高二物理电学实验专题
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图10-5教师:______ 学生:______ 时间:_____年_____月____日____段例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下: 待测电阻R x 〔约100 Ω〕;直流电流表〔量程0~10 mA 、内阻50 Ω〕; 直流电压表〔量程0~3 V 、内阻5 kΩ〕; 直流电源〔输出电压4 V 、内阻不计〕; 滑动变阻器〔0~15 Ω、允许最大电流1 A 〕; 开关1个,导线假设干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【审题】此题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适。
【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x <v A R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,假设采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,I min =xA R R R E++.【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流范围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化范围太小,仍不能用限流接法。
例2、 在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x ,现有如下器材:读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。
⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。
⑵写出主要的实验操作步骤。
【解本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表〔或给定的电表不能满足要求时〕,可以用标析】 ⑵ 验电路如右图所示。
⑵①将S 2与R x 相接,记下电流表指针所指位置。
②将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R 1的值,则R x =R 1。
高中物理实验电学实验专题归纳一、本专题共涉及以下六个实验实验七:测定金属的电阻率实验八:描绘小电珠的伏安特性曲线实验九:测定电源电动势和内阻实验十:练习使用多用电表实验十一:传感器的使用二、本专题实验特点及其在高考中的地位物理实验为高考必考内容,近年的高考物理试题,越来越重视对实验的考查,尤其是除了对教材中原有的学生实验进行考查为,还增加了对演示实验的考查。
利用学生所学过的知识,对实验仪器或实验方法加以重组完成新的实验目的的设计型实验将逐步取代对教材中原有单纯学生实验的考查。
历届高考在实验方面的命题重点为:基本仪器的使用、基本物理量的测定、物理规律的验证和物理现象的研究、实验数据的处理。
高考中物理实验题类型大体有:⑴强调基本技能,熟识各种器材的特性。
像读数类:游标卡尺、螺旋测微器、多用电表等;选器材类:像选取什么量程的电表和滑动变阻器等⑵重视实验原理,巧妙变换拓展。
像探究匀变速直线运动的变形和测量电阻的再造等。
源于课本不拘泥课本一直是高考命题与课标理念所倡导的,所以熟悉课本实验、抓住实验的灵魂---原理是我们复习的重中之重。
⑶提倡分析讨论,讲究实验的品质,像近年高考中的数据处理、误差分析、改良方案,甚至开放性实验等于课标的一标多本思路是交汇的。
⑷知识创新型实验。
像设计型、开放型、探讨型实验等都是不同程度的创新,比如利用所学可以设计出很多测量重力加速度的方案。
三、高考易错问题剖析及应试策略例1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流-电压的数据如下表所示:电流2.7 5.4 12.4 19.5 27.8 36.4 47.1 56.1 69.6 81.7 93.2I/mA电压0.04 0.08 0.21 0.54 1.30 2.20 3.52 4.77 6.90 9.12 11.46U/V(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图所示:请指出灯丝的特征,并解释形成的原因。
电学实验实验一:伏安法测电阻伏安法测电阻有a 、b 两种接法,a 叫(安培计)外接法,b 叫(安培计)内接法。
叫(安培计)内接法。
①估计被测电阻的阻值大小来判断内外接法:外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。
②如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:,可以利用试触法:如图将电压表的左端接a 点,而将右端第一次接b 点,第二次接c 点,观察电流表和电压表的变化,的变化,若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量;若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量; 若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。
若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。
(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI /I 和ΔU/U )。
(1)滑动变阻器的连接)滑动变阻器的连接滑动变阻器在电路中也有a 、b 两种常用的接法:a 叫限流接法,b 叫分压接法。
叫分压接法。
分压接法:被测电阻上电压的调节范围大。
被测电阻上电压的调节范围大。
当要求电压从零开始调节,或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。
当要求电压从零开始调节,或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。
用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;“以小控大”“以小控大” 用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
(2)实物图连线技术实物图连线技术无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好; 对限流电路:对限流电路:只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。
高二物理电学实验专题训练(一)一、实验仪器的使用及读数1.甲图中游标卡尺读数为mm;乙图中螺旋测微器读数为mm.2.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图(a)和(b)所示。
该工件的直径为________cm,高度为________mm。
3.(1)如图甲所示为螺旋测微器测量一金属零件直径时的示数,则该金属零件的直径为________mm。
(2)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度。
用它测量一工件的长度,如图乙所示,图示的读数是__________mm。
