实验整合版课件

实验专题：高中物理实验实验专题：高中物理实验实验专题：高中物理实验1按照仪器的读数过程是否需要估读可分按照仪器的读数过程是否需要估读可分为两大类：为两大类：一、不需要估读的仪器一、不需要估读的仪器此类仪器有秒表、电阻箱、游标卡尺、。二、需要估读的仪器二、需要估读的仪器 此类仪器有刻度尺、弹簧秤、温度计、天平、螺旋测微器、电流表、电压表、多用电表等。按照仪器的读数过程是否需要估读可分为两大类：一、不需要估读21 1、秒表、秒表因为机械表采用的齿轮传动，每因为机械表采用的齿轮传动，每0.1s0.1s指针跳跃指针跳跃1 1次，指针不可能停在两小格之间，所以不能次，指针不可能停在两小格之间，所以不能估度读出比最小刻度更短的时间。故对秒表读估度读出比最小刻度更短的时间。故对秒表读数时不用估读。数时不用估读。如图如图4 4所示，所示，此此秒表的读数为秒表的读数为228.7s图 4 一、不需要估读的仪器一、不需要估读的仪器1、秒表如图4所示，此秒表的读数为228.7s图 4 一、不32 2、电阻箱、电阻箱因为电阻箱的特殊结构，我们在进行电阻调节因为电阻箱的特殊结构，我们在进行电阻调节时是按照电阻箱上各档的倍率进行电阻的调节时是按照电阻箱上各档的倍率进行电阻的调节的，所以电阻箱的电阻是不能连续调节的，因的，所以电阻箱的电阻是不能连续调节的，因此读数时也不需要估读。此读数时也不需要估读。如图如图5 5所示，此所示，此电阻箱电阻箱的读数为的读数为 图 5 92.892.8 2、电阻箱如图5所示，此电阻箱的读数为 图 5 92.8 43 3、游标卡尺、游标卡尺游标卡尺是一种测量长度的一起，常用的游游标卡尺是一种测量长度的一起，常用的游标卡尺有标卡尺有1010分度、分度、2020分度和分度和5050分度三种，这分度三种，这三种游标卡尺的精确度分别为三种游标卡尺的精确度分别为0.1mm0.1mm、0.05mm0.05mm和和0.02mm0.02mm。读数方法为：。读数方法为：测量值测量值=主尺的读数主尺的读数+（游标尺与主尺对齐的刻度线格子数（游标尺与主尺对齐的刻度线格子数精确精确度），故用游标卡尺测量长度是不要估读。度），故用游标卡尺测量长度是不要估读。1 1、以、以mmmm为单位进行读数，保留到小数点后面为单位进行读数，保留到小数点后面1 1位（位（1010分度）或小数点后面分度）或小数点后面2 2位（位（2020分度、分度、5050分分度度）（主尺单位为厘米）（主尺单位为厘米）2 2、不需要估读不需要估读3、游标卡尺1、以mm为单位进行读数，保留到小数点后面1位（5图1例如：图1的读数为图2的读数为图3的读数为图2图 3 29mm+80.1mm=29.8mm29mm+80.1mm=29.8mm5mm+30.05mm=5.15mm5mm+30.05mm=5.15mm8mm+150.02mm=8.30mm8mm+150.02mm=8.30mm图1例如：图2的读数为图3的读数为图2图 3 29mm+86二、需要估读的仪器二、需要估读的仪器 1 1、刻度尺、弹簧秤、温度计、刻度尺、弹簧秤、温度计 这三种仪器的读数方法通常是估读到最小刻度的下一位。二、需要估读的仪器 1、刻度尺、弹簧秤、温度计72、螺旋测微器螺旋测微器(千分尺千分尺)准确到准确到0.010.01毫米毫米要估读到毫米的千分位要估读到毫米的千分位读数方法：读数方法：注意事项：注意事项：1 1、以、以mmmm为单位进行读数，保留到小数点后面为单位进行读数，保留到小数点后面3 3位位（主尺单位为毫米）（主尺单位为毫米）2 2、需要估读需要估读测量值测量值=固定刻度读数固定刻度读数+可动刻度格子数（估可动刻度格子数（估读后）读后）精度精度2、螺旋测微器(千分尺)准确到0.01毫米要估读到毫米的千分8图 6如图如图6 6所示所示螺旋测微器螺旋测微器的读数为的读数为8.5mm+10.00.01mm=8.600mm8.5mm+10.00.01mm=8.600mm。图 6如图6所示螺旋测微器的读数为8.5mm+10.00.93 3、电流表电流表、电压表电压表、多用电表多用电表读数方法可以总结为两种：第一种当最小分度读数方法可以总结为两种：第一种当最小分度为为“1”“1”的仪器，的仪器，测量误差出现在下一位测量误差出现在下一位，下，下一位按十分之一估读。