借助PyQt应用程序探究减小万用表测量误差的方法
2020-05-13常飞刘东卓
物理教学探讨 2020年4期
常飞 刘东卓



摘 要:認识测量仪器误差并探究减小误差的方法对提高学生的物理实验素养具有重要意义。文章以MF47D指针式万用表为例,探究减小万用表测量直流电压、电流误差的方法。同时,笔者借助Python编程语言与Qt库结合的PyQt工具包,编程开发GUI应用程序,用于电压、电流测量结果显示,直观得到实验结果。该实验设计思路清晰,程序实用性强且无需二次开发,具有一定的推广价值。
关键词:万用表;测量误差;PyQt程序
1 引 言
人教版高中物理选修2-1中第1章第3节介绍了万用表(多用电表)的使用,讲解了如何用万用表测量电流和电压[4]。为了能够准确地测量电路中的电流和电压,必须保证仪表接入被测电路后,电路的工作状态不会被改变,这就要求电流表内阻趋近零,电压表内阻趋近无穷大。教材中讲解的万用表测量电压和电流的方法,往往将万用表当作了理想电表。实际生活中的万用表并不是理想电表,电表自身内阻会对测量结果的准确性产生影响。
不同电表产生的测量误差大小与其自身内阻大小相关。指针式万用表在中学比较常用,因此,本文以恒川仪表MF47D为例,通过理论分析和实验,考虑电表自身内阻,探究减小万用表测量电压、电流误差的方法。
测量万用表自身内阻需要进行多次测量实验,也需要一定的计算过程,无法直观得到测量结果。为了使测量方法通用化、测量结果直观化,笔者借助Python编程语言和PyQt工具包,编程开发GUI应用程序,用于测量结果的计算和直观显示。……
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