电学实验知识汇总
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高中物理常考的电学实验满分知识点总结目录一、实验的考查内容二、电学实验命题走向三、电学实验的基础和核心四、选取电学仪器和实验电路五、实验电路的选择六、实物图连线技巧七、设计型实验思路八、几种测电阻方法总结(难点)九、四大重点题型分析及例题精讲电学实验最全知识点总结一、实验的考查内容(1)测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器);(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线;(3)测定电源的电动势和内阻;(4)练习使用多用电表;(5)传感器的简单使用;(6)设计型实验。
二、电学实验命题走向(1)给定条件,进行实验设计;(2)给定测量数据,选择处理方法;(3)给定原理、器材,设计实验方案;(4)给出实验过程情景,判断过程、方法的合理性。
三、电学实验的基础和核心(1)伏安法测电阻“外接法”的系统误差是由电压表的分流引起的,电阻测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法,可记为“外小小”。
“内接法”的系统误差是由电流表的分压引起的,电阻测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法,可记为“内大大”(2)滑动变阻器的连接(限流法/分压法)分压接法时,题中常出现这样的字眼:要求电压从零开始调节,或是要求测量尽可能精确等被测电阻上电压的调节范围大。
用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;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。
(3)其他常用测电阻方法①内阻已知的电流表、电压表可看成能读出它们电流、电压大小的电阻来使用;②电流表可通过串联定值电阻来扩大量程,当成大量程电流表来使用;也可以并联定值小电阻来当成电压表来使用。
③替代法测电阻④半偏法测电阻四、选取电学仪器和实验电路(1)安全:在电流表和电压表测量值不超量程,滑动变阻器、电源中通过的电流小于额定电流。
解决方法是依据欧姆定律算出实验电路调节中过程的电流范围,再和某器材的最大电压和给定值进行选择。
(2)方便:便于操作。
主要是对滑动变阻器、电压表、电流表的选择。
解决方法是要根据用电器分流、分压、限流等不同用途,采用正确的连接,能够既得到满足实验要求的电压范围,同时调节时电压表现为线性稳定变化。
初二物理实验电学知识点电学是物理学中的一个重要分支,对于初二学生来说,掌握基本的电学知识点是十分关键的。
以下是一些基本的电学知识点,供同学们学习参考:1. 电的基本概念:- 电荷:物质中带有正负电的基本单位。
- 电流:单位时间内通过导体横截面的电荷量。
- 电压:推动电荷流动的力,单位为伏特(V)。
2. 电路的基本组成:- 电源:提供电能的装置,如电池、发电机等。
- 导体:允许电流通过的材料,如铜、铝等。
- 绝缘体:不允许电流通过的材料,如橡胶、塑料等。
- 开关:控制电路通断的装置。
- 用电器:消耗电能并将其转换为其他形式能量的设备,如灯泡、电动机等。
3. 电路的基本类型:- 串联电路:电路元件首尾相连,电流只有一条路径。
- 并联电路:电路元件两端分别连接,电流有多条路径。
4. 欧姆定律:- 欧姆定律是描述电压、电流和电阻之间关系的定律,公式为:\[ V = IR \]- 其中,\( V \) 代表电压,\( I \) 代表电流,\( R \) 代表电阻。
5. 串联和并联电路的特点:- 串联电路中,总电阻等于各个电阻之和。
- 并联电路中,总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和。