一位按十分之一估读。第二种当最小分度为第二种当最小分度为“2”“2”和和“5”“5”的仪器，的仪器，测测量误差出现在同一位上量误差出现在同一位上，按不足半等分舍去，按不足半等分舍去，等于或超过半等分算一个等分估读。等于或超过半等分算一个等分估读。3、电流表、电压表、多用电表读数方法可以总结为两种：第一种当10如图如图7 7所示伏特表指针位置，若用所示伏特表指针位置，若用0-3V0-3V量程时，量程时，图 7图 8读数为读数为2.50V2.50V如图如图8 8所示安培表指针位置，若用所示安培表指针位置，若用0-3A0-3A量程时，量程时，读数为读数为1.60A1.60A 最小分度值是最小分度值是11的的,(,(包括包括1,0.1,0.01,0.0011,0.1,0.01,0.001等等)要估读到最小分度值的十分之一要估读到最小分度值的十分之一.(.(与前面的括号与前面的括号对应对应,读到读到0.1,0.01,0.001,0.00010.1,0.01,0.001,0.0001等等,即保证即保证0-0-9 9这这1010个数字在读数的最末一位都有机会出现个数字在读数的最末一位都有机会出现,且误且误差出现在下一位差出现在下一位)如图7所示伏特表指针位置，若用0-3V量程时，图 7图 8读11图 8如图如图8 8所示安培表指针位置，若用所示安培表指针位置，若用0-0.6A0-0.6A量程时，量程时，读数为读数为0.32A0.32A最小分度值是最小分度值是22的的,(,(包括包括2,0.2,0.02,0.0022,0.2,0.02,0.002等等)要要估读到最小分度值的二分之一估读到最小分度值的二分之一.(.(与前面的括号对应与前面的括号对应,读到读到1,0.1,0.01,0.0011,0.1,0.01,0.001等等,即即保证保证0-90-9这这1010个数个数字在读数的最末一位都有机会出现字在读数的最末一位都有机会出现,且误差出现在且误差出现在最小分度的同一位最小分度的同一位).).图 8如图8所示安培表指针位置，若用0-0.6A量程时，读数12如图如图7 7所示伏特表指针位置，若用所示伏特表指针位置，若用0-15V0-15V量程时，量程时，读数为读数为12.5V12.5V。图 7最小分度值是最小分度值是55的的,(,(包括包括5,0.5,0.05,0.0055,0.5,0.05,0.005等等)要估读到最小分度值的五分之一要估读到最小分度值的五分之一.(.(与前面的括号与前面的括号对应对应,读到读到1,0.1,0.01,0.0011,0.1,0.01,0.001等等,即保证即保证0-90-9这这1010个数字在读数的最末一位都有机会出现个数字在读数的最末一位都有机会出现,且误且误差出现在最小分度的同一位差出现在最小分度的同一位).).如图7所示伏特表指针位置，若用0-15V量程时，读数为12.13 多用电表的读数方法可根据具体的情况结合以上三种读数方法进行读数。+图 9当指针位置如当指针位置如9 9图中灰图中灰三角箭头所示，则测量三角箭头所示，则测量的是直流电流，的是直流电流，量程为量程为10mA10mA，3.2mA3.2mA由于表盘最小分度值由于表盘最小分度值不是一个单位，在读不是一个单位，在读出出3.23.2以后，不应该以后，不应该再向下估读，所以测再向下估读，所以测量结果为量结果为 多用电表的读数方法可根据具体的情况结合以上三种读数方法进行14+图 9当指针位置如图当指针位置如图9 9中中白三角箭头所示，测白三角箭头所示，测量的是直流电压，量的是直流电压，量量程为程为50V50V，16.0V16.0V由于表盘最小分度值由于表盘最小分度值是一个单位，在读出是一个单位，在读出16V16V后，还应该估读下后，还应该估读下一位，所以测量结果一位，所以测量结果为为+图 9当指针位置如图9中白三角箭头所示，测量的是直流电压15+图 9当指针位置如图当指针位置如图9 9中黑中黑三角箭头所示，三角箭头所示，测量测量的是电阻，倍率为的是电阻，倍率为10010034100=340034100=3400按表盘最上方的刻度可按表盘最上方的刻度可知，表盘最小分度值不知，表盘最小分度值不是一个单位读数，在读是一个单位读数，在读出出34以后，不应该再以后，不应该再向下估读，所以测量结向下估读，所以测量结果为果为+图 