(二)主要教学过程

1.实验原理:闭合电路欧姆定律E=U+Ir

2.实验器材:

学生回答: 测路端电压; 测干路电流,即过电源的电流。需测量的是一节干电池,电动势约为1.5V,内电阻大约为零点几欧。

电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定,看看我们用到的电路图里面各需测的是什么?

提出问题:选用电路图时,还可将接在外面,原则上也是可以的,那么我们在做实验时是否两个都可以,还是哪一个更好?为什么?

学生回答:两种方式测量都会带来误差。

采用图1 示数准确 示数偏小

采用图2 示数准确 示数偏小

选用哪种方式,要根据实际测量的需要确定,现在要想测出电源的内阻,如果采用图2方式,最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和,而两者相差又不太多,这样一来误差就会比较大,所以应采用图1的电路图。明确各仪器的规格:

电流表0-0.6A量程,电压表0-3V量程。

滑动变阻器0-50Ω。

此外,开关一个,导线若干。

3.数据处理:

原则上,利用两组数据便可得到结果,但这样做误差会比较大,为此,我们可以多测几组求平均,也可以将数据描在图上,利用图线解决问题。

明确:

①图线的纵坐标是路端电压,它反映的是:当电流I增大时,路端电压U将随之减小,U与I成线性关系,U=E-Ir。也就是说它所反映的是电源的性质,所以也叫电源的外特性曲线。

②电阻的伏安特性曲线中,U与I成正比,前提是R保持一定,而这里的U-I图线中,E、r不变,外电阻R改变,正是R的变化,才有I和U的变化。

实验中至少得到5组数据,画在图上拟合出一条直线。要求:使多数点落在直线上,并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等,这样,可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度。

讨论:将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么情况?

归纳:将图线两侧延长,分别交轴与A、B点。

A点意味着开路情况,它的纵轴截距就是电源电动势E。

说明:

①A、B两点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。

②由于r一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算r时选取直线上相距较远的两点求得。

4.误差分析:

实验中的误差属于系统误差,请同学们进一步讨论,得到的数值是偏大还是偏小?(提示:利用图线及合理的推理)

可以请几位同学发言,最后得到结论。

因为 电压表的分流作用

所以 I真=I测+Iv

即 (I真-I测)↑,

反映在图线上:

当 U=0时,Iv→0 I→I真

故 r真>r测 E真>E测

5.布置作业:

认真看书,写好实验报告。

 0  432813  432821  432827  432831  432837  432839  432843  432849  432851  432857  432863  432867  432869  432873  432879  432881  432887  432891  432893  432897  432899  432903  432905  432907  432908  432909  432911  432912  432913  432915  432917  432921  432923  432927  432929  432933  432939  432941  432947  432951  432953  432957  432963  432969  432971  432977  432981  432983  432989  432993  432999  433007  447090 

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