始實驗測量。,3.125mm,12.946mm,讀數(shù)：9.208mm,3、讀數(shù)：,讀數(shù)：10.629mm,讀數(shù)：0.821mm,讀數(shù)：0.478mm,

10、電流表與電壓表,讀數(shù)規(guī)則的判斷（半格法）： 量程:0A-0.6A 最小分度:0.02A 半格刻度:0.01A 讀數(shù)規(guī)則:0.00A 量程:0A - 3A 最小分度:0.1A 半格刻度:0.05A 讀數(shù)規(guī)則:0.00A 量程:0V - 3V 最小分度:0.1V 半格刻度:0.05V 讀數(shù)規(guī)則:0.00V 量程:0V -15V 最小分度:0.5V 半格刻度:0.25V 讀數(shù)規(guī)則:00.0V,0A-0.6A:0.46A 0A-3A:2.30A,0A-0.6A:0.50A 0A-3A:2.50A,0V-3V:2.00V 0V-15V:10.0V,0V-3V:2.50V 0V-15V:12.5V,秒表,

11、最小分度：0.1s 讀數(shù)規(guī)則：XmXXsX,讀數(shù)：3分37秒5 即：217.5s,注：秒表使用完畢后，應讓秒表繼續(xù)走時直至停止，以釋放彈性勢能。,歐姆表 1、外部構(gòu)造：,請根據(jù)操作步驟點擊多用電表的相關旋鈕或表筆開始模擬實驗。,2、使用方法 （1）機械調(diào)零：調(diào)整定位螺絲，使指針指左端零刻度。 （2）選擇檔位：旋動選擇開關選擇檔位。 （3）電阻調(diào)零：插入表筆，短接表筆，調(diào)整電阻調(diào)零旋鈕，使指針指歐姆表零刻度。 （4）測量讀數(shù)：將表筆與待測電阻連接（手不能與表筆金屬部分接觸）。指針示數(shù)乘檔位倍率為待測電阻阻值（結(jié)果不估讀）。 （5）指針越接近中值電阻測量越精確，若檔位不合適，應重新選擇，即重復第2

12、、3、4步驟。 （6）測量結(jié)束：將多用電表選擇開關置于OFF檔或交流電壓最高檔。拔出表筆。,15,OFF,3、歐姆表內(nèi)部構(gòu)造與測量原理：,思考：歐姆表刻度為何是非線性刻度？,當Rg+R+r =Rx時， Ix=Ig/2 ，此時被測電阻值Rx值為歐姆表的內(nèi)電阻Ro=Rg+R+r，也稱為歐姆表的中值電阻R中。 歐姆表在不同檔位時的中值電阻不同，歐姆表指針在中值附近時測量誤差較小，因此在測量時應選擇合適的檔位，使指針盡可能靠近中值刻度。 每次選擇新的檔位時，Rg改變，需重新設置電阻調(diào)零旋鈕R以使表筆短接時指針重新滿偏。,Rx,4、讀數(shù)：,約1200,表盤刻度（不估讀）檔位倍率,注：測量時必須將待測電阻

13、與原電路分離，特別是電源！ 測量時雙手不能與電阻兩端接觸否則示數(shù)偏小。,測量時指針越接近中值越精確。若指針偏角過大，應將選擇開關調(diào)降一檔。,電阻箱,讀數(shù)：86.3,天平 1、使用方法： （1）將天平置于水平桌面上，游碼歸零。 （2）調(diào)整天平橫梁平衡。 （3）左物右碼，調(diào)節(jié)游碼使天平平衡。 （4）確定游碼刻度的最小分度及讀數(shù)數(shù)位，讀數(shù)。 2、最小分度及讀數(shù)規(guī)則： 最小分度：0.2g 讀數(shù)規(guī)則：砝碼質(zhì)量和+游碼讀數(shù) XX.Xg,讀數(shù)：36.4g,彈簧秤 1、使用方法： （1）確定最小分度及讀數(shù)數(shù)位（有效數(shù)字記錄）。 （2）零點調(diào)零。 （3）拉動時，使力的方向與彈簧伸長的方向相同。 （4）測量時不要

14、超過量程。 2、讀數(shù)： 最小分度：0.2N 讀數(shù)規(guī)則：X.XN,讀數(shù)：1.8N,打點計時器的使用 電磁打點計時器：使用4-6V、50Hz交流電源，打點周期0.02秒。 電火花計時器：使用220V、50Hz交流電源，打點周期0.02秒。 安裝時注意將兩紙帶限位孔的連線和紙帶拉動方向相同，以減小紙帶與限位孔之間的摩擦。 先接通電源，再釋放紙帶。,三、圖象法處理數(shù)據(jù),在探索或驗證規(guī)律的實驗中用圖線法具有直觀、形象的特點，還可以利用數(shù)學方法將成反比的規(guī)律轉(zhuǎn)化為正比圖線，這種“曲線改直法”是在驗證或探索規(guī)律時常用的一種方法。 作圖要求： 1、坐標軸必須標明所代表的物理量及單位； 2、坐標分度要與測量數(shù)據(jù)

15、的精確度一致，以保證不因數(shù)據(jù)處理而增加實驗誤差； 3、盡量使圖線充滿圖紙?？v軸與橫軸的標度可以不同，并且考慮到實驗數(shù)據(jù)的取值范圍，為使坐標紙能夠得到充分的利用，坐標軸的的起始點數(shù)值不一定是0。,4、用光滑曲線連接測量數(shù)據(jù)點時，盡可能使較多的點在曲線上，其余的點均勻分布在曲線兩側(cè)，偏離曲線較遠的點可作為誤點舍去，所以，圖線法比計算法有更好的平均效果。,三、高中物理分組實驗（目錄）,研究彈力和彈簧伸長的關系,實驗要點：實驗探究物理量間的關系 圖象處理數(shù)據(jù) 實驗器材：鐵架臺 鉤碼 刻度尺 彈簧 實驗原理：利用刻度尺和鉤碼測量彈簧長度和彈簧彈力，通過圖象分析彈力和彈簧伸長的關系。,實驗步驟： （1）利