9当指针位置如图9中黑三角箭头所示，测量的是电阻，倍16电表的改装电表的改装1 1、表头表头小量程电流表小量程电流表G G满偏电流满偏电流IgIg表头线圈的表头线圈的电阻叫表头电阻叫表头内阻内阻RgRg满偏电压：满偏电压：UgUgIgRgIgRg电表的改装1、表头小量程电流表G满偏电流Ig表头线圈的电17电表改装流程：电表改装流程：一、改头：一、改头：即改装表头即改装表头改装成大量程的电压表时，需串联个较大的电阻，分压改装成大量程的电压表时，需串联个较大的电阻，分压改装成大量程的电流表是，需并联个较小的电阻，分流改装成大量程的电流表是，需并联个较小的电阻，分流二、换面：二、换面：将原有的表头的量程换成现在的量程将原有的表头的量程换成现在的量程三、重新做人：三、重新做人：将改装后的电表重新包装，变成将改装后的电表重新包装，变成一个全新的电压表或电流表一个全新的电压表或电流表表头并未因此而改变电表改装流程：一、改头：即改装表头改装成大量程的电压表时，需182 2、电压表电压表n=U/Ugn=U/Ug，电压，电压量程量程放大倍数放大倍数根据串联电路中电流处处相同根据串联电路中电流处处相同2、电压表n=U/Ug，电压根据串联电路中电流处处相同19同一表头改装的电压表，内阻之比等于量程之比。同一表头改装的电压表，内阻之比等于量程之比。若改装后的电压表测量若改装后的电压表测量电压时总是偏大电压时总是偏大 ，应如，应如何校准？何校准？在干路上串联一个小电阻或是在表头两端并在干路上串联一个小电阻或是在表头两端并联一个大电阻联一个大电阻 将表头改装成电压表，量程扩大到原来的将表头改装成电压表，量程扩大到原来的N倍，内阻倍，内阻就要扩大到原来的就要扩大到原来的N倍倍相关结论R2AAB同一表头改装的电压表，内阻之比等于量程之比。若改装后的电压202 2、电流表电流表n=I/Ign=I/Ig，电流，电流量程量程放大倍数放大倍数根据并联电路各支路电压相同根据并联电路各支路电压相同2、电流表n=I/Ig，电流根据并联电路各支路电压相同21 将表头改装成电流表，量程扩大到原来的将表头改装成电流表，量程扩大到原来的N倍，内倍，内阻就要缩小到原来的阻就要缩小到原来的N分之一。分之一。同一表头改装的电流表，内阻之比等于量程的反比。同一表头改装的电流表，内阻之比等于量程的反比。若改装后的电流表测量电流若改装后的电流表测量电流时总是偏小，时总是偏小，应如何校准应如何校准在分流的支路上再串联一个小电阻在分流的支路上再串联一个小电阻相关结论AAB 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22欧姆表欧姆表1.1.内部电路内部电路:2.2.表头表头:0 05 51010151520203030404050501001002002005005001K1K欧姆表1.内部电路:2.表头:051015203040523欧姆表的特点：欧姆表的特点：1、欧姆表左侧表示无穷大，右侧表示零（与、欧姆表左侧表示无穷大，右侧表示零（与电流表、电压表刻度相反）电流表、电压表刻度相反）2、欧姆表刻度不均匀，阻值越大处（越靠、欧姆表刻度不均匀，阻值越大处（越靠近左侧）刻度越密集近左侧）刻度越密集3、用欧姆表测量电阻阻值时使用的是自身、用欧姆表测量电阻阻值时使用的是自身内部的电源内部的电源欧姆表的特点：1、欧姆表左侧表示无穷大，右侧表示零（与电流表24使用前：使用前：1、选择合适的档位：尽可能让指针位于中值电阻附近、选择合适的档位：尽可能让指针位于中值电阻附近2、调零：、调零：每次使用前每次使用前每更换一次档位必须要重新调零每更换一次档位必须要重新调零如果偏角偏小，应该换大一点的档位如果偏角偏小，应该换大一点的档位使用前：1、选择合适的档位：尽可能让指针位于中值电阻附近2、25使用中：使用中：1、必须把待测电阻与电路的其他部分特别是、必须把待测电阻与电路的其他部分特别是电源断开电源断开2、不要用手触及表笔的金属部分、不要用手触及表笔的金属部分原因：原