【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 測(cè)電阻是小電阻，應(yīng)該用外接法測(cè)量 。（這里所說(shuō)的變化大，是指相對(duì)變化，即 Δ I/I和 Δ U/U）。 （ 1） 滑動(dòng)變阻器的連接 滑動(dòng)變阻器在電路中也有 a、 b兩種常用的接法： a叫 限流接法 ， b叫 分壓接法 。分壓接法被測(cè)電阻上電壓的調(diào)節(jié)范圍大。當(dāng) 要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，或要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大時(shí)應(yīng)該 用分壓接法 。 用分壓 接法時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻值小的 ； 用限流接法時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻 值和被測(cè)電阻接近的 。 （ 2） 實(shí)物圖連線(xiàn)技術(shù) 無(wú)論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好；對(duì)限流電路，只需用筆畫(huà)線(xiàn)當(dāng)作導(dǎo)線(xiàn)，從電源正極開(kāi)始，把電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來(lái)即可（注意電表的正 負(fù)接線(xiàn)柱和量程，滑動(dòng)變阻 器應(yīng)調(diào)到阻值最大處）。 V A V A a b R R 對(duì)分壓電路，應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動(dòng)變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線(xiàn)連接起來(lái)，然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端之中任選一個(gè)接頭，比較該接頭和滑動(dòng)觸頭 兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線(xiàn)柱的情況，將伏安法部分接入該兩點(diǎn)間 。 （ 3） 描繪小電珠的伏安特性曲線(xiàn) 因?yàn)樾‰娭椋葱襞荩┑碾娮栎^?。?10Ω左右）所以應(yīng)該選用安培表外接法。 小燈泡的電阻會(huì)隨著電壓的升高，燈絲溫度的升高而增大，所以 UI曲線(xiàn)不是直線(xiàn)。為了反映這一變化過(guò)程， 燈泡兩端的電壓應(yīng)該由零逐漸增大到額定電壓 。所以 滑動(dòng)變阻器必須選用分壓接法 。在上面實(shí)物圖中應(yīng)該選用右面的那個(gè)圖，開(kāi)始時(shí)滑動(dòng)觸頭應(yīng)該位于左端（使小燈泡兩端的電壓為零）。 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的 IU 曲線(xiàn)如右，說(shuō)明燈絲的電 阻隨U/V I/A O (b) （ a） 溫度升高而增大，也就說(shuō)明金屬電阻率隨溫度升高而增大。（若用 UI曲線(xiàn)，則曲線(xiàn)的彎曲方向相反。） 若選用的是標(biāo)有“ ”的小燈泡，電流表應(yīng)選用 ；電壓表開(kāi)始時(shí)應(yīng)選用 03V 量程，當(dāng)電壓調(diào)到接近 3V 時(shí)，再改用 015V量程。 11． 把電流表改裝為電壓表 ⑴、用圖 (a)測(cè)定電流表內(nèi)阻 rg，方法是：先斷開(kāi) S2，閉合 S1，調(diào)節(jié) R，使電流表滿(mǎn)偏；然后閉合 S2，調(diào)節(jié) R/，使電流表達(dá)到半滿(mǎn)偏。當(dāng) R比 R /大很多時(shí)，可以認(rèn)為 rg=R/。（ 當(dāng) R比R/大很多時(shí)，調(diào)節(jié) R/基本上不改變電路的總電阻，可認(rèn) 為總電流不變 ，因此當(dāng)電流表半滿(mǎn)偏時(shí)，通過(guò) R/的電流也是滿(mǎn)偏電流的一半，兩個(gè)分路的電阻相等）。 實(shí)際上， S2閉合后，總電阻略有減小，總電流略有增大，當(dāng)電流表半滿(mǎn)偏時(shí)，通過(guò) R/的 電流比通過(guò)電流表的電流稍大，即 R/比 rg稍小，因此此步測(cè)量的系統(tǒng)誤差，總是使 rg的測(cè)量值偏小 。其中 R不必讀數(shù)，可以用電位器， R/需要讀數(shù)，所以必須用電阻箱。 根據(jù) rg、 Ig和擴(kuò)大后的量程，計(jì)算出需要給電流表串聯(lián)的電阻 R1的值。 ⑵、用 (b)圖把改裝的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì)。校對(duì)要每 ，所以 電壓要從零開(kāi)始 逐漸增大，因此必須選用分壓電路 。 