電學(xué)實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)
一、實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)
高考要求會(huì)正確使用的電學(xué)儀器有：電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等等。除了滑動(dòng)變阻器以外，其它儀器都要求會(huì)正確讀出數(shù)據(jù)。讀數(shù)的基本原則是：凡儀器最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位（估讀的這位是不可靠數(shù)字）；凡儀器最小刻度不是10分度的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀。電阻箱是按照各個(gè)數(shù)量級(jí)上指針的對(duì)應(yīng)數(shù)值讀數(shù)的，指針必須指向某一個(gè)確定的數(shù)值，不能在兩個(gè)數(shù)值之間，因此電阻箱測(cè)量結(jié)果的各位讀數(shù)都是從電阻箱上指針?biāo)肝恢弥苯幼x出的，不再向下估讀。
例1. 右圖是電壓表的刻度盤(pán)。若當(dāng)時(shí)使用的是該表的0-3V量程，那么電壓表讀數(shù)為多少？若當(dāng)時(shí)使用的是該表的0-15V量程，那么電壓表度數(shù)又為多少？
解：0-3V量程最小刻度是0.1V，是10分度的，因此要向下估讀一位，讀1.15V（由于最后一位是估讀的，有偶然誤差，讀成1.14V-1.17V之間都算正確）。0-15V量程最小刻度為0.5V，不是10分度的，因此只要求讀到0.1V這一位，所以讀5.7V（5.6V-5.8V之間都算正確）。
例2. 右圖是電阻箱示意圖，試讀出當(dāng)時(shí)電阻箱的阻值。
解：電阻箱面板上有6個(gè)旋鈕，每個(gè)旋鈕上方都標(biāo)有倍率。將每個(gè)旋鈕的指針?biāo)傅臄?shù)值（都為整數(shù)）乘以各自的倍率，從最高位到低位依次讀出，就得到這時(shí)電阻箱的實(shí)際阻值。注意圖中最左邊的兩個(gè)黑點(diǎn)是表示的是接線(xiàn)柱。若指針位置如圖所示，則阻值為84580.2Ω。
二、恒定電流實(shí)驗(yàn)常規(guī)
1.伏安法測(cè)電阻
伏安法測(cè)電阻有a、b兩種接法，a叫(安培計(jì))外接法，b叫（安培計(jì)）內(nèi)接法。外接法的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的，測(cè)量值總小于真實(shí)值，小電阻應(yīng)采用外接法；內(nèi)接法的系統(tǒng)誤差是由電流表的分壓引起的，測(cè)量值總大于真實(shí)值，大電阻應(yīng)采用內(nèi)接法。
如果被測(cè)電阻阻值為Rx，伏特表和安培表的內(nèi)阻分別為RV、RA，若 ，則采用外接法。若 ，則采用內(nèi)接法。
如果無(wú)法估計(jì)被測(cè)電阻的阻值大小，可以利用試觸法：如圖將電壓表的左端接a點(diǎn)，而將右端第一次接b點(diǎn)，第二次接c點(diǎn)，觀察電流表和電壓表示數(shù)的變化。若電流表示數(shù)變化大，說(shuō)明被測(cè)電阻是大電阻，應(yīng)該用內(nèi)接法測(cè)量；若電壓表讀數(shù)變化大，說(shuō)明被測(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ΔI/I和ΔU/U）。
2.滑動(dòng)變阻器的兩種接法
滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)電路中常用的接法有兩種，分別用下面a、b兩圖表示：a叫限流接法，b叫分壓接法。采用分壓接法時(shí)，被測(cè)電阻RX上的電壓調(diào)節(jié)范圍較大。當(dāng)實(shí)驗(yàn)中要求被測(cè)電阻上的電壓從零開(kāi)始逐漸增大，或要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大時(shí)，應(yīng)該用分壓接法。采用分壓接法時(shí)，應(yīng)該選用總阻值較小的滑動(dòng)變阻器；采用限流接法時(shí)，應(yīng)該選用總阻值和被測(cè)電阻接近的滑動(dòng)變阻器。
3.實(shí)物圖連線(xiàn)方法
（1）無(wú)論是分壓接法還是限流接法，都應(yīng)該先把測(cè)量電路（伏安法部分）接好；
（2）對(duì)限流電路，只需用筆畫(huà)線(xiàn)當(dāng)作導(dǎo)線(xiàn)，從電正極開(kāi)始，把電、電鍵、滑動(dòng)變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起即可（注意電表的正負(fù)接線(xiàn)柱并選擇正確的量程，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)調(diào)到阻值最大處）。
