高中物理电学实验专题总结
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高中物理电学实验专题总结 1 / 11
高中物理电学实验专题
知识点回首
一、描述小灯泡的伏安特征曲线:
二、电流表和电压表的改装:
三、测定电源电动势和内阻: 四、测定金属电阻和电阻率:
五、器械选择:
六、电路纠错:
七、示波器的使用:
八、用多用电表研究黑箱内的电学元件
九、传感器
知识点和考点
一、描述小灯泡的伏安特征曲线
原理:欧姆定律 U IR
办理方法:内接和外接(都有偏差)
例 1、某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要采纳一电器元件。图
为该电器元件的伏安特征曲线, 有同学对其提出怀疑, 先需进一步考证该伏安特征曲线, 实
验室备有以下器械:
器械(代号) 规格
电流表( A1) 量程 0~50mA,内阻约为 50
电流表( A2) 量程 0~200mA,内阻约为 10
电压表( V1) 量程 0~3V,内阻约为 10k
电压表( V2) 量程 0~15V,内阻约为 25k
滑动变阻器( R1) 阻值范围 0~15 ,同意最大电流 1A
滑动变阻器( R2) 阻值范围 0~1k ,同意最大电流 高中物理电学实验专题总结 2 / 11
直流电源(
E)
100mA
开关( S) 输出电压 6V,内阻不计
导线若干
①为提升实验结果的正确程度,电流表应采纳 ;电压表应采纳
滑动变阻器应采纳 。(以上均填器械代号)
②为达到上述目的, 请在虚线框内画出正确的实验电路原
理图,并注明所用器械的代号。
③若发现实验测得的伏安特征曲线与图中曲线基本符合,
请说明该伏安特征曲线与小电珠的伏安特征曲线有何异同
点?
同样点: ,
不一样点: 。
二、电压表和电流表
(1)电流表原理和主要参数
;
电流表 G 是依据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角
θ与电流强度 I 成正比,即 θ= kI,故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有,表头内阻
Rg:即电流表线圈的电阻;满偏电流 Ig:即电流表同意经过的最大电流值,此时指针达到满
偏;满偏电压 U:即指针满偏时,加在表头两头的电压,故 Ug= IgRg
(2)半偏法测电流表内阻 Rg:
方法:合上 S1,调整 R 的阻值,使电转到满流表指针刻度
再合上开关 S2,调整 R′的阻值(不行再改变 R),使电流表指针偏转到正好是满刻度
的一半,能够以为 Rg = R′。
条件 : 当 R比 R′大好多
(3)电流表改装成电压表
方法:串连一个分压电阻
R,以下图,若量程扩大
n
倍,即
n=
U
,则依据分压原理,需串连的电阻值 U g
R
U R
Rg
(n
1) Rg
,故量程扩大的倍数越高,串连的电阻值越大。
U g 高中物理电学实验专题总结 3 / 11
(4)电流表改装成电流表
方法:并联一个分流电阻
R,以下图,若量程扩大
n 倍,
即 n=
I
,则依据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值 I g
R
I g
I R
Rg
Rg
n 1
,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越
小。
注意:改装后的电压表或电流表, 固然量程扩大了, 但经过电流表的最大电流或加在电
流表两头的最大电压仍为电流表的满偏电流 Ig 和满偏电压 Ug,不过因为串连电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。
三、丈量电源电动势和电阻
原理:闭合电路欧姆定律: E U 外 Ir
例 1、某同学经过查找资料自己着手制作了一个电池。该同学想丈量一下这个电池的电动势
E 和内电阻
r
,可是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为
9.999
,科当标
准电阻用)
一只电流表(量程
I R =0.6A,内阻
rg
0.1
)和若干导线。
①请依据测定电动势
E 内电阻
r
的要求, 设计图
4 中器件的连结方式,
画线把它们连结
起来。
②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值 R ,
读处与 R 对应的电流表的示数 I,并作记录
当电阻箱的阻值 R 2.6 时,
其对应的电流表的示数如图
5 所示。办理实验数据时
第一计算出每个电流值
I 的倒数
1
;再制作
R-
1 坐标图,如图
6 所示,图中已标明出了 (
R,1)
I I I
的几个与丈量对应的坐标点,请你将与图
5 实验数据对应的坐标点也标明在图
6 中上。
③在图
6 上把描述出的坐标点练成图线。 高中物理电学实验专题总结 4 / 11
④依据图 6 描述出的图线可得出这个
电池的电动势 E= V,内电阻 r
例 2、( 1)某同学用螺旋测微器丈量一铜丝的直径,测微器的示数以下图,该铜丝的直径
为 mm
(2)右图为一电学实验的实物连线图。该实验可用来丈量特测电阻 Rx 的
阻值(约 500Ω)。图中两个电压表量程同样,内阻都很大。实验步骤如
下:
①调理电阻箱,使它的阻值 R0 与待测电阻的阻值靠近;将滑动变阻
器的滑动头调到最右端。
②合上开关 S。
③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动,使两个电压表指针都拥有显然偏转。
④记下两个电压表
和 的读数
U1 和 U2。
⑤多次改变滑动变阻器滑动头的地点,记下
和 的多组读数
U1 和
U2。
⑥求
Rx 的均匀值。
回答以下问题:
(Ⅰ)依据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图, 此中电阻箱的符号为
滑 动 变 阻 器 的 符 号 为,其余器械用通用的符号表示。 高中物理电学实验专题总结 5 / 11
(Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用 U12 0 x
的公式为
、 U 和 R 表示 R
(Ⅲ)考虑电压表内阻的影响,且 U1、 U2 、 R0、 的内阻 r1、 的内阻 r2 表示 Rx
的公式
四、电阻的丈量
电阻的丈量有多种方法,主要有伏安法、欧姆表法,除此之外,还有半偏法测电阻、电桥法测电阻、等效法测电阻等等 .
(一)、下边主要介绍伏安法测电阻的电路选择
1.伏安法测电阻的两种电路形式(以下图)
2.实验电路(电流表内外接法)的选择
丈量未知电阻的原理是
R= U
,因为丈量所需的电表其实是非理想的,因此在丈量
I
未知电阻两头电压
U 和经过的电流
I 时,必定存在偏差, 即系统偏差, 要在实质丈量中有效
地减少这类因为电表丈量所惹起的系统偏差,
一定依据以下原则:
( 1)若 Rx > RV ,一般选电流表的内接法。如图( a)所示。因为该电路中,电压表
RA Rx
的读数 U 表示被测电阻 Rx 与电流表 A 串连后的总电压,电流表的读数 I 表示经过自己和 x
R
的电流,因此使用该电路所测电阻 R 测= U = Rx+ RA,比真切值 Rx 大了 RA,相对偏差 a=
I
R测 Rx RA
Rx Rx
( 2)若 Rx < RV ,一般选电流表外接法。如图( b)所示。因为该电路中电压表的读
RA Rx
数 U 表示 Rx 两头电压, 电流表的读数 I 表示经过 Rx 与 RV 并联电路的总电流, 因此使用该电流所测电阻
U RV Rx 略小些,相对偏差 a= R测 Rx RV R = 也比真切值 R .
测 x
IRV Rx Rx RV Rx