高三物理二轮专题突破 倒数第1天 物理实验 （二）课件

倒数第1天 物理实验 (二)必记热点知识 1.多用电表多用电表(1)正确使用正确使用电流的流向：由于使用多用电表时不管测量项目是什么，电流的流向：由于使用多用电表时不管测量项目是什么，电流都要从电表的电流都要从电表的“”插孔插孔(红表笔红表笔)流入，从流入，从“”插孔插孔(黑表笔黑表笔)流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔接的是黑表笔，负极接的是红表笔.要区分开要区分开“机械零点机械零点”与与“欧姆零点欧姆零点”：“机械零点机械零点”在在表盘刻度左侧表盘刻度左侧“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮是欧姆挡的调零旋钮.选倍率：测量前应根据估计阻值选用适当的挡位选倍率：测量前应根据估计阻值选用适当的挡位.由于欧由于欧姆挡刻度的非线性，使用欧姆挡测电阻时，表头指针偏转姆挡刻度的非线性，使用欧姆挡测电阻时，表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常只使用表盘中间一段刻度过大或过小都有较大误差，通常只使用表盘中间一段刻度范围范围( R中中4R中中)为测量的有效范围，譬如，为测量的有效范围，譬如，J0411型多用电型多用电表欧姆挡的表欧姆挡的R中中15 ，当待测电阻约为，当待测电阻约为2 k时，则应选用时，则应选用100 挡挡.(2)注意问题注意问题在使用前，应观察指针是否指向电流表的零刻度线，若有在使用前，应观察指针是否指向电流表的零刻度线，若有偏差，应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝，使指针指偏差，应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝，使指针指在电流表的零刻度；在电流表的零刻度；测电阻时，待测电阻须与其他元件和电源断开，不能用手测电阻时，待测电阻须与其他元件和电源断开，不能用手接触表笔的金属杆；接触表笔的金属杆；合理选择欧姆挡的量程，测量时使指针尽量指在表盘中央合理选择欧姆挡的量程，测量时使指针尽量指在表盘中央位置附近；位置附近；换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行欧姆调零，才换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行欧姆调零，才能进行测量；能进行测量；读数时，应将表针示数乘以选择开关所指的倍率；读数时，应将表针示数乘以选择开关所指的倍率；测量完毕时，要把表笔从测试孔中拔出，选择开关应置于测量完毕时，要把表笔从测试孔中拔出，选择开关应置于交流电压最高挡或交流电压最高挡或“OFF”挡，若长时间不用时，还应把电挡，若长时间不用时，还应把电池取出池取出.2.测定金属的电阻率测定金属的电阻率(1)实验原理实验原理用毫米刻度尺测一段金属丝的长度用毫米刻度尺测一段金属丝的长度l，用螺旋测微器测导线的，用螺旋测微器测导线的直径直径d，用伏安法测导线的电阻，用伏安法测导线的电阻R，根据电阻定律，根据电阻定律 可求可求金属丝的电阻率金属丝的电阻率(2)电流表的内、外接法电流表的内、外接法在伏安法测电阻的实验中，若在伏安法测电阻的实验中，若 选用电流表外接电路；选用电流表外接电路；若若 选用电流表内接电路选用电流表内接电路.(3)控制电路的选择控制电路的选择如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分压式接法用分压式接法(如图如图1所示所示).图图1用电器的电压或电流要求从零开始连续可调用电器的电压或电流要求从零开始连续可调.要求用电器的电压或电流变化范围大，但滑动变阻器的要求用电器的电压或电流变化范围大，但滑动变阻器的阻值小阻值小.采用限流接法时控制不住，电表总超量程，用电器总超采用限流接法时控制不住，电表总超量程，用电器总超额定值额定值.在安全在安全(I滑额滑额够大，仪表不超量程，用电器上的电流、电压不够大，仪表不超量程，用电器上的电流、电压不超额定值，电源不过载超额定值，电源不过载)、有效、有效(调节范围够用调节范围够用)的前提下，若的前提下，若RxR0，原则上两种电路均可采用，但考虑省电、电路结构，原则上两种电路均可采用，但考虑省电、电路结构简单，可优先采用限流接法简单，可优先采用限流接法(如图如图2所示所示)；而若；而若RxR0，则只，则只能采用分压电路能采用分压电路.图图2(4)注意事项注意事项本实验中待测金属丝的电阻值较小，为了减小实验的系统本实验中待测金属丝的电阻值较小，为了减小实验的系统误差，必须采用电流表外接法；误差，必须采用电流表外接法；实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成主线路，然后再把电电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成主线路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端；压表并联在待测金属丝的两端；闭合开关之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻闭合开关之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置；值最大的位置；在用伏安法测电阻时，通过待测金属丝的电流在用伏安法测电阻时，通过待测金属丝的电流I的值不宜过的值不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度过高，造成其电大，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度过高，造成其电阻率在实验过程中增大；阻率在实验过程中增大；求求Rx的平均值可用两种方法：第一种是算出各次的测量值，的平均值可用两种方法：第一种是算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用再取平均值；第二种是用UI图线的斜率来求出图线的斜率来求出.