6. 电功率和能量:- 电功率是电能转换的速率,单位为瓦特(W),公式为:\[ P = IV \]- 电能是电功率与时间的乘积,单位为焦耳(J)。
7. 安全用电常识:- 不要湿手触摸电器。
- 不要私自拆装电器。
- 发现电器冒烟或有异味时,应立即切断电源。
8. 实验操作注意事项:- 实验前要仔细阅读实验指导书。
- 实验中要严格按照操作规程进行。
- 实验后要整理器材,清理实验台。
通过学习这些电学基础知识,同学们可以更好地理解电学现象,为进一步学习电学打下坚实的基础。
同时,要注意安全用电,避免在实验和日常生活中发生危险。
电学实验知识点电学实验知识点一、闭合电路欧姆定律1.主要物理量:研究闭合电路,主要物理量有E 、r 、R 、I 、U ,前两个是常量,后三个是变量。
闭合电路欧姆定律的表达形式有:①E =U 外+U 内 ②rR E I += (I 、R 间关系)③U=E-Ir (U 、I 间关系) ④E rR R U +=(U 、R 间关系) 从③式看出:当外电路断开时(I = 0),路端电压等于电动势。
而这时用电压表去测量时,读数却应该略小于电动势(有微弱电流)。
当外电路短路时(R = 0,因而U = 0)电流最大为I m =E /r (一般不允许出现这种情况,会把电源烧坏)。
2.电源的功率和效率。
+ - R E I R V 1 V 2 + -探⑴功率:①电源的功率(电源的总功率)P E =EI ②电源的输出功率P 出=UI③电源内部消耗的功率P r =I 2r ⑵电源的效率:r R R E U P P E+===η(最后一个等号只适用于纯电阻电路)电源的输出功率()()r E r E r R Rr r R R E P 44422222≤⋅+=+=,可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示,而当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,为r E P m 42=。
5.闭合电路的U-I 图象。
右图中a 为电源的U-I 图象;b 为外电阻的U-I 图象;两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压;该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率;a 的斜率的绝对值表示内阻大小; b 的斜率的绝对值表示外电阻的大小;当两个斜率相等时(即内、外电阻相等时图中矩形面积最大,即输出功率最大(可以看出当时路端电压是电动势的一半,电流是最大电流的oP P m r U /I o 2115 a b一半)。
6.滑动变阻器的两种特殊接法。
在电路图中,滑动变阻器有两种接法要特别引起重视:⑴右图电路中,当滑动变阻器的滑动触头P 从a 端滑向b 端的过程中,到达中点位置时外电阻最大,总电流最小。
初中物理电学实验归纳总结电学实验是初中物理教学中非常重要的一部分,通过实验可以帮助学生更好地理解电学知识,培养实践能力和科学思维。
下面,我将对初中电学实验进行归纳总结。
一、静电实验1. 范围:静电现象、静电草履电机实验等。
2. 实验目的:通过实验观察静电现象,理解静电的产生与传导。
3. 实验步骤:包括使用毛刷梳理头发,使塑料薄膜吸附小纸片等。
4. 实验原理:静电现象是由于物体带电后,在接近的物体上产生电荷间的相互作用。
5. 实验结果:通过实验可以观察到头发被梳理后产生静电,并且塑料薄膜吸附小纸片。
二、串联电路实验1. 范围:串联电路、电流的测量等。
2. 实验目的:通过实验了解串联电路的基本原理,并学习如何测量电流的方法。
3. 实验步骤:包括使用导线连接电池、电灯泡和开关等。
4. 实验原理:串联电路中电子按照一定的路径流动,形成电流。
5. 实验结果:通过实验可以观察到开关打开后电灯泡发亮,可以测量到电流的数值。
三、并联电路实验1. 范围:并联电路、电阻与电流关系等。
