电学实验复习课件

2012.12电学实验（一）电学实验（一）一、伏安法测电阻的原理 根据部分电路欧姆定律根据部分电路欧姆定律 可知，可知，只要测出被测电阻两端的电压只要测出被测电阻两端的电压U和流过该电和流过该电阻的电流阻的电流I，就可求出电阻，就可求出电阻 R 的大小。的大小。二、伏安法测电阻的方法二、伏安法测电阻的方法 1测量电路的选择测量电路的选择 电流表和电压表各一个，知道其内阻的大约值。电流表和电压表各一个，知道其内阻的大约值。内接法内接法 若若 时，选用电流表内接法时，选用电流表内接法。由于该电路中电压表的读数。由于该电路中电压表的读数U表示被测电阻表示被测电阻Rx与电与电流表流表A串联后的总电压，电流表的读数串联后的总电压，电流表的读数I表示通过表示通过Rx的的电流，所以使用该电路所测电阻电流，所以使用该电路所测电阻R测=，比，比真实值真实值Rx大了大了RA.外接法外接法 若若 时，选用电流表的外接时，选用电流表的外接法，如上图所示。由于该电路中电压表的读数法，如上图所示。由于该电路中电压表的读数U表示表示 Rx 两端电压，电流表的读数两端电压，电流表的读数 I 表示通过表示通过 Rx 与与 RV 并联并联电路的总电流，所以使用该电路所测电阻电路的总电流，所以使用该电路所测电阻R测测=，比真实值，比真实值 Rx 略小些。略小些。RX X较大、且满足较大、且满足RX XRA ARx+RARX较小、且满足较小、且满足RXRV大内偏大大内偏大小外偏小小外偏小2控制电路的选择控制电路的选择控制电路分为限流式和分压式两种。控制电路分为限流式和分压式两种。滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、方便性、节能性原则综合考虑，灵活择精确性、方便性、节能性原则综合考虑，灵活择取。取。限流式电路限流式电路分压式电路分压式电路甲U(V)0.00.20.51.01.52.02.53.0I(A)0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215变大变大（3）如图丙所示，用一个定值电阻）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为电动势为3V的电源上。已知流过电阻的电源上。已知流过电阻R的电流的电流是流过灯泡是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡电流的两倍，则流过灯泡b的电流的电流约为约为 A。0.07高考考点：高考考点：灯泡伏安特性曲线的描述灯泡伏安特性曲线的描述 欧姆定律欧姆定律 电阻的串、并联，串联电路的分压作用，并联电阻的串、并联，串联电路的分压作用，并联电路的分流作用电路的分流作用易错点：易错点：第三小问，学生可能会用解析法，那第三小问，学生可能会用解析法，那计算将很复杂，并造成无法求解。计算将很复杂，并造成无法求解。备考提示：备考提示：非线性元件的电压不随电流线性变非线性元件的电压不随电流线性变化，化，本质上是电阻在不断的发生变化，故电本质上是电阻在不断的发生变化，故电路分析时应尽量回避电阻这个物理量的应用。路分析时应尽量回避电阻这个物理量的应用。否则就无法求解。否则就无法求解。例例2、（、（2010重庆）在探究小灯泡的的伏安法测电阻重庆）在探究小灯泡的的伏安法测电阻实验中，所用器材有灯泡实验中，所用器材有灯泡I，量程恰当的电流表，量程恰当的电流表A和和电压表电压表V，直流电源的滑动变阻器，直流电源的滑动变阻器R、电键、电键S等，要等，要求灯泡两端电压从求灯泡两端电压从0开始变化。开始变化。实验中滑动变阻器应采用实验中滑动变阻器应采用_ 接法（接法（“分压分压”或或“限流限流”）某同学已连接如图所示的电某同学已连接如图所示的电路，在连接最后一根导线的路，在连接最后一根导线的c端端到直流电源正极之前，请指出其到直流电源正极之前，请指出其中仅有的中仅有的2个不当之处，并说明个不当之处，并说明如何改正。如何改正。A：B:电键不应闭合，应处于断开状态电键不应闭合，应处于断开状态 滑动变阻器的滑动触头滑动变阻器的滑动触头P位置不当，应将其置于位置不当，应将其置于b端端 分压分压 1.（2011福建理综）某同学在探究规格为福建理综）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：的小电珠伏安特性曲线实验中：在小电珠接入电路前，使用多用电表直在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_档进行测量。（填选项前的字母）档进行测量。（填选项前的字母）A.直流电压直流电压10V B.直流电流直流电流5mA C.欧姆欧姆 100 D.欧姆欧姆 1D 该同学采用图甲所示的电路进行测量。该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中图中R为滑动变阻器（阻值范围为滑动变阻器（阻值范围020,额定额定电流电流1.0A）,L为待测小电珠，为待测小电珠，V为电压表（量为电压表（量程程6V,内阻内阻20k）,A为电流表（量程为电流表（量程0.6A，内阻内阻1）,E为电源为电源(电动势电动势8V,内阻不内阻不),S为为开关。开关。.在实验过程中，开关在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最应置于最_端（填端（填“左左”或或“右右”）左左.