第5講-伏安法—20xx年高考物理實(shí)驗(yàn)方法大全(原卷版)-wenkub
2025-04-05 06 本頁面
【正文】 于電流表的內(nèi)阻不為0，電壓表的內(nèi)阻不是無窮大，所以，電流表和電壓表對電路會造成影響，但在中學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，往往忽略這種影響，我們把忽略電流表和電壓表對電路的影響而得到的結(jié)果，叫測量值，而考慮電流表和電壓表對電路的影響而得到的結(jié)果，叫真實(shí)值，測量值與真實(shí)值的差與真實(shí)值的比，是本文研究的系統(tǒng)誤差，由于中學(xué)物理不要求計(jì)算誤差的數(shù)值，但要求討論測量值與真實(shí)值哪個大、哪個小的問題，以及如何減小誤差的方法，本文把重點(diǎn)放在這個問題上。一般的說法來自伏安法測電阻，如圖1所示，對測電阻而言（假設(shè)滑動變阻器是待測電阻），叫做電流表外接，簡稱“外接法”，因?yàn)殡娏鞅碓凇巴狻?；如圖2所示，對測電阻而言（假設(shè)滑動變阻器是待測電阻），叫做電流表內(nèi)接，簡稱“內(nèi)接法”，因?yàn)殡娏鞅碓凇皟?nèi)”。第5講 伏安法—高中物理實(shí)驗(yàn)方法（原卷版）江蘇省特級教師 特約金牌名師 戴儒京所謂“伏安法”，就是用伏特表和安培表兩個測量工具測量某一物理量，主要是測電阻和測電源電動勢和內(nèi)阻。但對測電池電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)而言，參照物變了，應(yīng)以電池為參照物，所以，圖1應(yīng)叫做電流表內(nèi)接，簡稱“內(nèi)接法”， 圖2應(yīng)叫做電流表外接，簡稱“外接法”。1． 實(shí)驗(yàn)原理與方法：在閉合電路中，根據(jù)全電路歐姆定律，有 ①，其中E表示電源的電動勢，U表示電源的路端電壓，I表示閉合電路中的電流，r表示電源的內(nèi)阻。圖象在U軸上的截距即為電源的電動勢，直線的斜率的絕對值即為內(nèi)阻。從圖象可以看出，圖線2與圖線1的截距相等，而斜率大，所以。如圖4。從圖象可以看出，圖線2比圖線1的截距大，而斜率也大，所以。但測量值與真實(shí)值依據(jù)的公式不同，所得的結(jié)果不同。用它可以象真的做實(shí)驗(yàn)?zāi)菢?，我用它做了測電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)。右圖是伏安圖象，從圖象求出截距為， 斜率為。，實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示，其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)G改裝的電流表A，V為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測電池組，S為開關(guān)，R為滑動變阻器。（填選項(xiàng)前的字母） “用DIS測電源電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中（1）將待測電阻、滑動變阻器、電流傳感器、電壓傳感器、定值電阻、電鍵及若干導(dǎo)線連接成電路如圖（a）所示，應(yīng)將圖中連接導(dǎo)線的“A”端連接到____點(diǎn)（選填：“B”、“C”、“D”或“E”）。測量得到如圖（b）所示的兩條U–I圖線，其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。2020全國2卷第10題某同學(xué)要研究一小燈泡L（ V， A）伏安特性。（2）若II2分別為流過電流表A1和A2的電流，利用IIRg1和R0寫出：小燈泡兩端的電壓U=_______，流過小燈泡的電流I=_______。所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下表中給出。所用器材：電源E、開關(guān)S、滑動變阻器R（最大阻值為20 Ω）、電壓表（可視為理想電表）和毫安表（內(nèi)阻約為100 Ω）。實(shí)驗(yàn)中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖（a）所示。圖中，E為直流電源（電動勢為10 V，內(nèi)阻可忽略）； V時，便觸發(fā)報(bào)警器（圖中未畫出）報(bào)警。（1）利用圖1中甲圖實(shí)驗(yàn)電路測電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，所測量的實(shí)際是圖2中虛線框所示“等效電源”的電動勢和內(nèi)電阻。在圖3中，對應(yīng)圖甲電路分析的UI圖像是：__________；對應(yīng)圖乙電路分析的UI圖像是：________。②改正這條導(dǎo)線的連接后開始實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的________端（填“a”或者“b”）③實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器時，電流表讀數(shù)變化明顯但電壓表讀數(shù)變化不明顯。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：干電池一節(jié)（ V，內(nèi)阻小于1 Ω）；電壓表V （量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ）；電流表A （ A，內(nèi)阻約1 Ω）；滑動變阻器R （最大阻值為20 Ω）；定
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