2. 实验目的:通过实验了解并联电路的基本原理,并研究电阻与电流的关系。
3. 实验步骤:包括使用导线连接电池、灯泡和电阻器等。
4. 实验原理:并联电路中电流分流,电流在各个支路中按照电阻大小分配。
5. 实验结果:通过实验可以观察到灯泡亮度减弱,电流变大,与电阻呈反比关系。
四、电阻与电流实验1. 范围:欧姆定律、电阻与电流关系等。
2. 实验目的:通过实验验证欧姆定律,确定电阻与电流的关系。
3. 实验步骤:包括使用导线连接电池、电阻器和电流表等。
4. 实验原理:欧姆定律是指在常温下,电流强度与电压之间成正比,与电阻值成反比。
5. 实验结果:通过实验可以观察到电流随着电压的增加而增加,电阻值越大,电流越小。
五、简单电磁实验1. 范围:电磁感应、电磁铁等。
2. 实验目的:通过实验探究电磁感应现象,了解电磁铁的原理。
3. 实验步骤:包括使用导线和铁芯制作简单的电磁铁等。
高中物理复习专题--电学实验知识点归纳一、电路设计或器材选择原则1、安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。
要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。
2、准确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。
保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。
3、便于调节:实验应当便于操作,便于读数。
二、内、外接法的选择1、外接法与外接法对比2、内、外接法的确定方法:①将待测电阻与表头内阻比较②试触法触头P分别接触A、B电压表示数变化大⇒电流表分压作用大⇒外接法电流表示数变化大⇒电压表分流作用大⇒内接法三、分压、限流接法的选择1.两种接法及对比限流接法分压接法电路图电压调节范围电路消耗总功率闭合K滑动头在最右端滑动头在最右端前2.选择方法及依据①从节能角度考虑,能用限流不用分压。
②下列情况必须用分压接法A.调节(测量)要求从零开始,或要求大范围测量。
B.变阻器阻值比待测对象小得多(若用限流,调不动或调节范围很小)。
C.用限流,电路中最小的电压(或电流)仍超过用电器的额定值或仪表量程。
四、实物图连接的注意事项和基本方法⑴注意事项:①连接电表应注意量程选用正确,正、负接线柱不要接错。
②各导线都应接在接线柱上,不应在导线中间出现分叉。
③对于滑动变阻器的连接,要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻,在接线时要特别注意不能将线接到滑动触头上。
⑵基本方法:①画出实验电路图。
②分析各元件连接方式,明确电流表与电压表的量程。
③画线连接各元件。
(用铅笔画线,以便改错)连线方式应是单线连接,连线顺序应先画串联电路,再画并联电路。
一般先从电源正极开始,到电键,再到滑动变阻器等。
按顺序以单线连接方式将干路中要串联的元件依次串联起来;然后连接支路将要并联的元件再并联到电路中去。
物理电学实验归纳总结在学习物理电学过程中,实验是非常关键的一环。
通过实践操作,我们可以更加深入地理解电学原理,并加深对相关概念的理解。
本文将对物理电学实验进行归纳总结,以帮助读者更好地理解和掌握电学知识。
一、静电实验静电实验主要探究带电体之间的相互作用及其现象。
静电实验涉及到的常用装置有电荷棒、金叶电量计等。
1. 电荷棒实验使用电荷棒可以观察到带电体之间的相互吸引或排斥现象。
当两个电荷棒之间充满同种电荷时,它们会发生排斥;当两个电荷棒之间带相反电荷时,它们会发生吸引。
这个实验能够直观地展示电荷相互作用的基本特征。
2. 金叶电量计实验金叶电量计是测量电荷大小的常用仪器。
当电荷体被带电棒接近金叶电量计时,金叶会偏转。
通过观察金叶的偏转角度,可以推断出电荷体的电量大小。
这个实验可以帮助我们研究静电力的性质和特点。