因：此时所测电阻为人与此时所测电阻为人与Rx并联时的电阻，人并联时的电阻，人体的电阻较大（体的电阻较大（100k300k）测量小电阻时影）测量小电阻时影响较小，测量大电阻时影响较大响较小，测量大电阻时影响较大原因：防止外电源、电阻的影响原因：防止外电源、电阻的影响使用中：1、必须把待测电阻与电路的其他部分特别是电源断开2、26使用后：使用后：1、将选择开关拨到到、将选择开关拨到到”OFF“档或交流电压档或交流电压最高档最高档2、长期不用时需取出电池、长期不用时需取出电池原因：原因：为了断开表内电源电路，以防电源为了断开表内电源电路，以防电源 放电，放电，损坏电源损坏电源 为了在使用不当时保护电路为了在使用不当时保护电路使用后：1、将选择开关拨到到”OFF“档或交流电压最高档2、27甲甲、乙乙、丙丙分分别别是是电电流流表表、欧欧姆姆表表和和电电压压表表的的示示意意图图。下下图图是是一一个个单单刀刀多多掷掷开开关关，通通过过操操作作开开关关，接接线线柱柱 B 可可以以接接通通1，也也可可以以接接通通2或或3。现现在在要要使使 B 接接通通1时时，能能像像图图甲甲那那样样成成为为电电流流表表，接接通通2时时像像乙乙那那样样成成为为电电阻阻表表，接接通通3时时像像丙丙那那样样成成为为电电压压表表，这这就就成成了了一一个个简简单单的的多多用用电电表表。讨讨论论一一下下，这这个个多多用用电电表表的的电电路路图图是是怎怎样样的的？请对照两个图，把它在下图基础上画出来。？请对照两个图，把它在下图基础上画出来。思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论AA甲甲乙乙丙丙R1R2AAAABBB12 3 AB甲、乙、丙分别是电流表、欧姆表和电压表的示意2812 3 ABAA甲甲乙乙丙丙R1R2BAABAABR1R2A对于多用电表电流一定是对于多用电表电流一定是从红表笔流入电表，从黑从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表表笔流出电表12 3 ABAA甲乙丙R1R2BAABAABR1R2A对于29实验实验1.1.怎样用多用电表测量小怎样用多用电表测量小灯泡的电压灯泡的电压?测量中应注测量中应注意什么？意什么？2.2.怎样用多用电表测量通怎样用多用电表测量通过小灯泡的电流过小灯泡的电流?测量中应测量中应注意什么？注意什么？3.3.怎样用多用电表测量二怎样用多用电表测量二极管的正反向电阻极管的正反向电阻?测量中测量中应注意什么？应注意什么？实验1.怎样用多用电表测量小灯泡的电压?测量中应注意什么？230安全性原则：安全性原则：安全性原则：安全性原则：要保证所用仪器的安全，注意考虑电源的电要保证所用仪器的安全，注意考虑电源的电要保证所用仪器的安全，注意考虑电源的电要保证所用仪器的安全，注意考虑电源的电压、电表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流等。压、电表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流等。压、电表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流等。压、电表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流等。选选选选择电表时，保证其电流和电压均不超过使用的量程择电表时，保证其电流和电压均不超过使用的量程择电表时，保证其电流和电压均不超过使用的量程择电表时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。选择。选择。选择。选择滑动变阻器时，流经滑动变阻器的电流不能超过允许通过滑动变阻器时，流经滑动变阻器的电流不能超过允许通过滑动变阻器时，流经滑动变阻器的电流不能超过允许通过滑动变阻器时，流经滑动变阻器的电流不能超过允许通过的最大电流。的最大电流。的最大电流。的最大电流。