電學部分實驗

1、用DIS描繪(miohu)電場的等勢線 共六十一頁一實驗(shyn)目的： 用描跡法畫出電場(din chng)中一個平面上的等勢線。 二實驗器材： DIS（電壓傳感器）、木板、白紙、復寫紙、導電紙、圖釘若干、電池、電鍵、圓柱形電極兩個、探針兩個。 三實驗原理： 用電流場等效代替靜電場。 共六十一頁三實驗(shyn)步驟： 1在木板上依次鋪上白紙、復寫紙、導電(dodin)紙，導電(dodin)紙有導電(dodin)物質(zhì)的一面向上，用圖釘固定住，在導電(dodin)紙上相隔約10cm放兩個圓柱形電極。2將兩個電極的位置壓印在白紙上，在兩個電極的連線上選取間隔大致相等的5個點作為基準點，并用探針

2、把它們的位置壓印在白紙上。 3將兩個電極分別與電壓4-6V的電源的正、負極相連，將兩個探針通過電壓傳感器連到數(shù)據(jù)采集器的輸入口，點擊“電壓測量”。4將一個探針與導電紙上的某一基準點接觸，用另一個探針在導電紙上找約相隔1cm的5個與基準點電勢差為零的點，并一一壓印在白紙上，每個基準點均如此。5畫出等勢線。共六十一頁共六十一頁3、用DIS描繪(miohu)電場的等勢線電壓(diny)傳感器共六十一頁直流 46V從下至上依次鋪放(p fn)：白紙、復寫紙、導電紙電壓(diny)傳感器共六十一頁共六十一頁1關于“用DIS描繪電場等勢線”的實驗下列說法中正確的是（）（A）本實驗是用電流場來模擬靜電場進行

3、操作的（B）在木板上依次鋪放白紙、導電紙和復寫紙（C）實驗中圓柱形電極與導電紙應有良好(lingho)的接觸（D）放置導電紙時有導物質(zhì)的一面向下共六十一頁2在做“電場中等勢線的描繪”的實驗時，先在導電紙上畫出電極a和b（模擬為點電荷）的連線(lin xin)，在連線(lin xin)上選取間距大致相等的5個點c、d、e、f、g，如圖所示甲、乙為兩探針在實驗時將a、b接入電源（1）為得到過d點的等勢線，須不斷移動探針_（填“甲”或“乙”）（2）在右圖上畫出過f點的等勢線傳感器乙（3）如果將一根探針接觸連線中點，另一探針從一個電極(dinj)沿連線逐漸移動到另一電極(dinj)，傳感器得到的測量值

4、應_。先減小后增大共六十一頁3用描跡法畫出電場中一個平面上等勢線的實驗裝置如圖所示，（1）如果以A、B兩個電極的連線為x軸，以A、B連線的中垂線為y軸，每相隔一定(ydng)電壓就畫一條等勢線，那么這些等勢線在空間的分布情況是（ ）（A）關于x軸對稱（B）關于y軸對稱（C）等勢線之間的距離相等，間隔均勻（D）距電極越近等勢線越密ABQMPUEd共六十一頁（2）若把電源電壓提高到原來的2倍，則描繪得到的等勢線形狀(xngzhun)與原來（填“相同”或“不同”）（3）若將電壓傳感器的兩個探針放在P、Q兩點測得的電壓為U，再將兩個探針放在P、M兩點時測得的電壓為U，則UU（填“”、“”、或“”）AB

5、QMP相同(xin tn)共六十一頁實驗(shyn)目的： 用描跡法畫出電場中一個(y )平面上的等勢線。 實驗器材： DIS（電壓傳感器）、木板、白紙、復寫紙、導電紙、圖釘若干、電池、電鍵、圓柱形電極兩個、探針兩個。 實驗原理： 用電流場模擬靜電場。當兩點電勢相等時，電壓表讀數(shù)為零 十二、用DIS描繪電場的等勢線 ABQ MP共六十一頁三實驗(shyn)步驟： 1在木板上依次鋪上白紙、復寫紙、導電紙，導電紙有導電物質(zhì)的一面向上(xingshng)，用圖釘固定住，在導電紙上相隔約10cm放兩個圓柱形電極。2將兩個電極的位置壓印在白紙上，在兩個電極的連線上選取間隔大致相等的5個點作為基準點，并用