4.用螺旋测微器测某一圆柱体直径,示数如图甲所示,此示数为mm;用游标卡尺测量某工件的外径时,示数如图乙所示,则读数为mm.5.读出下列实验测量量的数值(1)测金属丝长度时,金属丝的起点、终点位置如图1,则长度为cm(2)用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图2,则直径为 mm (3)用多用表“Ω×1”挡估测其电阻,示数如图3,则阻值为 Ω (4)用多用表“直流电压50V”挡测量电压,示数如图,则电压值为 V6某次实验测量时,选用合适的电表量程如图,表面刻度及指针如图(丙)所示,则电流表读数为 A ,电压表读数为 V二、电路动态分析题1. 如图所示,电源电动势为E ,内电阻为r ,L 1、L 2为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变),R 1为定值电阻,R 2为光敏电阻,其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。
闭合电键S 后,将照射光强度增强,则A. 电路的路端电压将减小B. R 1两端的电压将减小C. r 的发热功率将减小D. L 1变亮2.如图为某控制电路,主要由电源(E ,r )与定值电阻R 1,R 2及碳膜电位器(即滑动变阻器)R 连接而成,L 1,L 2是红、绿两指示灯,闭合开关S ,当电位器的触头由弧形碳膜的重点顺时针滑向b 端时( ) A .L 1指示灯变亮 B .L 2指示灯变亮 C .电流表示数变大D .电容器C 带电量增大3.如图所示的电路中,电源内阻一定,电压表和电流表均为理想电表。
高二物理电学实验实验1、电阻的测定例1、欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组(3 V,内阻1 Ω)B.电流表(0~3 A,内阻0.012 5 Ω)C.电流表(0~0.6 A,内阻0.125 Ω)D.电压表(0~3 V,内阻3 kΩ)E.电压表(0~15 V,内阻15 kΩ)F.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)G.滑动变阻器(0~2 000 Ω,额定电流0.3 A)H.开关、导线(1)上述器材中应选用的是________________;(填写各器材的字母代号)(2)实验电路应采用电流表________________接法;(填“内”或“外”)(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图1所示,图示中I=________A,U=________V.图1(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变,请按要求在下面方框内画出测量待测金属导线的电阻R x的原理电路图.(5)某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时,测得的结果如图2甲所示,则该金属丝的直径d=________mm.另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图乙所示,则该工件的长度L =________mm.图12练习1、探究金属丝的电阻与长度关系的实验中,取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上,金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室提供了下列器材:电压表V(0~3 V~15 V)、电流表A(0~0.6 A~3 A)、4 V直流电源、滑动变阻器(0~20 Ω)、刻度尺、开关和导线若干.(1)用刻度尺测量金属丝AP段长度l,用电压表和电流表测量AP段的电阻R,请你用笔划线代替导线,在图3甲中用三根导线连接好电路.闭合开关前,应注意________.(2)实验过程中,某次测量电压表、电流表指针偏转如图乙所示,则电流表和电压表的读数分别为I=______A,U=________V.(3)实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表:请在图4坐标中,描点作出R-l图线;根据图线得到的结论是________________________.(4)某实验小组在实验中,调节金属夹P时,发现电压表有示数,电流表的示数为零,原因可能是________.图4实验2、描绘小灯泡的伏安特性曲线例2、在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时,所用器材有:电动势为6 V的电源,额定电压为2.5 V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线,要求能测出尽可能多的数据,图5甲所示是没有连接完的实物电路.(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)图5(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整.(2)连好电路,闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2 V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________(填“左”或“右”)端滑动.(3)通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表示数,并绘制成了如图乙所示的U-I图线,根据U-I图线提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率为________W.(4)小灯泡的U-I图线是曲线而不是过原点的直线,原因是________________________________________________________________________.练习2.在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,提供的实验器材有A.小灯泡(额定电压为2.0 V,额定电流约为0.5 A);B.电源E:电动势为3.0 V,内阻不计;C.电压表V:量程为0~3 V,内阻约为1 kΩ;D.电流表A:量程为0~0.6 A,内阻约为0.6 Ω;E.滑动变阻器R1:最大阻值为15 Ω,额定电流为1.0 A;F.滑动变阻器R2:最大阻值为150 Ω,额定电流为1.0 A;G.开关S及导线若干实验得到如下数据(I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压):(1)实验中滑动变阻器应选用________(请填写选项前对应的序号字母).(2)请你不要改动已连接导线,在下面的实物连接图11中把还需要连接的导线补上.闭合开关前,应使变阻器滑片放在最________(填“左”或“右”)端.(3)在下面的坐标系(如图12)中画出小灯泡的U-I曲线.(4)若将本题中的小灯泡连接在电动势是1.5 V、内阻是1.0 Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率约为________W(保留两位有效数字).实验3、测电源电动势和内阻例3、采用如图6所示的电路“测定电池的电动势和内阻”.(1)除了选用图7中的部分器材外,________(填选项);A.还需要电压表B.还需要电流表C.还需要学生电源D.不再需要其他器材图6 图7(2)测量所得数据如下:用作图法求得电池的内阻r=________;(3)根据第5次所测得的实验数据,求得电流表内阻R A=________.练习3、在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:A.干电池E(电动势约为1.5 V、内电阻大约为1.0 Ω)B.电压表V(0~15 V)C.电流表A(0~0.6 A、内阻0.1 Ω)D.电流表G(满偏电流3 mA、内阻R g=10 Ω)E.滑动变阻器R1(0~10 Ω、10 A)F.滑动变阻器R2(0~100 Ω、1 A)G.定值电阻R3=990 ΩH.