16、用刻度尺測量分別懸掛0、1、2、3個鉤碼時的彈簧長度。 （2）記錄各次鉤碼質(zhì)量和彈簧長度。計算各次鉤碼重力及彈簧的伸長量。 （3）作F-x圖象，分析彈力和彈簧伸長的關系 （4）整理實驗器材,實驗數(shù)據(jù)處理：,實驗結(jié)論： 彈簧的伸長量與彈力成正比。,例：在探究彈力和彈簧伸長的關系的實驗中，用圖像法處理數(shù)據(jù)時，某同學將彈簧的總長L作為橫坐標，彈力F作為縱坐標，然后描點作圖，若其他步驟都正確，則作出的圖線應是下圖中的（ ）,思考：本題圖象中的直線斜率是什么？ 若繪制的彈簧彈力與形變量的F-x圖像與正橫軸有交點，可能原因是什么？,C,彈簧勁度系數(shù),掛彈簧前測量彈簧長度，自重的影響,驗證力的平行四邊形定則

17、,實驗要點：驗證平行四邊形法則 等效法 實驗器材：木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細線、刻度尺、三角板、量角器、彈簧測力計。 實驗原理：等效法、平行四邊形法則。 實驗步驟：見動畫。,標記點,讀數(shù),標記方向,標記方向,讀數(shù),F,F是由一個彈簧秤的數(shù)據(jù)確定的，是實驗理論值； F是根據(jù)兩個彈簧秤的數(shù)據(jù)通過作圖得到的，是實驗測量值,例：在驗證力的平行四邊形定則實驗中，所說的“合力與兩個分力的效果相同”是指下列說法中的（ ） A每次將結(jié)點拉到相同的位置 B每次將橡皮條拉到相同的長度 C每次將橡皮條在同一方向上拉直 D使彈簧測力計每次示數(shù)相同,A,例：在驗證力的平行四邊形定則實驗中，某同學寫下了以下實驗步驟，根

18、據(jù)你做這一實驗的經(jīng)驗，認為這個同學有哪些重要的疏漏和錯誤： A用圖釘把白紙固定在水平方木板上。 B用圖釘把橡皮條一端固定在白紙的A點 C用兩條細繩結(jié)在橡皮條的另一端，通過兩條細繩用兩個彈簧測力計互成角度地將結(jié)點拉到某位置O，記下兩彈簧測力計的讀數(shù)F1、F2。 D用刻度尺選定標度，畫出F1、F2的圖示。 E用一個彈簧測力計通過細繩將結(jié)點拉到一定位置，將彈簧測力計的讀數(shù)F按相同的標度圖示出來。 F由平行四邊形法則畫出F1和F2合力F與F比較 。,疏漏：C中漏“同時記下F1和F2方向”；E中漏“記下F的方向”。 錯誤：E中“用一個彈簧秤通過細繩將結(jié)點拉到同樣位置O”。,研究勻變速直線運動,實驗要點：

19、通過紙帶分析測定瞬時速度和加速度。 實驗器材：打點計時器、低壓交流電源、導線、長木板、小車、鉤碼、紙帶、刻度尺、細線。,實驗原理與紙帶分析： 用刻度尺測量零點（第一個清晰點）到各計數(shù)點的位移d（減小零點誤差），計算各相臨計數(shù)點的位移s。相鄰計數(shù)點間有4個點未畫出。,在考試時，為節(jié)省時間可用下列方法代替逐差法： 設：第6點到第3點的距離為S2，第3點到第0點的距離為S1。 若只有5個標記點，則可舍去0點，將剩余各段以上述方法求加速度。但要注意：,速度、加速度偏大,可以,將紙帶上各段平均速度求出（即各計數(shù)點瞬時速度），并與其對應的時刻組成數(shù)據(jù)對，在v-t圖中描點，再將各數(shù)據(jù)點以一條直線連接，求出圖

20、線的斜率即為加速度。,思考：根據(jù)下面的紙帶回答問題 （1）0與6號點間的距離如何測量？ （2）v0、v6是否可求？ （3）若低壓電源的頻率低于50Hz，求出的速度、加速度偏大還是偏小？ （4）如何用圖象法求加速度？,例：如圖所示為接在50Hz低壓交流電源上的打點計時器，在紙帶做勻加速直線運動時打出的一條紙帶。圖中所標的是每5個計時點取一個計數(shù)點A、B、D、E等，但第3個計數(shù)點C在圖中未標出。由圖中給出的數(shù)據(jù)計算紙帶運動的加速度公式是a =_，其計算值是_m/s2；第3個計數(shù)點C與第2個計數(shù)點B之間的距離是_cm；在打下計數(shù)點B時，紙帶運動的即時速度vB=_m/s。（其中，用S1表示A、B間距離

21、，用S4表示D、E間距離。）,驗證牛頓第二定律,實驗要點：控制變量法，圖象法處理數(shù)據(jù)。 實驗器材：打點計時器、低壓交流電源、導線、長木板（滑輪）、小車、鉤碼、紙帶、刻度尺、天平、細線、木塊、小桶、沙子。,實驗原理與數(shù)據(jù)處理： 調(diào)整木板傾角，使小車勻 速下滑（等間隔點），平衡摩擦力。由小桶和 沙子總重可知小車外力。 分別改變沙子質(zhì)量和小車上鉤碼質(zhì)量，通過紙帶分析計算各次小車運動加速度，重復多次。 做a- F圖象和a-1/M圖象，計算圖象斜率。 削減系統(tǒng)誤差：mM,誤差分析： 1、平衡摩擦力不當。,F,a,0,理論曲線,1/M,a,0,理論曲線,誤差分析： 2、未符合Mm的近似條件。,F,a,0,