若采用图象若采用图象法，在描点时要尽量使点间的距离拉大一些，连线时要让各法，在描点时要尽量使点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线两侧，个别明显偏离直线较远的点不予考点均匀分布在直线两侧，个别明显偏离直线较远的点不予考虑虑.3.描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线(1)实验原理实验原理恒定电阻的伏安特性曲线是直线，而小灯泡灯丝的电阻随恒定电阻的伏安特性曲线是直线，而小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，故其伏安特性曲线为曲线温度的升高而增大，故其伏安特性曲线为曲线.用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组端的电压，测出多组(U、I)值后，在值后，在UI坐标系中描出对应点，坐标系中描出对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来用一条平滑的曲线将这些点连接起来.就得到小灯泡的伏安特就得到小灯泡的伏安特性曲线性曲线.(2)电路设计电路设计(如图如图3所示所示).实验中，小灯泡两端的电压要求从零开始变化，滑动变阻实验中，小灯泡两端的电压要求从零开始变化，滑动变阻滑动变阻器应采用分压式接法滑动变阻器应采用分压式接法.实验中，被测小灯泡电阻一般很小实验中，被测小灯泡电阻一般很小(几欧或十几几欧或十几欧欧)，电路采用电流表外接法，电路采用电流表外接法.(3)注意事项注意事项本实验需作出本实验需作出IU图线，要求测出一组包括零在内的电压图线，要求测出一组包括零在内的电压值、电流值，因此滑动变阻器要采用分压式接法；值、电流值，因此滑动变阻器要采用分压式接法；图图3因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法；接法；开关闭合后，调节滑动变阻器滑片的位置，使小灯泡的电开关闭合后，调节滑动变阻器滑片的位置，使小灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值时，读取一次压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值时，读取一次电流值；调节滑片时应注意电压表的示数不能超过小灯泡的电流值；调节滑片时应注意电压表的示数不能超过小灯泡的额定电压；额定电压；在坐标纸上建立坐标系，横、纵坐标所取的分度比例应该在坐标纸上建立坐标系，横、纵坐标所取的分度比例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸.连线一定要用连线一定要用平滑的曲线，而不能画成折线平滑的曲线，而不能画成折线.4.测定电池的电动势和内阻测定电池的电动势和内阻(1)由闭合电路欧姆定律：由闭合电路欧姆定律：EUIr，只要测出两组，只要测出两组U、I值，值，就可以列方程组求出就可以列方程组求出E和和r.由于电源的内阻一般很小，为减小测量误差，常采用图由于电源的内阻一般很小，为减小测量误差，常采用图4甲所甲所示的电路，而不用图乙所示电路示的电路，而不用图乙所示电路.图图4(2)仪器及电路的选择仪器及电路的选择电压表量程：根据测量电源的电动势的值选取，如测两节电压表量程：根据测量电源的电动势的值选取，如测两节干电池，电压表应选干电池，电压表应选03 V量程量程.电流表量程，因要求流过电源的电流不宜过大，一般选电流表量程，因要求流过电源的电流不宜过大，一般选00.6 A量程量程.滑动变阻器的选取：阻值一般为滑动变阻器的选取：阻值一般为1020 .(3)数据处理数据处理改变改变R的值，测出多组的值，测出多组U、I值，作出值，作出UI图图线，如图线，如图5所示，图线与所示，图线与U轴交点的纵坐标轴交点的纵坐标即为电源电动势，图线斜率的绝对值即为电即为电源电动势，图线斜率的绝对值即为电源内阻源内阻.由于电源的内阻很小，即使电流有较大的变化，路端电压变由于电源的内阻很小，即使电流有较大的变化，路端电压变化也很小，为充分利用图象空间，电压轴数据常从某一不为化也很小，为充分利用图象空间，电压轴数据常从某一不为零的数开始，但零的数开始，但UI图象在图象在U轴上的截距和图线斜率的意义不轴上的截距和图线斜率的意义不变变.图图5(4)注意事项注意事项为了使电源的路端电压变化明显，电源的电阻宜大一些；为了使电源的路端电压变化明显，电源的电阻宜大一些；电源在大电流放电时极化现象较严重，电动势电源在大电流放电时极化现象较严重，电动势E会明显下会明显下降，内阻降，内阻r会明显增大，故长时间放电电流不宜超过会明显增大，故长时间放电电流不宜超过0.3 A，短时间放电电流不宜超过短时间放电电流不宜超过0.5 A，因此实验中不要将，因此实验中不要将I调得过调得过大，读电表时要快，每次读完后应立即断电；大，读电表时要快，每次读完后应立即断电；测出不少于测出不少于6组组I、U数据，且变化范围要大，用方程组求数据，且变化范围要大，用方程组求解，分别求出解，分别求出E、r值再求平均值；值再求平均值；画出画出UI图象，要使较多的点落在这条直线上或使各点均图象，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可不予考虑；匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可不予考虑；计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用r 算算出电源的内阻出电源的内阻r.