开关、导线若干(1)为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是________(填写“R1”或“R2”);(2)请在线框内画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号;(3)如图8所示为某一同学根据他设计的实验,绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω.图8实验4、多用电表的读数例4、某同学测量一只未知阻值的电阻R x.(1)他先用多用电表进行测量,指针偏转如图9甲所示,为了使多用电表的测量结果更准确,该同学应选用________挡位,更换挡位重新测量之前应进行的步骤是__________________________.(2)接下来再用“伏安法”测量该电阻,所用仪器如图1乙所示,其中电压2表内阻约为5 kΩ,电流表内阻约为5 Ω,变阻器最大阻值为100 Ω.图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量电阻,请你完成其余的连线.(3)该同学用“伏安法”测量的电阻R x的值将________(选填“大于”“小于”或“等于”)被测电阻的实际值.图9练习4、如图10所示为多用电表的刻度盘.若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,3表针指示如图所示,则:图10(1)所测电阻的阻值为________ Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是________(选填“×10”、“×100”或“×1 k”).(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________ mA;当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________ mA.(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为________ V.例1、解析 (1)电源必须选择;由于电源电动势3 V ,待测电阻大约5 Ω,故最大电流不超过0.6 A ,为减小误差,选择较小的量程,故选0.6 A 的电流表;由于电源电动势 3 V ,为减小误差,电压表选择较小的量程,故选 3 V 量程的电压表;为使操作方便,选择电阻值较小的滑动变阻器;故答案为:ACDFH.(2)由于R V R >RR A,故待测电阻的阻值与电流表内阻相接近,如果采用内接法,电流表的分压作用较大,故应该选用电流表外接法. (3)电流表示数0.48 A ,电压表示数2.20 V. (4)电路图如图所示(5)直径d =3 mm +0.01 mm ×20.5=3.205 mm.L =50 mm +0.05 mm ×3=50.15 mm. 答案 (1)ACDFH (2)外 (3)0.48 2.20(4)见解析图 (5)3.205 50.15练习1:解析 (1)如图①;将变阻器滑片移到最右端.(2)I =0.42 A ,U =2.30 V . (3)如图②;R 与l 成正比.(4)A、P与电压表间出现断路.例2、解析(1)小灯泡的电阻很小,因此采用电流表外接法;实验时,要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压,滑动变阻器应采用分压式接法.实物电路如答案图所示.(2)将滑片P向右端滑动,可以增大灯泡两端的电压.(3)根据U-I图象可知,U=2.5 V时,I=0.2 A,所以小灯泡的额定功率为P =UI=0.5 W.(4)U-I图线上各点与原点连线的斜率表示灯丝的电阻,图线是曲线而不是过原点的直线,这是因为灯丝的电阻会随温度的升高而增大.答案(1)如图所示(2)右(3)0.5(4)灯丝的电阻会随温度的升高而增大练习2:解析(1)该实验,滑动变阻器采用分压式连接,因此只能选E;(2)实物图连线如下图①,闭合开关前应使小灯泡两端电压为零,滑片P要置于最左端.图①(3)如图②(4)由图中两图线交点得P=0.4×1.1=0.44 W(0.4~0.5均正确).答案(1)E(2)见解析图①左(3)见解析图②(4)0.44(0.4~0.5均正确)例3:解析(1)照片中已有电流表、电阻箱和干电池,还缺少电压表,故选A.(2)作出U-I图象,由图象斜率可求得r=(0.75±0.10)Ω.(3)由欧姆定律得:R+R A=UI,得R A=UI-R=0.22 Ω.答案(1)A(2)(0.75±0.10)Ω(3)0.22 Ω练习3:解析从实验操作方便和安全角度出发,滑动变阻器选小阻值,大额定电流的R1;所给器材中电压表量程过大,不能选用,需要把电流表G与R3串联,被测量电源的内阻很小,电流表相对电源用外接法;图象与纵轴的截距为1.47 mA,为断路时通过G的电流.断路电流乘以(R3+R g)等于1.47 V,为电源电动势;图线的斜率为电源内阻r=0.83 Ω.答案(1)R1(2)电路图如图所示(3)1.47(1.46~1.48均对)0.83(0.81~0.85均对)例4:解析(1)由图甲可知,所选倍率太小,故应换大一些的倍率.欧姆挡每次换挡后都要重新调零.(2)待测电阻R x的阻值是滑动变阻器总阻值的10倍,若用限流电路,在改变滑动变阻器的阻值时电流表和电压表的示数变化很小,要用分压接法.又因为待测电阻的大小与电流表内阻的倍数比电压表内阻与待测电阻的倍数更大些,要用电流表的内接法.(3)电流表内接法测量的电阻值等于R x+R A,大于真实值.答案(1)×100欧姆挡调零(2)如图所示,补画①②两条线(3)大于练习4:解析(1)欧姆表读数:对应最上一行刻度值约为14,倍率为“×100”,读数为1.4×103Ω.(2)选50 mA直流电流挡,则每一大格表示10 mA,每一小格表示1 mA,测量的精确度为1 mA,应估读到0.1 mA(此时为110估读),指针对应的读数为31.5 mA;选择量程为250 mA的电流挡,则每一大格表示50 mA,每一小格表示5 mA;测量的精确度为5 mA,应估读到1 mA(此时为15估读),指针对应的读数为158 mA.(3)选择10 V电压挡,则每一大格表示2 V,每一小格表示0.2 V,测量的精确度为0.2 V,应估读到0.1 V(此时应为12估读),指针对应的读数为6.2 V.答案(1)1.4×103×1 k(2)31.5158(3)6.2。
高中物理6个电学实验在高中物理课程中,电学实验是非常重要的一部分。
通过实际操作,学生可以更直观地了解电学知识,提高实验操作能力和动手能力。
下面将介绍6个适合高中物理学生进行的电学实验。
**实验一:测量电池的电动势****实验目的:**了解电池的电动势,并学会用伏特表进行电动势的测量。
**实验材料:**伏特表、导线、干净的电池。
**实验步骤:**1. 将伏特表的两个引线分别连接到正负极,观察伏特表指针的偏转情况。
2. 分别连接不同规格的电池,记录下伏特表指针的示数。
3. 测量三次取平均值,计算出电池的电动势。
**实验二:欧姆定律实验****实验目的:**验证欧姆定律,了解电阻与电流、电压的关系。
**实验材料:**电池、导线、电阻丝、安培表、伏特表。
**实验步骤:**1. 接上电路,电池连接到伏特表、安培表,通过电阻丝,构成串联电路。
2. 调节电压,记录下相应的电流和电压数值。
3. 绘制电流与电压之间的关系曲线,验证欧姆定律。
**实验三:串联电路和并联电路实验****实验目的:**观察串联电路和并联电路的特点,理解这两种电路的连线方式。
**实验材料:**电池、开关、灯泡、导线等。
**实验步骤:**1. 搭建串联电路:将多个灯泡依次串联连接,接通电源进行观察。
2. 搭建并联电路:将多个灯泡并联连接,接通电源进行观察。
3. 对比两种电路的亮度、电流和电压等数据,总结串联电路与并联电路的特点。
**实验四:焦耳效应实验****实验目的:**了解焦耳效应,观察电流通过导线时的发热现象。
**实验材料:**导线、电池、安培表、温度计等。
**实验步骤:**1. 用导线连接电池,使电流经过导线,记录电流值。
2. 使用温度计测量导线的温度变化。
3. 根据实验数据计算焦耳热量,观察焦耳效应现象。