在实验过程中，已知各元器件均无故障，在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关但闭合开关S后，无论如何调节滑片后，无论如何调节滑片P，电压，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是表和电流表的示数总是调不到零，其原因是_点至点至_点的导线没有连接好；（图甲中点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线的黑色小圆点表示接线 点，并用数字标记，空点，并用数字标记，空 格中请填写图甲中的数格中请填写图甲中的数 字，如字，如“2点至点至3点点”的导的导 线）线）15.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而作电压的增大而_。（填。（填“不变不变”、“增大增大”或或“减小减小”）增大增大2(2012深圳调研深圳调研)有一个额定电压为有一个额定电压为2.8 V，功率约，功率约为为0.8 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线，有下列器材供选用：图线，有下列器材供选用：A电压表电压表(03 V，内阻，内阻6 k)B电压表电压表(015 V，内阻，内阻30 k)C电流表电流表(03 A，内阻，内阻0.1)D电流表电流表(00.6 A，内阻，内阻0.5)E滑动变阻器滑动变阻器(10，5 A)F滑动变阻器滑动变阻器(200，0.5 A)G蓄电池蓄电池(电动势电动势6 V，内阻不计，内阻不计)(1)用如图所示的电路进行测量，电压表应选用用如图所示的电路进行测量，电压表应选用_，电流表应选用电流表应选用_滑动变阻器应选用滑动变阻器应选用_(用序号字用序号字母表示母表示)ADE2.2.有一个额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡 (2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示由图线可求得此灯泡在正常工作时的电所示由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为阻为_102.2.有一个额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡 (3)若将此灯泡与电动势若将此灯泡与电动势6 V、内阻不计的电源、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为_的电阻的电阻11.23某电压表的内阻在2050k之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材：待测电压表待测电压表v(量程量程3V);电流表电流表A1(量程量程200 A)；电流表电流表A2(量程量程5mA)；电流表电流表A3(量程量程0.6A)；滑动变阻器滑动变阻器R（最大阻值（最大阻值1k）；）；电源电源E（电动势（电动势4V）；电键）；电键S。所提供的电流表中，应选用所提供的电流表中，应选用_(填写字母代号填写字母代号)。为了尽量减小误差，要求测多组数据，画出符合要求为了尽量减小误差，要求测多组数据，画出符合要求的实验电路）。的实验电路）。A1AV电学实验（二）电学实验（二）例例1、学生用安培计和伏特计测干电池的电动势和内阻、学生用安培计和伏特计测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围时，所用滑动变阻器的阻值范围020，连接电路，连接电路的实物图如所示：的实物图如所示：（1）（多选题）该学生接线中错误的和不规范的做）（多选题）该学生接线中错误的和不规范的做法是（法是（）A.滑动变阻顺器不起变阻用途滑动变阻顺器不起变阻用途 B.安培计接线有错安培计接线有错 C.伏特计量程选用不当伏特计量程选用不当 D.伏特计接线有错伏特计接线有错（2）在方框里画出这个实验）在方框里画出这个实验的正确电路图。的正确电路图。AB例例2、(1)若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的是若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的是_，测量结果为测量结果为_(2)若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的是若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的是_，测量结果为测量结果为_(3)若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的是若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的是_，测，测量结果为量结果为_(4)若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：该依次为：_，_;_.