6、探針把它們的位置壓印在白紙上。 3將兩個電極分別與電壓4-6V的電源的正、負極相連，將兩個探針通過電壓傳感器連到數(shù)據(jù)采集器的輸入口，點擊“電壓測量”。4將一個探針與導電紙上的某一基準點接觸，用另一個探針在導電紙上找約相隔1cm的5個與基準點電勢差為零的點，并一一壓印在白紙上，每個基準點均如此。5畫出等勢線。共六十一頁1關于“用DIS描繪電場等勢線”的實驗下列說法中正確的是（）（A）本實驗是用電流場來模擬靜電場進行操作的（B）在木板上依次鋪放白紙、導電紙和復寫紙（C）實驗中圓柱形電極(dinj)與導電紙應有良好的接觸（D）放置導電紙時有導物質(zhì)的一面向下共六十一頁2在做“電場中等勢線的描繪”的實驗

7、(shyn)時，先在導電紙上畫出電極a和b（模擬為點電荷）的連線，在連線上選取間距大致相等的5個點c、d、e、f、g，如圖所示甲、乙為兩探針在實驗時將a、b接入電源（1）為得到過d點的等勢線，須不斷移動探針_（填“甲”或“乙”）（2）在右圖上畫出過f點的等勢線傳感器乙（3）如果將一根探針(tn zhn)接觸連線中點，另一探針(tn zhn)從一個電極沿連線逐漸移動到另一電極，傳感器得到的測量值應_。先減小后增大共六十一頁3用描跡法畫出電場中一個平面上等勢線的實驗裝置如圖所示，（1）如果以A、B兩個電極的連線為x軸，以A、B連線的中垂線為y軸，每相隔一定電壓就畫一條等勢線，那么這些(zhxi)等

8、勢線在空間的分布情況是（ ）（A）關于x軸對稱（B）關于y軸對稱（C）等勢線之間的距離相等，間隔均勻（D）距電極越近等勢線越密ABQMPUEd共六十一頁（2）若把電源(dinyun)電壓提高到原來的2倍，則描繪得到的等勢線形狀與原來（填“相同”或“不同”）（3）若將電壓傳感器的兩個探針放在P、Q兩點測得的電壓為U，再將兩個探針放在P、M兩點時測得的電壓為U，則UU（填“”、“”、或“”）ABQMP相同(xin tn)共六十一頁A. 若電表的指針(zhzhn)偏向正接線柱一側(cè)，E2向右移動B. 若電表的指針偏向正接線柱一側(cè)，E2向左移動C. .若電表的指針偏向負接線柱一側(cè)，E2向右移動D. 若電

9、表的指針偏向負接線柱一側(cè)，E2向左移動 在電場中等勢線的描繪實驗中所用靈敏電流表的指針偏轉(zhuǎn)的方向(fngxing)與電流的關系是：當電流從正接線柱流入電表D時，指針偏向正接線住柱一側(cè)，某同學用這個電表探測基準點2兩側(cè)的等勢點時，把接電表正接線柱的E1觸在基準點2上，把接負接線柱的E2接觸在紙上某一點，如圖所示，若發(fā)現(xiàn)電表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，該同學移動E2的方向正確的是（ ）。共六十一頁十三、用多用表測電阻(dinz)、電流、電壓實驗目的 練習用多用電表測電阻、電壓和電流實驗原理閉合電路歐姆定律實驗器材多用電表、待測電阻、電源、開關、導線(doxin)若干。共六十一頁調(diào)零旋鈕表筆插孔不同(b tn

10、)量程選擇開關歐姆擋刻度線直流電壓、電流刻度線共六十一頁測電流(dinli)、電壓：1接入方式(fngsh)：2量程選擇：指針在右邊三分之二范圍內(nèi)較好 3“+”、“”接線柱共六十一頁練習：該電路中多用表測得的是_的電流(dinli)，電流(dinli)大小為_。乙49mA共六十一頁測電阻(dinz)：1歐姆表構造(guzo)：G表、電池、調(diào)零電阻；電流從紅表棒流入，從黑表棒流出2歐姆表原理：閉合電路歐姆定律3刻度特點：反向，不均勻，無最大值GE,rRgR0Rx中間刻度倍率 =該倍率下歐姆表內(nèi)阻（ ）共六十一頁實驗(shyn)步驟：1選擇倍率。盡量使指針(zhzhn)位于刻度盤的中間 。2調(diào)零：

