第5講-伏安法—20xx年高考物理實(shí)驗(yàn)方法大全(原卷版)-全文預(yù)覽
【正文】 卷第９題某同學(xué)用伏安法測量一阻值為幾十歐姆電阻Rx，所用電壓表的內(nèi)阻為1 kΩ。④該小組在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為探究圖甲電路中各元器件的實(shí)際阻值對測量結(jié)果的影響，用一已知電動勢和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組通過上述方法多次測量后發(fā)現(xiàn)：電動勢的測量值與已知值幾乎相同，但內(nèi)阻的測量值總是偏大。（均填器材的字母代號）；②畫出測量Rx阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖。 圖9 圖10根據(jù)上文導(dǎo)出的公式，電動勢的測量值和真實(shí)值都是,內(nèi)阻測量值為，真實(shí)值為。所以， 。造成錯誤的原因可能是沒有做實(shí)驗(yàn)，而編寫的，這次編錯了，結(jié)果不正確。所以，并且, 。造成錯誤的原因可能是沒有做實(shí)驗(yàn)，而根據(jù)結(jié)果編寫的。2． 誤差分析在一些討論實(shí)驗(yàn)誤差的文章中，我認(rèn)為有一些誤區(qū)，本講對此進(jìn)行研討。本講說伏安法。下同，有不同說法的讀者，在閱讀本文時，以我們的約定為準(zhǔn)，以免混亂和爭論。關(guān)鍵詞：電動勢，內(nèi)阻，誤差，公式法，圖象法關(guān)于內(nèi)接、外接的說法的約定:電流表內(nèi)接、外接的說法，教科書沒有出現(xiàn)過，但為了方便，物理教學(xué)中和教學(xué)研究中屢屢說到。一、 伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻內(nèi)容提要: 測電池電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中的系統(tǒng)誤差問題，是物理教學(xué)研究的難點(diǎn)，也是熱點(diǎn)，但是，在研究中也出現(xiàn)一些誤區(qū)，以至于方法各有不同，甚至結(jié)論也有不同，本人從事物理教學(xué)凡50年，也曾對此問題研究過，現(xiàn)在終于有了滿意的結(jié)果，本文用圖象法進(jìn)行研究，并指出研究中的一些誤區(qū)。因?yàn)橛械膮⒖紩螂s志仍沿用測電阻的說法，為確定起見，本文約定，圖1叫 “內(nèi)接法”， 圖2叫 “外接法”。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)教科書，實(shí)驗(yàn)：測電源的電動勢和內(nèi)電阻可用三種方法：伏安法、安阻法、伏阻法。此方法叫伏安法，用伏特表和安培表。 圖3錯誤原因：不論是否考慮電流表和電壓表對電路的影響，從實(shí)驗(yàn)用描點(diǎn)法得到的圖線應(yīng)該是一樣的。 圖4不考慮電流表和電壓表對電路的影響，有得：，圖象在U軸上的截距即為電源的電動勢，直線的斜率即為內(nèi)阻的負(fù)值，得測量值；考慮電流表和電壓表對電路的影響，有得：，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電池內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的和，得真實(shí)值。 圖5錯誤原因：不論是否考慮電流表和電壓表對電路的影響，從實(shí)驗(yàn)用描點(diǎn)法得到的圖線應(yīng)該是一樣的。 圖6不考慮電流表和電壓表對電路的影響，有得：，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)阻的負(fù)值，為測量值；考慮電流表和電壓表對電路的影響，有得：，圖象在U軸上的截距記作b, 直線的斜率記作k, 則，解得，為真實(shí)值。（1）伏安法之內(nèi)接法電路圖如左，因?yàn)殡娏鞅砗碗妷罕矶际抢硐氲?，所以在電流表上串?lián)一個1的電阻作為內(nèi)阻，在電壓表上并聯(lián)一個1k的電阻作為內(nèi)阻.右圖是伏安圖象，從圖象求出截距為， 斜率為。測量值：圖象的截距為電動勢,斜率加負(fù)號為內(nèi)阻.真實(shí)值： =，=. 圖11 圖12（約為10 kΩ），除了Rx，開關(guān)S、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：A．電壓表（量程0~1 V，內(nèi)阻約為10 kΩ）B．電壓表（量程0~10 V，內(nèi)阻約為100 kΩ）C．電流表（0~1 mA內(nèi)阻約為30 Ω）D．電流表（0~ A， Ω）E．電源（ V， A，內(nèi)阻不計）F．電源（電動勢12 V，額定電流2 A，內(nèi)阻不計）G．滑動變阻器R0（阻值范圍0~10 Ω，額定電流2 A）
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