22、理論曲線,1/M,a,0,理論曲線,a-F圖像：描點數(shù)據(jù)mg大于F理論值，當m與M差不多時圖像點右移較多。,a-1/M圖像：圖像斜率為F。1/M越大，F(xiàn)實際值比mg小得越多。圖像斜率逐漸減小。,誤差分析： 3、考慮小車與配重組成的系統(tǒng),思考：改變懸掛的配重質(zhì)量，同時保證系統(tǒng)總質(zhì)量不變時，加速度隨系統(tǒng)合力變化的圖像會發(fā)生彎曲嗎？ 改變小車質(zhì)量，同時懸掛的配重質(zhì)量不變時，加速度隨系統(tǒng)總質(zhì)量倒數(shù)變化圖像會發(fā)生彎曲嗎？,將懸掛的配重逐一取下，放在小車上，以保證總質(zhì)量不變。 不論M是否遠大于m，a-mg圖像均不會彎曲。,實測曲線,研究平拋運動,實驗要點： 正確繪制平拋運動軌跡，求平拋物體的初速度。 實驗

23、器材： 斜槽、小球、木板、固定支架、重錘、白紙、圖釘、復寫紙、刻度尺、三角板。,x,y,實驗步驟,1.安裝實驗裝置調(diào)節(jié)軌道末端水平。,2.記錄拋出點位置及重錘線方向。,3.同高度釋放小球，記錄各軌跡點。,4.取下白紙，建立坐標系描繪軌跡。,5.取若干點坐標，計算平均初速度。,6.整理實驗器材，結(jié)束實驗。,注：上述實驗中確定坐標原點和軌跡點的方法，不需要測量小球直徑。,實驗原理及數(shù)據(jù)處理： 調(diào)節(jié)斜槽末段水平（小球靜止）。 小球到斜槽末端時球心位置為坐標原點，根據(jù)重錘線確定y軸和x軸。 根據(jù)小球運動過程中通過復寫紙留下的標記點在白紙上正確描記球心位置。 重復多次（從同高度下落），描繪拋物線。 在拋

24、物線上新取多個數(shù)據(jù)點，測出坐標，帶入公式計算初速度，并求平均值。,注：需要測量小球直徑。,實驗的變化：,例：在“研究平拋物體的運動”的實驗中，可以測出小球經(jīng)過曲線上任意位置的瞬時速度，實驗簡要步驟如下： 讓小球多次從 位置上滾下，記下小球做平拋運動的一系列位置。 安裝好器材，注意 ，記下斜槽末端O點和過O點的豎直線。 測出曲線上某點的坐標x、y，用v= 計算出該點的瞬時速度。 取下白紙，以O為原點，以豎直線為軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋軌跡。 （1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。 （2）上述實驗步驟的合理順序是 。,斜槽上的同一高度,調(diào)整斜槽調(diào)節(jié)槽口水平,例：一個同學做“研究平拋物體

25、的運動”的實驗，只在紙上記錄下重錘線y的方向，忘記在紙上記錄下斜槽末端位置，并只在坐標紙上描出如圖所示一段曲線?，F(xiàn)在我們可以在曲線上取A、B兩點，用刻度尺分別量出它們到y(tǒng)軸的距離：AA=x1，BB=x2，以及AB的豎直距離h，從而求出小球拋出的水平初速度v0為（ ）,A,思考：若平拋初始點缺失，為測量平拋初速度，可采取的兩種處理方法是什么？,附：平拋運動的閃光照片,兩圖均為小球平拋運動過程的閃光照片，若已知小方格邊長代表的實際距離為L，求小球平拋運動的初速度。,驗證碰撞中的動量守恒,實驗要點：小球平均落點的確定方法，測量量的轉(zhuǎn)換測速度轉(zhuǎn)換為測水平位移，兩球飛行的水平距離的確定。 實驗器材：斜槽

26、、小球（等大不等質(zhì)）、重錘、白紙、復寫紙、天平、刻度尺、三角板、圓規(guī)。,O,M,P,N,m1,m2,實驗原理及數(shù)據(jù)處理： 天平稱量兩小球質(zhì)量。 調(diào)節(jié)斜槽末段水平（小球靜止）。 先不放被碰球，記錄入射球落點P，再將被碰球放于軌道末端，使入射球從同一高度下落，記錄兩球落點M、N。重復多次。擬合落點平均位置。 測量量各長度，帶入下式驗證等式是否成立。,速度測量的轉(zhuǎn)化,O M P N,兩球從相同高度做平拋運動：,思考： （1）是否還要測量小球質(zhì)量？ （2）是否還要測量小球直徑？ （3）是否還要測量小球下落高度？ （4）實驗中白紙和復寫紙是否可以移動？,是,否,否,否；是,例： “驗證碰撞中的動量守恒“

27、實驗裝置如圖所示，讓質(zhì)量為m1的小球從斜面上某處自由滾下，與靜止在支柱上質(zhì)量為m2的小球發(fā)生對心碰撞，則： (1)兩小球質(zhì)量的關系應滿足( )。 A.m1=m2 B.m1m2 C.m1m2 D.沒有限制 (2)實驗必須滿足的條件是( )。 A.軌道末端的切線必須是水平的 B.斜槽軌道必須光滑 C.入射球m1每次必須從同一高度滾下 D.入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬間必須在同一高度 (3)實驗中必須測量的量是( )。 A.小球的質(zhì)量ml和m2 B.小球半徑 C.桌面離地的高度H D.小球起始高度 E.從兩球相碰到兩球落地的時間 F.小球ml單獨滾下的水平距離 G.兩小球m1和m2相碰后飛出