（3）對(duì)分壓電路，應(yīng)該先把電、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，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)柱的分布，將伏安法部分接入該兩點(diǎn)間。
三、考試大綱規(guī)定的學(xué)生實(shí)驗(yàn)
1.用描跡法畫(huà)出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線(xiàn)
實(shí)驗(yàn)所用的電流表是零刻度在中央的靈敏電流表，在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先查明電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。方法是：將電流表、電池、電阻、導(dǎo)線(xiàn)按圖a或圖b 連接，若R是阻值很大的電阻，就按圖a連接；若r是阻值很小的電阻，就按圖b連接。然后用導(dǎo)線(xiàn)的a端試觸電流表的另一端，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向，就可判定電流方向和指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。
本實(shí)驗(yàn)是用恒定電流的電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)。與電池正極相連的A電極相當(dāng)于正點(diǎn)電荷，與電池負(fù)極相連的B相當(dāng)于負(fù)點(diǎn)電荷。白紙應(yīng)放在最下面，導(dǎo)電紙應(yīng)放在最上面（涂有導(dǎo)電物質(zhì)的一面必須向上），復(fù)寫(xiě)紙則放在中間。
只要電流表示數(shù)是零，就表示兩根探針針尖對(duì)應(yīng)的點(diǎn)電勢(shì)相等。把所有與同一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)電勢(shì)相等的點(diǎn)連起，就是等勢(shì)線(xiàn)。
例3. 用恒定電流的電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)描繪等勢(shì)線(xiàn)時(shí)，下列哪些模擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是合理的
⑴ �、啤 、恰 � ⑷
A.如圖⑴所示圓柱形電極、N都接電的正極，模擬等量正點(diǎn)電荷周?chē)撵o電場(chǎng)
B.如圖⑵所示圓柱形電極接電正極，圓環(huán)形電極N接電負(fù)極，模擬正點(diǎn)電荷周?chē)浇撵o電場(chǎng)
C.如圖⑶所示兩個(gè)平行的長(zhǎng)條形電極、N分別接電正、負(fù)極，模擬平行板電容器間的靜電場(chǎng)
D.如圖⑷所示圓柱形電極接電負(fù)極，模擬負(fù)點(diǎn)電荷周?chē)撵o電場(chǎng)
解：用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)，在導(dǎo)電紙上必須形成電流。由于⑴、⑷兩個(gè)方案在導(dǎo)電紙上不會(huì)形成電流，因此設(shè)計(jì)不合理。⑵、⑶兩個(gè)設(shè)計(jì)是合理的。選BC。
2.測(cè)定金屬的電阻率
由于該實(shí)驗(yàn)中選用的被測(cè)電阻絲的電阻較小，所以測(cè)量電路應(yīng)該選用伏安法中的電流表外接法。本實(shí)驗(yàn)對(duì)電壓的調(diào)節(jié)范圍沒(méi)有特殊要求，被測(cè)電阻又較小，因此供電電路可以選用限流電路。
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)的由于金屬的電阻率隨溫度的升高而變大，因此實(shí)驗(yàn)中通電時(shí)間不能太長(zhǎng)，電流也不宜太大，以免電阻絲發(fā)熱后電阻率發(fā)生較明顯的變化。由于選用限流電路，為保護(hù)電表和電，閉合電鍵開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該注意滑動(dòng)觸頭的位置，使滑動(dòng)變阻器接入電路部分的電阻值最大。
例4. 在測(cè)定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)約0.8m，直徑小于1mm，電阻在5Ω左右。實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：⑴用______測(cè)量金屬導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度l，測(cè)3次，求出平均值；⑵在金屬導(dǎo)線(xiàn)的3個(gè)不同位置上用______________測(cè)量直徑d，求出平均值；⑶用伏安法測(cè)量該金屬導(dǎo)線(xiàn)的電阻R。在左邊方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并把右圖中所給的器材連接成測(cè)量電路。安培計(jì)要求用0-0.6A量程，內(nèi)阻約1Ω；伏特計(jì)要求用0-3V量程，內(nèi)阻約幾kΩ；電電動(dòng)勢(shì)為6V；滑動(dòng)變阻器最大阻值20Ω。在閉合電鍵前，滑動(dòng)變阻器
的滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)處于正確位置。 根據(jù)以上測(cè)量值，得到該種金屬電阻率的表達(dá)式為ρ=__________。
解：
（1）米尺；
（2）螺旋測(cè)微器；
（3）測(cè)量部分用安培表外接法，電部分用限流電路或分壓電路都可以，電阻率 。
3.用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻
實(shí)驗(yàn)電路如右。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，而電流表的示數(shù)比通過(guò)電的實(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， 滑動(dòng)變阻器R的阻值應(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U-I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)，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線(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U-I關(guān)系的偶然誤差比每一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的偶然誤差都小。這條直線(xiàn)在U軸上的截距就是被測(cè)電電動(dòng)勢(shì)E（對(duì)應(yīng)的I=0），斜率的絕對(duì)值就是被測(cè)電的內(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=ΔU/ΔI ）。
例5. 在用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用的電流表和電壓表的內(nèi)阻分別約為0.1Ω和1kΩ。右邊為實(shí)驗(yàn)原理圖，下邊為所需器材的實(shí)物圖。試按原理圖在實(shí)物圖中畫(huà)線(xiàn)連接成實(shí)驗(yàn)電路。
I（A）0.120.200.310.320.500.57
U（V）1.371.321.241.181.101.05
一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中記錄的6組數(shù)據(jù)如上表所示，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在右圖中畫(huà)出U-I圖線(xiàn)。根據(jù)圖線(xiàn)可讀出被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=____V，內(nèi)電阻r=___Ω。
解：1.46，0.719
4.練習(xí)用多用電表測(cè)電阻
（1）使用前應(yīng)看一下指針是否指在刻度盤(pán)左端的零刻線(xiàn)處。如果不在，就應(yīng)該進(jìn)行機(jī)械調(diào)零：用小螺絲刀輕旋表頭正下方中央處的調(diào)零螺絲，使指針指左端零刻線(xiàn)。
（2）根據(jù)被測(cè)物理量及其數(shù)量級(jí)將選擇開(kāi)關(guān)旋到相應(yīng)的位置。讀數(shù)時(shí)還要注意選用刻度盤(pán)上對(duì)應(yīng)的量程刻度。（如測(cè)量20mA左右的直流電流，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)對(duì)準(zhǔn)左邊100mA量程處，在刻度盤(pán)上，應(yīng)該看最下方的刻度，即滿(mǎn)偏刻度為10的刻度線(xiàn)，從刻度盤(pán)讀出數(shù)據(jù)后還應(yīng)再乘10，得測(cè)量結(jié)果。）
（3）使用歐姆擋時(shí)，在選好倍率后，還必須進(jìn)行歐姆調(diào)零。方法是：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指右端零刻線(xiàn)處。因此用多用電表的歐姆擋測(cè)電阻的操作步驟是：⑴選擋。一般比被測(cè)電阻的估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級(jí)，如估計(jì)值為200Ω就應(yīng)該選×10的倍率。⑵進(jìn)行歐姆調(diào)零。⑶將紅黑表筆接被測(cè)電阻兩端進(jìn)行測(cè)量。
（4）將指針示數(shù)乘以倍率，得測(cè)量值。