**实验五:磁感应实验****实验目的:**观察电流通过导线时产生的磁场,验证电流与磁场的关系。
**实验材料:**电池、导线、指南针等。
物理电学实验专题一、伏安法测电阻及拓展1.下表中选出适当的器材,下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。
的电阻的电路。
要求方法简捷,要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。
电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω;电流表A 2:量程300A μ内阻约300Ω电流表A 3:量程100A μ内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω固定电阻:R 0=9990Ω;电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。
滑动变阻器R 1:阻值约50Ω;额定电流为1A滑动变阻器R 2:阻值约100K Ω额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略;开关,导线若干2. 两块电压表测电阻用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω):电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ;电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω;电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω;滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω;单刀单掷开关K ,导线若干。
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的31,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。
(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。
(3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。
3. 两块电流表测电阻从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。
要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。
器材代号规格电流表(A 1)量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω)电流表(A 2)量程500uA ,内阻r 2=750Ω电压表(V )量程10V ,内阻r 3=10k Ω电阻(R 1)阻值约100Ω,作保护电阻用滑动变阻器(R 2)总阻值约50Ω电池(E )电动势1.5V ,内阻很小开关(K )导线若干(1)画出电路图,标明利用器材的代号。
高中物理电学实验专题(总10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--高中物理电学实验专题实验专题一:伏安法测电阻一. 伏安法测电阻基本原理伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律RUI,只要测出元件两端电压和通过的电流,即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。
二.认识电流表和电压表:1.理想表:理想电流表内阻=0, 理想电压表内阻 =∞,用理想电表测量电路,对电路不产生影响。
2.实际表:实际电流表内阻很小,但不为零;实际电压表内阻很大,但不会是无穷大。
因此,电流表和电压表对测量电路造成影响,产生误差。
为了减小误差,必须考虑电流表和电压表的接法。
三.电流表的两种接法(一)电流表外接法1、电路如图所示电压表示数= R电流表示数=+>测量值 ,小于R的真实值只有当R<<时,才有≈R,因此外接法适合测小电阻2、“小外”的含义:在实际应用中,如果推导整个过程很费时,若形象地用“小外”来描述电流表外接法的特点,学生记忆起来很方便。
“小外”含义:小电阻用外接法。
(二)电流表内接法 1.电路图如图所示 电压表示数=+电流表示数= R 测量值 ,大于R 的真实值 只有当R >>时,才有≈R,因此外接法适合测大电阻2、“大内”的含义:在实际应用中,如果推导整个过程很费时,若形象地用“大内”来描述电流表外接法的特点,学生记忆起来很方便。
“大内”含义:大电阻用内接法。
四.电流表内、外接法的选择为了达到减小误差的目的,小电阻用电流表外接法,大电阻用电流表内接法。
但电阻阻值为多大算是大电阻电阻阻值大小依什么电阻为标准下面我们一起探讨:(一) 定量判定法:当被测电阻R 的大约值和R A 、R V 已知时,可用比较和大小来确定1. 若>,则说明R 远大于,选用电流表内接法。
2. 若>,则说明R 远小于, 选用电流表外接法。
3. 若= ,选用两种接法都可以。
(二)试触法:在利用伏安法测电阻的实验中,若不知道被测电阻的大约值,可借助试触法确定内、外接法.具体做法是:如图所示组成电路,其中电流表事先已经接好,拿电压表的一个接线柱去分别试触M 、N 两点,观察先后两次试触时两电表的示数变化情况,如果电流表的示数变化比电压表示数变化明显(即UU I I ∆>∆),说明接M 点时电压表分流作用引起的误差大于接N 点时电流表分压作用引起的误差,这时应采用内接法(即电压表接N 点);如果电压表的示数变化比电流表示数变化明显(即UU I I ∆<∆),说明接N 点时电流表分压作用引起的误差大于接M 点时电压表分流作用引起的误差,这时应采用外接法(即电压表接M 点).五.总结所谓内、外接法是相对电流表的位置而言的.无论哪种接法,都会由于电表的内阻影响而带来测量误差.从下表的分析可以看出,合理的选择接法有利于减小误差.比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差原因 由于电流表内阻分压的影响,电压表测量值偏大,结果偏大由于电压表内阻分流的影响,电流表测量值偏大,结果偏小测量结果 I UR =测>RxIUR =测<Rx 适用条件 Rx 远大于RARx 远小于RV六. 同步训练1.如图所示,电压表和电流表的读数分别为10V 和 ,已知电流表的内阻为Ω,那么待测电阻的 测量值比真实值 ,真实值为2.某同学在利用伏安法测电阻时,由于不知待测电阻的阻值范围,而无法确定电流表是内接还是外接,他利用试触法进行确定.当如下图(a)所示,○V 的示V ARxV ARx数为,○A的示数为;改为如右图(b)所示,○V的示数为,○A的示数为.该同学要获得较精确的测量结果,应选取 ; 被测量电阻的阻值是(a) (b)3.某待测电阻估值在100左右,电压表内阻为3000,电流表内阻为,采用伏安法测电阻时,电流表选择何种接法,测量误差小()A.内接B.外接C.内接、外接均可D.无法确定4.一只小灯泡,标有“3V、”字样。
高中物理电学实验专题(经典)1高中物理电学实验专题(经典)1. 引言在高中物理学习中,电学是一个非常重要的领域。
通过电学实验,我们可以深入了解电的基本概念、电路原理以及电能转换等知识。
本文将介绍一些经典的高中物理电学实验,帮助我们更好地理解和掌握电学知识。
2. 实验一:串联电阻的等效电阻该实验用于验证串联电阻的等效电阻。
实验步骤如下:a. 使用万用表测量三个不同阻值的电阻。
b. 将这三个电阻依次串联起来,并用万用表测量串联电路的总电阻。
c. 比较串联电路的总电阻与各个电阻的阻值之和是否相等。
3. 实验二:并联电阻的等效电阻该实验用于验证并联电阻的等效电阻。
实验步骤如下:a. 使用万用表测量三个不同阻值的电阻。
b. 将这三个电阻依次并联起来,并用万用表测量并联电路的总电阻。
