電學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)專題

1、 電學(xué)實(shí)驗(yàn) -專題 電學(xué)實(shí)驗(yàn)：一般主要考查三個(gè)重要內(nèi)容：伏安法測(cè)電阻內(nèi)、外接法的選擇,滑動(dòng)變阻器限流、分壓的選擇，儀器、儀表和實(shí)驗(yàn)器材的選擇 而電學(xué)實(shí)驗(yàn)的總的原則是:安全.合理.可靠另外,多用表的原理、讀數(shù)和使用,也應(yīng)給予關(guān)注 一、電流表內(nèi)外接法的選擇二、滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法的選擇三.把電流表改裝為電壓表四、多用表的操作規(guī)程、多用表的操作規(guī)程:、機(jī)械調(diào)零和歐姆調(diào)零的區(qū)別、中值電阻的含義、紅、黑表筆的接法與內(nèi)外電路的關(guān)系、表盤刻度的差異注意:與外電源斷開. 專題一:伏安法測(cè)電阻1.測(cè)量原理 用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓U,用電流表測(cè)出通過電阻的電流I,利用部分電路歐姆定律可以算出電阻的阻

2、值R,即R=U/I2.伏安法測(cè)電阻的兩種電路 如圖1所示,電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè),通常叫”外接法”;如圖2所示,電流表接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè),通常叫”內(nèi)接法”.3.伏安法測(cè)電阻的誤差分析 圖中,R為待測(cè)電阻,因?yàn)殡娏鞅?電壓表分別有分壓.分流作用,因此兩種方法測(cè)量電阻都有誤差.(1)電流表外接法電壓表示數(shù) UV_UR (選 =強(qiáng)調(diào):”外接法”誤差來(lái)源于電壓表的分流作用,分流越小,誤差越小,所以該電路適合于測(cè)量小電阻,即R =強(qiáng)調(diào):”內(nèi)接法”誤差來(lái)源于電流表的分壓作用,分壓越小,誤差越小,所以該電路適合于測(cè)量大電阻,即RRA時(shí),一般采用內(nèi)接法.4.伏安法測(cè)電阻的電路的選擇已知待測(cè)電阻的電阻

3、值約RX,電流表的內(nèi)阻RA和電壓表的內(nèi)阻Rv.(1)：阻值判斷法： 待測(cè)電阻值的阻值RXRA即阻值較大,約幾千歐以上時(shí)，采用內(nèi)接法誤差較小。(2)倍率比較法 當(dāng)RX/RARV/RX時(shí),則為_電阻，采用_接法誤差小。 當(dāng)RX/RA=RV/RX時(shí),則_小外大內(nèi)采用兩種接法都可以(3)試觸法若不知RX的大概值,為了選擇正確的電路接法以以減小誤差,可將電路如圖所示連接,只空出電壓表的一個(gè)接頭P,然后將P分別與a.b接觸一下,觀察電壓表和電流表的示數(shù)變化情況. R a b P V A 若電壓表示數(shù)有顯著變化,說明 _ 作用較強(qiáng),即RX是一個(gè)_值電阻,應(yīng)選用_接法,P應(yīng)接_測(cè)量. 若電流表示數(shù)有顯著變化,

4、說明 _作用較強(qiáng),即RX是一個(gè)_值電阻,應(yīng)選用_接法,P應(yīng)接_測(cè)量. R a b P V A電流表的分壓小外a電壓表的分流大內(nèi)b電流表與電壓表示數(shù)變化誰(shuí)明顯的判定:誰(shuí)大就誰(shuí)的變化顯著1.有一未知電阻Rx，為較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值,先后用下圖(a).(b)兩種電路進(jìn)行測(cè)試，利用(a)測(cè)得數(shù)據(jù)為“2.7v、5.0mA”,利用(b)測(cè)得數(shù)據(jù)為“2.8V、4.0mA”,那么,該電阻測(cè)得值較準(zhǔn)確的數(shù)值及它比真實(shí)值：A.560 ,偏大 B.560 ,偏小C.700 ,偏小 D.700 ,偏大 答案:D練習(xí). 用內(nèi)阻為3000的電壓表和內(nèi)阻為10的電流表測(cè)電阻,在圖甲、乙兩種情況下，電壓表的示數(shù)都是60V,電流

5、表的示數(shù)都是0.2A，則R1的測(cè)量值為_,真實(shí)值是_,R2的測(cè)量值為_,真實(shí)值是_。300290300333練習(xí). 用伏安法測(cè)電阻,采用電流表內(nèi)接法和外接法,測(cè)得某電阻Rx的阻值分別為 R1 和R2 ,則所測(cè)的測(cè)量值和真實(shí)值Rx之間的關(guān)系是 （ ） (A)R1RxR2 (B)R1RxR2 (C)R1R2Rx (D)R1R2RA RVR = U/I U/IR時(shí)（或兩者相差不多）,雖然兩種電路都可以對(duì)負(fù)載電流有明顯的調(diào)節(jié)和控制.或兩種電路都滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí)但限流電路具有節(jié)省電能、電源負(fù)擔(dān)輕、電路連接簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)選限流電路較好(2)下列三種情況必須選用分壓接法(熟記) (1)要求回路中某部分電路的電