（5）將選擇開(kāi)關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋。
用歐姆擋測(cè)電阻，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太小（即指針?biāo)傅目潭戎堤螅�，�?yīng)該增大倍率重新調(diào)零后再測(cè)；如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大（即指針?biāo)傅目潭戎堤。�，�?yīng)該減小倍率重新調(diào)零后再測(cè)。
（6）使用多用電表時(shí)，兩只手只能握住表筆的絕緣棒部分，不能接觸表筆上的金屬部分。
例6. 多用電表表頭的示意圖如右。在正確操作的情況下：
（1）若選擇開(kāi)關(guān)的位置如灰箭頭所示，則測(cè)量的物理量是______，測(cè)量結(jié)果為_(kāi)__________。
（2）若選擇開(kāi)關(guān)的位置如白箭頭所示，則測(cè)量的物理量是______，測(cè)量結(jié)果為_(kāi)__________。
（3）若選擇開(kāi)關(guān)的位置如黑箭頭所示，則測(cè)量的物理量是______，測(cè)量結(jié)果為_(kāi)__________。
（4）若選擇開(kāi)關(guān)的位置如黑箭頭所示，正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小，那么接下的正確操作步驟應(yīng)該依次為：___________，____________，____________。
（5）全部測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)撥到__________或者_(dá)__________。
（6）無(wú)論用多用電表進(jìn)行何種測(cè)量（限于直流），電流都應(yīng)該從色_____表筆經(jīng)______插孔流入電表。
解：
（1）直流電壓，12.4V。
（2）直流電流，49mA。
（3）電阻，17kΩ。
（4）該用×1kΩ倍率，重新調(diào)零，將紅黑表筆分別接觸被測(cè)電阻的兩根引線(xiàn)，讀出指針?biāo)缚潭�，再乘以倍率得測(cè)量值。
（5）OFF，交流電壓500V檔位置。
（6）紅，正。
四、重要的演示實(shí)驗(yàn)
1.平行板電容器的電容
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，極板帶電量保持不變。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 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 。
2.研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象
首先要查明電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系（方法與畫(huà)電場(chǎng)中平面上等勢(shì)線(xiàn)實(shí)驗(yàn)相同）。
電鍵閉合和斷開(kāi)時(shí)、電鍵閉合后滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭移動(dòng)過(guò)程中、電鍵閉合后線(xiàn)圈A在B中插入、拔出時(shí)，都會(huì)發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明有感應(yīng)電流產(chǎn)生。而電鍵保持閉合、滑動(dòng)觸頭不動(dòng)、線(xiàn)圈A 在B中不動(dòng)時(shí)，電流表指針都不動(dòng)，說(shuō)明無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。
結(jié)論：閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的充分必要條是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。
五、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)舉例
例7. 利用如圖所示的一只電壓表、一個(gè)電阻箱和一個(gè)電鍵，測(cè)量一個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并用筆畫(huà)線(xiàn)作導(dǎo)線(xiàn)將所給器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。用記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的表達(dá)式。
解：與學(xué)生實(shí)驗(yàn)相比，用電阻箱代替了電流表。由于電壓可測(cè)，由電壓、電阻就可以算出電流（這個(gè)電流是通過(guò)電阻箱的電流，比通過(guò)電池的電流偏小，系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流造成的）。電路圖如下。實(shí)驗(yàn)步驟是：