二、电流实验电流实验主要研究电路中电荷的流动情况以及相关特性。
电流实验常用的装置包括电池、导线、电流表等。
1. 串联电路实验串联电路是指多个电阻器依次串联连接的电路。
在串联电路中,电流在各个电阻器之间保持不变,电压随着电阻器的变化而分配。
通过串联电路实验,我们可以观察到电流与电阻之间的关系。
2. 并联电路实验并联电路是指多个电阻器同时连接到电源的电路。
在并联电路中,各电阻器之间的电压相同,电流则随电阻大小的不同而分配。
通过并联电路实验,我们可以进一步了解电流的分配和并联电路的特性。
三、电阻实验电阻实验主要研究电阻器的特性以及与电压、电流的关系。
电阻实验常用的装置有电阻器、电流表、电压表等。
1. 电阻与电压实验通过改变电压对电阻器进行实验,我们可以观察到电阻器的电流变化情况。
实验结果表明,电流与电压之间呈线性关系,即欧姆定律。
这个实验可以帮助我们更好地理解欧姆定律以及电阻的特性。
2. 电阻与电流实验通过改变电流对电阻器进行实验,我们可以观察到电阻器的电压变化情况。
实验结果表明,电流与电阻之间呈线性关系,电压与电阻之间呈二次关系。
物理电学小实验总结归纳引言:物理学作为自然科学的一个重要分支,研究物质和能量之间的相互作用规律。
在物理学的学习过程中,实验是不可或缺的一部分,通过实验可以直观地观察和验证理论的推导结果,加深对物理知识的理解。
本文将对物理电学实验进行总结归纳,希望能够对读者理解和掌握电学实验的基本原理和操作技巧提供帮助。
一、静电实验静电实验是电学实验中最基础和简单的实验之一,主要用于研究带电物体间的相互作用和静电现象。
在实验过程中,我们通常会使用静电仪器如静电手、电极等。
1. 实验目的通过实验,观察和研究带电体间的相互作用规律,理解静电现象的基本原理。
2. 实验步骤a. 将一个带电体A用绝缘材料悬挂在空中,使其平衡。
b. 将另一个带电体B靠近带电体A,观察带电体A的变化情况。
3. 实验结果和分析实验结果会发现,当带电体B靠近带电体A时,带电体A会发生电荷重新分布,最终两者会相互吸引或相互排斥。
二、电流实验电流实验是电学中另一个重要的实验内容。
通过电路搭建、电流计的使用等实验手段,我们可以将理论知识转化为观察和测量结果。
电流实验可以加深对电学基本概念的理解,如电压、电阻、电流的关系等。
1. 实验目的a. 理解电流和电压的概念及其关系。
b. 学会使用电流计进行电流的测量。
c. 掌握简单电路的搭建方法。
2. 实验步骤a. 使用导线将电池与灯泡连接,形成一个简单的电路。
b. 使用电流计测量电路中的电流强度。
3. 实验结果和分析实验结果会发现,电流的强度与电压和电阻之间呈现线性关系,符合欧姆定律。
三、电磁感应实验电磁感应实验是研究电磁现象的重要手段之一,通过改变磁场的相对运动或改变线圈回路的状况,观察和分析电磁感应现象。
电磁感应实验可以帮助理解发电原理、电磁感应定律等电磁学知识。
1. 实验目的a. 理解电磁感应现象的基本原理。
b. 通过实验验证和探索电磁感应定律。
c. 了解电磁感应与发电原理之间的联系。
2. 实验步骤a. 将磁铁放置在金属线圈附近,改变磁铁与线圈的相对运动。
高中物理电学实验总结大全高中物理电学实验总结大全电学实验是高中物理教学中非常重要的一部分,通过实验可以直观地观察到电学现象,深入理解电学原理。
下面是一些常见的高中物理电学实验总结,帮助学生更好地掌握电学知识。
1. 静电实验:静电实验主要是研究带电物体之间的相互作用,以及带电物体与非带电物体的相互作用。
常见的静电实验包括用摩擦法带电,用电荷仪测量电荷量,使用电子天平测量电荷质量比等。
这些实验可以帮助学生理解电荷的性质和相互作用规律。
2. 串、并联电路实验:串、并联电路实验是研究电流分布和电阻的作用的重要实验。
通过实验可以观察到串联电路中电流相同,电压分布不同的特点,以及并联电路中电流分布相同,电压相同的特点。
学生可以通过实验测量电流、电压,计算电阻等,加深对电路中电流和电压变化规律的理解。