11、將兩表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指到最右邊的0刻度。3測量：用兩表筆分別接觸待測電阻的兩端6復位：測量結(jié)束后將表筆拔出，并將選擇開頭旋至交流電壓最大量程處（或OFF）。4讀數(shù)：R=刻度盤指針所指刻度倍率5指針偏轉(zhuǎn)太小換大倍率，偏轉(zhuǎn)太大換小倍率，重新調(diào)零后進行測量。共六十一頁101200練習1：右圖所示阻值為_。若測約200 的電阻，應選的歐姆檔為_。注意事項：待測電阻必須(bx)從電路中斷開 手不能接觸(jich)兩表筆 換擋后必須重新調(diào)零 共六十一頁指針(zhzhn)偏轉(zhuǎn)過大，應換用_擋共六十一頁練習3：下列說法正確的是（A）測每個電阻前都要重新調(diào)零，（B）測量時兩手不能同時接觸(jich

12、)兩表筆的金屬桿，（C）電路中被測電阻只要與電源斷開就可用多用表測了，（D）測量前注意紅、黑表筆不能插錯，（E）如了現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)過大，應換用較大的倍率擋。共六十一頁 十四、設計、組裝(z zhun)簡單的模塊式電路 實驗目的練習使用傳感器、控制器和執(zhí)行器組裝成簡單(jindn)模塊機器人實驗器材（1）傳感器：光敏電阻、熱敏電阻、聲傳感器、觸發(fā)傳感器。（2）控制器：與門控制器、非門控制器、或門控制器。（3）執(zhí)行器：小燈泡、小風扇、蜂鳴器。電池、滑線變阻器、開關、導線等。共六十一頁滑動(hudng)變阻器的限流接法與分壓接法共六十一頁滑動變阻器的兩種接法 滑動變阻器在實驗電路中常用的接法有兩種，分別

13、用下面a、b兩圖表示：a叫限流接法，b叫分壓接法。采用分壓接法時，被測電阻RX上的電壓調(diào)節(jié)范圍較大。當實驗中要求被測電阻上的電壓從零開始逐漸增大(zn d)，或要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大時，應該用分壓接法。為了便于調(diào)節(jié)，采用分壓接法時，應該選用總阻值較小的滑動變阻器；采用限流接法時，應該選用總阻值和被測電阻接近的滑動變阻器。abRRRXRX共六十一頁比較項目限流接法分壓接法電路RX電壓調(diào)節(jié)范圍RX電流調(diào)節(jié)范圍燈泡電流相同時電路消耗總功率閉合前觸頭的位置 IE (I+I)Eba 0 E共六十一頁選擇(xunz)方法 通常變阻器以限流接法為主，但在下列三種(sn zhn)情況下，必須選擇分壓接法。A：

14、題目所提供的實驗儀器選擇限流接法時，線路中的電流超 過了電表的量程或某一元件的最大允許通過電流。 B: 變阻器的電阻遠小于被測電阻或電路中串聯(lián)的其它電阻阻值，變阻器的阻值變化時，電路中的電流 變化太小。 C：要求待測電路的電壓從零開始連續(xù)變化。共六十一頁 A A V V共六十一頁 V ARS二.用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻根據(jù)(gnj)閉合電路歐姆定律：E=U+Ir，為了減小誤差，要多做幾次實驗，多取幾組數(shù)據(jù)，然后利用U-I圖象處理實驗數(shù)據(jù)：將點描好后，用直尺畫一條直線，使盡量(jnling)多的點在這條直線上，而且在直線兩側(cè)的點數(shù)大致相等。這條直線代表的U-I關系的誤差是很小的。它