百分誤差的計(jì)算： 如果當(dāng)改裝電壓表示數(shù)為 U時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)為 U / ，則這時(shí)的百分誤差為 |UU / | / U /。 如果校對(duì)時(shí)發(fā)現(xiàn)改裝電壓表的示數(shù)總是偏大，則應(yīng)該適當(dāng)增大 R1的阻值 (使表頭的分壓減小一些 )，然后再次重新進(jìn)行校對(duì)。 被測(cè)電阻絲的電阻較小，所以選用電流表外接法；本實(shí)驗(yàn)不要求電壓調(diào)節(jié)范圍，可選用限流電路。因此選用上面左圖的電路。開(kāi)始時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)該在右端。 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)的電流不宜太大，通電時(shí)間不能太長(zhǎng)，以免電阻絲發(fā)熱后電阻率發(fā)生 明顯變化 。 13 用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻 根據(jù)閉合電路歐姆定律： E=U+Ir，本實(shí)驗(yàn)電路中電壓表的示數(shù)是準(zhǔn)確的，電流表的示數(shù)比通過(guò)電源的實(shí)際電流小，所以 本實(shí)驗(yàn)的系 統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的 。為了減小這個(gè)系統(tǒng) 誤差， 電阻 R 的取值應(yīng)該小一些，所選用的電壓 表的內(nèi)阻應(yīng)該大一些。 為了減小偶然誤差，要多做幾次實(shí)驗(yàn) ，多取幾組數(shù)據(jù)，然后利用 UI圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：將點(diǎn)描好后，用直尺畫(huà)一條直線(xiàn)，使盡量多的點(diǎn)在這條直線(xiàn)上，而且在直線(xiàn)兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相等。 這條直線(xiàn)代表的 UI關(guān)系的誤差是很小的 。它在 U軸上 的截距就是電動(dòng)勢(shì) E（對(duì)應(yīng)的 I=0），它的斜率的絕對(duì)值就是內(nèi)阻 r。（特別要注意：有時(shí)縱坐標(biāo)的起始點(diǎn)不是 0， 求內(nèi)阻的一般式應(yīng)該是 r=|Δ U/Δ I |）。 為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些。（選用使用過(guò)一段時(shí)間的 1 號(hào)電池） 設(shè)定黑箱上有三個(gè)接點(diǎn)，兩個(gè)接點(diǎn)間最多只能接一個(gè)元件；黑箱內(nèi)所接的元件不超過(guò)兩個(gè) 。 測(cè)量步驟和判定： ⑴用直流電壓擋測(cè)量， A、 B、 C 三點(diǎn)間均無(wú)電壓；說(shuō)明箱內(nèi)無(wú)電源。 ⑵用歐姆擋測(cè)量， A、 C間正、反接阻值不變，說(shuō)明 A、 C間有一個(gè)電阻。⑶用歐姆擋測(cè)量，黑表筆接 A 紅表筆接 B時(shí)測(cè)得的阻值較小，反接時(shí)測(cè)得的阻值較大，說(shuō)明箱內(nèi)有一個(gè)二極管，可能在 AB 間，也可能在 BC間，如右圖中V A R S U/V I/A o 兩種可能。 ⑷用歐姆擋測(cè)量，黑表筆接 C紅表筆接 B測(cè)得阻值比黑表筆 A紅表筆接 B時(shí)測(cè)得的阻值大，說(shuō)明二極管在 AB 間。所以黑箱內(nèi)的兩個(gè)元件的接法肯定是右圖中的上圖。 四、重要的演示實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)預(yù)先計(jì)算出每滴油酸溶液中純油酸的實(shí)際體積：先了解配好的油酸溶液的濃度，再用量筒和滴管測(cè)出每滴溶液的體積，由此算出每滴溶液中純油酸的體積 V。 油膜面積的測(cè)量：油 膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，將油膜的形狀用彩筆畫(huà)在玻璃板上；將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以 1cm邊長(zhǎng)的正方形為單位，用四舍五入的方法數(shù)出油膜面積的數(shù)值 S（以 cm2為單位）。 由 d=V/S 算出油膜的厚度，即分子直徑的大小。 2 加速度和力的關(guān)系 加速度和質(zhì)量的關(guān)系 兩個(gè)相同的小車(chē)并排放在光滑水平桌面上，小車(chē)前端系上細(xì)線(xiàn)，線(xiàn)的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤(pán)，盤(pán)里分別放有不同質(zhì)量的砝碼。小車(chē)所受的水平拉力F 的大小可以認(rèn)為等于砝碼（包括砝碼盤(pán)）的重力大小。