6、流或電壓從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)必須采用分壓接法。(2)當(dāng)被測(cè)電阻阻值 Rx 遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值R，且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大(或要求測(cè)量多組數(shù)據(jù))時(shí)，必須采用分壓接法。(因?yàn)橄蘖鹘臃▽?duì)電流,電壓的調(diào)控作用不明顯) (3)若采用限流接法，電路中實(shí)際電壓(電流)總是超過實(shí)驗(yàn)儀器的量程時(shí)，只能采用分壓接法。1、用伏安法測(cè)金屬電阻Rx(約為5)的值，已知電流表內(nèi)電阻約為1,量程為0.6A,電壓表內(nèi)阻為幾千歐,量程為3V，電源電動(dòng)勢(shì)為9V，滑動(dòng)變阻器為0-6，額定電流為5A，試畫出測(cè)量Rx的原理圖。注:若采用限流接法，電路中電流超過電流表的量程.2.有一小燈泡上標(biāo)有“6V-0.6”的字樣,現(xiàn)在要用

7、伏安法測(cè)量這個(gè)燈泡的IU圖線,已知所用器材有:電流表(00.3,內(nèi)阻約1);電壓表(015,內(nèi)阻約20k);滑動(dòng)變阻器(030,2);學(xué)生電源(直流9);開關(guān)一只、導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，畫出合理的實(shí)驗(yàn)電路圖 因?yàn)橄蘖鹘臃▽?duì)電流,電壓的調(diào)控作用不明顯擴(kuò)展一：兩只同種電流表或兩只同種電壓表，已知其內(nèi)阻，如何測(cè)某電阻？試畫電路圖和推導(dǎo)表達(dá)式。擴(kuò)展二：兩只同種電表，內(nèi)阻都未知，用一個(gè)電阻箱或一定值電阻能否測(cè)量電表的內(nèi)阻？試畫出電路圖和推導(dǎo)表達(dá)式.總結(jié)：1、當(dāng)電壓表或電流表的內(nèi)阻知道時(shí)，電壓表可當(dāng)為電流表使用，電流表也可當(dāng)為電壓表使用。2、注意量程，可接定值電阻。經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：1.關(guān)于分壓與限流：考

8、試多數(shù)考分壓；實(shí)驗(yàn)要求電壓從零開始取的。2.關(guān)于滑動(dòng)電阻器的選擇：分壓時(shí)選小的；限流時(shí)選大的。3.關(guān)于滑動(dòng)變阻器在閉合開關(guān)前p的位置:分壓打到最?。幌蘖鞔虻阶畲笾?。 伏安法測(cè)電阻的電路設(shè)計(jì)1.基本原則:減小誤差,應(yīng)多次測(cè)量；選好內(nèi)接和外接。 2、典型的電路：分壓器電路，電流表內(nèi)接法 RXRAAVRX分壓器電路，電流表外接法 RXRVVARX限流器電路，電流表內(nèi)接法 RXRARXAV限流器電路，電流表外接法 RXRVRXVAAV限流器電路，安培表內(nèi)接法 RXRARXAV限流器電路，安培表外接法 RXRVRXVAAV分壓器電路，安培表內(nèi)接法 RXRAAVRX分壓器電路，安培表外接法 RXRVVAR

9、X 伏安法測(cè)電阻的電路設(shè)計(jì)1、基本原則：減小測(cè)量的誤差要應(yīng)多次測(cè)量；選擇好內(nèi)接和外接。2、典型的電路：伏安法變式 當(dāng)電壓表或電流表的內(nèi)阻知道時(shí),電壓表可當(dāng)為電流表使用,電流表也可當(dāng)為電壓表使用。3：欲用伏安法測(cè)定一個(gè)阻值約12歐的電阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，下列器材中應(yīng)選用的是_，畫出應(yīng)采用的電路圖。A、電池組（6伏，內(nèi)阻很?。〣、電流表（03安，內(nèi)阻約0.0125歐）C、電流表（00.6安，內(nèi)阻約0.125歐）D、電壓表（03伏，內(nèi)阻約3千歐）E、電壓表（06伏，內(nèi)阻約6千歐）F、滑動(dòng)變阻器（020歐，1安）G、滑動(dòng)變阻器（0200歐，0.3安）H、電鍵、導(dǎo)線電表接入時(shí)，用電流表外接法。變阻