(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到全部测量结束后，应将选择开关拨到_或者或者_(6)无论用多用电表进行何种测量无论用多用电表进行何种测量(限于直流限于直流)，电流都应该从，电流都应该从_色表笔经色表笔经_插孔流入电表插孔流入电表直流电压直流电压1.25 V 直流电流直流电流50mA1700电阻电阻改用改用“1 k”倍率，重新调零倍率，重新调零 将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线 读出指针所指刻度，再乘以倍率，得测量值读出指针所指刻度，再乘以倍率，得测量值 OFF 交流电压最高挡位置交流电压最高挡位置 红红正正例例3、在、在“测定金属的电阻率测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为金属丝的电阻大约为5，先用伏安法测出金属丝的电阻，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.(1)从图中读出金属丝的直径为从图中读出金属丝的直径为_mm.(2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：A.电压表电压表03V,内阻内阻10k B.电压表电压表015 V,内阻内阻50k C.电流表电流表00.6A,内阻内阻0.05 D.电流表电流表03A，内阻，内阻0.01 E.滑动变阻器，滑动变阻器，010 F.滑动变阻器，滑动变阻器，0100要求较准确地测出其阻值，电压表应选要求较准确地测出其阻值，电压表应选_，电流表应选，电流表应选_，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选_.(填序号填序号)0.680ACE1.用电流表和电压表测定电池的电动势用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻和内电阻r，所，所用的电路如图所示，一位同学测得六组数据如下表中所用的电路如图所示，一位同学测得六组数据如下表中所示。示。(1)试根据这些数据在图中作出试根据这些数据在图中作出U-I 组别 I(A)U(V)1 0.12 1.37 2 0.20 1.32 3 0.31 1.24 4 0.32 1.18 5 0.50 1.10 6 0.57 1.05 1.450.70342.某同学利用多用电表做了以下实验某同学利用多用电表做了以下实验:使用多用电表测电阻使用多用电表测电阻,主要实验步骤如下主要实验步骤如下把选择开关扳到把选择开关扳到“100”的欧姆挡上；的欧姆挡上；把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小；偏转较小；换用换用“10”的欧姆档，随即记下欧姆数值；的欧姆档，随即记下欧姆数值；把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕。实验完毕。这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆，那么这个学生在实验中有哪些操作是错误的？（三个手碰表笔的金属杆，那么这个学生在实验中有哪些操作是错误的？（三个错误）错误）错误一：错误一：错误二：错误二：错误三：错误三：换用换用“10”的欧姆挡，应该换用的欧姆挡，应该换用“1K”的欧姆挡。的欧姆挡。换挡后没有进行欧姆调零。换挡后没有进行欧姆调零。使用完后没有将选择开关转到使用完后没有将选择开关转到“OFF”或交流电压最高挡。或交流电压最高挡。3.(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几千欧的电阻用多用表的欧姆挡测量阻值约为几千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择为选择开关，开关，P为欧姆挡调零旋钮把你认为正确步骤前的为欧姆挡调零旋钮把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上字母按合理的顺序填写在下面的横线上a将两表笔短接，调节将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡使指针对准刻度盘上欧姆挡的的0刻度，断开两表笔刻度，断开两表笔b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的的阻值后，断开两表笔阻值后，断开两表笔C.旋转旋转S使其尖端对准欧姆挡使其尖端对准欧姆挡1 kd旋转旋转S使其尖端对准欧姆挡使其尖端对准欧姆挡100e旋转旋转S使其尖端对准交流使其尖端对准交流500 V挡挡,并拔出两表笔并拔出两表笔 将正确步骤按合理的顺序为将正确步骤按合理的顺序为 d a b e3.(1)根据图所示指针位置，此被测电阻的阻值约根据图所示指针位置，此被测电阻的阻值约_3000(2)下述关于多用电表欧姆挡测电阻的说法正确的是下述关于多用电表欧姆挡测电阻的说法正确的是()A测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率拨至倍率 较小的挡位，重新调零后测量较小的挡位，重新调零后测量B测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影 响测量结果响测量结果C测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零ACD4某同学测绘标有某同学测绘标有“4.8 V,0.3 A”小电珠的电功率随小电珠的电功率随电压变化的图象，要使小电珠两端电压从电压变化的图象，要使小电珠两端电压从0至至4.8 V连连续变化续变化,为了使测量尽可能地准确，除了导线和开关为了使测量尽可能地准确，除了导线和开关外外,可供选择的仪器还有可供选择的仪器还有()A电流表：量程电流表：量程00.6 