3. 电阻与电流关系实验:电阻与电流关系实验可以帮助学生研究电阻对电流的影响。
常见的实验包括使用电源、电流表和电阻丝实验装置测量电阻的变化与电流的关系,绘制电流-电压特性曲线等。
学生可以通过实验探索欧姆定律,并了解电阻对电流的影响。
4. 雷诺法则实验:雷诺法则实验是研究电磁感应现象的重要实验。
通过实验可以观察到导体在磁场中运动时感应出电动势和电流。
常见的实验包括使用电磁铁和导线制作发电机,实现电能转化为机械能的过程。
学生可以通过实验理解电磁感应的原理和应用。
5. 电容实验:电容实验是研究电容器性质和电容量的重要实验。
通过实验可以观察到电容器充放电过程中电荷的变化和电压的变化。
常见的实验包括使用电容器和电压表测量电容量,观察电容器充放电过程中电压的变化等。
学生可以通过实验了解电容器的性质和充放电过程的规律。
总之,高中物理电学实验是加深学生对电学知识理解的重要途径。
通过实验,学生可以亲自操作设备,观察电学现象,并通过数据分析和实验总结加深对电学原理的理解。
这些实验总结的大全可以帮助学生更好地掌握电学知识,并提高实验设计和数据分析的能力。
中考物理电学实验知识点总结在中考物理中,电学实验是一个重要的考点,也是同学们学习的重点和难点。
下面我们就来对中考物理电学实验的知识点进行一个全面的总结。
一、探究电流与电压的关系1、实验目的探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
2、实验原理根据欧姆定律 I = U / R,在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
3、实验器材电源、开关、导线、定值电阻、滑动变阻器、电压表、电流表。
4、实验步骤(1)按照电路图连接电路,注意电表的量程选择和正负接线柱的连接。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压成整数倍变化(如 1V、2V、3V 等),同时记录对应的电流值。
(3)多次改变电阻两端的电压,重复步骤(2)。
5、实验数据处理根据记录的数据,在坐标纸上画出电流随电压变化的图像。
6、实验结论在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
7、注意事项(1)连接电路时,开关要断开。
(2)滑动变阻器要“一上一下”接入电路,且在实验前要将滑片移到阻值最大处。
(3)电压表和电流表要选择合适的量程,读数时要注意量程和分度值。
二、探究电流与电阻的关系1、实验目的探究通过导体的电流与导体电阻的关系。
2、实验原理根据欧姆定律 I = U / R,保持导体两端的电压不变,改变导体的电阻,观察电流的变化。
3、实验器材电源、开关、导线、多个定值电阻(阻值不同)、滑动变阻器、电压表、电流表。
4、实验步骤(1)按照电路图连接电路,接入一个定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压保持不变(如 3V),记录此时的电流值。
(2)更换不同阻值的定值电阻,再次移动滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压仍为 3V,记录对应的电流值。
(3)重复步骤(2)。
5、实验数据处理分析实验数据,得出电流与电阻的关系。
6、实验结论在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
7、注意事项(1)更换电阻后,要及时调节滑动变阻器,使电阻两端的电压保持不变。
物理电学实验知识点总结1. 电荷与电场1.1 电荷的性质电荷是物质的一种基本属性,分为正电荷和负电荷。
同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引。
1.2 电荷的守恒定律闭合系统内电荷的总代数和是不变的。