10、器可采用限流作用。此題中變阻器也可采用分壓作用。專題三:測(cè)定金屬電阻率【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)會(huì)用伏安法測(cè)量電阻的阻值，測(cè)定金屬的電阻率；練習(xí)使用螺旋測(cè)微器?！緦?shí)驗(yàn)原理】用刻度尺測(cè)一段金屬導(dǎo)線的長(zhǎng)度L，用螺旋測(cè)微器測(cè)導(dǎo)線的直徑d，計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S，用伏安法測(cè)導(dǎo)線的電阻R；根據(jù)電阻定律，金屬的電阻率=RS/L=d2R/4L=d2U/4LI。【實(shí)驗(yàn)器材】金屬絲螺旋測(cè)微器安培表伏特表直流電源滑動(dòng)變阻器電鍵一個(gè)導(dǎo)線若干米尺點(diǎn)撥被測(cè)金屬絲要選用電阻率大的材料,如鐵鉻鋁合金、鎳鉻合金等或300瓦電爐絲經(jīng)細(xì)心理直后代用,直徑0.4毫米左右,電阻5-10歐之間為宜,在此前提下,電源選3伏直流電源,電流表選00.6

11、A量程,電壓表選0-3V檔,滑動(dòng)變阻器選020歐。測(cè)定金屬電阻率【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)會(huì)用伏安法測(cè)量電阻的阻值，測(cè)定金屬的電阻率；練習(xí)使用螺旋測(cè)微器。【實(shí)驗(yàn)原理】用刻度尺測(cè)一段金屬導(dǎo)線的長(zhǎng)度L，用螺旋測(cè)微器測(cè)導(dǎo)線的直徑d，計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S，用伏安法測(cè)導(dǎo)線的電阻R；根據(jù)電阻定律，金屬的電阻率=RS/L=d2R/4L?！緦?shí)驗(yàn)器材】金屬絲螺旋測(cè)微器安培表伏特表直流電源滑動(dòng)變阻器電鍵一個(gè)導(dǎo)線若干米尺點(diǎn)撥被測(cè)金屬絲要選用電阻率大的材料，如鐵鉻鋁合金、鎳鉻合金等或300瓦電爐絲經(jīng)細(xì)心理直后代用，直徑0.4毫米左右，電阻5-10歐之間為宜，在此前提下，電源選3伏直流電源，安培表選0 0.6安量程，伏特表選0-

12、3伏檔，滑動(dòng)變阻器選0.20歐?！緦?shí)驗(yàn)步驟】1用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值d，計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S=D2/4。2將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直，用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量3次，求出其平均值L。3.按如圖所示原理電路圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路,把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置。(圖見P10)點(diǎn)撥為避免接線交叉和正負(fù)極性接錯(cuò)，接線順序應(yīng)遵循：電源正極電鍵（斷開狀態(tài)）滑動(dòng)變阻器用電器電流表正極電流表負(fù)極電源負(fù)極，最后將電壓表并接在待測(cè)電路的兩端，即先接干路，后接支路。4.電路經(jīng)檢查無(wú)誤后,閉

13、合電鍵S。改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I 和U 的值,斷開電鍵S,求出導(dǎo)線電阻R的平均值。5將測(cè)得的R、L、d值，代入電阻率計(jì)算公式中，計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。6拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。點(diǎn)撥測(cè)量時(shí)通過金屬絲的電流應(yīng)控制在1.00A以下，本實(shí)驗(yàn)由于電流表量程0-0.60A,每次通電時(shí)間應(yīng)盡量短（以能讀取電表數(shù)據(jù)為準(zhǔn)）,讀數(shù)完畢立即斷開電鍵S,防止溫度升高使金屬絲長(zhǎng)度和電阻率發(fā)生明顯變化。計(jì)算時(shí)，務(wù)必算出每次的電阻值再求平均值，不能先分別求電壓U和電流I的平均值，再由歐姆定律得平均值，否則會(huì)帶來(lái)較大計(jì)算誤差?！緦?shí)驗(yàn)步驟】1用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不

14、同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值d，計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S=D2/4。2將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直，用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量3次，求出其平均值L。3按如圖所示原理電路圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路，把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置。點(diǎn)撥為避免接線交叉和正負(fù)極性接錯(cuò)，接線順序應(yīng)遵循：電源正極電鍵（斷開狀態(tài)）滑動(dòng)變阻器用電器安培表正極安培表負(fù)極電源負(fù)極，最后將伏特表并接在待測(cè)電路的兩端，即先接干路，后接支路。4電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合電鍵S。改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I 和U 的值，斷開電鍵

