电 学 实 验(高中)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,电 学 实 验,2024/9/21,1,uschool.org,电学实验涉及的常用方法,一、伏安法,1,、选表,（,1,）莫超过量程,（,2,）偏转要尽量大，至少为满量程的,1/3,2,、安培表的内外接,内接,外接,三、控制电路的选择：分压或限流,R,x,R,E,r,=0,限流接法,大人管小孩,R,x,R,E,r,=0,分压接法,小孩管大人,两者的重要区别：,R,x,的电压范围不同。,替代法：,1,、在右图中，,S,接,1,，记下,电流值,I,;,S,接,2,，调节,R,，使电流,值仍为,I,，则,Rx,=,R,1,R,x,R,A,S,2,类比思想：如何利用电压表来设计替代法电路,注意步骤的顺序。,实验原理图：,G,R,1,R,2,S,2,S,1,实验步骤：,1,、按图接线，图中,R,1,为滑动变阻器、,R,2,为电阻箱，电源为蓄电池，内阻可以不计。,G,R,1,R,2,S,2,S,1,2,、先合下,S,1,，,调节,R,1,使电流表指针满偏,.,3,、再合下,S,2,，,保持电阻,R,1,不变，调节,R,2,使电流表指针半偏，记下,R,2,的值,.,4,、若,R,1,100,R,2,，,则认为,Rg,=,R,2,注意事项：,1,、,R,2,必须用电阻箱，电阻箱的选择，只要它能调出与电流表内阻相当的电阻即可；,2,、,R,1,可以用滑动变阻器,也可以用大阻值的电阻箱。当电阻箱接入时,维持总电流几乎不变是至关重要的，因为这时才可以说两条支路上各有一半电流。为此：,R,1,的实际阻值应远大于电流表的内阻（,R,1,100,R,2,）,才能做到总电流几乎不变。,3,、 需要注意的是，,R,1,的大小不是由选用滑动变阻器的阻值大小决定，而是由下式决定：,在实验中，,Ig,、,Rg,都是一定的，为保证,R,1,100,R,2,，,因此电源电动势应尽量选大一点好。,4,、在调节电阻箱时，电阻,R,1,不应变化。,半偏法测量电压表电阻,1.,按右图接线，图中,R,0,为电阻箱,.,S,R,0,V,a,b,R,2.,先合下,S,1,，,调节,R,0,=0,，,再调节,R,使电压表指针满偏,.,3.,保持变阻器电阻,R,不变，调节,R,0,使电压表指针半偏,记下,R,0,的值,.,4.,若,R,0,R,，,有,R,V,=,R,0,一般情况,R,测量,R,真实,课 本 基 本 实 验,目标：,1,、掌握两种仪器的与原理及使用：螺旋测微器和万用电表,2,、学会,：（,1,）在伏安法的指导下，对,测金属丝电阻率,和,测小灯泡伏安特性曲线,的实验设计,（,2,）在全电路欧姆定律的指导下，对,测电源的电动势和内电阻,的实验设计,3.,在课本实验原理的指导下，对实验能进行变通,测金属丝的电阻率,一、实验原理：,原理：用毫米刻度尺测一段金属导线的长度,l,，用螺旋测微器测量导线的直径,d,，用伏安法测导线的电压,U,和电流,I,，根据电阻定律,_,，金属的电阻率为,_.,二、实验主要步骤,1,、 用螺旋测微器在铜丝的同一位置，测定它的直径三次，并求出其平均值,d,。,2,、 用米尺测量三次接入电路的铜丝的长度，并求出其平均值,l,。,C,、 按图所示实验电路，用伏安法测定铜丝的电阻，并求出其平均值,R,。,D,、根据电阻率公式计算铜的电阻率。,螺旋测微器,一、结构：,小砧,框架,测微螺杆,固定刻度,可动刻度,旋钮,微调旋钮,0.900,1,、螺旋测微器测,d,：,在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图所示，可知该金属丝的直径,d,_mm,7.881,7.881,10,-3,螺旋测微器的读数为,_mm,_m,5,有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示此金属材料重约,1,2 N,，长约为,30 cm,，电阻约为,10,已知这种金属的电阻率为，密度为因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积,S,0,，现有如下器材可选：,A,毫米刻度尺,B,螺旋测微器,C,电流表（,600 mA,1. 0) D,电流表（,3 A,0. 1),E,电压表（,3 V,6,k,) F,滑动变阻器（,2 0,0. 