半偏置法測(cè)量電表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)研究梁紅艷（中國(guó)科學(xué)院上海實(shí)驗(yàn)學(xué)校，上海）馮杰（上海師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院，上海）（收稿日期：2020年） 12 06) 摘要：采用半偏置法測(cè)量電表內(nèi)阻已有解決方案，可通過(guò)增加控制表來(lái)改善誤差。本文分析了半部分法的測(cè)量原理，進(jìn)行了理論計(jì)算，探究了誤差來(lái)源，并提出了改進(jìn)方案。最后結(jié)合高考真題分析，將理論計(jì)算和誤差分析與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，深入理解半偏法的科學(xué)思想。因此，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理和操作程序，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和誤差分析，反思實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也是物理學(xué)科的核心。 ，并提出改進(jìn)措施，讓學(xué)生體驗(yàn)這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程。 “實(shí)施”識(shí)字教學(xué)的有效途徑。關(guān)鍵詞：半偏置法誤差分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、試題分析、核心能力、半偏置法電阻測(cè)量本質(zhì)上屬于“電表改造”知識(shí)半偏法測(cè)電阻，主要考驗(yàn)歐姆定律和歐姆定律的綜合靈活應(yīng)用。串聯(lián)和并聯(lián)電路的定律。通過(guò)增加試題的開(kāi)放性，可以考驗(yàn)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。因此，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是高考中的熱門(mén)話題。 2017年版《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》提出注重學(xué)生物理學(xué)科核心能力的培養(yǎng)，《考試大綱》提出“一核四層四”的命題要求翅膀”。結(jié)合2019年高考一題23題修改電表的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行回顧，提醒教師關(guān)注教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。
本文以半偏置法電阻測(cè)量實(shí)驗(yàn)為例，介紹了半偏置法的實(shí)驗(yàn)原理及改進(jìn)方案，從定性和定量?jī)蓚€(gè)方面分析了實(shí)驗(yàn)誤差，并用實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明證明理論誤差的推導(dǎo)是正確的。最后，通過(guò)對(duì)2015年和2019年實(shí)驗(yàn)題的分析表明，物理核心能力正在高考中得到落實(shí)。科學(xué)探究要求學(xué)生具有一定的關(guān)注實(shí)驗(yàn)過(guò)程的能力、分析綜合能力、反思能力。根據(jù)控制電路滑動(dòng)變阻器連接方式的不同，半偏法可分為限流半偏法和分壓半偏法。 1 限流半偏置法 1. 1 實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示。RP為滑動(dòng)變阻器，R′為電阻箱，合上開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度（不得超過(guò)滿量程），記錄為 Ig。然后，保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變，然后合上開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻盒R'的阻值，使電流表指針恰好達(dá)到滿刻度Ig2的一半。當(dāng)RP遠(yuǎn)大于rg時(shí)，認(rèn)為主電路電流基本不變。可以認(rèn)為電流表的內(nèi)阻等于電阻箱的示值R′，忽略電源的內(nèi)阻。圖1 限流半偏壓法原理 1.1.1 誤差定性分析 保持滑動(dòng)變阻器阻值不變，閉合S2，將電流表與電阻箱并聯(lián)半偏法測(cè)電阻，并聯(lián)電阻小于rg，故即總電流增大，通過(guò)電阻盒的電流大于Ig2，電阻盒的讀數(shù)小于電流表的內(nèi)阻，即測(cè)量值小于真實(shí)值。 1.1.2 誤差的定量分析 為了準(zhǔn)確表征測(cè)量值與真值之間的偏差貝語(yǔ)網(wǎng)校，需要計(jì)算誤差。閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，當(dāng)電流表指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度時(shí)，其示值記為I1，I 1 =ER P + rg(1)—4 1 1—物理公報(bào)2021年物理實(shí)驗(yàn)第7期教學(xué)