15、S，求出導(dǎo)線電阻R的平均值。點(diǎn)撥測(cè)量時(shí)通過金屬絲的電流應(yīng)控制在1.00A以下，本實(shí)驗(yàn)由于電流表量程00.60A，每次通電時(shí)間應(yīng)盡量短（以能讀取電表數(shù)據(jù)為準(zhǔn)），讀數(shù)完畢立即斷開電鍵S，防止溫度升高使金屬絲長(zhǎng)度和電阻率發(fā)生明顯變化。計(jì)算時(shí)，務(wù)必算出每次的電阻值再求平均值，不能先分別求電壓U和電流I的平均值，再由歐姆定律得平均值，否則會(huì)帶來(lái)較大計(jì)算誤差。5將測(cè)得的R、L、d值，代入電阻率計(jì)算公式 中，計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。6拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。【注意事項(xiàng)】1測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，是指測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，亦即電壓表兩并入點(diǎn)間的部分待測(cè)導(dǎo)線長(zhǎng)度，測(cè)量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直

16、。2本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表外接法。3實(shí)驗(yàn)連線時(shí),應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、電鍵、電流表、待測(cè)金屬導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器連成主干線路(閉合電路),然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬導(dǎo)線的兩端。4閉合電鍵S之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片處在有效電阻值最大的位置。5在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，通過待測(cè)導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I的值不宜過大（電流表用0-0.6A量程），通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大。6測(cè)量金屬導(dǎo)線的直徑時(shí)要用螺旋測(cè)微器，直接測(cè)量的結(jié)果要估讀下一位數(shù)字。點(diǎn)撥 為了減少電阻的計(jì)算誤差，可以作U-I圖象求出電阻的平均值。如圖

17、A，此圖斜線穿過多數(shù)（I，U）坐標(biāo)點(diǎn)，排除了誤差。 如果一個(gè)標(biāo)有“220伏,60瓦”的白熾燈泡,加上的電壓U由零逐漸增大到220伏,在此過程中電壓U和電流I的關(guān)系可由U-I圖線表示,在圖中只有_圖是符合實(shí)際的,這就需要考慮電阻率的明顯變化。結(jié)合圖象斜率去分析,此例還告訴我們,實(shí)驗(yàn)原理R=U/I和R=L/S是電阻率沒有明顯變化為前提條件,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)通電電流不能大，通電時(shí)間不能長(zhǎng)。B【誤差來(lái)源及分析】1.測(cè)量金屬絲直徑和長(zhǎng)度時(shí)出現(xiàn)誤差(偶然誤差)；3.采用外接法則由于電壓表的分流影響(系統(tǒng)誤差),造成電阻測(cè)量值偏大，若誤用內(nèi)接法則電流表分壓影響更大；4通電電流太大，時(shí)間太長(zhǎng)，致使電阻絲發(fā)熱，電阻率

18、隨之變化；5儀表量程太大且讀數(shù)不準(zhǔn)；計(jì)算未遵從有效數(shù)字運(yùn)算法則。實(shí)驗(yàn)中易混淆的是:R=U/I和R=L/S兩個(gè)定律,這兩個(gè)定律都是實(shí)驗(yàn)定律,但前者是研究電阻與電流、電壓兩者之間關(guān)系;后者是研究導(dǎo)體本身的性質(zhì)即電阻與材料、長(zhǎng)度、截面積三者之間關(guān)系,與所在的電路因素或是否接入電路無(wú)關(guān),注意R=U/I中,電阻與U、I無(wú)關(guān); R=L/S中,電阻率與L和S無(wú)關(guān),使用這兩式時(shí)是不變的。易錯(cuò)的是：測(cè)量電路（內(nèi)、外接法）、控制電路（限流式和分壓式）、量程的選擇及有效數(shù)字、電阻R平均值的計(jì)算等。易忘的是：金屬絲未接入電路就測(cè)量其長(zhǎng)度，用千分尺測(cè)直徑D前未查零誤差、測(cè)D時(shí)未按三個(gè)不同位置測(cè)量取平均值。例1在“測(cè)定金

19、屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，以下操作中錯(cuò)誤的是（ ） A用米尺量出金屬絲的全長(zhǎng)三次，算出其平均值B用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑，算出其平均值C用伏安法測(cè)電阻時(shí)采用電流表的內(nèi)接法，多次測(cè)量后算出其平均值D實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變答案：AC例2、如圖所示，為某電阻絲的伏安特性曲線，對(duì)于這 條曲線，下列說法中不正確的是A、OM段接近一條直線，說明在這一測(cè)量過程中的電阻 值幾乎沒有變化B、電阻值可以用圖線的斜率UI求得，OM段的 電阻ROM=tanC、MN段開始出現(xiàn)明顯的彎曲，說明在此過程中的電阻 值發(fā)生變化，而且電阻值越來(lái)越大D、MN段電阻值變化的原因是，電阻絲中通過的電流較 大，通電