精确性原则：精确性原则：精确性原则：精确性原则：尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和电压均不超过使用量程的前提下，流和电压均不超过使用量程的前提下，流和电压均不超过使用量程的前提下，流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务合理选择量程。务合理选择量程。务合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的必使指针有较大偏转（一般取满偏度的必使指针有较大偏转（一般取满偏度的必使指针有较大偏转（一般取满偏度的1/32/31/32/3），），），），一般能一般能一般能一般能用小时不用大。选择滑动变阻器时，注意其阻值的大小对用小时不用大。选择滑动变阻器时，注意其阻值的大小对用小时不用大。选择滑动变阻器时，注意其阻值的大小对用小时不用大。选择滑动变阻器时，注意其阻值的大小对实验操作和对实验的影响，一般能用小时不用大。实验操作和对实验的影响，一般能用小时不用大。实验操作和对实验的影响，一般能用小时不用大。实验操作和对实验的影响，一般能用小时不用大。简便性原则：简便性原则：在不违反前两个原则的前提下，尽量使测量电在不违反前两个原则的前提下，尽量使测量电路简单好接，测量中的调节控制操作方便路简单好接，测量中的调节控制操作方便 电学实验器材和电路的选择电学实验器材和电路的选择一、选择器材和电路的一般原则安全性原则：要保证所用仪器的安全，注意考虑电源的电压、电表的31电流表电流表外接法外接法电流表电流表内接法内接法一、测量电路（电流表的内外接法的比较）一、测量电路（电流表的内外接法的比较）电流表外接法电流表内接法一、测量电路（电流表的内外接法的比较32一、测量电路（电流表的内外接法的比较）一、测量电路（电流表的内外接法的比较）内接法内接法外接法外接法电路路图误差原因差原因电流表分流表分压U测UxUA电压表分流表分流I测IxIV电阻阻测量量值R测 RxRARx测量量值大于真大于真实值R测 Rx测量量值小于真小于真实值适用条件适用条件RA RxRV Rx适用于适用于测量量大大电阻阻小小电阻阻 “内大外小内大外小”的两层含义的两层含义 内接法测量值偏大，外接法测量值偏小，内接法测量值偏大，外接法测量值偏小，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）。表接近的电阻）。一、测量电路（电流表的内外接法的比较）内接法外接法电路图误差33内外接法的选取方法：内外接法的选取方法：计算比较法：计算比较法：Rx较大，内接法较大，内接法Rx较小，外接法较小，外接法内外接法的选取方法：计算比较法：Rx较大，内接法Rx较小，外34实验试探法：按图实实验试探法：按图实55所示接好所示接好电路，让电压表的一根接线柱电路，让电压表的一根接线柱P先后与先后与a、b处接触一下，处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则采用电流表外接法表的示数变化不大，则采用电流表外接法：如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则采用电流表内接法：大，则采用电流表内接法：内外接法的选取方法：内外接法的选取方法：实验试探法：按图实55所示接好内外接法的选取方法：35二、供电电路二、供电电路(限流式、分压式限流式、分压式)试画出内接法测电阻的限流式、试画出内接法测电阻的限流式、分压式电路图分压式电路图分析限流式与分压式的区别分析限流式与分压式的区别二、供电电路(限流式、分压式)试画出内接法测电阻的限流式36二、供电电路二、供电电路(限流式、分压式限流式、分压式)二、供电电路(限流式、分压式)37图图 4 4图 438（3）电表量程较小而电源电动势较大。电表量程较小而电源电动势较大。若采用限流接法，电若采用限流接法，电路中的可能的最小电流为路中的可能的最小电流为若此最小电流仍大于电流表的量程或电路元件若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，的额定电流时，必须采用分压接法。必须采用分压接法。