很全很实用高中物理电学实验总结

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,*,高中物理电学实验,考情分析：,一、高考分析,电学实验占据着相当重要的地位，考试大纲要求的实验有19个，其中10-17个均为电学实验。可见高考实验在电学中的地位非同一般,。,根据我对高考试卷的分析，题型总结如下：,1、关于电阻测量。几乎年年考，其中伏安法测电阻最多，涉及到选表，设计电路，连实物图，误差分析以及描绘各种电性曲线等。,2、测电源电动势和内阻。容易考查，涉及到选表，设计电路，误差分析，曲线分析等。,3、改装电表。教难，基本上不单独考查，结合在1.2中考查。涉及到计算。,4、电子仪器的使用。 13年考查多用电表和示波器的读数和使用,5、传感器及探究性电路设计。近几年出现较频繁，要学会读题，正确分析。,主讲部分：,1、电表及电表的改装,2、测量电源电动势机器内阻,（主要分析原理、图像及误差，总结解题方法）,一、电表、电表的改装,1.灵敏电流表G,（1）三个主要参数,内阻R,g,:电流表线圈的电阻，大约几欧到几十欧。,满偏电流I,g,:指针批转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安。,满偏电压U,g,:电流表通过I,g,时两端的电压，大约零点几伏。,（2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知,U,g,=I,g,R,g,注意：电表就是电阻。,U,g,G,R,g,I,g,2.电压表,（1）电压表的改装,电流表G 的电压量程U,g,=I,g,R,g,，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R分去多余的电压U-U,g,，电阻R叫分压电阻。,U,g,G,R,g,I,g,U-Ug,R,（2）电压表的内阻：Rv=Rg+R,I,3.电流表的改装,电流表G 的电压量程U,g,=I,g,R,g,，当改装成量,程为I的电流表时，应并联一个电阻R分去多余的电流I-I,g,，电阻R叫分流电阻。,R,I-I,g,U,g,G,R,g,I,g,（2）电流表的内阻：R,A,=R,g,R/(R+R,g),4.电流表改装成欧姆表,原理：闭合电路的欧姆定律,如图所示，当红、黑表笔短接时，调节R，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。这时有：,当两表笔间接入电阻Rx时，电流表的电流为：,G,+,R,E r,红表笔,黑表笔,Rx,G,+,R,E r,红表笔,黑表笔,当Rx改变时，Ix随着改变，将电流表表盘上Ix处标上对应的Rx值，就构成了欧姆表。,中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R,中,R,内,R+Rg+r,因Ix与Rx 不是线性关系，欧姆表表盘刻度不均匀。,G,+,R,E r,红表笔,黑表笔,Rx,4使用万用电表欧姆挡测电阻时：,测量前应检查指针是否停在“,”刻度线的“”处；,每一次换档位，都要重新进行一次“欧姆调零”；,在外电路，电流是从黑表笔流经被测电阻到红表笔的。,测量时，若指针偏转很小(靠近附近)，应换倍率较大的档位再测。,以上做法正确的是（ ）,ABCD,实验目的,(1)掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法.,(2)学会用U-I图线处理数据的方法.,测定电源的电动势和内阻,实验原理,闭合电路欧姆定律,E=U+Ir,通过改变多次滑动变阻器的阻值（外电阻），测出相应的外电压（伏特表读数）、电流（安培表读数），利用解方程的办法或图象法求得电动势和内阻。,A,V,K,E,r,实验数据处理,1.代数法,从而计算出：,A,V,K,E,r,实验数据处理,2.图像法,根据,E=U+Ir,U=E-Ir,I,U,A,B,电动势E,短路电流,纵坐标可以不从0开始,电源的伏安特性曲线,A,V,K,E,r,斜率k绝对值=r,误差分析,1、本实验中，存在的,系统误差,是由于,电压表的分流,引起。,U,I,测量值,真实值,2、由U-I图线可知，该实验的测量结果将导致电源的电动势,E,和内阻,r,都,偏小,。,I,真,I,v,A,V,K,E,r,I,测,A,V,K,E,r,A,V,K,E,r,实验初步变形,为什么实验不使用右图的电路测量？,想一想,假设是理想电表，两个电路图是一样的,对于内阻比较大的电源，使用右图,误差分析,A,V,K,E,r,1、本实验中，存在的,系统误差,是由于,电流表的分压,引起。,U,I,测量值,真实值,2、由U-I图线可知，该实验的测量结果将导致电源的内阻,r偏大,，但电动势,E,测,=E,真,U,外,U,测,U,A,训练题1,09安徽21.II分 用右图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值,R,0,起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：,（a）电流表（量程0.6A、3A）；,（b）电压表（量程3V、15V）；,（c）定值电阻（阻值1、额定功率5W）；,（d）定值电阻（阻值10、额定功率10W）；,（e）滑动变阻器（阻值范围010、额定电流2A）；,（f）滑动变阻器（阻值范围0100、额定电流1A)。