（1） 按電路圖接好實(shí)驗(yàn)電路
（2）改變電阻箱阻值，分別讀出兩組電阻箱阻值和對(duì)應(yīng)的路端電壓值R1、U1、R2、U2。
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律列出與這兩組數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的方程：
。
⑷解方程組可得E和r：
如果只給出電阻箱和電流表，用類(lèi)似的方法同樣可以測(cè)量電的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。
例8. 電橋法測(cè)電阻。利用給出的電路圖和器材（G為靈敏電流表，R0為阻值均勻的電阻絲，R為已知阻值的定值電阻，Rx為被測(cè)電阻）。要求利用這些器材測(cè)未知電阻Rx。（1）實(shí)驗(yàn)中還需要什么測(cè)量?jī)x器？
（2）將實(shí)物連成電路圖。
（3）寫(xiě)出測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)步驟，并寫(xiě)出利用測(cè)量數(shù)據(jù)表示Rx的表達(dá)式。
解：
（1）還需要米尺（測(cè)量左右兩部分電阻絲的長(zhǎng)度L1、L2）。
（2）實(shí)物連接圖略。
（3）按圖接好電路后，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P，使電流表指針指在中央零刻度處。用刻度尺測(cè)量P點(diǎn)兩邊電阻絲的長(zhǎng)度L1、L2；由RX∶R=L1∶L2得 。
例9. 下右圖中的P是一根表面均勻地鍍有一層很薄的電阻膜的長(zhǎng)陶瓷管（碳膜布滿(mǎn)圓柱體的外側(cè)面）。陶瓷管的長(zhǎng)度約為50cm，外徑約為6cm，所用電阻膜材料的電阻率已知為ρ，管的兩端有導(dǎo)電箍、N。該電阻的長(zhǎng)度就是陶瓷管的長(zhǎng)度，其截面積可看作等于膜的厚度與圓周長(zhǎng)的乘積。現(xiàn)有器材為：A.米尺、B.游標(biāo)卡尺、C.螺旋測(cè)微器、D.電壓表、E.電流表、F.電池組、G.滑動(dòng)變阻器、H.電阻箱、I.電鍵和導(dǎo)線(xiàn)。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量該電阻膜厚度d的實(shí)驗(yàn)方案。
（1）所須選用的器材有：__________________（填器材前的字母即可）。
（2）所須測(cè)量的物理量有：_____ 、_____、 _____、 _____。
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的以上數(shù)據(jù)計(jì)算電阻膜厚度d的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：d=________________。
（4）在左下圖的方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（N間的電阻膜的電阻約幾個(gè)ｋΩ，滑動(dòng)變阻器的總阻值為50Ω）。并將右下圖中的實(shí)物按電路圖連接起（有３根導(dǎo)線(xiàn)已經(jīng)連好，不得改動(dòng)）。
解：
（1）A（用測(cè)量N間的長(zhǎng)度）、B（用測(cè)量陶瓷管的外徑）、D、E、F、G、I（以上用測(cè)量電阻膜的阻值）
（2）N間距離L、管的外徑D、電流I、電壓U
（3）
（4）測(cè)量大電阻所以要采用電流表內(nèi)接法；由于被測(cè)電阻阻值 遠(yuǎn)大于滑 動(dòng)變阻器的總阻值，所以只有采用分壓電路才能做到多取幾組數(shù)據(jù)測(cè)電阻值，減小偶然誤差。
例10. 在實(shí)驗(yàn)室中，往往利用半偏法測(cè)量電流表或電壓表的內(nèi)阻。測(cè)量電路圖如右。E為電，其電動(dòng)勢(shì)為E。R1為總阻值較大的滑動(dòng)變阻器。R2為電阻箱。A為被測(cè)電流表。用此電路，經(jīng)以下步驟可近似測(cè)得電流表的內(nèi)阻RA：①閉合1，斷開(kāi)2，調(diào)節(jié)R1，使電流表讀數(shù)等于其量程I0；②保持R1不變，閉合2，調(diào)節(jié)R2，使電流表讀數(shù)等于I0/2；③讀出R2的值，則RA=R2。
（1）按照電路圖在右邊實(shí)物圖所給出的實(shí)物圖中畫(huà)出連接導(dǎo)線(xiàn)。
（2）若電的內(nèi)阻忽略不計(jì)，試分析該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差總是使電表內(nèi)阻的測(cè)量值比其真實(shí)值偏大還是偏��？
解：
（1）圖略。
（2）閉合2后，回路的總電阻減小，總電流將增大。因此當(dāng)電流表讀數(shù)等于I0/2時(shí)，通過(guò)電阻箱的電流將略大于I0/2，實(shí)際上電阻箱的電阻比表頭電阻小一些，也就是說(shuō)測(cè)量值比真實(shí)值偏小。