其中其中RARA为电流表内阻，为电流表内阻，r r为电源内阻，为电源内阻，RXRX为待电阻，为待电阻，RmRm为滑动变阻器的最大阻值为滑动变阻器的最大阻值（3）电表量程较小而电源电动势较大。若采用限流接法，电路中的39另附两个滑动变阻器串联使用时，大的作粗调使用，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，大的小的做细调；两滑动变阻器并联时，小的做粗调，大的做细调。做细调。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40三、选实验试材三、选实验试材(仪表仪表)和电路和电路,按题设实验要求组装电路按题设实验要求组装电路,画出电路图画出电路图,能把实物接成能把实物接成实验电路实验电路,精心按排操作步骤精心按排操作步骤,(1)方法方法:先画电路图先画电路图,各元件的连接方式各元件的连接方式(先串再并的先串再并的连线顺序连线顺序)明确表的量程明确表的量程,画线连接各元件画线连接各元件,用铅笔先画用铅笔先画先画主电路先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联元件依次串联,后把并联元件并上后把并联元件并上.(2)注意事项：注意事项：表的量程选对表的量程选对,正负极不能接错；导线正负极不能接错；导线应接在接线柱上应接在接线柱上,且不能分叉；用铅笔画且不能分叉；用铅笔画三、选实验试材(仪表)和电路,41滑动变阻器滑动变阻器1.构造与原理滑动变阻器主要包括：电阻丝，滑动头，瓷管，金属杆，接线柱，如图8-5-16所示.电阻丝间有绝缘层密绕在一起，通过改变滑动头的位置、改变电阻丝接入电路中的长度，从而改变其电阻值，它的阻值可以连续变化.图8-4-16滑动变阻器图8-4-1642(4)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；即：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；即：先接好主电路先接好主电路(供电电路供电电路).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源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注注意电表的正负接线柱和量程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滑动变阻器应调到阻值最大处)。对分压电路，对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。(4)实物图连线技术43实物连线的总思路实物连线的总思路 分压（滑动变阻器的下两个接线柱一定连在电源和电键分压（滑动变阻器的下两个接线柱一定连在电源和电键的两端）的两端）画出电路图画出电路图连滑动变阻器连滑动变阻器 限流（一般连上一接线柱限流（一般连上一接线柱和下一接线柱）和下一接线柱）（两种情况合上电键前都要注意滑片的正确位置，电表的（两种情况合上电键前都要注意滑片的正确位置，电表的正负接线柱正负接线柱连接总回路：连接总回路：总开关一定接在干路中总开关一定接在干路中 导线不能交叉导线不能交叉实物连线的总思路 44实验整合版课件45答案答案见解析图见解析图 答案见解析图 46实验整合版课件47答案答案A A1 1V V1 1见解析图见解析图 答案A1V1见解析图 481、U-I法法：E=U+Ir2、I-R法法：E=IR+Ir3、U-R法法：rRUU+E=原理：闭合电路欧姆定律原理：闭合电路欧姆定律测量电源电动势和内电阻实验电路分析测量电源电动势和内电阻实验电路分析1、U-I法：E=U+Ir2、I-R法：E=IR+Ir3、U49二、实验电路的设计二、实验电路的设计1、U-I法法：E=U+IrAVS甲RAVS乙R二、实验电路的设计1、U-I法：E=U+IrAVS甲RAVS502、I-R法法：E=IR+IrARKR1AR2K1K22、I-R法：E=IR+IrARKR1AR2K1K2513、U-R法法：rRUU+E=VRKK2R1VR2K13、U-R法：rRUU+E=VRKK2R1VR2K152教材基本电路教材基本电路 