20、時(shí)間較長(zhǎng)，再加上散熱不好，使電阻絲的 溫度明顯上升。答：BUImn例3. 某電壓表的內(nèi)阻在2050k之間,現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材: 待測(cè)電壓表V(量程3V);電流表A1(量程200A);電流表A2(量程5mA);電流表A3(量程0.6A)；滑動(dòng)變阻器R(最大阻值1k);電源E(電動(dòng)勢(shì)4V);電鍵S。所提供的電流表中,應(yīng)選用_(填寫字母代號(hào))。為盡量減小誤差,要求測(cè)多組數(shù)據(jù),畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路(其中電源和電鍵及其連線已畫出)。解答：若將電壓全部加在待測(cè)電壓表上，電流的最大值為 Imax0.2 103 200(A)，在保證表不被燒壞、且 讀數(shù)比較準(zhǔn)確時(shí)，應(yīng)選電流表A1。為減

21、小實(shí)驗(yàn)誤差，又保證電壓表不損壞（V量程為 3V），應(yīng)采用分壓式接法接入滑動(dòng)變阻器（因電壓 表內(nèi)阻至少是R的20倍）。若采用限流式接法接入滑 動(dòng)變阻器時(shí)，電壓表有可能損壞，所以正確電路如 圖所示。例4.圖為伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻值的實(shí)驗(yàn),所需器材規(guī)格如下:（1）待測(cè)電阻Rx(約100)(2)直流mA表(量程(010mA,內(nèi)阻約50)(3)直流電壓表(量程03V,電阻約50k)(4)直流電源(輸出電壓4V,內(nèi)阻不計(jì))(5)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍015,允許最大電流1A)(6)開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干條根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材的規(guī)格和要求,在本題的實(shí)物圖上連線解析:先確定電流表為外接法.再確定變阻器采用限流還是分壓.若

22、采用限流接法 ,則滑動(dòng)變阻器阻值達(dá)最大時(shí)電路中的電流最小已超過電流表量程,故必須采用分壓式電路.電路圖如圖.實(shí)物連線圖略.解析:先確定為電流表為外接法.再確定變阻器采用限流還是分壓.若采用限流接法 ,則滑動(dòng)變阻器阻值達(dá)最大時(shí)電路中的電流最小已超過電流表量程,故必須采用分壓式電路.電路圖如圖.實(shí)物連線圖略.用半偏法測(cè)定電流表內(nèi)阻 1、先斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表滿偏；2、然后閉合S2，調(diào)節(jié)R/，使電流表達(dá)到半偏。3、根據(jù)rg、Ig和擴(kuò)大后的量程，計(jì)算出需要給電流表串聯(lián)的電阻R1的值。 當(dāng)R比R大很多時(shí)，可以認(rèn)為rg= R。（當(dāng)R比R大很多時(shí)，調(diào)節(jié) R基本上不改變電路的總電阻，可認(rèn)為總電

23、流不變，因此當(dāng)電流表半滿偏時(shí)，通過R的電流也是滿偏電流的一半，兩個(gè)分路的電阻相等）。 實(shí)際上，S2閉合后，總電阻略有減小，總電流略有增大，當(dāng)電流表半滿偏時(shí)，通過的R電流比通過電流表的電流稍大，即R比rg稍小，因此此步測(cè)量的系統(tǒng)誤差，總是使rg的測(cè)量值偏小。其中R不必讀數(shù)，可以用電位器，R需要讀數(shù)，所以必須用電阻箱。 把改裝的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì)。校對(duì)要每0.5V校對(duì)一次，所以電壓要從零開始逐漸增大，因此必須選用分壓電路 實(shí)驗(yàn)六：描繪小燈泡的伏安特性曲線作業(yè)中出現(xiàn)的問題:1.認(rèn)為小燈泡電阻是定值,不會(huì)變化.2.不畫I-U圖象就說它是曲線3. I-U圖象. 畫成折線4.燈的電壓不從零變化,測(cè)

24、3組數(shù)據(jù)就畫成 圖象了.一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過實(shí)驗(yàn)描繪小燈泡的伏安特性曲線，并分析曲線的變化規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)部分電路歐姆定律,可得,即在I-U坐標(biāo)系中,圖線的斜率等于電阻的倒數(shù)。金屬物質(zhì)的電阻率隨溫度升高而增大,從而使一段金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度發(fā)生相應(yīng)變化。對(duì)一只燈泡來(lái)說，不正常發(fā)光和正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻值相差到幾倍到幾十倍，它的伏安特性曲線并不是一條直線。AVBCAS三、實(shí)驗(yàn)電路按實(shí)驗(yàn)原理要求畫出實(shí)驗(yàn)電路圖選擇實(shí)驗(yàn)所需儀器，按電路圖連接電路接通電源，平穩(wěn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使滑動(dòng)變阻器的阻值由小到大逐漸改變測(cè)出8-10組電流和電壓值，記入設(shè)計(jì)好的表格實(shí)驗(yàn)結(jié)束，整理還原實(shí)驗(yàn)器材在坐標(biāo)紙上以I為橫