1.3 电场在空间中存在电荷时,周围会形成一个电场。
电场具有方向和大小的属性,用电场线表示。
1.4 电场强度在某一点的电场强度E的定义为单位正电荷在该点受到的电场力。
2. 静电场2.1 静电场中的电场能电场中的点电荷具有电势能,其电势能等于电荷与电场间相互作用所做的功。
2.2 高斯定理高斯定理可以简化计算复杂电场的电场强度。
2.3 静电场中的电荷分布静电场中的电荷分布可以通过高斯定理计算电场强度,并可由电场强度计算电势能。
3. 电路基本知识3.1 电压电压是电场做功的结果,它表示单位正电荷穿过两点间的电场做功的能量。
3.2 电流电流是单位时间内电荷通过一个横截面的总量。
单位为安培(A)。
3.3 电阻电阻是导体对电流通过的阻碍,单位为欧姆(Ω)。
3.4 电路中的欧姆定律电压与电流成正比,电阻为比例常数。
U=IR。
3.5 串、并联电路串联电路中电流相同,电压之和等于总电压;并联电路中电压相同,电流之和等于总电流。
4. 电功和电能4.1 电功电流通过电阻器时做的功。
电功=电压*电流*时间。
4.2 电能电流通过电阻器时产生的热量。
电能=电功*时间。
5. 电学量测量5.1 电流测量采用电流表或电流表的方法。
5.2 电压测量采用电压表或电压表的方法。
5.3 电阻测量采用电桥或欧姆表进行测量。
5.4 电功率测量采用电能表或瓦特表进行测量。
以上是物理电学实验知识点的总结,相信通过这些知识点的学习,可以更好地理解和掌握电学知识,提高实验操作能力和理论知识水平。
电学实验知识汇总一 电表的读数像电表,弹簧秤这样的仪器读数时,先看量程,再看总格数,再看最小分度值.(即最小一格表示多少)最小分度值是"1"的,(包括1,0.1,0.01,0.001等)要估读到最小分度值的十分之一.(与前面的括号对应, 读到0.1,0.01,0.001,0.0001等,即保证0--9这10个数字在读数的最末一位都有机会出现,且误差出现在下一位)最小分度值是"2"的,(包括2,0.2,0.02,0.002等)要估读到最小分度值的二分之一.(与前面的括号对应, 读到1,0.1,0.01,0.001等,即保证0--9这10个数字在读数的最末一位都有机会出现,且误差出现在最小分度的同一位).最小分度值是"5"的,(包括5,0.5,0.05,0.005等)要估读到最小分度值的五分之一.(与前面的括号对应, 读到1,0.1,0.01,0.001等,即保证0--9这10个数字在读数的最末一位都有机会出现,且误差出现在最小分度的同一位).二 电表的改装〔1〕灵敏电流表〔表头〕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〕电流表改装成电压表原理 用表头无法直接测量大电压,即无法将大电压直接加在表头两端,须有一个大电阻来分压。
即得使用串联电路,这样表头和分压电阻和总电压与加在表头两端的电压成正比,这样我们可以给表头换个表盘,使它不再显示表头两端的电压,而显示表头和分压电阻两端的总电压。
方法: 串联一个分压电阻R ,如下列图,假设量程扩大n 倍,如此根据分压原理,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。
相关结论 ① 将表头改装成电压表,量程扩大到原来的N 倍,内阻就要扩大到原来的N 倍 ① 同一表头改装的电压表,内阻之比等于量程之比。
③ 假设改装后的电压表测量电压时总是偏大,如此说明表盘量程大,即实际改装表的量程偏小,说明所串的分压电阻偏小,需再给它串联一个适宜的小电阻来校正其量程。
其余类推。
〔3〕电流表改装成电流表原理 用表头无法直接测量大电流,即无法将大电流直接加在表头上,须有一个小电阻来分流。
即使用并联电路,这样表头和分流电阻的总电流与加在表头中的电流成正比,这样我们可以给表头换个表盘,使它不再显示表头电流,而显示表头和分流电阻中的总电流。