,那么,要正确完成实验，电压表的量程应选择_V，电流表的量程应选择_A；,R,0,应选择_的定值电阻，,R,应选择阻值范围是_的滑动变阻器。,引起该实验系统误差的主要原因是_。,A,V,E,S,R,R,0,还有其他方法测电源的电动势和内阻吗？,想一想,训练题2,09北京21) 某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势,E,和内电阻,r,，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为999.9，可当标准电阻用）、一只电流表（量程,Ig,=0.6A，内阻,rg,=0.1）和若干导线。,请根据测定电动势,E,和内电阻,r,的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。,A,实验高级变形,1.利用电阻箱和电流表测电源电动势和内阻,接通开关，逐次改变电阻箱的阻值,R,，读出与,R,对应的电流表的示数,I,，并作记录。当电阻箱的阻值,R,=2.6时，其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时，首先计算出每个电流值,I,的倒数，再制作坐标图，如图6所示，图中已标注出了的几个与测量对应的坐标点。请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6上。,在图6上把描绘出的坐标点连成图线。,根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势,E,=_V，内电阻,r,=_。,图5,A,0,0.2,0.4,0.6,R,/,/,A,-1,1,I,6,5,4,3,2,1,O,4,1,2,3,5,-1,图6,R,/,/,A,-1,1,I,6,5,4,3,2,1,O,4,1,2,3,5,-1,图6,截距的绝对值=r,-2,斜率k=E,还有其他方法测电源的电动势和内阻吗？,想一想,2.利用电阻箱和电压表测电源电动势和内阻,/V,-1,/,-1,斜率k=r/E,截距=1/E,K,E,r,A,V,R,3.用电流表和定值电阻代替电压表来测定电动势和内阻。,K,E,r,A,2,A,1,R,R,0,训练题4,09海南14图l是利用两个电流表A,1,和,A2,测量干电池电动势,E,和内阻,r,的电路原理图。图中S为开关,R,为滑动变阻器，固定电阻,R,l,和A,1,内阻之和为l0000（比,r,和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A,2,为理想电流表。,按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线。,+,E,，,r,A,S,A,2,R,A,A,1,R,1,图2,A,1,A,2,E,r,S,R,1,R,b,c,a,图1,在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至_（填“,a,端”、“中央”或“,b,端”）。,闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端,c,至某一位置，读出电流表A,1,和A,2,的示数,I,1,和,I,2,。多次改变滑动端,c,的位置，得到的数据为,I,1,（mA）,0.120,0.125,0.130,0.135,0.140,0.145,I,2,（mA）,480,400,320,232,140,68,在图3所示的坐标纸上以,I,1,为纵坐标、,I,2,为横坐标画出所对应的,I,1,-,I,2,曲线。,利用所得曲线求得电源的电动势,E,=_V，内阻,r,=_。（保留两位小数),该电路中电源输出的短路电流,I,m,=,A。,I,1,/mA,0.160,0.150,0.140,0.130,0.120,0.110,0,100,200,300,400,500,I,2,/mA,图3,4.用电压表和定值电阻代替电流表来测定电动势和内阻。,K,E,r,A,V,R,K,E,r,V,1,R,V,2,R,0,训练题,09重庆22硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用下图所示电路探究硅光电池的路端电压,U,与总电流,I,的关系。图中,R,0,为已知定值电阻。电压表视为理想电压表。,请根据上左图用笔画线代替导线将上右图中的实验器材连接成实验电路。,V,1,V,2,+,S,硅光,电池,R,R,0,V,1,V,2,+,硅光,电池,S,R,R,0,若电压表V,2,的读数为,U,0,，则,I,=_。,实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量到该电池的,U-I,曲线,a,，见下图。由此可知电池内阻_（填“是”或“不是”）常数，短路电流为_mA，电动势为_V。,实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得,U-I,曲线,b,，见下图。当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V，则实验二中外电路消耗的电功率为_mW（计算结果保留两位有效数字）。,