25、軸，U為縱軸，描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)用平滑曲線連接各點(diǎn)，作出小燈泡的電壓與對(duì)應(yīng)電流的伏安特性曲線組裝試驗(yàn)裝置測(cè)量對(duì)應(yīng)的電流和電壓值用U-I圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)返回四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟(1)組裝實(shí)驗(yàn)裝置按實(shí)驗(yàn)原理要求畫出實(shí)驗(yàn)電路圖選擇實(shí)驗(yàn)所需儀器,按電路圖連接電路測(cè)量對(duì)應(yīng)的電流和電壓值 接通電源,平穩(wěn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使滑動(dòng)變阻器的阻值由小到大逐漸改變 測(cè)出8-10組電流和電壓值,記入設(shè)計(jì)好的表格 實(shí)驗(yàn)結(jié)束,整理還原實(shí)驗(yàn)器材次序12345678電壓U/V電流I/A返回坐標(biāo)六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理 4、描繪小電珠的伏安特性曲線AVSR0PI/AU/V動(dòng)畫演示出現(xiàn)的問題:1.認(rèn)為小燈泡電阻是定值,不會(huì)變化.2.

26、不畫I-U圖象就說它是曲線3. I-U圖象. 畫成折線4.燈的電壓不從零變化,測(cè)3組數(shù)據(jù)就畫成圖象了.例1：關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，下列說法中正確：（ ）系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起系統(tǒng)誤差主要是由電流表的分壓引起系統(tǒng)誤差主要是由于忽略電源內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差主要是由讀數(shù)時(shí)的估讀引起的七、典型例題A例1. 為了研究一個(gè)“2.5V，0.1W”的小燈泡的伏安特性，現(xiàn)有蓄電池一組，電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干，其他可供選擇的器材如下： A量程為 03A，內(nèi)阻為 0.025 的電流表； B量程為 00.6A，內(nèi)阻為 0.2的電流表； C量程為 0l00mA，內(nèi)阻為 5 的電流表； D量程為 03V，內(nèi)阻為 10

27、K 的電壓表； E量程為 015V，內(nèi)阻為 50k 的電壓表； F05 的滑動(dòng)變阻器，額定電流為1A。 （1）要正確地完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)， 電流表應(yīng)選 ， 電壓表應(yīng)選 (填代號(hào))。 （2）畫出電路原理圖：CD mAv描繪小燈泡的伏安特性曲線 1993年高考 描繪出一個(gè)“220V 60W”燈泡的UI 圖象，肯定不符合實(shí)際的是下圖中的 （ ）000A B C DUI0UIUIUIA C D上圖中，若將 I、U對(duì)調(diào)，則選 （ ）A B D4.若測(cè)出一個(gè)熱敏電阻的U-I圖線，正確的應(yīng)是上圖中的（ ） C5.畫出的UI圖象的斜率的物理意義是什么？6.為什么小燈泡的電阻隨兩端電壓的增大而增大？返回例3、該小電珠

28、在1V電壓下不發(fā)光。當(dāng)時(shí)燈絲的實(shí)際電阻是多大？該小電珠在2V電壓下開始發(fā)出微弱的黃光。當(dāng)時(shí)燈絲的實(shí)際電阻又是多大？小電珠在不同電壓下的實(shí)際電阻為什么不相同？0.30.20.1O 1 2 3 4U/VI/A例3、在現(xiàn)代電子線路中，各種電子元件在電路中起著不同的作用，如二極管的單向?qū)щ娮饔谩，F(xiàn)有A、B兩種電子元件的電壓電注關(guān)系如圖a、b所示，問：通過對(duì)圖ab伏安特性曲線 的分析，能推測(cè)這兩種元件在電路中各起的作用各是什么？OU/VI/AOU/VI/A例4圖中所示為一個(gè)電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線，可見兩者不成線性關(guān)系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故。參考這根曲線，問：將一

29、個(gè)這樣的電燈與R0=10的定值電阻串聯(lián)，接在8V的穩(wěn)壓電源上，求通過電燈的電流及燈泡的電阻值。U/VI/A02 4 6 80.60.20.4第一部分高考要求會(huì)正確使用的電學(xué)儀器有：電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等等。除了滑動(dòng)變阻器以外，其它儀器都要求會(huì)正確讀出數(shù)據(jù)。讀數(shù)的基本原則是：凡儀器最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位（估讀的這位是不可靠數(shù)字）；凡儀器最小刻度不是10分度的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀。電阻箱是按照各個(gè)數(shù)量級(jí)上指針的對(duì)應(yīng)數(shù)值讀數(shù)的，指針必須指向某一個(gè)確定的數(shù)值，不能在兩個(gè)數(shù)值之間，因此電阻箱測(cè)量結(jié)果的各位讀數(shù)都是從電阻箱上