c. 比较并联电路的总电阻与各个电阻的倒数之和的倒数是否相等。
4. 实验三:伏安特性曲线的测量该实验用于测量电流和电压之间的关系,得到伏安特性曲线。
实验步骤如下:a. 使用数字电表测量电阻上的电压和电流。
b. 将电压和电流分别取多组数据。
c. 绘制电压和电流之间的关系图,得到伏安特性曲线。
5. 实验四:欧姆定律的验证该实验用于验证欧姆定律,即电流与电压成正比。
实验步骤如下:a. 使用数字电表测量电阻上的电压和电流。
b. 在保持电阻不变的情况下,改变电压和电流的数值。
c. 比较不同电压下的电流数值是否成正比。
6. 实验五:电池的内阻测量该实验用于测量电池的内阻。
实验步骤如下:a. 使用数字电表测量电池的电动势。
b. 将电阻与电池串联,并使用数字电表测量电路总电阻。
c. 根据欧姆定律计算出电流的数值,再用电池电动势减去电流与总电阻之积,得到电源内阻的测量值。
7. 实验六:电流计的内阻测量该实验用于测量电流计的内阻。
实验步骤如下:a. 使用数字电表测量电流计的电阻。
b. 在电流计的两端加上不同电压,测量电流计的电流。
c. 根据欧姆定律计算出电流计的内阻值。
高中物理电学实验练习题及讲解电学是高中物理中的一个重要分支,它涉及到电流、电压、电阻等基本概念,以及欧姆定律、基尔霍夫定律等基本定律。
以下是一些高中物理电学实验练习题及对应的讲解:1. 实验题目:验证欧姆定律。
实验器材:电源、电阻箱、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤:- 将电源、电阻箱、电流表、电压表通过导线连接成一个闭合电路。
- 调节电阻箱的电阻值,记录不同电阻值下的电流表和电压表的读数。
- 根据欧姆定律 \( V = IR \),计算电阻值,与电阻箱的设定值进行比较。
讲解:欧姆定律是电学中的一个基本定律,它表明在电路中,通过电阻的电流与两端电压成正比,与电阻成反比。
通过实验可以直观地验证这一定律的正确性。
2. 实验题目:测量串联电路中的电流和电压。
实验器材:电源、电阻器、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤:- 将两个电阻器串联连接,接入电源,并在电路中接入电流表和电压表。
- 测量并记录电路中的电流和两个电阻器两端的电压。
- 根据串联电路的特点,分析电流和电压的分布。
讲解:串联电路中,电流在各个元件中是相同的,而电压则按照电阻值的比例分配。
通过实验可以加深对串联电路电流和电压分布规律的理解。
3. 实验题目:测量并联电路中的电流和电压。
实验器材:电源、电阻器、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤:- 将两个电阻器并联连接,接入电源,并在电路中接入电流表和电压表。
- 测量并记录电路中的总电流以及各个电阻器中的电流和两端的电压。
- 分析并联电路中电流和电压的分布规律。
讲解:并联电路中,各个支路的电压相同,而总电流等于各个支路电流之和。
通过实验可以验证并联电路的电流和电压分配规律。
4. 实验题目:使用基尔霍夫定律求解复杂电路。
实验器材:电源、电阻器、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤:- 构建一个包含多个节点和回路的复杂电路。
- 应用基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)列出方程组。
高中物理电学实验专题教案
实验目的:
1. 了解串联电路中电阻的等效电阻计算方法;
2. 掌握实验测量电路中的电流和电压,计算电阻的等效电阻值;
3. 掌握使用示波器进行电路中电压和电流的测量方法。
实验器材:
1. 直流电源供电器
2. 不同电阻值的电阻器
3. 示波器
4. 电压表
5. 电流表
6. 两组导线
实验步骤:
1. 搭建串联电路,连接直流电源供电器、示波器和电阻器,按照实验电路图连接各器材;
2. 调节电源供电器输出电压,使电路中电流适宜,并记录电源电压和电路中的电流值;
3. 使用示波器测量电路中各电阻的电压值,记录并计算各电阻的电阻值;
4. 根据测量的电阻值,计算电路中电阻的等效电阻值;
5. 比较计算得到的等效电阻值和测量值的一致性,进行分析和讨论。
实验注意事项:
1. 实验操作时要小心谨慎,注意安全;
2. 实验器材要保持干净整洁,并正确使用;
3. 在进行示波器测量时,要正确连接并设置示波器参数;
4. 记录实验数据并及时整理分析结果;
5. 实验结束后,要正确清理实验器材并将实验现场清理干净。
扩展实验:
1. 将电阻器串联并并联组合,测量不同组合方式下的等效电阻值;
2. 探究不同电源电压和电路中电流对等效电阻值的影响;
3. 使用示波器测量交流电路中电压和电流的变化情况,研究电路的交流特性。
八、电学实验题集粹(33个)1.给你一只内阻不计的恒压电源,但电压未知,一只已知电阻R,一只未知电阻Rx,一只内阻不计的电流表但量程符合要求,以及开关、导线等,用来测Rx接在该恒压电源上时的消耗功率Px,画出测量线路图并写出简要测量步骤,以及Px的表达式.2.如图3-94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路.(1)电压表V的(填“正”或“负”)接线柱应接在电源正极A上,电压表V′的(填“正”或“负”)接线柱应接在探针D上.(2)当滑片P向右移动时,V′的示数将(填“变大”、“变小”或“不变”).图3-94 图3-953.有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一电池(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略).请用这只电压表和电池,再用一个开关和一些连接导线,设计测量某一高值电阻Rx的实验方法.(已知Rx的阻值和RV相差不大)(1)在如图3-95线框内画出实验电路.(2)简要写出测量步骤和需记录的数据,导出高值电阻Rx的计算式.4.在“测定金属的电阻率”的实验中,用电压表测得金属丝两端的电压U,用电流表测得通过金属丝中的电流I,用螺旋测微器测得金属的直径d,测得数据如图3-96(1)、(2)、(3)所示.请从图中读出U=V,I=A,d=mm.图3-965.如图3-97所示,是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管,管长L约40cm,直径D约8cm.已知镀膜材料的电阻率为ρ,管的两端有导电箍M、N,现有实验器材:米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根,请你设计一个测定电阻膜膜层厚度d的实验,实验中应该测定的物理量是,计算镀膜膜层厚度的公式是.图3-976.用万用表的欧姆挡测电阻时,下列说法中正确的是.(填字母代号)A.万用电表的指针达满偏时,被测电阻值最大B.万用电表的指针指示零时,说明通过被测电阻的电流最大C.测电阻前,把面板上的选择开关置于相关的欧姆挡上,将两表笔的金属杆直接短接,调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在电流的最大刻度处D.用欧姆表的R×10Ω挡时,指针指在刻度20~40的正中央,则被测电阻的阻值为300ΩE.测量前,待测电阻应跟别的元件和电源断开F.用欧姆表的R×100Ω挡测电阻时,若指针指在零处附近,则应换用R×1kΩ挡7.在“测定金属的电阻率”的实验中,电阻丝的电阻值约为40~50Ω,可供选择的主要器材如下:A.电压表(内阻20kΩ,量程0~10V)B.电流表(内阻约20Ω,量程0~50mA)C.电流表(内阻约4Ω,量程0~300mA)D.滑动变阻器(额定电流1A,阻值为100Ω)E.滑动变阻器(额定电流0.3A,阻值为1700Ω)F.电池组(电动势为9V,内阻为0.5Ω)(1)电流表应选,滑动变阻器应选.(2)把如图3-98甲所示的器材连接成测电阻值的实验电路.(3)用螺旋测微器测电阻丝的直径,读数如图3-98(乙)所示,则电阻丝的直径d=mm.