误差误差如图如图1 1所示所示 电压表所测电压确电压表所测电压确是路端电压，电流表所测电流不是干路电流，而处理是路端电压，电流表所测电流不是干路电流，而处理数据时将电流表电流当作电源电流处理，即把电流表数据时将电流表电流当作电源电流处理，即把电流表所在电路当作干路来处理，所在电路当作干路来处理，误差来源：误差来源：电压表分流电压表分流测量电源电动势和内电阻实验电路分析测量电源电动势和内电阻实验电路分析器材选择：器材选择：由上述可知，图示电路的实验误差由上述可知，图示电路的实验误差来源于电压表，所以电压表内阻越大意味着误来源于电压表，所以电压表内阻越大意味着误差越小；要保证使两表有足够的偏转，选择滑差越小；要保证使两表有足够的偏转，选择滑动变阻器要接近电源内阻的。若相差甚多，则动变阻器要接近电源内阻的。若相差甚多，则可给电源串联一个合适的定值电阻；若测干电可给电源串联一个合适的定值电阻；若测干电池，最好选用旧电池，最好选用旧电池。电流表示数越大，即电流表所在支路电阻越小，电流表示数越大，即电流表所在支路电阻越小，电压表的分流越少，电流表电流越接近干路电流，电压表的分流越少，电流表电流越接近干路电流，当电流表所在支路电阻理想化为当电流表所在支路电阻理想化为0 0时，电压表不再时，电压表不再分流，电流表示数即为短路电流分流，电流表示数即为短路电流，所以电源的真，所以电源的真实图线应为图中的虚线所示。实图线应为图中的虚线所示。教材基本电路 误差如图1所示 电压表所测电压确是路端电压53图图1变形电路变形电路1 若没有电流表，则将滑动变阻器和若没有电流表，则将滑动变阻器和电流表换成电阻箱，由电压表的读数和电阻箱的读电流表换成电阻箱，由电压表的读数和电阻箱的读数可得通过电阻箱的电流，由这个电流和电压表的数可得通过电阻箱的电流，由这个电流和电压表的读数来处理数据，所测电动机势和内电阻的误差与读数来处理数据，所测电动机势和内电阻的误差与上述电路相同。通常该电路的数据处理画出线性关上述电路相同。通常该电路的数据处理画出线性关系图线，根据图线的斜率截距来求解。系图线，根据图线的斜率截距来求解。图图1变形电路变形电路2 没有电阻箱，也可以将电阻箱没有电阻箱，也可以将电阻箱换成两已知的定值电阻，只由两对电压和电阻换成两已知的定值电阻，只由两对电压和电阻值得电动势和内电阻，误差与前两个电路相同。值得电动势和内电阻，误差与前两个电路相同。图1变形电路1 若没有电流表，则将滑动变阻器和电流表换成54AVS图2R基本电路基本电路2 电流表所测电流确为干路电流，电压表所电流表所测电流确为干路电流，电压表所测电压不是路端电压，将电压表电压当做路端电压处理，测电压不是路端电压，将电压表电压当做路端电压处理，误差来源：误差来源：电流表分压电流表分压此电路在电流表内阻已知或电流表内阻比电源远此电路在电流表内阻已知或电流表内阻比电源远小时可用。小时可用。电压表示数越大，即滑动变阻器电阻越大，电流表的电压表示数越大，即滑动变阻器电阻越大，电流表的分压越少，电压表电压越接近路端电压，分压越少，电压表电压越接近路端电压，当电压表滑当电压表滑动变阻器电阻理想化为无穷大时，电流表不再分压，动变阻器电阻理想化为无穷大时，电流表不再分压，电压表示数即为路端电压，电压表示数即为路端电压，所以电源的真实图线应为所以电源的真实图线应为图中的虚线所示。图中的虚线所示。AVS图2R基本电路2 电流表所测电流确为干路电流，电压55AVS图2R误差来源：电流表分压 误差分析方法：电压表实际上测的并不是路端电压而是滑动变阻器两端电压，而在我们的实际操作中我们应“始终认为电压表所测的是路端电压”所以：将线框部分等效为“测量电源”AVS图2R误差来源：电流表分压 56图图2变形电路变形电路 若没有电压表，则将滑动变器和电压表换若没有电压表，则将滑动变器和电压表换成电阻箱，由电流表读数和电阻箱的读数得电阻箱两端成电阻箱，由电流表读数和电阻箱的读数得电阻箱两端的电压，由这个电压和电流表的示数来处理数据，得出的电压，由这个电压和电流表的示数来处理数据，得出的电动势和内电阻的误差与上一电路相同。通常该电路的电动势和内电阻的误差与上一电路相同。