30、指針?biāo)肝恢弥苯幼x出的，不再向下估讀。一、基本儀器的讀數(shù)讀數(shù)的基本原則是：凡儀器最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位（估讀的這位是不可靠數(shù)字）；凡儀器最小刻度不是10分度的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀。例. 下圖是電壓表的刻度盤。若當(dāng)時(shí)使用的是該表的0-3V量程，那么電壓表讀數(shù)為多少？若當(dāng)時(shí)使用的是該表的0-15V量程，那么電壓表度數(shù)又為多少？0123V0 51015解：0-3V量程最小刻度是0.1V，是10分度的，因此要向下估讀一位，讀1.15V（由于最后一位是估讀的，有偶然誤差，讀成1.14V-1.17V之間都算正確）。0-15V量程最小刻度為0.5V，

31、不是10分度的，因此只要求讀到0.1V這一位，所以讀5.7V（5.6V-5.8V之間都算正確）。0123V0 51015例. 下圖是電壓表的刻度盤。若當(dāng)時(shí)使用的是該表的0-3V量程，那么電壓表讀數(shù)為多少？若當(dāng)時(shí)使用的是該表的0-15V量程，那么電壓表度數(shù)又為多少？解：0-3V量程最小刻度是0.1V，是10分度的，因此要向下估讀一位，讀1.15V（由于最后一位是估讀的，有偶然誤差，讀成1.14V-1.17V之間都算正確）。0-15V量程最小刻度為0.5V，不是10分度的，因此只要求讀到0.1V這一位，所以讀5.7V（5.6V-5.8V之間都算正確）。0123V0 510151、刻度均勻的電表00

32、.20.40.6A0 1 23V練習(xí)：0.150.73二、歐姆表RGErIgRg(1) 原理閉合電路歐姆定律ERg+ r + RIg=ERg+ r + RRx+Ix=改變Rx ，電流Ix 隨之改變，Rx 與 Ix 一一對(duì)應(yīng)。（2）中值電阻R =EIg中Rg + r + R=注意：(1) 歐姆表的刻度與其他表刻度相反 且刻度不均勻（2）歐姆表每次換檔測(cè)電阻前都要調(diào)零。 不能帶電測(cè)量。（3）歐姆表中電池用久了，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻要改變，測(cè)出的電阻值有較大的誤差。所以歐姆表常用來(lái)粗測(cè)電阻。返回 RxRA（比較法測(cè)量電阻）I1ARRxARRxI2I2R =I1 Rx Rx = I2R /I1 （不計(jì)電源內(nèi)阻

33、）四、替代法測(cè)量電阻例2.某同學(xué)用以下器材測(cè)量電阻：安培計(jì) 電阻箱單刀雙擲電鍵（這種電鍵在擲刀a 倒向b 時(shí)ab接通，倒向c 時(shí)ac 接通）待測(cè)電阻 電源 限流電阻，如圖所示，實(shí)驗(yàn)方法是利用單刀雙擲電鍵分別將電阻箱和待測(cè)電阻接入電路，用電阻箱替代待測(cè)電阻的方法來(lái)測(cè)定待測(cè)電阻的阻值。（1）在圖中完成電路的連接（其中有二條導(dǎo)線已連接好）（2）本實(shí)驗(yàn)中電鍵應(yīng)先接通的是含有 ，(填待測(cè)電阻或電阻箱)的電路。用電鍵變換電路，調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)，應(yīng)使兩次測(cè)量的_大小相同，這時(shí)待測(cè)電阻的值可以從 _ 上讀出。17654328901765432890176543289017654328901765432890176

34、54328900.1100110000100001001 2RXRSAR03V(2)待測(cè)電阻電流電阻箱1999年全國(guó)高考 （7分）圖1為測(cè)量電阻的電路Rx為待測(cè)電阻R的阻值已知R為保護(hù)電阻，阻值未知電源E的電動(dòng)勢(shì)未知K1、K2均為單刀雙擲開關(guān)A為電流表，其內(nèi)阻不計(jì)(1)按圖1所示的電路，在圖2的實(shí)物圖上連線(2)測(cè)量Rx的步驟為：將K2向d閉合，K1向_閉合，記下電流表讀數(shù)I1再將K2向c閉合，K1向_閉合，記下電流表讀數(shù)I2計(jì)算Rx 的公式是Rx=_ Rx接線見下頁(yè)abI2 RI1Rx解答：(1)如圖（3分有任何錯(cuò)，給0分）a bcd(2)實(shí)際上是比較法測(cè)電阻, Rx =I2R/I1 (4分