图3-988.要用伏安法测定一个阻值只有几欧的待测电阻Rx,现提供了以下器材:A.量程分别是0.6A、3A,内阻分别为几欧、十分之几欧的电流表1只;B.量程分别是3V、15V,内阻分别为1kΩ、几千欧的电压表1只;C.总阻值为20Ω的滑动变阻器1只;D.6V的蓄电池1只;E.开关1只和导线若干.为使电阻的测量较为准确,并使电表能从零值开始读数,根据提供的实验器材,在如图3-99甲的方框内,画出符合要求的实验电路图.图3-99用笔画线代替导线,将如图3-99乙所示的实物图连成实验电路.如果其中一次测量电表的读数如图399丙所示,则由这个测量算得电阻值Rx=.9.现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧).要求:(1)在如图3-100所示的方框中画出实验电路图.(2)简要写出完成接线后的实验步骤:(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=.图3-10010.使用如图3-101所示器材测定小灯泡在不同电压下的电功率,并且作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方(U2)的关系曲线,已知小灯泡标有“6V,3W”的字样,电源是两个铅蓄电池串联组成的电池组,滑动变阻器有两种规格,R1标有“5Ω,2A”,R2标有“100Ω,20mA”.各电表的量程如图3-101所示,测量时要求小灯泡两端的电压从零开始,并测多组数据.(1)把图中实物连成实验电路,滑动变阻器应选用.(2)测量时电压表示数如图3-101所示,则U=V.(3)在如图3-101所示的P-U2图象中,可能正确的是,理由是.图3-10111.在用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为2~20Ω,要求变阻器的滑动头在右端时,其所用阻值最大.线路连接图如图3-102所示,其中连线有错误的导线编号为;应改正的接线端为(说明由哪个接线端改为哪个接线端).图3-10212.利用电压表和电流表测1节干电池的电动势和内阻r,电路如图3-103所示,图中R1为粗调滑动变阻器,R2为微调滑动变阻器,实验得到四组数据如表中所示.(1)表中数据经处理后,可以确定电动势=V,内阻r=Ω.(2)现有滑动变阻器:A(10Ω,1A),B(500Ω,0.5A),C(500Ω,0.1A).那么在本次实验中,滑动变阻器R1应选用,R2应选用.(填“A”、“B”或“C”)I/mAU/V50.0 1.3575.0 1.35100.0 1.20150.0 1.05图3-10313.如图3-104为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下,那么合上开关后[]图3-104A.将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针向右偏转一下B.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零刻线右侧C.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向右偏转一下D.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向左偏转一下14.用电流表和电压表测1节干电池的电动势和内电阻,如图3-105中给出了A、B两个供选用的电路图,为了较精确地测定电动势和内电阻,实验中应选用电路,正确选用电路后,试根据实验数据画出的U-I图线,得到电池的电动势=V,内电阻R=Ω.图3-10515.如图3-106为“研究电磁感应现象”的装置示意图.已知电流从正接线柱流入电流表时,指针向右偏转.(1)闭合开关S稳定后,将滑动变阻器的滑动触头P向右滑动,发现电流表指针向右偏转,则可断定电源的正极是.(2)以下做法能使电流表指针向左偏转的是.A.闭合开关S的瞬间B.保持开关S闭合,将原线圈从副线圈中迅速抽出C.将开关S断开的瞬间D.保持开关S闭合,将原线圈中的铁芯迅速抽出图3-10616.如图3-107是研究自感现象的演示电路图,电感线圈L的直流电阻与R相同,A1、A2是相同的电流表,当两电流表中的电流从右端流入时,指针均向右偏;从左端流入时,指针均为向左偏.则当开关S闭合瞬间,A1与A2中电流的大小关系是I1I2(填“>”、“<”或“=”);当开关S闭合一段时间再断开的瞬间,表A1和A2的指针偏转方向是:A1,A2;此时通过A1、A2的电流大小关系是:I1I2.(填“>”、“<”或“=”)图3-10717.一灵敏电流表,当电流从它的正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联,试就如图3-108中各图指出:图3-108(1)图甲中电表指针的偏转方向是.(2)图乙中磁铁下方的极性是.(3)图丙中磁铁的运动方向是.(4)图丁中线圈从上向下看的绕制方向是.18.现有阻值为10.0Ω的定值电阻两个,两个开关,若干根导线和一个电流表,该电流表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电流表内阻可忽略不计,电源内阻约为几欧,电流表量程满足测量要求).(1)在上边方框中画出实验电路图.(2)简要写出完成接线后实验步骤_________________.(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=_________________.19.一同学用如图3-73所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系.已知电流从a接线柱流入电流表时,电流表指针右偏.实验时,磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况均记录在下表中.图3-73实验序号磁场方向磁铁运动情况指针偏转情况1 向下插入右偏2 向下拔出左偏3 向上插入左偏4 向上拔出右偏(1)由实验1、3得出的结论是________.(2)由实验2、4得出的结论是________.(3)由实验1、2、3、4得出的结论是________.20.有一只电压表,量程已知,内电阻为RV,另有一电池组(电动势未知,但不超过电压表的量程,内电阻可忽略),请用这只电压表和电池组,再用一个开关和一些连接导线,设计测量某一高阻值电阻Rx的实验方法.(已知Rx的阻值和电压表的内电阻RV相差不大)(1)在下面方框内画出实验电路.(2)简要写出测量步骤和需记录的数据,导出高阻值电阻Rx的计算表达式.21.用如图3-74所示电路测量电源的电动势和内阻r,改变R的阻值,得到一系列I、U值,最后用U-I图象来处理实验数据,得到和r的值.由于实验原理带来的系统误差,使得求得的值偏________,内阻值r偏________,为了减小误差,必须选用内阻________的电压表和阻值________的电阻R.图3-7422.把一只量程为300μA的电流表改装成一只欧姆表,使电流表表盘上原100μA刻线改为10kΩ;则200μA的刻线改为________kΩ,该欧姆表内电路的电阻是________kΩ,电源电动势是________V.23.如图3-75为测量电源电动势和内阻的一种电路图3-75(1)在图中标出各表符号及正、负接线柱.(2)R0在电路中的作用是________;在合上开关前,变阻器的滑动片应放在________端.(填左、右)(3)用此电路测得的电源电动势和内电阻与真实值比较应该是测________真,r测________r真.(填“大于”、“小于”或“等于”)24.如图3-76所示是打点计时器的简易构造,电源是________压________流电流,分析说明振针打点原理.图3-7625.现有以下器材灵敏电流表:满偏值为6mA,内阻为100Ω;电池:电动势为3V,内阻为10Ω;另有可变电阻分别为R1:0~10Ω的滑动变阻器;R2:0~9999Ω的电阻箱:R3:0~1kΩ的电位器.