28、的水平距離,B,ACD,ABFG,驗證機械能守恒定律,實驗要點：測定瞬時速度，驗證機械能守恒定律。 實驗器材：打點計時器、重錘、低壓交流電源、導線、鐵架臺、紙帶、刻度尺、夾子。,注意：安裝打點計時器時要使兩紙帶限位孔的連線處于豎直方向，以減小與紙帶的摩擦力。,實驗原理與數(shù)據(jù)處理： 測量各個下落高度hn，計算各點瞬時速度vn（1號記數(shù)點盡量往后取以減小長度測量誤差）。 驗證mghn=mvn2/2在誤差允許范圍內(nèi)是否成立，比較gh和v2/2的數(shù)值。（不必測量重錘質(zhì)量，但重錘質(zhì)量大些對減小實驗誤差有利。g取當?shù)刂亓铀俣取＃?小,撞針與紙帶的摩擦影響,運用圖象法處理數(shù)據(jù),建立v2/2-h圖象，觀察是

29、否成線性關系，描出過原點的直線，計算圖線斜率（g）與當?shù)刂亓铀俣戎当容^，驗證機械能是否守恒。,思考：如果當?shù)刂亓铀俣炔恢溃瑧绾潍@得？ *驗證機械能守恒的標準是什么？,單擺測重力加速度,相對誤差在10%以內(nèi),例：做驗證機械能守恒定律的實驗步驟有： （1）把打點計時器固定在鐵架臺上，并用導線將打點計時器接在低壓直流電源上； （2）將連有重物的紙帶穿過打點計時器限位孔，用手穩(wěn)提紙帶； （3）釋放紙帶，同時接通電源開關打出一條紙帶； （4）更換紙帶，重復實驗，選點跡清晰且第1、2點間距約為2mm的紙帶備用 （5）用天平稱出重物的質(zhì)量； （6）用公式 驗證機械能守恒定律； 在上述實驗步驟中錯誤的

30、是 ；多余的是 。,（1）（2）（3）（6）,（5）,（4）,用單擺測定重力加速度,實驗要點：單擺周期公式 測定單擺周期的方法 實驗器材：細線、鋼球、鐵架臺、夾子、刻度尺、秒表。 實驗原理與數(shù)據(jù)處理 測定擺長：將單擺掛好后，用刻度尺測定擺長 (約1米)。或用刻度尺和卡尺測定擺線長l和鋼球直徑d。求得擺長：L=l+d/2（ld）,注意：擺長測量結(jié)果只需記錄到毫米位，但考試時若有刻度尺讀數(shù)題仍按讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)。擺線懸點必須固定。,測定周期：將單擺從平衡位置拉開一小角度（小于5）無初速釋放。當單擺擺動到最低點時開始計時，采用倒序計數(shù)法（3，2，1，0，1）用秒表測定20-50次全振動的時間t計算周期T

31、=t/n。 計算重力加速度：,改變擺長（80cm-120cm），重復多次取平均值。 實驗中的擺線不宜過長或過短，應較細，彈性小。擺球密度應較大。振動次數(shù)不宜過長或過短。,思考：如果在測定周期時，懸點出現(xiàn)松動，使擺線變長，會對實驗結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響？,g偏小,運用圖象法處理數(shù)據(jù),建立T2-L圖象，觀察是否成線性關系，描出過原點的直線，計算圖線斜率（ ）求出當?shù)刂亓铀俣龋?思考：為減小作圖誤差，在規(guī)劃坐標軸標度時可采取怎樣的措施？這時圖象會有什么變化？,坐標軸原點可以不從零開始。圖線不再過原點但斜率不變。,例：在用單擺測定重力加速度的實驗中， （1）有如下器材可供選擇，你認為應選用的器材的序號是

32、 。 A約1m長的細線 B約0.3m長的細線 C約0.8m長的粗線 D直徑約1cm的實心木球 E直徑約1cm的實心鐵球 F游標卡尺 G螺旋測微器 H毫米刻度尺 I秒表 J鐵架臺 （2）如果測出的重力加速度偏大，可能因為（ ） A測量周期時，記錄到的全振動次數(shù)比實際多了一次 B測量周期時，記錄到的全振動次數(shù)比實際少了一次 C用擺線長做為擺長 D *擺動角度大于5度,A,AEHIJ,*當擺角大于5時單擺周期會增大。,例：在利用單擺測定重力加速度的實驗中，由于單擺做簡諧振動的周期 ，于是有 。 改變單擺的擺長，只要測出擺長及相應的振動周期，作出T2-L圖線，就可求出當?shù)氐闹亓铀俣取2-L圖線應該

33、經(jīng)過坐標原點。某學生在實驗中測得的T2-L圖線為如圖所示的直線，則： （1）造成圖線不過原點的原因是（ ） A每次都將n個周期的時間計成n+1個周期的時間 B每次在測量擺長時，都將擺線長當成了擺長 C每次實驗時，擺球的振幅都不同 D每次實驗時，擺球的質(zhì)量都不同 （2）當?shù)刂亓铀俣葹?。 （取2=9.87）,B,9.87m/s2,探究動能定理,實驗要點：探究合外力做功與物體動能變化之間的關系。,實驗器材：長木板、小車、橡皮筋、打點計時器、墊塊、圖釘、刻度尺、紙帶、交流電源。,分別將1、2、3根相同的橡皮筋并接后與小車相連，每次使小車在橡皮筋拉緊時從同一初位置彈出。利用打點計時器打出的紙帶計算各