35、, 有錯(cuò), 給0分)04年湖北理綜22、 用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值（9001000）：電源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為9.0V；電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1750；電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r22500；滑線變阻器R，最大阻值約為100；單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。（1）測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，試畫出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。（2）根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫出連線。（3）若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測(cè)得量 表示Rx的公式為Rx_。 -+V1V2解1

36、：只有兩個(gè)電壓表,只能用比較法,電路圖如圖示:v2v1Rx測(cè)出兩個(gè)電壓表的示數(shù)U1、U2，R并/r2=U1/U2解2: 也可將V1、 V2 都看作電流表,由并聯(lián)電路特點(diǎn)得: I2=I1+Ix即 U2 / r2= U1 / r1 + U1 / Rx Rx= U1r1r2(U2r1 - U1 r2 )注意:要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，只能用分壓器接法,V2的量程大于V1,V2應(yīng)在干路中.題目上頁(yè)解3：仍用比較法，電路圖如圖示： 測(cè)出兩個(gè)電壓表的示數(shù)U1、U2，v2v1Rx解4：將V1、 V2 分別看作電流表和電壓表,由伏安法得r1+Rx=U2/I1 = r1 U2/U1 Rx=(U2 -

37、 U1 )r1 /U1注意:要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，只能用分壓器接法,V2的量程大于V1,V1應(yīng)在與Rx串聯(lián).題目上頁(yè)GS1S2R1R2方法：1.按圖接線，圖中R1 R2 為電阻箱，電源為蓄電池，內(nèi)阻可以不計(jì)。2.先合下S1 ，調(diào)節(jié)R1使電流表指針滿偏.3.再合下S2，保持電阻R1不變，調(diào)節(jié)R2使電流表指針半偏，記下R2的值.4. 若R1100 R2，有Rg=R2思考：1.R1能否用阻值很大的滑動(dòng)變阻器代替？2.再給一個(gè)同樣的電流表，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？一般情況 R測(cè)量R真實(shí)五、半偏法測(cè)量電流表的內(nèi)阻12.(12分)將滿偏電流Ig=300A,內(nèi)阻未知的電流表 改裝成電壓表并進(jìn)行校對(duì),

38、利用如圖所示的電路測(cè)量電流表 的內(nèi)阻 (圖中電源的電動(dòng)勢(shì) E=4V),先閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度 ；再閉合S2，保持R不變,調(diào)節(jié)R,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的2/3，讀出此時(shí)R的阻值為200，則電流表內(nèi)阻的測(cè)量值Rg = . 將該表改裝成量程為3V的電壓表,需 (填“串聯(lián)”或 “并聯(lián)”)阻值為R0 = 的電阻.把改裝成的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì),試在答題卡上畫出實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物連接圖.GGGS1S2RR E r解: (1)2Ig Rg /3= Ig R/3 100串聯(lián)9900 Rg = R/ 2=100(2) Ig (R0 +Rg)=3V R0 =99002005年江蘇高考

39、12標(biāo)準(zhǔn)電壓表(3)解: 畫出電路圖如下圖示，實(shí)物連線如右圖示。176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890110010100001000001000 VRVGE rSR0 （一）電流表內(nèi)阻的測(cè)量 例1. 為了測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻，采用圖示的電路，其中電流表A1的量程是0300A、內(nèi)阻約為100（待測(cè)）；A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程0-200A；R1為電阻箱，阻值范圍0999.9；為電池，電動(dòng)勢(shì)3V、內(nèi)阻不計(jì)；S1為開關(guān)，S2為單刀雙擲開關(guān)。按電路圖接好電路后，將可變電阻器R2和電阻箱R1適當(dāng)調(diào)節(jié)后，將單刀雙擲開關(guān)S2扳到接

40、點(diǎn)1處，接通開關(guān)S1，調(diào)節(jié)可變電阻R2，使兩電表的讀數(shù)都是150A；然后將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)電阻箱R1使標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)仍是150A，若此時(shí)電阻箱各旋鈕位置如圖，則：（1）電流表A1的內(nèi)阻Rg=_ .（2）為了保證兩電流表的安全使用，限流電阻R3 的阻值應(yīng)選A.100；B.150；C.10K；D.15K。( ) （3）可變電阻器R2 應(yīng)選：A.2K； B.5K； C.200；D.500。（ ）1765432890176543289017654328901765432890176543289017654328900.1101100010000100A1R1A21 2S1R3R2RgS23V替代法測(cè)電阻 當(dāng)R2=0時(shí),要保證兩個(gè)電流表都不超過量程R3=E/Imin =3 / 0.2mA = 15k 選DR2+R3=E/I =3 / 0.15mA = 20 k R2=5 k 選BRg=92.8 從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)。（1）在虛線方框中畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào)。（2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算，r1，則所用的表達(dá)式為r1=_，式中各符號(hào)的意義是：_。器材（代號(hào)）規(guī)格電流表(A1 )