摘 要: 實驗原理分析固然重要,但實驗操作如果不科學不規范,測量出來的數據與理論上的結論就會出現較大的偏差,能夠順利地完成實驗,得出較為理想的結果,還應該在理論上進行一些分析,進而指導操作。作者針對《測定電源電動勢和內阻》實驗出現的一些問題進行了分析,很好地解決了如何操作滑動變阻器時才能達到較為理想的實驗結果等問題。
關鍵詞: 滑動變阻器取值 理論分析 實際操作技巧
《測定電源電動勢和內阻》實驗的原理雖然并不復雜,但在使用伏安法測定時,由于只需測出電流和電壓的數據即可得出電源電動勢及其內阻,因而容易忽視外電阻的取值,而外電阻的取值如果不恰當或使電流與電壓值變化太小,讀數將極其困難或使測量數據組數太少。因此外電阻并不能隨意取值,必須滿足一定的要求,即當外電阻取不同值時(同時要注意外電阻值不能取得過小,以免造成干電池極化,內阻變值而不穩定),應該使電流表和電壓表示數變化均顯著,使讀數方便,盡可能減小誤差,下面對此加以探討。
一、滑動變阻器取值的理論分析
1.電流表示數變化顯著的外電阻取值
如果電流表指針偏轉一個最小刻度,電流變化量為i,則當電流表指針在原來基礎上再偏轉n個最小刻度,電流變化量為ΔI=ni,上式可化為:
例如:在某次實驗中,電源為一節1號干電池,兩表選用學生常用的電流表(量程選擇為0.6A,有三十個最小刻度i=0.02A)和電壓表(量程選擇3V,有三十個最小刻度u=0.1V),滑動變阻器最大值為50歐。
二、滑動變阻器的實際操作技巧
以上對外電阻的取值進行了理論分析,而該實驗的外電阻一般是滑動變阻器,當改變外電阻時無法直接調出以上各電阻值,此時可通過觀察電壓表(因所用兩表常有ir
由以上分析可知,滑動變阻器取值不能太大也就不能太小。在具體實驗時,如果實驗分析準備不充分,外電阻隨意取值,特別是阻值普遍太大,此時外電阻改變時電壓表示數改變非常小,將給讀數帶來較大困難;如果為了電流表和電壓表示數變化均顯著使每次阻值改變太大,又會使測量組數太少,給數據分析帶來問題,出現較大誤差。但只要按照上面所介紹的方法科學地操作,這些困難就將迎刃而解。