34、次橡皮筋恢復原長時小車的最大速度。因各次橡皮筋的長度變化相同，所以各次橡皮筋做的功可記為：W、2W、3W。繪制出W-v2圖像，分析做功與小車動能變化的關系，得出實驗結(jié)論。,描繪小燈泡的伏安曲線,實驗原理：采用伏安法測量燈絲電流及兩端電壓，調(diào)整滑動變阻器，測量多組數(shù)據(jù)后，描繪伏安曲線。 實驗電路：實驗用燈泡燈絲電阻很小，通常采用電流表外接法。為繪制較大區(qū)間得伏安曲線，滑動變阻器采用分壓法。,數(shù)據(jù)記錄：,曲線描繪：,思考： 該實驗可以采用限流接法嗎？ 當滑動變阻器總阻超過燈絲電阻2倍以上時考慮。 U-I圖象是曲線，說明什么？ 燈絲電阻隨溫度升高而增加。 曲線上某點切線的斜率是電阻嗎？ 不是。,例：

35、某同學用右圖所示的電路，測繪標有“3.8V 0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化圖象。 除了導線和開關外，有以下一些器材可供選擇： 電流表： A1(量程100mA，內(nèi)阻約為2)； A2(量程0.6A，內(nèi)阻約為0.3)； 電壓表： V1(量程5V，內(nèi)阻約為5K)； V2(量程15V，內(nèi)阻約為15K)； 滑動變阻器： R1(阻值范圍010)； R2(阻值范圍02K)； 電源： E1(電動勢為1.5V，內(nèi)阻約為0.2)； E2(電動勢為4V，內(nèi)阻約為0.04)。,為了調(diào)節(jié)方便，測量準確，實驗中應選用電流表，電壓表，滑動變阻器，電源。（填器材的符號）,E2,A2,V1,R1,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并

36、描繪出RU圖象如圖所示，由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為；當所加電壓為3.00V時，燈絲電阻為，燈泡實際消耗的電功率為W。,11.5,1.5,0.78,根據(jù)RU圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關系。符合該關系的示意圖是下列圖中的。,A,測定金屬的電阻率（伏安法測電阻）,實驗要點：螺旋測微器的使用。測定金屬電阻率的方法。 實驗器材：電流表、電壓表、直流電源、滑動變阻器、螺旋測微器、米尺、金屬電阻絲、開關、導線。,實驗原理與數(shù)據(jù)處理： 螺旋測微器測三次金屬絲直徑取平均值。毫米刻度尺測三次金屬絲長度取平均值。 連接電路置滑動變阻器阻值最大。 閉合電鍵，改變滑動變阻器滑片位置，記錄幾

37、組電壓與電流值，斷開電鍵。計算R，取平均值。 將各實驗數(shù)據(jù)代入電阻率間接測量式，計算金屬絲電阻率。 拆卸電路，整理器材。,思考： 在處理數(shù)據(jù)時，是否可以先計算各次測量的電壓平均值和電流平均值，再求出電阻平均值？ 不可以。,附：依據(jù)電路圖連接實物圖,例：有一合金絲，橫截面積為S=5.110-7m2，長L10m2，要測其電阻率?，F(xiàn)備有量程3伏，內(nèi)阻3千歐的電壓表，量程0.6安，內(nèi)阻0.1歐的電流表，兩節(jié)干電池，0100歐滑動變阻器，開關、導線等。用伏安法測其電阻時，如電路選取正確，電壓表示數(shù)為2.4伏，電流表示數(shù)為0.12安，所選取的是內(nèi)接法還是外接法電路？滑動變阻器是限流法連接還是分壓法連接？被

38、測合金絲的阻值是多少歐？合金絲的電阻率是多少？,內(nèi)接法，限流法，19.9 ， 1.010-6 m,測定電源的電動勢和內(nèi)阻,實驗要點：測定電動勢和內(nèi)阻的方法。利用圖像處理數(shù)據(jù)。 實驗器材：電流表、電壓表、待測電源、滑動變阻器、開關、導線。,實驗電路： 實驗用電源為一節(jié)干電池，電動勢和內(nèi)阻約為1.5V和1.0左右。實驗室常用的安培表（量程0.6A）的內(nèi)阻RA為 0.125，伏特表（量程3V）的內(nèi)阻RV為3K。采用電流表內(nèi)接法系統(tǒng)誤差較小。（詳見后述）,實驗原理與數(shù)據(jù)處理： 根據(jù)閉合電路歐姆定律，調(diào)節(jié)電路中滑動變阻器，測量多組路端電壓和總電流，由方程組求解電源電動勢及內(nèi)阻，或描點作出U-I圖像，由圖

39、像確定電源的電動勢和內(nèi)阻。 確定電壓表、電流表量程，連接電路。 將滑動變阻器阻值置于最大。 閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄多組電壓表、電流表讀數(shù)。 斷開電鍵，整理器材。處理數(shù)據(jù)。,圖象法處理實驗數(shù)據(jù),圖象曲線解析式：,左圖有：當I=0時，U=E；當U=0時，I為短路電流，由此可求內(nèi)阻r。 右圖有：當I=0時，U=E；當U=U0時，I=I0，,或在圖象上取兩個新點求斜率。,電動勢和內(nèi)阻的測量值均略小于真值,電動勢無誤差，內(nèi)阻的測量值遠大于真值,圖象法誤差分析,*等效法誤差分析,電動勢和內(nèi)阻的測量值均略小于真值,電動勢無誤差，內(nèi)阻的測量值遠大于真值,相對誤差均為：0.03,內(nèi)阻相對誤差為：12.5

