摘 要: 實(shí)驗(yàn)原理分析固然重要,但實(shí)驗(yàn)操作如果不科學(xué)不規(guī)范,測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)與理論上的結(jié)論就會(huì)出現(xiàn)較大的偏差,能夠順利地完成實(shí)驗(yàn),得出較為理想的結(jié)果,還應(yīng)該在理論上進(jìn)行一些分析,進(jìn)而指導(dǎo)操作。作者針對(duì)《測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行了分析,很好地解決了如何操作滑動(dòng)變阻器時(shí)才能達(dá)到較為理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果等問(wèn)題。
關(guān)鍵詞: 滑動(dòng)變阻器取值 理論分析 實(shí)際操作技巧
《測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》實(shí)驗(yàn)的原理雖然并不復(fù)雜,但在使用伏安法測(cè)定時(shí),由于只需測(cè)出電流和電壓的數(shù)據(jù)即可得出電源電動(dòng)勢(shì)及其內(nèi)阻,因而容易忽視外電阻的取值,而外電阻的取值如果不恰當(dāng)或使電流與電壓值變化太小,讀數(shù)將極其困難或使測(cè)量數(shù)據(jù)組數(shù)太少。因此外電阻并不能隨意取值,必須滿足一定的要求,即當(dāng)外電阻取不同值時(shí)(同時(shí)要注意外電阻值不能取得過(guò)小,以免造成干電池極化,內(nèi)阻變值而不穩(wěn)定),應(yīng)該使電流表和電壓表示數(shù)變化均顯著,使讀數(shù)方便,盡可能減小誤差,下面對(duì)此加以探討。
一、滑動(dòng)變阻器取值的理論分析
1.電流表示數(shù)變化顯著的外電阻取值
如果電流表指針偏轉(zhuǎn)一個(gè)最小刻度,電流變化量為i,則當(dāng)電流表指針在原來(lái)基礎(chǔ)上再偏轉(zhuǎn)n個(gè)最小刻度,電流變化量為ΔI=ni,上式可化為:
例如:在某次實(shí)驗(yàn)中,電源為一節(jié)1號(hào)干電池,兩表選用學(xué)生常用的電流表(量程選擇為0.6A,有三十個(gè)最小刻度i=0.02A)和電壓表(量程選擇3V,有三十個(gè)最小刻度u=0.1V),滑動(dòng)變阻器最大值為50歐。
二、滑動(dòng)變阻器的實(shí)際操作技巧
以上對(duì)外電阻的取值進(jìn)行了理論分析,而該實(shí)驗(yàn)的外電阻一般是滑動(dòng)變阻器,當(dāng)改變外電阻時(shí)無(wú)法直接調(diào)出以上各電阻值,此時(shí)可通過(guò)觀察電壓表(因所用兩表常有ir
由以上分析可知,滑動(dòng)變阻器取值不能太大也就不能太小。在具體實(shí)驗(yàn)時(shí),如果實(shí)驗(yàn)分析準(zhǔn)備不充分,外電阻隨意取值,特別是阻值普遍太大,此時(shí)外電阻改變時(shí)電壓表示數(shù)改變非常小,將給讀數(shù)帶來(lái)較大困難;如果為了電流表和電壓表示數(shù)變化均顯著使每次阻值改變太大,又會(huì)使測(cè)量組數(shù)太少,給數(shù)據(jù)分析帶來(lái)問(wèn)題,出現(xiàn)較大誤差。但只要按照上面所介紹的方法科學(xué)地操作,這些困難就將迎刃而解。