例11. 用伏安法測(cè)電阻時(shí)，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差。按下圖所示的電路進(jìn)行測(cè)量，可以消除這種系統(tǒng)誤差。
（1）該實(shí)驗(yàn)的第一步是：閉合電鍵S1，將電鍵S2接2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP和r，使電壓表讀數(shù)盡量接近滿(mǎn)量程，讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1；請(qǐng)你接著寫(xiě)出第二步，并說(shuō)明需要記錄的數(shù)據(jù)：_________________________。
（2）由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻RX的表達(dá)式是RX=___________。
（3）將右圖中給出的儀器按照電路圖的要求連接起。
解：
（1）將電鍵S2接1，讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2。
（2）
（3）圖略。
例12. 某同學(xué)選用一只標(biāo)有“3.8V 0.3A”的小燈泡，用電流表和電壓表測(cè)量它在不同電壓下的電流，從而計(jì)算出它在不同電壓下的實(shí)際電阻值。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的I-U圖象如右。
（1）從圖象看出，電壓越高對(duì)應(yīng)的實(shí)際電阻值越_____，這說(shuō)明燈絲材料的電阻率隨溫度的升高而________。
（2）若實(shí)驗(yàn)室提供的器材是：電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻很小的鉛蓄電池；量程0-0.6-3A的直流電流表；量程0-3-15V的直流電壓表；最大阻值10Ω的滑動(dòng)變阻器；一只電鍵和若干導(dǎo)線(xiàn)。請(qǐng)畫(huà)出正確的實(shí)驗(yàn)電路圖。并標(biāo)出開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的電表量程和滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭的位置。
解：
（1）曲線(xiàn)上每一點(diǎn)和原點(diǎn)的連線(xiàn)的斜率的倒數(shù)表示該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的燈絲電阻。由圖象可知隨著電壓的升高燈絲的電阻增大。這說(shuō)明燈絲材料的電阻率隨溫度的升高而增大。
（2）正常工作時(shí)燈絲的電阻才十幾個(gè)歐姆，電壓低時(shí)電阻更小，所以應(yīng)作為小電阻處理，測(cè)量部分應(yīng)該用外接法。燈絲兩端的電壓要求從零開(kāi)始逐漸增大，所以供電部分必須采用分壓電路。開(kāi)始時(shí)電流表量程應(yīng)選用0.6A，電壓表量程應(yīng)選用3V（快要超過(guò)3V時(shí)再改用15V量程），滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭的位置應(yīng)使燈絲兩端分到的電壓為零。
例13. 隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)。某市對(duì)市場(chǎng)上出售的純凈水質(zhì)量進(jìn)行了抽測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)競(jìng)有九成樣品的細(xì)菌超標(biāo)或電導(dǎo)率不合格（電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，是檢驗(yàn)純凈水是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)）。（1）不合格的純凈水的電導(dǎo)率一定是偏_____（填大或�。�。
（2）對(duì)純凈水樣品進(jìn)行檢驗(yàn)所用的設(shè)備原理如圖所示，將采集的水樣裝入絕緣性能良好的塑料圓柱形容器內(nèi)，容器兩端用金屬圓片電極密封。請(qǐng)把檢測(cè)電路連接好（要求測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，已知水的電導(dǎo)率遠(yuǎn)小于金屬的電導(dǎo)率，所用滑動(dòng)變阻器的阻值較�。�。
解：
（1）純水的電阻率是很大的，因此電導(dǎo)率是很小的。不合格的純凈水一定是含有雜質(zhì)，因此電導(dǎo)率偏大。
（2）測(cè)量部分用內(nèi)接法，供電部分用分壓電路。
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