40、,減小實驗誤差的方法 1、作圖時縱軸從U0開始刻畫標度，以增大曲線斜率的絕對值，減小作圖誤差。 2、將標準定值電阻（幾歐姆）與待測電源串聯(lián)，采用如下電路進行實驗。內(nèi)阻測量值為電源內(nèi)阻與定值電阻之和。此法也可以增大曲線斜率的絕對值，減小作圖誤差。,I-R法： 原理：E= IR+Ir 器材：安培表和電阻箱 誤差：由于電流表分壓作用，電動勢無系統(tǒng)誤差，內(nèi)阻測量值偏大。 U-R法： 原理：E=U+Ur/R 器材：伏特表和電阻箱 誤差：由于電壓表分流作用，電動勢和內(nèi)阻的測量值均偏小。,實驗的變化：測電動勢的其他方法,斷路法： 原理：E=U+Ir （I=0斷路時） 器材：電壓表 誤差：由于電壓表有內(nèi)阻（非

41、斷路），只有當RV遠大于r時，UV近似等于E。電動勢測量值偏小。,相對誤差：0.03,U-U法： 原理： 器材：兩塊電壓表,注：不能求電源內(nèi)阻，除非已知一個電壓表內(nèi)阻。,小結(jié)： 通過以上幾種測量方法的分析可以看到，無論實驗條件和手段如何變化，實驗測量都是圍繞實驗原理而設計的。測量電源電動勢和內(nèi)電阻的原理都是閉合電路歐姆定律，圍繞這一原理我們可以采用不同的實驗方法，掌握實驗原理就掌握了實驗的核心。,例：如圖示的電路中，R1、R2為標準電阻，測定電源的電動勢和內(nèi)阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值 真實值，內(nèi)阻的測量值 真實值，產(chǎn)生誤差的原因是 。,等于；偏大；電流表有內(nèi)阻,例：用電壓

42、表和電阻箱測量電源電動勢和內(nèi)電阻，可用的實驗器材有： 被測電源：電動勢約為8V，內(nèi)阻約為2； 電壓表V：量程10V，內(nèi)阻RV約為10k； 電阻箱R：阻值范圍：0999.9，允許最 大電流1.0A； 開關2只、導線若干。 實驗中，在開關閉合前，電阻箱各個旋鈕應該放在_位置。在測量過程中，為保證電路的安全，應使電阻箱的電阻不得小于某一阻值，該阻值約為_ 。 簡要說明測量的主要步驟和測量量。 用測量量計算電源電動勢的表達式為E= ，計算電源內(nèi)阻的表達式為r=_。,把電流表改裝成電壓表（電阻的測量）1、歐姆表法2、伏安法3、替代法4、半偏法（1）電流表半偏法（2）電壓表半偏法（3）半偏法測電表內(nèi)阻5、

43、比例法（1）并聯(lián)分流（2）串聯(lián)分壓（3）比例法測微安表內(nèi)阻（4）比例法測電壓表內(nèi)阻6、 *惠斯通電橋法7、電路的設計與器材的選擇,2、伏安法,1、歐姆表法,測量方法詳見二、測量工具的使用與讀數(shù)方法之歐姆表。,伏安法的誤差分析,總結(jié)：“小外大內(nèi)” 注：電流表、電壓表的系統(tǒng)誤差：指針接近滿偏時有較高精度。 量程選擇的原則：保證安全前提下，盡可能選擇較小量程。,UV=UX IA=IV+IX R測=UV/IA RX,UV=UX+UA IA=IX R測=UV/IARX,RX=UV/（IA-UV/RV）,RX=（UV-IARA）/IA,當RXRV時,當RXRA時,例：圖為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗

44、所需的器材實物圖，設計實驗電路，并連接實物圖器材規(guī)格如下：,（A）待測電阻Rx（約100 ） （B）直流毫安表（量程0-10mA，內(nèi)阻50） （C）直流電壓表（量程0-3V，內(nèi)阻5k） （D）直流電源（輸出電壓4V，內(nèi)阻很?。?（E）滑動變阻器（阻值范圍0-15，額定電流1A） （F）電鍵1個，導線若干。,例：有一個電阻Rx，其阻值大約是25k ，可供選擇的器材是： 電流表A1（0-100A，2 k ） 電流表A2（0-500A，300 ） 電壓表V1（0-10V，100 k ） 電壓表V2（0-50V，500 k ） 直流穩(wěn)壓電源 E（15V，1A） 滑動變阻器 R（1k ，1W） 電鍵K和

45、若干根導線。 試選擇適當?shù)钠鞑?，選取適當?shù)碾娐?，使測量盡可能準確，并畫出電路圖。,3、替代法 （1） 電鍵S接1，調(diào)節(jié)電阻R，使電流表指示某一讀數(shù)。 （2） 電鍵S接2，保持電阻R不變，調(diào)節(jié)電阻R0，使電流表仍指示方才那一讀數(shù)。 （3） 從電阻箱R0上讀出電阻值，即為待測電阻Rx的阻值。 誤差分析：電阻箱的阻值不連續(xù)性導致不能保證電流調(diào)回原值。,注：單刀雙擲開關是運用替代法的標志。,單刀雙擲開關,例：04北京理綜 為了測定電流表A1的內(nèi)阻，采用如圖（1）所示的電路。其中： A1是待測電流表，量程為300A，內(nèi)阻約為100； A2是標準電流表，量程為200A； R1是電阻箱，阻值范圍0999.9

