電學實驗誤差問題

一.伏安法測電動勢和內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.其它電學實驗中的誤差

電學實驗誤差問題伏安法測電動勢和內阻實驗中測量值和真實值的比較：vA1.安培表內接在并聯(lián)電路之內的電路: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

(電源內阻很小)的情況.AV伏安法測電動勢和內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

(電源內阻很大)的情況.若將電流表的內阻并入電池中，則U路和

I的測量值就都準確了

。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阻的實驗中,由于未考慮電流表內阻,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阻的實驗中,由于未考慮電壓表內阻,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:由于實驗方法產生系統(tǒng)誤差,電流表內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阻改裝成的伏特表去測量電壓時，其讀數(shù)比用標準伏特表測得的讀數(shù)偏

。S1S2R1R2圖甲GVGRx圖乙標準電壓表改裝電壓表解：由于用半偏法測得的電流表內阻值比真實值小，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)比用標準伏特表測得的讀數(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阻改裝成的量程較大的安培表時，其讀數(shù)比用標準電流表測得的讀數(shù)偏

。S1S2R1R2圖甲GGS1Rx圖乙A標準電流表改裝安培表解：由于用半偏法測得的電流表內阻值比真實值小，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)比用標準電流表測得的讀數(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，在用標準電流表校驗時，改裝后的電流表讀數(shù)總比標準電流表的讀數(shù)略小（）A.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S，調節(jié)電阻箱R

的阻值，使電流表的指針偏轉接近滿刻度.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.并標示在圖乙的坐標紙上（以時間t

為橫坐標.電流

i

為縱坐標）,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，