A，内阻约为，内阻约为1 B电流表：量程电流表：量程03 A，内阻约为，内阻约为0.2 C电压表：量程电压表：量程06 V，内阻约为，内阻约为2 kD电压表：量程电压表：量程015 V，内阻约为，内阻约为4.5 kE滑动变阻器：阻值范围滑动变阻器：阻值范围020，额定电流，额定电流2 AF滑动变阻器：阻值范围滑动变阻器：阻值范围02 k，额定电流，额定电流0.5 AG电池组：电动势电池组：电动势6 V，内阻约为，内阻约为1(1)选用的器材代号为选用的器材代号为 ；ACEG(2)画出电路图；(3)根据根据实验测量的数据描出量的数据描出PU图线，如下，如下图所所示，示，则小小电珠在珠在1.5 V电压下的下的电阻阻值R_.2.25伏安法测电阻的伏安法测电阻的两种控制电路两种控制电路伏安法测电阻的电路图伏安法测电阻的电路图RXVARXAVRXAVRXAV限流式电路，安培表外接法限流式电路，安培表外接法限流式电路，安培表内接法限流式电路，安培表内接法分压式电路，安培表内接法分压式电路，安培表内接法分压式电路，安培表外接法分压式电路，安培表外接法 1.1.1.1.在限流式电路和分压式电路中待测电阻的电压的变在限流式电路和分压式电路中待测电阻的电压的变在限流式电路和分压式电路中待测电阻的电压的变在限流式电路和分压式电路中待测电阻的电压的变 化范围如何？化范围如何？化范围如何？化范围如何？2.2.2.2.在限流式电路和分压式电路中，滑动变阻器的阻值在限流式电路和分压式电路中，滑动变阻器的阻值在限流式电路和分压式电路中，滑动变阻器的阻值在限流式电路和分压式电路中，滑动变阻器的阻值 与待测电阻相比大一些调节方便还是小一些调节方与待测电阻相比大一些调节方便还是小一些调节方与待测电阻相比大一些调节方便还是小一些调节方与待测电阻相比大一些调节方便还是小一些调节方 便？便？便？便？4.4.4.4.什么情况下滑动变阻器采用限流式电路？什么情况什么情况下滑动变阻器采用限流式电路？什么情况什么情况下滑动变阻器采用限流式电路？什么情况什么情况下滑动变阻器采用限流式电路？什么情况 下采用分压式电路？下采用分压式电路？下采用分压式电路？下采用分压式电路？3.3.3.3.在限流式电路和分压式电路中，在合上开关以前，在限流式电路和分压式电路中，在合上开关以前，在限流式电路和分压式电路中，在合上开关以前，在限流式电路和分压式电路中，在合上开关以前，滑动变阻器的触头应处于什么位置？滑动变阻器的触头应处于什么位置？滑动变阻器的触头应处于什么位置？滑动变阻器的触头应处于什么位置？控制电路控制电路R RX X分压式电路分压式电路R RX X限流式电路限流式电路 例例1.1.用伏安法测量金属导线的电阻用伏安法测量金属导线的电阻R R，试把图中给出的，试把图中给出的器材连接成测量器材连接成测量R R的合适的电路。图中安培表的量程为的合适的电路。图中安培表的量程为0.6A,0.6A,内阻接近内阻接近1 1,伏特表的量程为伏特表的量程为3V,3V,内阻为内阻为5K;5K;电源的电动势为电源的电动势为6V6V，变阻器的阻值为，变阻器的阻值为020020。在闭合电。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大,可用限流接法，画出电路图如下：可用限流接法，画出电路图如下：+-RXAV+例例2.2.有个电阻有个电阻R Rx x,其阻值大约是其阻值大约是25k,25k,可供选择的器材是可供选择的器材是:电流表电流表A A1 1(0-100A,2k)(0-100A,2k)电流表电流表A A2 2(0-500A,300)(0-500A,300)电压表电压表V V1 1(0-10V,100k(0-10V,100k）电压表电压表V V2 2(0-50V,500K(0-50V,500K）直流稳压电源直流稳压电源 E E（15V15V，1A1A）滑动变阻器滑动变阻器 R(1k,1W)R(1k,1W)电键电键K K和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准 确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。解：解：解：解：控制电路的选择控制电路的选择控制电路的选择控制电路的选择 由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑动变阻器必须用分压式接法。动变阻器必须用分压式接法。动变阻器必须用分压式接法。动变阻器必须用分压式接法。若电压表选若电压表选若电压表选若电压表选V V V V2 2 2 2（50V50V50V50V），因为电源电压），因为电源电压），因为电源电压），因为电源电压15V15V15V15V不足其量程不足其量程不足其量程不足其量程的的的的1/31/31/31/3，所以电压表应选，所以电压表应选，所以电压表应选，所以电压表应选V V V V1 1 1 1（10V10V10V10V）。）。）。）。电压表、电流表的选择电压表、电流表的选择电压表、电流表的选择电压表、电流表的选择p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后谢谢你的到来学习并没有结束，希望大家继续努力Learning Is Not Over.I Hope You Will Continue To Work Hard演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日