方法:并联一个分流电阻R ,如下列图,假设量程扩大n 倍,,如此根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值1-==n R R I I R g g Rg ,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小。
相关结论 ① 将表头改装成电流表,量程扩大到原来的N 倍,内阻就要缩小到原来的N 分之一。
① 同一表头改装的电流表,内阻之比等于量程的反比。
③ 假设改装后的电流表测量电流时总是偏小,如此说明表盘量程小,即实际改装表的量程偏大,说明所并的分流电阻偏小,需再给它串联一个适宜的小电阻来校正其量程。
其余类推。
需要说明的是,改装后的电压表或电流表,虽然量程扩大了,但通过表头的最大电流或加在表头两端的最大电压仍为其满偏电流I g 和满偏电压U g ,只是由于串联电路的分压与并联电路的分流使表的量程扩大了。
三 电路的连接A 电流表的接法————内接与外接1 电流表的内接〔图1〕①电流表测量的电流确是通过RX 的电流,但电压表所测并非RX 两端的电压,而是RX 与电流表串联后两端的总电压,所以IU R X =测比R X 实际值偏大〔测量值实质为待测电阻与电流表的串联电阻〕,如果知道电流表的内阻,我们就可以求出待测电阻的阻值(无系统误差)。
②在R x >>R A 时,即R x 为大电阻时,电流表的分压作用很弱,如此可采用如下列图电路,2 电流表的外接〔如图〕①电压表测量的电压确是RX 两端的电压,但电流表所测并非RX 的电流,而是RX 与电压表并联后的总电流,所以IUR X =测比R X 实际值偏小〔测量值实质为待测电阻与电压表的并联电阻〕,如果知道电压表的内阻,我们就可以求出待测电阻的阻值(无系统误差)。
② 在R V >>R X 时,即R x 为小电阻时,电压表的分流作用很弱,如此可采用如下列图电路,相关结论①“内大外小〞的两层含义————内接法测量值偏大,外接法测量值偏小,图1G————内接法适宜测量大电阻〔与电压表接近的电阻〕,外接法适宜测量小电阻〔与电流表接近的电阻〕。
② 当待测电阻大小无法估计值时,要试触。
假设电流表变化明显,〔变化量与初值相比,比值较大〕,说明电压表分流作用明显,宜采用内接法。
假设电压表变化明显,说明电流表分压作用明显,如此采用外接法。
B 滑动变阻器的接法————分压与限流1 限流接法 电路特征滑动变阻器局部接入电路,负载电阻两端的电压和电流不能从0开始变化。
实物连接图的此 种接法上下各取一,实验开始前,应将滑动变阻器的滑片滑到最下端,即开始时使负载局部电路两端的电压最小。
2 分压电路 电路特征滑动变阻器全部接入电路,〔局部在支路,局部在干路〕负载局部电压和电流可以从0开始 变化;实物连接图的此种接法下边两接线柱全部接入电路,而再上下各取一去负载电路;实验前,应将滑动变阻器的滑片滑到如下列图的A 端,即使负载局部电压最小处。
3 在以下情况下必须采用分夺接法ⅰ 实验要求负载电压自0开始。
ⅱ 实验要求尽可能地多取几组数据进展测量 ⅲ 实验给定的滑动变阻器最大值远远小于待测电阻ⅳ 安全因素:假设采用限接法,电路中的可能的最小电流为mX A R R r R EI +++=min〔其中R A 为电流表内阻,r 为电源内阻,R X 为待电阻,R m 为滑动变阻器的最大阻值〕,假设此最小电流仍大于电流表的量程或电路元件的额定电流时,必须采用分压接法。
另附两个滑动变阻器串联使用时,大的作粗调使用,小的做细调;两滑动变阻器并联时,小的做粗调,大的做细调。
另附 电阻箱在带电调节过程中不允许出现初始值与目标值以处的数值。
C 电表量程的选择根据电路中最大可能电流Xm R E I =来选择电流表量程〔假设此时的电流表量程小于此电流如此须采用分压接法或加保护电阻〕,而后再看电压表量程。
四 电阻的测量方法方法一 欧姆表直接测量法① 结构如图 表头 电源 滑动变阻器〔欧姆调零电阻〕R 红黑表笔② 原理 当红黑表笔短接(直接接触),调节调零电阻,使表头满偏(这一过程称作“欧姆调零〞),由闭合电路欧姆定律 得Rr r EI g g++=(令RVA变阻器的限流接法R r r R g ++=内 ),此时外电路中所接入的电阻为零,即电流满刻度处,应为测量电阻为0处。