15、在U軸上的截距就是電動勢E（對應的I=0），它的斜率的絕對值就是內(nèi)阻r。（特別要注意：有時縱坐標的起始點不是0，求內(nèi)阻的一般式應該是r=|U/I |）。共六十一頁用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻根據(jù)(gnj)閉合電路歐姆定律：E=U+Ir， VARSI/AU/VO共六十一頁實驗目的(md)： 測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻。 實驗器材(qci)： DIS（電壓、電流傳感器）、電學實驗電路板、滑動變阻器、待測干電池、導線。 實驗電路圖： 保護電阻 電鍵應與電池串聯(lián)十五、用DIS測定電源的電動勢和內(nèi)阻共六十一頁連接(linji)實物圖：（1）滑動(hudng)變阻器一上一下接線柱（滑片在阻值最大

16、處）。電流傳感器電壓傳感器（2）串主回路：先將電池與開關接起來看作一組合電路，注意正負。（3）將電壓傳感器并接到電池與開關的組合電路的兩端，注意正負電壓傳感器不能直接接在電源兩端，否則不受開關控制共六十一頁實驗(shyn)開始時須對傳感器調(diào)零擬合的直線(zhxin)方程數(shù)據(jù)記錄共六十一頁數(shù)據(jù)處理1用公式(gngsh)法計算，r。（隔項多次求，再平均。減小誤差）rIUErIUE2211+=+=將第1、4次測得的U、I值代入公式，r。同理，由第2、5次，第3、6次的測量(cling)結(jié)果可求出相應的和r。然后求出干電池的電動勢和內(nèi)電阻的平均值。共六十一頁2、用圖象法求，r在坐標紙上，用橫軸表示電流

17、I，縱軸表示路端電壓U，選取適當比例，描出所記錄的各組數(shù)據(jù)I和U值的對應點將這些點連成一條直線(zhxin)。連線應使盡可能多的點在直線(zhxin)上，不能落在線上的點盡可能均勻分布在線兩側(cè)，明顯有大偏差的點舍去。 虛線外延。從圖線與U坐標軸的交點確定出電池的電動勢。在線上任意再取另兩點P、Q（不是數(shù)據(jù)點）。找出對應坐標(zubio)（UP，IP）（UQ，IQ），求出斜率PQQPIIUUr-=-共六十一頁原點不是(b shi)從0開始共六十一頁誤差分析(fnx)：用下列兩種電路測量時測量值與真實值間的關系如何？甲圖：誤差成因：未考慮電壓表分流， 電流表測得電流小于通過電源(dinyun)的電

18、流，修正U-I圖 虛線框內(nèi)等效為外電路的電源誤差結(jié)果： 測真、r測r真 減小誤差：RA （Rv 與R并聯(lián)阻值）乙圖共六十一頁改進(gijn)和推廣1加定值電阻R 保護電阻起保護作用，同時相當于 增大了電源內(nèi)阻(ni z)， 使R變化時V示數(shù)明顯變化保護電阻僅起保護作用R共六十一頁改進(gijn)和推廣2單電表法 A R電阻箱rIIRE+=a.單電流表法（測I，R） 原理： 數(shù)據(jù)分析：要求六組數(shù)據(jù)(或以上)，隔項求平均 圖象法: 轉(zhuǎn)化為線性關系補充：此法也可用另一種圖象法進行數(shù)據(jù)分析誤差分析：1.同前頁“乙電路” 2.減小誤差: RA R IRIk=-r0U1U2I1I21/IRk=1/ 0r/

19、 共六十一頁改進(gijn)和推廣2單電表法 VR電阻箱b.單電壓表法（測U，R） 原理： 數(shù)據(jù)分析：要求六組數(shù)據(jù)(或以上)，隔項求平均 圖象法: 轉(zhuǎn)化為線性關系補充：此法也可用另一種圖象法進行數(shù)據(jù)分析誤差分析：1.同前頁“甲電路” 2.減小誤差: RV R UU/Rk=-r01/U1/Rk=r/ 01/共六十一頁例：電壓表一個，Ro(已知)一個，被測電源(，r)，電鍵一個，導線若干，設計(shj)一個電路圖測電源，r。 缺點：無法多次測量 誤差：未考慮電壓表分流共六十一頁A直線M是根據(jù)電壓傳感器1和電流(dinli)傳感器的數(shù)據(jù)畫得的B直線M是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的C直線N

