山东省安丘市第二中学 262100
一、破解系统误差分析问题——多数情况从实验方法上找根源
系统误差是重点，实验方法的分析是关键。任何实验都有误差，尽量减小误差是物理实验的基本原则，所以误差分析在压轴题中是经常出现的考查点，往往也是难点。
突破方法：要破解误差分析的难点，首先要了解实验误差的成因及其性质。物理学中把误差按其产生的原因与性质分为系统误差和偶然误差。偶然误差在高考中一般不作为考查的重点，寻找系统误差产生的原因是误差分析的重点突破方向。
1.产生系统误差的原因主要有两类：
（1）仪器本身存在一定的缺陷或不精密造成的，如仪器零点不准、仪器水平或铅直未调整、砝码未校准等。
（2）实验方法(或原理)不完善或所依据的理论本身具有近似性。
例如用单摆测量重力加速度时，忽略空气对摆球的阻力的影响，用电流表测量电流时，不考虑电表内阻的影响等所引入的误差。这些原因是分析误差的重要依据和突破方向。
例题：某同学要测量一个微安表 (量程为0-500μA)的内阻，可供选择器材有：
A.电源(电动势6V，内阻较小)
B.电压表(量程0-3V，内阻约几千欧姆)
C.电阻箱(0-999.9欧)
D.电位器(可变电阻，与滑动变阻器相当)(0-1.5千欧)
E.电位器(0-15千欧)
2.该同学设计了如图的电路进行实验。
（1）连接后，主要操作步骤如下：①开关K和K1处于断开状态；②将电位器R和电阻箱R1调至最大值。闭合开关K，调节电位器R，让微安表达到满偏，此时电压表示数为2.00V；③闭合开关K1，调节电位器R和电阻箱R1，让微安表达到半偏，此时电阻箱的示数为300.0欧，电压表的示数为2.50V。
（2）完成下列填空：①电位器R应该选择______；②由实验数据可知电压表的内阻为Rv＝______，微安表的内阻为RA＝______；③若电压表在制造过程中，由于分压电阻的误差，使得示数比真实值偏大，则由此造成微安表内阻的测量值______（选填“大于”、“小于”、“等于”）真实值。
解析：
①由电路图知，电压表串联在电路中，由于电压表内阻较大，所以电位器应选择大阻值的，故选E。
②当K1断开时，电流表与电压表串联，所以电压表内阻Rv＝ ＝ Ω＝4000Ω；闭合开关K1，可求电压表的电流为：I＝ ＝A＝μA，根据并联电路的电流规律,可求电阻箱的电流为：IR＝μA-250μA＝μA，电阻箱的电压UR＝RIR，所以电流表的内阻:RA= ＝450Ω。
③两次测量电压表造成的误差刚好消掉，微安表内阻的测量值等于真实值。
答案：①E；②4000 450.0；③等于。
二、破解图像法处理实验数据问题——细心推导找关系，数形转换是关键
把实验数据进行数形转换，应用图像法处理实验数据也是高考实验问题中常考的方法。要解决该类问题就要掌握数形转换的关系，所以数形结合成为实验数据处理必备的思路。
利用图像法处理数据有两类方法：
1.横坐标和纵坐标两个变量成线性关系。则可以利用两个变量的关系进行求解，如用斜率、面积、截距等的物理意义处理实验研究的问题。此类问题一般都要经过以下数形转变过程：先根据物理规律写出物理方程或物理关系，然后根据实验要求写出纵轴(y)和横轴(x)的线性关系方程y＝kx＋b，从而确定其斜率、面积、截距等的物理含义，再结合图像的信息求解。
2.横坐标和纵坐标两个变量不成线性关系。有时不能根据图像的斜率等关系求解问题，可借助作辅助图线的方法，利用图像截距、交点的物理含义求解。
例题：利用如图所示的实验电路可以测量电源的电动势和内阻，其中R0是一个定值电阻，R是一个电阻箱，在闭合开关S前使电阻箱的阻值达到最大值，闭合开关S，改变电阻箱的阻值R，测出R两端的电压U。
(1)某同学根据实验数据在建立好的坐标系中画出 - 图像，测得的图像是一条斜率为k，与纵轴的截距为b的直线，则电源的电动势E＝______，内电阻r＝______。(用k、b、R0表示)。
(2)用此电路测得的电动势与实际值相比______，测得的内电阻与实际值相比______。(均填“偏大”“偏小”“不变”)。
解析：
(1)根据闭合回路欧姆定律可得：E＝U＋ （R0＋r），即 = + · ，故k= ，b= ，解得E= ，r= －R0。
(2)由于电压表存在内阻，并联在R两端，相当于使得R减小，使得R两端的电压比实际要小，即电压表的示数偏小，所以用此电路测得的电动势与实际值相比偏小；E偏小，根据E= 可得b偏大，根据r= -R0可得，测得的内电阻与实际值相比偏小。
答案：(1) -R0；(2)偏小 偏小。
论文作者:李志勇
论文发表刊物:《教育学文摘》2018年10月总第278期
论文发表时间:2018/9/5
标签：内阻论文; 误差论文; 电压表论文; 电阻箱论文; 电位器论文; 电动势论文; 图像论文; 《教育学文摘》2018年10月总第278期论文;