当在红表笔之间接入一未知电阻R X 时表头批针所指处即应为R X 阻值。
由Xg R R r r EI +++=可知,由于电流与RX 呈非线性关系,所以表盘欧姆档的刻度是不均匀的(刻度值越小处,刻度线越稀)。
当电流达到半偏时,即知所测量电阻与内R 相等,所以欧姆档表盘中央所指刻度称作“中值电阻〞。
③读数 测量电阻=表盘指针示数×相应档位(不同档位下的内阻应等于中值电阻×相应档位) 由于欧姆档刻度线不均匀,所以要尽量使表针在半偏附近读数误差较小。
④ 使用须知事项ⅰ 明确红表笔接内部电源的负极,黑表笔接内部电源的正极,测量电阻时,电流由红表笔进入电表,由黑表笔流出电表。
即“红直黑出〞ⅱ测量电阻前要先进展机械调零,即用小螺丝刀旋转表盘正下方的机械调零旋钮,使指针指到电流档的0刻线处,适当选择欧姆档位,先短接红黑表笔,进展调零(即欧姆调零,即使表针指到欧姆档的0刻线处),再进展测量。
ⅲ假设发现表我偏转过小,即示数太大(即指针靠近左端),为使其偏转到中值附近,要换用大档位,否如此换用小档位。
ⅳ换档后,要重新进展欧姆调零。
(机械调零不必要)ⅴ 测量电阻时两手指不要接触两表笔。
ⅵ 测量电阻时应使被测量的电阻从原电路脱离。
ⅶ 长时间不用欧姆表,应将电池取出。
方法二 伏安法①伏安法是用电流表测量待测电阻的电流I ,用电压表测量待测电阻两端的电压U ,如此U/I 即为电阻的测量值。
其误差方向见前页 电表的接法――内接与外接②伏安法变形图伏安法变形V AvA图1 电压表的示数与电流表的示数之比为电压表的内阻,而电压表的内阻很大,所以通过电流表的电流会很小,为减小读数误差,一般应使两表读数均在半偏以上,所以此电路在电流表量程跔小时可用。
图2 电压表的示数与电流表的示数之比为电流表的内阻,而电流表的内阻很小,所以加在电压表两端的电压会很小,为减小读数误差,一般应使两读数均在半偏以上,所以此电路在电压表量程够小地可用。
图3 两表中的一只内阻,即内阻的电流表可作电压表,由两表示数之比等于电阻之比可得另一表的电阻。
为使两表能同时达到半偏以上,需两表内阻之比与两表量程反比接近。
图4 在图3中,假设两表内阻之比与两表内阻的反比相差甚远,如此须给其中一个串联一个适宜的电阻,才能使两表能同时达到足够的偏转减小读数误差。
说明方法三 分流法 利用并联电路分电流的特点根本电路改良电路方法四 分压法 利用串联电路分电压的特点根本电路A 1A 2 其中一电阻阻值,两电表内阻或可忽略,测量另一电阻,两表量程与两支路电阻之比相差不多〔此时两表读数均可达半偏以上〕且两电表内阻可忽略或时,宜用此电路。
假设两表量程相差较多,如此可将大量程电表接在干路上。
电阻箱用作电压表: 两电流表电流之差即为电阻箱的电流,此电流与电阻箱的电阻乘积与支路电流表电流之比即得支路电流表的内阻。
电阻箱当作电流表: 电压表电压与电阻箱电阻之比为电阻箱电流,干路电流表与电阻箱电流之差,即为电压表电流,电压表电压与电压表电流之比为电压表内阻。
AVV 1 V 2其中一电阻阻值,且两电表内阻很大或,两表量程与两电阻之比相差不多〔此时两表读数均可达半偏以上〕时,宜用此电路。
假设两表量程相差较多,如此可将其中大量程表接在电路两端。
或电路两端电压懒定的前提下,用同一电压表先后测两电阻电压,所得电压之比即为两电阻之比(或两电阻分别与电压表并联电阻之比)。
电流替代法 因以电流表为标志表而得名;假设滑动变阻器无论怎样滑动,标志表都会超量程,如此变阻器应采用分压接法。
实验前,先将滑动变阻器滑片滑到使负载电压最小处,电阻箱调到最大,闭合S 1将单刀双掷开关接a ,调滑动变阻器,使电流表达到足够的偏转,读出示数I ,保持滑动变阻器不变,单刀双掷开关接b,调电阻箱,使电流表示数再次为I ,读出电阻箱,即为待测电阻值。