要求用上述器材组装一个欧姆表,电路如图3-77所示,回答下列问题:图3-77(1)需要的可变电阻是________.(填代号)(2)该欧姆表正中间的刻度值是________.(3)若某次测量中发现指针在1500Ω处,则表明此时流过灵敏电流表的电流值是________.26.如图3-78实物分别为开关,两个电池串联的电源,电压表,电阻箱,还有导线若干(图中未画出).现用这些器材来测量电源的电动势和内电阻r.图3-78(1)在上面右边线框内画出实验电路图并按电路图在实物图上连接导线.(2)若要测得、r的值,电阻箱至少需取________个不同数值.(3)若电压表每个分度表示的电压值未知,但指针偏转角度与电压表两端电压成正比,能否用此电路测量?答:________.能否用此电路测r?答:________.27.发光二极管是电器、仪器上作指示灯用的一种电子元件,正常使用时带“+”号的一端要与电源正极相对(即让电流从元件带“+”号的一端流入).现要求用实验测出该元件两端的电压U和通过的电流I,并据此描绘该元件U-I图线(伏安特性曲线).图3-79(1)在图3-79方框内画出实验电路图(要求二极管两端电压能在0~2.5V间变化)(2)实验测得发光二极管U-I图象如图3-79所示,若发光二极管的正常工作电压为2.0V,而电源是由内阻不计、电动势均为1.5V的两节干电池串联而成,则应该串一个大小为________Ω的电阻才能使发光二极管正常工作.28.利用如图3-80所示电路对电流表进行校对.图中Ax为待校对电流表,A0为标准电流表,E为电源,R1为一限流电阻,R为一可变电阻,S为开关,为这一实验准备了如下器材:图3-80蓄电池(电动势6V,内阻约0.3Ω)待校对电流表(量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω)标准电流表(量程0~0.6~3A,内阻不超过0.04Ω)定值电阻甲(阻值8Ω,额定电流1A)定值电阻乙(阻值15Ω,额定电流1A)滑动变阻器甲(阻值范围0~15Ω,额定电流1A)滑动变阻器乙(阻值范围0~100Ω,额定电流1A)已知两电流表的刻度盘都将量程均分为6大格,要求从0.1起对每条刻度一一进行校对.为此,定值电阻R0应选用________,变阻器R应选用________.29.如图3-81所示是“用伏安法测量电阻”实验的电路图,只是电压表未接入电路中.图3-82是相应的实验器材,其中待测量的未知电阻Rx阻值约为1kΩ,电流表量程20mA、内阻小于1Ω,电压表量程15V、内阻约1.5kΩ,电源输出电压约12V,滑动变阻器甲的最大阻值为200Ω,乙的最大阻值为20Ω.图3-81(1)在图3-81的电路图中把电压表连接到正确的位置.(2)根据图3-81的电路图把图3-82的实物连成实验电路.图3-82(3)说明本实验电路中两个滑动变阻器所起的作用有何不同?答:________.30.用伏安法测量一个定值电阻的阻值,备用器材如下:待测电阻Rx(阻值约200Ω,额定功率0.05W)电压表V1(量程0~1V,内阻10kΩ)电压表V2(量程0~10V,内阻100kΩ)电流表A(量程0~50mA,内阻30Ω)电源E1(电动势3V,额定电流1A,内阻不计)电源E2(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)滑动变阻器(电阻0~10Ω,额定电流2A)开关及导线若干为使测量尽量准确,要求进行多次测量,并取平均值,请你在方框中画出实验电路原理图,其中,电源选用________,电压表选用________.31.利用电流表和两个阻值不同的定值电阻,可以测定电源的电动势和内电阻.在所用器材中电流表A量程为0~0.6~3A,定值电阻R1和R2的阻值都约在5~10Ω之间.电源为一节干电池,还有开关S1、单刀双掷开关S2及电线若干.图3-83图3-84(1)请按如图3-83所示电路图要求在如图3-84所示实物图上连线.(2)若考虑到电流表内阻rA对测量的影响,那么测量值与真实值相比,有测________真,r测________r真(选填“>”、“<”或“=”)32.用图3-85所示的电路(R1、R2为标准定值电阻)测量电源的电动势和内电阻r时,如果偶然误差可忽略不计,则下列说法中正确的是________.(填字母序号)图3-85A.电动势的测量值等于真实值B.内电阻的测量值大于真实值C.测量误差产生的原因是电流表具有内阻D.测量误差产生的原因是测量次数太少,不能用图象法求和r若将图3-85中的电流表去掉,改用量程适中的电压表来测定电源的电动势和内电阻r.(1)需要读取的数据是___________________.(2)其计算公式是___________________.(3)在下面虚线框内画出实验电路图.33.用如图3-86甲中所给的实验器材测量一个“12V、6W”的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3A、0.6A两挡,内阻可忽略,电压表有15V、3V两挡,内阻很大,测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0调到12V.图3-86(1)按要求在实物图上连线.(2)某次测量时电流表的指针位置如图3-86乙所示,其读数为________A.参考答案1.(如图6)①先用电流表与R串联测出通过R的电流IR;②再用电流表与Rx串联测出通过Rx的电流IRx.Px=IRRIRx=IRIRxR2.正,正,变小3.(1)实验电路如图7(甲)、(乙).(2)测量步骤:A.按(甲)图连接实验电路,闭合开关S,读出电压表的示数U1.B.按(乙)图连接实验电路,闭合开关S,读出电压表的示数U2.C.根据闭合电路欧姆定律得=U1,=U2+RxU2/RV,联立求解得Rx=(U1-U2)RV/U2.4.1.74V0.452A 1.834mm5.管长L,管直径D,MN两端电压U,及通过MN的电流I,d=ρIL/πDU6.BCE7.(1)C,D(2)如图8所示(3)0.680图7 图88.实验电路图如图9(甲)所示,实物电路图如图9(乙)所示,Rx=4.58Ω.图99.(1)如图10所示(2)①断开开关,记下电压表偏转格数N1,②合上开关,记下电压表偏转格数N2,③r=R=(N1-N2)/N2.图10 图1110.(1)R1;实验电路如图11(电压表选0~15V,电流表选0.6A)(2)8.0(3)D;电压增大,灯丝温度升高,灯丝的电阻变大.11.③④⑤,D改B,3改0.6,+改0.612.(1)1.5,3(2)B,A13.(1)如图12所示(2)A,D图1214.B,1.50,0.5015.(1)A,(2)A16.>,向左,向右,=17.(1)偏向正极(2)S极(3)向上(4)顺时针绕制18.(1)实验电路如图7所示.图7(2)实验步骤:①合上开关S1、S2,记下电流表指针偏转格数N1;②合上开关S1,断开开关S2,记下电流表指针偏转格数N2.(3)((2N2-N1)/N1-N2)R或((N1-2N2)/(N2-N1)R.或实验电路如图8所示.图8(2)实验步骤:①合上开关S1,断开S2,记下电流表指针偏转格数N1;②合上开关S1、S2,记下电流表指针偏转格数N2.(3)((2N1-N2)/2(N2-N1))R或((N2-2N1)/2(N1-N2))R.19.(1)穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反.(2)穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.(3)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.20.(1)实验电路如图9的甲和乙所示图9(2)测量步骤:A.按(甲)图连接实验电路,闭合开关S,读出电压表的示数U1.B.按(乙)图连接实验电路,闭合开关S,读出电压表的示数U2.C.根据闭合电路欧姆定律:=U1,=U2+(U2/RV)Rx联立解得:Rx=((U1-U2)/U2)RV.21.小小大小22.2.5 5 1.523.(1)略(2)限流作用最右(3)<<24.①当左接线柱为“+”时,由安培定则判断知线圈右端为N极,此时指针落下②当左接线柱为“-”时,由安培定则判断知线圈右端为S极,此时指针抬起由①、②知交流电每变化一个周期,指针将打一个点25.(1)R3(2)500Ω(3)1.5mA26.(1)电路图如图10甲所示实物图如图10乙所示图10(2)2 (3)不能能27.(1)如图11所示图11(2)7728.固定电阻甲滑动变阻器乙29.(1)如图12所示(2)如图13所示(注:实物图只要与答案图2一致)(3)滑动变阻器甲为粗调;滑动变阻器乙为细调.图1330.电路原理图如图14所示E1V231.(1)如图15所示图14图15(2)=>32.A、B、C(1)两次电压表的读数U1和U2(2)E=((U2-U1)R1R2/(U1R2-U2R1))+U1,r=((U2-U1)/(U1R2-U2R1))R1R2(3)电路图略(将电压表接在电源两极上)33.①如图16所示图16②0.28(或0.280)。