46、； R2是滑動變阻器； R3是保護電阻； E 是電池組，電動勢為4V，內(nèi)阻不計； S1是單刀單擲開關；S2是單刀雙擲開關。,（1）根據(jù)電路圖（1），請在圖（2）畫出連線，將器材連接成實驗電路。 （2）連接好電路, 將開關S2扳到接點a處，接通開關S1，調(diào)整滑動變阻器R2使電流表A2的示數(shù)是150A；然后開關S2扳到接點b處，保持R2不變，調(diào)節(jié)電阻箱,86.3,86.3,R1，使A2的示數(shù)仍為150A。若此時電阻箱各旋鈕的位置如圖（3）所示，電阻箱R1的阻值_，則待測電流表A1的內(nèi)阻Rg=_。,（3）上述實驗中，無論怎樣調(diào)整滑動變阻器R2 的滑動端位置，都要保證兩塊電流表的安全。在下面提供的四個

47、電阻中，保護電阻R3應選用（ ） A. 200k B. 20k C. 15k D. 20,（4） 下面提供最大阻值不同的四個滑動變阻器供選用。既要滿足上述實驗要求，又要調(diào)整方便，滑動變阻器選（ ） A. 1k B. 5k C. 10k D. 25k,B,C,分析：選擇C已能夠滿足上述實驗要求（使A2的示數(shù)為150A）。 在實驗開始前，應將滑動變阻器置于阻值最大。若選擇D，會使滑動變阻器滑片移動行程過大，調(diào)整不方便。,4、半偏法 電流表半偏法： （1）閉合K1，斷開K2，調(diào)節(jié)R2，使電流表指示滿偏或指示某一讀數(shù)。 （2）閉合K2 ，保持電阻R2不變，調(diào)節(jié)電阻R1，使電流表讀數(shù)減半。 （3）從電阻

48、箱R1上讀出電阻值，即為電流表內(nèi)阻值。,誤差分析： 當接入R1時，總電流增大， R1電流大于電流表電流，R1小于電流表內(nèi)阻。即： R測 RA時誤差較小。為減小誤差，可適當選用具有較大電動勢的電源。,例：在“把電流表改裝為電壓表的實驗”中，需要利用如圖所示的電路測定電流表的內(nèi)阻，步驟如下： 接通S1調(diào)節(jié)R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn) 到滿刻度； 再接通S2調(diào)節(jié)R2使電流表指針偏轉(zhuǎn) 到滿刻度一半； 讀出的阻值，即認為rg= R2 。 已知電流表滿偏電流為500 A，其 內(nèi)阻約在100左右。實驗室配有的可變電阻有： A電阻箱(0-10 ) B電阻箱(0-9999 ) C滑動變阻器(0-200 ) D滑動變阻

49、器(0-20 k ) (1)電路圖中R1應選_， R2應選_。 (2)若上述實驗中，讀得R2的阻值為100 ， 則電流表內(nèi)阻的測量值和真實值相比_（填“偏大”或“偏小”） (3)若將此電流表改裝成量程為2V的電壓表，應_聯(lián)一個阻值為_ 的電阻。,答案：（1） D、B (2) 偏小 (3)串；3900,電壓表半偏法： （1）閉合K1，閉合K2，調(diào)節(jié)R2，使電壓表指示滿偏或指示某一讀數(shù)。 （2）斷開 K2，保持電阻R2不變，調(diào)節(jié)電阻R1，使電壓表讀數(shù)減半。 （3）從電阻箱R1上讀出電阻值，即為電壓表內(nèi)阻值。,誤差分析： 當接入R1時，分壓器輸出電壓增大，R1兩端電壓大于電壓表內(nèi)阻兩端電壓。,R1大

50、于電壓表內(nèi)阻。即： R測Rv 當R2 R時誤差較小。為減小誤差，可適當選用具有較大電動勢的電源。,思考：本電路改為限流法可行嗎？,一般不可行,例：利用如圖11所示電路測量一量程為300 mV的電壓表的內(nèi)阻Rv，Rv（約為300）。 某同學的實驗步驟如下： 按電路圖正確連接好電路，把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合電鍵S2，并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大； 閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器 滑片的位置，使電壓表的指針指 到滿刻度； 保持電鍵S1閉合和滑動變阻器 滑片P的位置不變，斷開電鍵S2， 調(diào)整電阻箱R0的阻值大小，使電 壓表的指針指到滿刻度的一半； 讀出此時電阻箱R0的阻值，即等 于電壓表內(nèi)阻

51、RV。,實驗所提供的器材除待測電壓表、 電阻箱（最大阻值999.9）、 電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻可忽略 不計）、導線和電鍵之外，還有如 下可供選擇的實驗器材： A滑動變阻器：最大阻值150 B滑動變阻器：最大值阻10 C定值電阻：阻值約20 D定值電阻：阻值約200 根據(jù)以上設計的實驗方法，回答下列問題。 為了使測量比較精確，從可供選擇的實驗器材中，滑動變阻器R應選用 ，定值電阻R應選用 （填寫可供選擇實驗器材前面的序號）。 對于上述的測量方法，從實驗原理分析可知，在測量操作無誤的情況下，實際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R測_真實值RV (填“大于”、“小于”或“等于”)，且在其他條件不變的情

52、況下，若RV越大，其測量值R測的誤差就越_(填“大”或“小”)。,B,C,大于,小,5、比例法 并聯(lián)分流 （電流表內(nèi)阻影響不計時）,（1）閉合電鍵 S，調(diào)節(jié)保護電阻 R和電阻箱電阻R0，使兩電流表中電流恰當。 （2）讀出電阻箱上的電阻值R0和兩電流表中的電流值 I1和 I2。 （3）將測量值R0、I1和I2分別代入計算公式可得待測電阻值。,誤差分析：由于忽略電流表內(nèi)阻影響，造成系統(tǒng)誤差。當Rx和R0電阻均遠大于電流表內(nèi)阻時誤差較小。,串聯(lián)分壓 （電壓表內(nèi)阻影響不計時）,（1）閉合電鍵 S，調(diào)節(jié)保護電阻 R和電阻箱電阻R0，使兩電壓表中電壓恰當。 （2）讀出電阻箱上的電阻值R0和兩電壓表中的電壓

