实验(1)是一个改进性实验题的示范,所谓改进性实验题是指由某个或某几个标准实验的一些方面的变化或重组而成的实验题,本实验是由测电阻实验和测电源电动势和内阻实验组合而成。理想电源和外阻R1与R2或R2的组合构成了一个实际电源E1,它与电阻箱R就构成了一个测电源电动势与内阻的电路,如下左图所示。而这个电路又可以看成是由测电源电动势与内阻的标准实验电路演变而来的如下右图所示。这两个电路对比一下,标准电路有滑动变阻器与安培表,改进电路在电阻箱。两是在测定方面是等效的,因为安培表的读数
。

标准电路中![]()
改进电路中
,就得到
,由此可以描出
图线,这个图象的截距是
,斜率是
,由图中的0.7V-1、2.8V-1和0.5Ω_1可求出电动势为
,
=6Ω,所以R2=1.2Ω。这就是第二问的答案。
第一问中电阻,测电阻有多种方法,本题注意到电压表是理想的,电阻箱是可读的,电阻箱与R2是串联的,单刀双掷开关接a、b可测出电压U1与U2,可算出R2两端的电压为U2-U1,解出
r
第三问测量精度的判断,讨论精度的依据有很多,但本题有暗示“由于电压表测得的数据范围____________”,要求从测量范围大小角度判断精度。测量范围大可多测几组数精度高,否则精度低。甲同学可让伏特表读数调到零测量范围大精度高。
从上面的讨论可以得出,就是改进性实验也是建立在标准实验的基础上的,所以同学们一定要熟练掌握书上的标准实验。在做实验题时一定要认清题目的特点,如本题的伏特表是理想的。讨论实验的误差注意题中的判断依据。
对对待改进性实验我们可以从以下两个方面来训练思维
一是扩展法,对书上的每个标准实验我们可以交实验中的某个元件改换成别的元件,常用的是,电阻箱代替安培表与滑动变阻器,电阻箱代替电压表与滑动变阻器。
二是遇到不标准的实验,要试图与某个标准实验联系起来。如果在复习中有意识地进行这样的思维训练,肯定会收到好的效果,不愁思路不开。