高考电学实验图象误差分析

《高考电学实验图象误差分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、高考电学实验图象误差分析一看轴二看点三看斜率四看线五看截距六看面（积）。在电学实验中对图象的考查尤为突出。一.图象此类图象主要看斜率和图线交点的物理意义例1．某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系．可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图象如图a所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而（填“增大”、“减小”或“不变”）．ABC－+图bU/VI/A0.40.81.21.62.02.42.800.10.20.30.40.5图a（2）根据图a，在图b中把缺

2、少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）。（3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是W。（电压表和电流表均为理想电表）答案：（1）增大……2分（2）如图……3分（3）0.32W（0.30~0.34都对）……U/VI/A0.40.81.21.62.02.42.800.10.20.30.40.5图aABC－+图b二.图象此类图象多为图象的变式,需认清斜率和截距的含义13例2.某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V

3、的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）。为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：A．电流表G（滿偏电流10mA，内阻10Ω）B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）D．定值电阻R（阻值990Ω）E．开关与导线若干（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在乙图上完成实物连线．（2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E＝　　V，内阻r=Ω。答案：图略，10.02,1.02三.图

4、象根据闭合电路欧姆定律导出斜率和截距的含义例3.某同学利用DIS，定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b.13（1）由图线a可知电池a的电动势=______V，内阻=____。（2）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b链接，则两电池的输出功率_______（填“大于”、“等于”或“小于”），两电池的效率_____（填“大于”、“等于”或“小于”）。解析：（1）根据，

5、得，图象a，截距b=0.5，斜率k=0.25，所以电动势，内阻r=E·k=0.5Ω。（2）从图象可知：截距，斜率，电动势，内阻，＜，＜，电池的输出功率，得小于；电池的效率，得大于。本题考查用伏阻法（电压表和电阻箱）测电源的电动势和内阻，图像法，以及电源的输出功率及效率。四．图象例4．某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999，科当标准电阻用）一只电流表（量程=0.6A,内阻）和若干导线。①请根据测定电动势E内电阻的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。②接通开关

6、，逐次改变电阻箱的阻值,读处与对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值时，其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时13首先计算出每个电流值I的倒数;再制作R-坐标图，如图6所示，图中已标注出了（）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。③在图6上把描绘出的坐标点练成图线。④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=V，内电阻解析：根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路端电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电

7、流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物图的连接如答图4所示。由闭合电路欧姆定律有：E=I（R+r+rg），解得：，根据R-1/I图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻。答案：①见答图4②见答图6③见答图6④1.5（1.46~1.54）；0.3（0.25~0.35）五、R--L图象例5．在探究金属丝的电阻与金属丝长度的关系的实验中，某实验小组得到了如图所示的R-L实验图线，则图线的斜率与导线的横截面积的乘积表示的物理量是．一、a—F图象例