5 A),G,滑动变阻器（,10 0,2 A) H,蓄电池（,6 V,0.05),I,开关一个，带夹子的导线若千,(1),除待测金属管线外，还应选用的器材有,（只填代号字母）,(2),实验中要测量的物理量有：,，计算金属管,线内部空间截面积,S,0,的表达式为,S,0,=,。,a,a,测小灯泡的伏安特性曲线,一,、实验原理：伏安法,二、电路图,例,1.,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“,6V,，,3W”,，,其他选择的器材有：,电压表,V,1,（,量程,6V,，,内阻,20K,）,电压表,V,2,（,量程,20V,，,内阻,60K,）,电流表,A,1,（,量程,3A,，,内阻,0.2,）,电流表,A,2,（,量程,0.6A,，,内阻,1,）,滑动变阻器,R,1,（,01000,，,0.5A,）,滑动变阻器,R,2,（,020,，,2A,）,学生电源,E,（,68V,）,开关,S,及导线若干。,实验中要求电压表在,06V,范围内读取并记录下,12,组左右不同的电压值,U,和对应的电流值,I,，,以便绘出伏安特性曲线，在上述器材中，电流表应选用,，变阻器应选用,，并画出实验原理图。,（,04,上海）、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大,.,某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（,I,和,U,分别表示小灯泡上的电流和电压）：,I/A,0.12,0.21,0.29,0.34,0.38,0.42,0.45,0.47,0.49,0.50,U/V,0.20,0.40,0.60,0.80,1.00,1.20,1.40,1.60,1.80,2.00,（,1,）画出实验电路图,.,可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围,010,电源、小灯泡、电键、导线若干,.,（,2,）在右图中画出小灯泡的,U,I,曲线,.,（,3,）如果某一电池的电动势是,1.5V,内阻是,2.0.,问,:,将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少,?,（简要写出求解过程,;,若需作图,可直接画在第（,2,）小题的方格图中）,实验 测定电源电动势和内阻,图,1,一、实验原理：闭合电路欧姆定律,U,I,O,图,2,变化一：,R,E,，,r,E=,U+Ur,/R,1/U,1/R,O,图,3,变化二：,E=,I(R+r+R,A,),1/I,R,O,变化三：,A,1,A,2,I,1,I,2,O,题型,1.,多用表刻度及读数问题,.,多用表面板上的刻度线的特点：,.,直流电流,(,压,),刻度线都是均匀的,可以共用同一刻度线,., .,电阻刻度线和交流电压刻度线都是不均匀的,.,.,电阻刻度线上的零欧姆刻度与直流电,流刻度线上的最大刻度相对应,.,(2).,多用电表的读数原则,.,选择开关拨到电压、电流档位时,应再估读一位；而选择开关拨到电阻挡位时,不用估读,.,.,注意用有效数字来表示,.,档位选择,V10,A0.5,V2.5,RX10,RX1K,题型,2,：用多用表测电流,(,电压,),：,多用表可测量交、直流电流,也可测量交、直流电压,.,测电流,(,电压,),时,应将选择开关旋转到相应的电流,(,电压,),挡,内部电路接通,.,此时应将红表笔接外电源正极、黑表笔接外电源负极,.,此时电流方向为：,红表笔流进,黑表笔流出,.,关于多用电表的下列说法中，正确的是,( ),A,、用多用电表测电压时，电流从红表笔流进多用电表,B,、用多用电表测电阻时，电流从红表笔流出多用电表,C,、用多用电表测电压时，电流从黑表笔流进多用电表,D,、用多用电表测电阻时，电流从黑表笔流出多用电表,题型,3,：用多用表欧姆档测量电阻,.,定机械零点,.,插红黑表笔,.,选欧姆档位,.,调欧姆零点,.,测电阻读值,.,拔表笔脱档,.,用多用电表测电阻的注意事项,测电阻时,待测电阻要跟别的元件和电源断开,.,不能用手接触表笔的金属杆,.,合理选择欧姆档的量程,使指针尽量指在表盘中间位置附近,.,若发现指针偏转角度过小,说明待测电阻阻值较大,应改选较大的档位,.,换欧姆档量程时,一定要重新进行电阻调零,.,