20、是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的D直線N是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的 為了測定電源電動勢E的大小、內(nèi)電阻r和定值電阻R0的阻值(z zh)，某同學利用DIS設計了如圖甲所示的電路。閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測得數(shù)據(jù)，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算機分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條UI直線。請回答下列問題：（1）根據(jù)圖乙中的M、N兩條直線可知（ ）（2）圖像中兩直線交點處電路中的工作狀態(tài)是 A滑動變阻器的滑動頭P滑到了最左端 B電源的輸出功率最大 C定值電阻R0上消耗的功率為0.5W D電源的效率達到最大值 （3

21、）根據(jù)圖乙可以求得定值電阻R0 ，電源電動勢E V，內(nèi)電阻r 共六十一頁附：小燈泡(dngpo) U I 圖線描繪緩慢撥動滑動變阻器，改變小燈泡(dngpo)的電流，同時記錄不同電流所對應的電壓值 。共六十一頁實驗目的描繪小燈泡的伏安特性曲線(qxin)，分析曲線(qxin)的變化規(guī)律.實驗原理1.用電流表測出通過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組（U，I）值，在U-I坐標系中描出各對應點，用一條平滑的曲線將這些點連接起來，就可得到小燈泡的伏安特性曲線.2.小燈泡的電阻很小，當它與電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大，故為了準確地描繪出小燈泡的伏安特性曲線，即測出U、I的值，電

22、流表應采用外接法；為使小燈泡上的電壓能從零開始連續(xù)變化，滑動變阻器應采用分壓式接法.共六十一頁實驗器材小燈泡（3.8 V，0.3 A）一只，電壓表（06V）、電流表（00.6 A）各一只，滑動變阻器一只，學生低壓直流電源（或電池組）、開關(kigun)一只、導線若干、坐標紙、鉛筆.實驗步驟1、設計實驗(shyn)電路 共六十一頁2、連接(linji)電路 斷開電鍵(dinjin)， 滑動變阻器的滑片應移到燈泡電壓最小處共六十一頁實驗(shyn)結(jié)論：電阻值隨溫度升高而增大 可以根據(jù)圖像分析小燈泡的電阻變化情況，求出燈泡的不同電壓(diny)下的電流、電阻和功率。共六十一頁例：某課題研究組需要研

23、究某種導電材料的導電規(guī)律，他們用該種導電材料制作成線狀元件Z進行(jnxng)實驗，測出元件Z中對應的電流、電壓的數(shù)值。實驗記錄數(shù)據(jù)如下表所示：U/V01.62.23.13.84.45.46.0I/A00.200.400.801.201.602.403.00（1）由表中數(shù)據(jù)可知他們應選用下圖所示的哪個電路(dinl)進行實驗？共六十一頁（2）按照正確的電路圖，連接(linji)圖（1）中的實物圖，且要求開關閉合后，元件z上的電壓最小。（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)(shj)，繪出元件Z的伏安特性曲線如圖（2）所示。由圖可知該元件的電阻隨電流增大而 。（選填“增大”，“不變”，“減小”） （4）若圖（2）中

24、的曲線是某同學按照第（1）問中的B電路而得到的曲線，且已知安培表的內(nèi)阻為0.5，試在圖（2）中繪出元件Z更為準確的伏安特性曲線。 共六十一頁例4： 如圖甲為一個電燈兩端電壓與通過它的電流的變化關系曲線由圖可知，兩者不成線性關系，這是由于(yuy)焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故，參考這條曲線回答下列問題（不計電流表和電池的內(nèi)阻） （1）若把三個這樣的電燈串聯(lián)后，接到電動勢為12V的電源上，求流過燈泡的電流和每個燈泡的電阻； （2）如圖乙所示，將兩個這樣的燈泡并聯(lián)后再與10的定值電阻串聯(lián)，接在電動勢為8V的電源上，求通過電流表的電流值以及每個燈的實際功率共六十一頁十七、測定直流電動機(dngj)效率實驗目的 測定在一定電壓下工作的直流電動機的效率。實驗器材直流電動機（帶長軸，額定( dng)電壓4.5伏）、電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、砝