通常该电路的数据处理画出线性关系图线，根据图线的斜率和截距的数据处理画出线性关系图线，根据图线的斜率和截距来求解。也可以将此电路中的电阻箱换成两已知电阻，来求解。也可以将此电路中的电阻箱换成两已知电阻，误差同上。误差同上。图示电路图示电路，电压表为内阻很大的电压表，电压表为内阻很大的电压表，R R0 0为内阻已为内阻已知且与电源内阻接近的定值电阻。知且与电源内阻接近的定值电阻。过程：可先闭合过程：可先闭合S1 S1 读出电压表的示数，作为电源电读出电压表的示数，作为电源电动势，再闭合动势，再闭合S2S2，读出电压表的示数，此为路端电压，读出电压表的示数，此为路端电压，后再由内外电阻分压可求也内电阻。后再由内外电阻分压可求也内电阻。图2变形电路 若没有电压表，则将滑动变器和电压表换成电阻箱57测未知电阻测未知电阻R RX X的阻值的阻值测未知电阻RX的阻值581等效替换法等效替换法 连接电路如图实连接电路如图实56所示，所示，R为为 电阻箱，电阻箱，Rx为待测电阻，通过调节为待测电阻，通过调节 电阻箱电阻箱R，使单刀双掷开关，使单刀双掷开关S分别接分别接 1和和2时，电流表中的电流示数相同，时，电流表中的电流示数相同，则表明则表明RxR，即可测出即可测出Rx.图实图实561等效替换法图实56592附加电阻法附加电阻法 连接电路如图实连接电路如图实57所示，所示，R1为一阻值较大的固定电阻，为一阻值较大的固定电阻，Rx为待测电阻为待测电阻 (1)S2断开，闭合断开，闭合S1，调节变，调节变 阻器阻器R，使电流表、电压，使电流表、电压 表都有一个适当读数，记表都有一个适当读数，记 下两表读数下两表读数I1、U1.(2)保持变阻器保持变阻器R不变，再闭合不变，再闭合S2，记下两表的读数，记下两表的读数I2、U2.(3)待测电阻待测电阻Rx .图实图实572附加电阻法图实5760基本电路基本电路 R R1 1R R2 2已知，调节电阻箱，已知，调节电阻箱，使灵敏电流使灵敏电流表表示数为零表表示数为零。根据电阻比。根据电阻比R RX X/R/R0 0=R=R2 2/R/R1 1即可求即可求出出R RX X。变形电路变形电路 调节滑动变阻器，使灵敏电流表示调节滑动变阻器，使灵敏电流表示数为数为0 0，用刻度尺量出滑片左右两侧的变阻线圈，用刻度尺量出滑片左右两侧的变阻线圈长度长度l l1 1和和l l2 2，则由计算，则由计算R RX X。电桥法：电桥法：基本电路 R1R2已知，调节电阻箱，使灵敏电流表表示数为零61半偏法测电表内阻半偏法测电表内阻误差分析：测量值小于真实值对两个滑动变阻器的要求：R0应越大越好 R与电流表内阻相接近半偏法测电表内阻误差分析：测量值小于真实值62实验整合版课件63电阻箱用作电压表电阻箱用作电压表：两电流表电两电流表电两电流表电两电流表电流之差即为电阻箱的电流，此电流之差即为电阻箱的电流，此电流之差即为电阻箱的电流，此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与电阻箱的电阻乘积与支路电流与电阻箱的电阻乘积与支路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流表电流之比即得支路电流表的流表电流之比即得支路电流表的流表电流之比即得支路电流表的内阻。内阻。内阻。内阻。电阻箱当作电流表：电阻箱当作电流表：电压表电压电压表电压电压表电压电压表电压与电阻箱电阻之比为电阻箱电流，与电阻箱电阻之比为电阻箱电流，与电阻箱电阻之比为电阻箱电流，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，即干路电流表与电阻箱电流之差，即干路电流表与电阻箱电流之差，即干路电流表与电阻箱电流之差，即为电压表电流，电压表电压与电压为电压表电流，电压表电压与电压为电压表电流，电压表电压与电压为电压表电流，电压表电压与电压表电流之比为电压表内阻。表电流之比为电压表内阻。表电流之比为电压表内阻。表电流之比为电压表内阻。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64实验整合版课件65