電學(xué)實驗誤差問題

一.伏安法測電動勢和內(nèi)阻實驗中測量值和真實值的比較：

二.

半偏法測量電表電阻的誤差

三.其它電學(xué)實驗中的誤差

電學(xué)實驗誤差問題伏安法測電動勢和內(nèi)阻實驗中測量值和真實值的比較：vA1.安培表內(nèi)接在并聯(lián)電路之內(nèi)的電路:解：作U=E-Ir

圖線如圖實線示UIE測UIA式中的U是路端電壓,I應(yīng)是通過電源的電流，I實=IA+IV=(IA+U/RV)可見U越大，差值(I實-IA)就越大

U=0時，差值(I實-IA)也為0實際的U-I圖線如圖虛線示：斜率增大E真I實∴E測<E真r測<r真該電路適用于滑動變阻器阻值很小

(電源內(nèi)阻很小)的情況.AV伏安法測電動勢和內(nèi)阻實驗中測量值和真實值的比較：2.安培表外接在并聯(lián)電路之外的電路

解：作U=E-Ir

圖線如圖實線示：IEIUVU式中的I是通過電源的電流，

U應(yīng)是路端電壓,U路=UA+UV=(IRA+UV)可見I越大，差值IRA就越大，I=0時差值為0實際的U-I圖線如圖虛線示：U路E真∴E測

=E真r測

>r真該電路適用于滑動變阻器阻值很大

(電源內(nèi)阻很大)的情況.若將電流表的內(nèi)阻并入電池中，則U路和

I的測量值就都準(zhǔn)確了

。U路=E-I(RA+r)=E-Ir'A12S1R1R2S2ErV12S1R1R2S2Er用一只電流表和兩個定值電阻測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中,由于未考慮電流表內(nèi)阻,測量值E比真實值

，測量值r比真實值

。用一只電壓表和兩個定值電阻測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中,由于未考慮電壓表內(nèi)阻,測量值E比真實值

，測量值r比真實值

。點撥:將rA看作電源內(nèi)阻r的一部分.相同偏大偏小偏小半偏法測量電表電阻的誤差GS1S2R1R2VabRSR0

Rg=R2

條件R1＞＞R2

Rg測量＜Rg真實RV=R2-2R1

條件R＜＜R0RV測量＞RV真實偏大圖示:由于實驗方法產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,電流表內(nèi)阻的測量值比真實值

.（填“偏大”、“偏小”或“不變”）R0ASR實際上,使電流表半偏時R2>R1,從R0中分得的電壓變大Ig(Rg+R1)<1/2Ig(Rg+R2)∴R2-2R1>Rg測量值比真實值偏大例3、歐姆表中電池用久了，電動勢和內(nèi)阻要改變，測出的電阻值有較大的誤差。這時測出的電阻值比真實值偏

。RGErIgRg解：歐姆表原理——閉合電路歐姆定律ERg+r+RIg=ERg+r+RRx+Ix=中值電阻為R中=E/Ig電池用久了,電動勢減小,內(nèi)阻增大，中值電阻減小。由于歐姆表面板上刻度盤上的中值電阻已經(jīng)固定,因此電池用舊時指針指在中央時,測量值將會比真實值偏大。同樣,指針指在其它位置時,使測出的電阻值也比真實值偏大些.大例4、根據(jù)用圖甲所示的半偏法測得的電流表內(nèi)阻改裝成的伏特表去測量電壓時，其讀數(shù)比用標(biāo)準(zhǔn)伏特表測得的讀數(shù)偏

。S1S2R1R2圖甲GVGRx圖乙標(biāo)準(zhǔn)電壓表改裝電壓表解：由于用半偏法測得的電流表內(nèi)阻值比真實值小，改裝成的伏特表的分壓電阻由公式計算得Rx=U/Ig

-r測比真實值大，流過電流表的電流偏小,其讀數(shù)比用標(biāo)準(zhǔn)伏特表測得的讀數(shù)偏小.小例5、根據(jù)用圖甲所示的半偏法測得的電流表內(nèi)阻改裝成的量程較大的安培表時，其讀數(shù)比用標(biāo)準(zhǔn)電流表測得的讀數(shù)偏

。S1S2R1R2圖甲GGS1Rx圖乙A標(biāo)準(zhǔn)電流表改裝安培表解：由于用半偏法測得的電流表內(nèi)阻值比真實值小，改裝成的安培表的分流電阻由公式計算得Rx=Igr測/(I-Ig

)

比真實值小，流過分流電阻Rx的電流偏大,流過電流表的電流偏小,其讀數(shù)比用標(biāo)準(zhǔn)電流表測得的讀數(shù)偏小小05年鹽城三模9.用電流表G改裝成的量程較大的電流表如圖示，在用標(biāo)準(zhǔn)電流表校驗時，改裝后的電流表讀數(shù)總比標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)略?。ǎ〢.在R上串聯(lián)一個大電阻B.在R上串聯(lián)一個小電阻C.在R上并聯(lián)一個小電阻D.在R上并聯(lián)一個大電阻GRxB例6、如圖甲所示是一種測量電容器電容的實驗電路圖。實驗是通過對高阻值電阻放電的方法測出電容器充電至電壓為U

時所帶的電荷量Q，從而再求出待測電容器，某同學(xué)在一次實驗時的情況如下：A.按如圖甲所示的電路圖接好電路．B.接通開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R

的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)接近滿刻度.記下此時電流表的示數(shù)是I0＝490μA,電壓表的示數(shù)U0＝8.0V．C.斷開開關(guān)S，同時開始計時，每隔5s測讀一次電流

i

的值，將測得數(shù)據(jù)填入表格.并標(biāo)示在圖乙的坐標(biāo)紙上（以時間t

為橫坐標(biāo).電流

i

為縱坐標(biāo)）,如圖乙中的小黑點所示.ERAVEABCDS圖甲t/si/μA010203040506070200100300500400圖乙(1)在圖乙中畫出i-t圖線(2)圖乙中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積的物理意義是

，(3)該電容器的電容約為

F．（保留兩位有效數(shù)字）；(4)若某同學(xué)實驗時把電壓表接在E、D兩端，則電容的測量值比它的真實值

(填“大”“小”或“相等”.)t/si/μA010203040506070200100300500400開始放電時電容器的帶電量Q解:(3)圖線與坐標(biāo)軸所圍面積約有32個小方格,每格面積為25×10-5C,∴Q=8×10-3CC=Q/U0=1.0×10-3F1.0×10-3

(4)電壓表接在E、D兩端，一部分電量通過電壓表放電，使通過電流表的電量減小，所以圖線下“面積”減小，