小車(chē)后端也系有細(xì)線(xiàn)，用一只夾子夾住兩根細(xì)線(xiàn)，控制兩輛小車(chē)同時(shí) 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)和結(jié)束運(yùn)動(dòng)。 由于兩個(gè)小車(chē)初速度都是零，運(yùn)動(dòng)時(shí)間又相同， s= 21 at2∝ a，只要測(cè)出兩小車(chē)位移 s 之比就等于它們的加速度 a 之比。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：當(dāng)小車(chē)質(zhì)量相同時(shí)， a∝ F，當(dāng)拉力 F相等時(shí)， a∝ 1/m。 實(shí)驗(yàn)中用砝碼（包括砝碼盤(pán)）的重力 G 的大小作為小車(chē)所受拉力 F 的大小，這樣做會(huì)引起什么樣的系統(tǒng)誤差？怎樣減小這個(gè)系統(tǒng)誤差？ 左下圖是卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)的示意圖。其中固定在 T 形架上的小平面鏡起著非常大的作用。利用光的反射定律可以把 Tm1 m2 F1 F2 形架的微小轉(zhuǎn)動(dòng)放大到 能夠精確測(cè)量的程度。設(shè)小平面鏡到刻度尺的距離為 L， T 形架兩端固定的兩個(gè)小球中心相距為 l，設(shè)放置兩個(gè)大球 m/ 后，刻度尺上的反射光點(diǎn)向左移動(dòng)了Δ x，那么在萬(wàn)有引力作用下，小球向大球移動(dòng)了多少？ ? 對(duì)同一個(gè)單擺，如果兩次拉出木板得到的圖形分別如 a、 b 所示，說(shuō)明兩次拉木板的速度之比為 3∶ 2。 對(duì)擺長(zhǎng)不同的單擺， 如果兩次拉木板速度相同，說(shuō)明擺的 周期之比為3∶ 2，擺長(zhǎng)之比為 9∶ 4。 在一根水平長(zhǎng)繩的兩端分別向上抖動(dòng)一下，就分別右兩個(gè)凸起狀態(tài) 1和 2在繩上相向傳播。它們?cè)谙嘤龊?，彼此穿過(guò)，都保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，彼此都沒(méi)有受到影響。 觀察一下：在它們相遇過(guò)程中，繩上質(zhì)點(diǎn)的最大位移出現(xiàn)在什么位置？每個(gè)點(diǎn)都有可能達(dá)到這個(gè)位移嗎？ 在同一根繩子上，各種頻率的波傳播速度都是相同的。 a b 裝有無(wú)色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開(kāi)。抽去玻璃板，過(guò)一段時(shí)間可以發(fā)現(xiàn)，兩種氣體混合在一起，上下兩瓶氣體的顏色變得均勻一致。 擴(kuò)散現(xiàn)象也證明分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 從熱力學(xué)第一定律分析一下：設(shè)環(huán)境溫度不 變。在擴(kuò)散過(guò)程中，瓶中氣體將吸熱還是放熱？這個(gè)實(shí)驗(yàn)也證明擴(kuò)散現(xiàn)象有方向性。 7. 絕熱過(guò)程，做功改變物體內(nèi)能 用打氣筒向容器中打氣到一定壓強(qiáng)，穩(wěn)定后讀出靈敏溫度計(jì)的讀數(shù)。打開(kāi)卡子，氣體迅速?zèng)_開(kāi)膠塞，溫度將會(huì)明顯降低。 （ Δ U=Q+W，作用時(shí)間極短，來(lái)不及熱交換，是絕熱過(guò)程，因此 Q=0，而 W為負(fù)，所以 Δ U必然為負(fù)，即氣體內(nèi)能減小，溫度降低）。 迅速向下壓活塞，玻璃氣缸內(nèi)的硝化棉會(huì)燃燒起來(lái) (Δ U=Q+W，也是絕熱過(guò)程， Q=0，W 為正，所以 Δ U 為正， 氣體內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn)，因此被點(diǎn)燃 ）。這就是柴油機(jī)的工作原理。 靜電計(jì)是測(cè)量電勢(shì)差的儀器。指針偏轉(zhuǎn)角度越大，金屬外殼和上方金屬小球間的電勢(shì)差越大。在本實(shí)驗(yàn)中，靜電計(jì)指針和 A板等電勢(shì)，靜電計(jì)金屬殼和 B板等電勢(shì)，因此指針偏轉(zhuǎn)角越大表示 A、 B兩極板間的電壓越高。 本實(shí)驗(yàn)中，極板帶電量不變。三個(gè)圖依次表示：正對(duì)面積減小時(shí)電壓增大；板間距離增大時(shí)電壓增大；插入電介質(zhì)時(shí)電壓減小。由UUQC 1??知，這三種情況下電容分別減小、減小、增大。因此可以確定 C和 S、 d、 ε 的關(guān)系是dSC ??。 思考：如何測(cè)量電容器兩極板間的電壓？ 圓柱形鐵芯的作用是在磁鐵兩極和鐵芯間生成均勻地輻向分布的磁場(chǎng)。不管線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么角度，線(xiàn)圈平面都跟磁感線(xiàn)平行，線(xiàn)圈受到的安培力矩的大小只跟電流大小成正比。線(xiàn)圈繞在鋁框上，線(xiàn)圈的兩端分別和兩個(gè)螺旋彈簧相接，被測(cè)電流由這兩個(gè)彈簧流入線(xiàn)圈。鋁框可以起到電磁阻尼的作用。指