53、值 U1和 U2。 （3）將測量值R0、U1和U2分別代入計算公式可得待測電阻值。,誤差分析：由于忽略電壓表內(nèi)阻影響，造成系統(tǒng)誤差。當Rx和R0電阻均遠小于電壓表內(nèi)阻時誤差較小。,比例法測微安表內(nèi)阻,（1）閉合電鍵S，調(diào)節(jié)保護電阻R和電阻箱電阻R0，使兩微安表中電流恰當。 （2）讀出電阻箱上的電阻值R0和兩微安表中的電流值I1和I2。 （3）將測量值R0、I1和I2分別代入計算公式可得微安表1內(nèi)阻值。,注：因電阻箱最小調(diào)節(jié)阻值一般為0.1，所以該實驗電路無法精確測量內(nèi)阻在10-110-2量級的電流表內(nèi)阻，而微安表內(nèi)阻通常在102 左右。,誤差分析：沒有由實驗原理本身造成的系統(tǒng)誤差。,（1）閉合

54、電鍵 S，調(diào)節(jié)保護電阻 R和電阻箱電阻R0，使兩電壓表的電壓恰當。 （2）讀出電阻箱上的電阻值R0和兩電壓表中的電壓值U1和U2。 （3）將測量值R0、U1和U2分別代入計算公式可得電壓表1內(nèi)阻值。,比例法測電壓表內(nèi)阻,注：因電壓表內(nèi)阻通常在103104 左右，所以R0應選用最大阻值為9999或99999的電阻箱。,誤差分析：沒有由實驗原理本身造成的系統(tǒng)誤差。,例：用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（約100）： 電源E，電動勢約為6.0V，內(nèi)阻可忽略不計； 電流表A1，量程050mA，內(nèi)電阻r1=20； 電流表A2，量程0300mA，內(nèi)電阻r1=4； 定值電阻R0，阻值R0=20； 滑動變阻

55、器R，最大阻值為10； 單刀單擲開關S，導線若干。 要求測量中盡量減小誤差，并測多組數(shù)據(jù)。試在虛線框中畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應的英文字母標注）。 根據(jù)你所畫的電路原理圖，將圖中所示的實物連成實驗電路。 若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2。則由已知量和測量量計算Rx的表達式為Rx=_。,例：為了測量量程為3V的電壓表V1的內(nèi)阻（內(nèi)阻約2000），實驗室可以提供的器材有： 電流表A1，量程為0.6A，內(nèi)阻約0.1 電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻約3500 變阻箱R1，阻值范圍為0-9999 變阻箱R2，阻值范圍為0-99.9 滑動變阻

56、器R3，最大阻值約為100， 額定電流1.5A 電源E，電動勢6V，內(nèi)阻約0.5 單刀單擲開關K，導線若干。 (a)請從上述器材中選擇必要的器材，設計一個測量電壓表V1的內(nèi)阻的實驗電路，在虛線方框中畫出電路原理圖（電路原理圖中的元件要用題中相應的英文字母標注），要求測量盡量準確。 (b)說明實驗所要測量的量：_；寫出計算 電壓表V1的內(nèi)阻RV的計算公式為RV=_。,U1、U2、R1,*6、惠斯通電橋法 電路如圖：R1和R2是已知阻值的標準電阻，R是電阻箱，Rx是待測電阻。調(diào)整R使靈敏電流計示數(shù)為零，此時AB兩點等勢。R和Rx兩端電壓相等， R1和R2 兩端電壓相等，有：,測量精度較高,7、電路

57、的設計與器材的選擇,1、明確電源的電動勢大小和內(nèi)電阻，及有關器材對電路中電流和電壓的要求、用電器的額定電壓和額定電流。 2、根據(jù)給定的器材，猜想可能的實驗測量方法，如： （1）只有一對電流表和電壓表伏安法 （2）有一個單刀雙擲開關替代法 （3）有兩個單刀單擲開關和電阻箱半偏法 （4）有一對電流表（電壓表）及電阻箱或用一個已知內(nèi)阻的電流表（電壓表）測電表內(nèi)阻比例法 （5）有靈敏電流計兩個標準電阻及電阻箱電橋法,3、根據(jù)待測電阻的粗測值匹配電表量程。 （1）電路中的電流和電壓不能超過電表的量程。 （2）電流表和電壓表的指針偏轉(zhuǎn)越接近滿量程精度越高。盡量使各電表同時接近滿偏。 （3）在滿足上述兩點的

58、前提下，儀表量程應能滿足滑動變阻器可以在足夠范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的需要。 （4）若各電表量程均無法直接匹配，同時有保護性標準電阻可選，則考慮選擇串聯(lián)或并聯(lián)適當?shù)碾娮枰苑謮夯蚍至?，最終達到量程的匹配。 （5）歐姆表指針越接近中值電阻精度越高。 4、若采用伏安法，根據(jù)兩表內(nèi)阻選擇內(nèi)接或外接。 5、根據(jù)題目要求或測量要求，估算電路中的負載電阻及電流、電壓的調(diào)節(jié)范圍，選定滑動變阻器連接方法，確定所需恰當?shù)淖柚怠＃ň唧w方法見下頁） 注：以上方法需靈活運用，通盤考慮。,滑動變阻器兩種用法的選擇,基本原則： 1、安全性 I滑額夠大，儀表不超量程，用電器上的電流、電壓不超額定值，電源不過載。 2、有效性 調(diào)節(jié)范圍能夠滿足實驗測量需要。 在何種情況下選擇限流電路： 1、當電路能夠滿足上述兩個基本原則時，優(yōu)先選擇限流