高中物理电学实验专题知识点回顾一、描绘小灯泡的伏安特性曲线: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、器材选择:六、电路纠错:七、示波器的使用:八、用多用电表探索黑箱内的电学元件九、传感器知识点和考点一、描绘小灯泡的伏安特性曲线原理:欧姆定律IRU处理方法:内接和外接(都有误差)例1、某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。
图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。
(以上均填器材代号) 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,并标明所用器材的代号。
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点? 相同点: , 不同点: 。
二、电压表和电流表(1)电流表原理和主要参数电流表G 是根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R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g (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(不可再改变R ),使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半,可以认为Rg = R ′。
条件: 当 R 比R ′大很多 (3)电流表改装成电压表方法:串联一个分压电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =gU U,则根据分压原理,需串联的电阻值g g gRR n R U U R )1(-==,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。
高中电学实验专题复习一、常有电路1.测电阻电路(或描述伏安特征曲线电路,或丈量功率电路,或丈量电阻率电路)(1)图 1 为分压式,外接法(2)图 2 为限流式,外接法(3)将图 1 改为分压式,内接法(4)将图 2 改为限流式,内接法测电阻电路,共有四种电路2.测电动势和内阻电路(1)丈量电路如图(2)丈量方法第一、计算方法测两组端电压 U 和电流 I 值,而后经过以下式子求解。
E=U 1+ I 1rE=U 2+ I 2r第二、作U—— I 图象方法经过调理滑动变阻器,获得多组(U , I)值,而后在座标中描点,连成直线用图象办理问题,须注意以下几点:①连直线的方法:让尽可能多的点在直线上,直线两则散布的点的个数大概平均偏离直线较远的点舍去。
②纵轴截距的含义:电动势 E③横轴截距的含义:短路电流I0④斜率的含义:电阻。
求解方法:r= E或用直线上随意两点求解斜率的绝对值。
I 03.电流表、电压表改装电路(1)把电流表改装电压表电路①用半偏法测电流表的内阻 r g。
先将 R 调到最左端,闭合 S1,断开 S2,调理 R 使电流表满偏,而后使R 不变,闭合 S 调理 R’使电流表指2到满刻度的一半,此时电阻箱R’的读数即为电流表的内阻 r g。
注:此处 R’只好用电阻箱,而不可以用滑动变阻器,其阻值只要比敏捷电流表的电阻大一点就能够了,R 一般使用滑动变阻器,其阻值要求较大,以减小因闭合S2 而惹起总电流的变化,进而减小偏差。
②改装电路R x= U/I g- r g 此中 U 为改装后的满偏电压③查对电路调理 R,改变电压,比较改装表和标准表V 的读数,并计算百分偏差U U0× 100% 此中 U 是改装表的读数, U0是标准表的读数U 0注:改装电压表和标准电压表并联进行查对④电流表内阻偏差剖析在半偏法测内阻电路中,当闭合S2时,惹起总电阻减小,总电流增大,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经 R’的电流比电流表电流多, R’的电阻比电流表的电阻小,但我们就把 R’的读数当作电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。
高中物理电学实验【知识梳理】一、描绘小灯泡的伏安特性曲线1、实验原理在纯电阻电路中,电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系,但在实际电路中,由于各种因素的影响,U— I 图像不再是一条直线。
读出若干组小灯泡的电压 U和电流 I ,然后在坐标纸上以 U为纵轴,以 I 为横轴画出 U—I 曲线。
2、实验步骤( 1)、适当选择电流表,电压表的量程,采用电流表的外接法,按图中所示的原理电路图连接好实验电路图。
( 2)、滑动变阻器采用分压接法,把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的 A 端,电路经检查无误后,闭合电键S。
( 3)、改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和 U,记入记录表格内,断开电键S;( 4)、在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流 I ,横轴表示电压U,用平滑曲线将各点连接起来,便得到伏安特性曲线。
( 5)、拆去实验线路,整理好实验器材。
3、注意事项( 1)、因本实验要作出I —U 图线,,要求测出一组包括零在内的电压、电流值,因此,变阻器要采用分压接法;(2)、本实验中,因被测小灯泡电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法;(3)、电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使小灯泡的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如 0.5V )时,读取一次电流值;调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压;(4)、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A 端;(5)、坐标纸上建立坐标系,横坐标所取的分度例应该适当,尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。
连线一定用平滑的曲线,不能画成折线。
4、误差分析( 1)、测量电路存在系统误差,未考虑电压表的分流,造成测得的I 值比真实值偏大;( 2)、描绘 I — U 线时作图不准确造成的偶然误差。
5、知识延伸电流表的解法:V R( 1)内接法:如图所示,待测电阻的测量值R测:RURxI测R测U 测U A U R U A U RR R 显然 R测>R 所以 R R测RAUAUI 测I 测I A I RAx x x A当 R x >>R A时, R x R测,系统的相对误差很小,可以忽略不计,所以内接IV RV法适用于测量高阻值电阻。