高考电学实验复习.ppt

《高考电学实验复习.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考电学实验复习.ppt（39页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、之之电路的结构电路的结构电表的改装电表的改装控制电路的选择控制电路的选择ESRRxAV测量电路测量电路控制电路控制电路预备知识预备知识2 2、准确性原则、准确性原则电流表、电压表在使用时要有较大的偏转电流表、电压表在使用时要有较大的偏转（指针偏转一般在满偏角度的（指针偏转一般在满偏角度的1/3以上）。以上）。1 1、安全性原则、安全性原则通过电源、电表、滑动变阻器、用电通过电源、电表、滑动变阻器、用电器的电流不超过其允许的最大电流。器的电流不超过其允许的最大电流。3 3、方便性原则、方便性原则选择控制电路时，既要考虑供电电压的选择控制电路时，既要考虑供电电压的变化范围满足实验要求，又要注意便于

2、变化范围满足实验要求，又要注意便于调节，调节时应用到大部分的电阻线。调节，调节时应用到大部分的电阻线。4 4、经济性原则、经济性原则预备知识预备知识滑动变阻器的两种接法分压和限流电路的选择分压和限流电路的选择（1）看有无特殊信号）看有无特殊信号要求负载电压（电流）能从零开始连续可调；要求负载电压（电流）能从零开始连续可调；要求多测几组数据便于准确画出要求多测几组数据便于准确画出“U-I”图线，图线，均采用分压式。均采用分压式。（2）比较）比较“R变阻器与变阻器与R负载负载”的阻值的阻值当滑动变阻器的阻值远小于负载阻值时，若用限流接当滑动变阻器的阻值远小于负载阻值时，若用限流接法，滑动变阻器几乎

3、不起作用，此时采用分式压。法，滑动变阻器几乎不起作用，此时采用分式压。（3）排除法）排除法先用限流电路连接，算出先用限流电路连接，算出I Iminmin ，若，若I Iminmin电流表量程或电流表量程或负载额定电流时，不可使用限流电路；负载额定电流时，不可使用限流电路；预备知识预备知识滑动变阻器的两种用法滑动变阻器的两种用法限流式限流式分压式分压式电路电路结构结构滑动变阻器与待测电阻滑动变阻器与待测电阻RX串联在电路中串联在电路中RX与滑动变阻器一部分电阻串与滑动变阻器一部分电阻串联后与其余电阻串联联后与其余电阻串联调节范调节范围（电围（电源内阻源内阻不计）不计）优点优点电路结构简单，优先选

4、用电路结构简单，优先选用RX的电压或电流能从零开的电压或电流能从零开始变化；始变化；调节范围最大，调节范围最大，不会出现电压表或电流表超不会出现电压表或电流表超量程的现象量程的现象局限性局限性RX的电压或电流不能从零开始变；的电压或电流不能从零开始变；当当RXR时，时，调节范围很小，甚至，滑动调节范围很小，甚至，滑动变阻器调至最大，电压表或电流表仍超量程变阻器调至最大，电压表或电流表仍超量程电路结构复杂，限流接法不电路结构复杂，限流接法不能满足需要时才选用能满足需要时才选用EUERRRXXX EUX 0RXERXE预备知识预备知识限流式限流式分压式分压式电路电路结构结构调节范围调节范围（电源内

5、（电源内阻不计）阻不计）变阻器变阻器较大电阻较大电阻较小电阻较小电阻电能损耗电能损耗较小（较小（P=IP=IX X E E）较大（较大（P=(IP=(IX X+I+IR R)E)E）RXERXE1 1、限流电路耗能小，电路简单，在安全前提下应优先考虑。、限流电路耗能小，电路简单，在安全前提下应优先考虑。2 2、三种情况下必须采用分压接法：、三种情况下必须采用分压接法：（1 1）要求电压或电流从零开始连续变化；如：描绘小灯泡的伏安特性曲线）要求电压或电流从零开始连续变化；如：描绘小灯泡的伏安特性曲线（2 2）电路允许的最大电流很小；）电路允许的最大电流很小；（3 3）滑动变阻器的电阻远小于待测电

6、阻。）滑动变阻器的电阻远小于待测电阻。说明：说明：EUERRRXXX EUX 0（1）看有无特殊信号）看有无特殊信号要求负载电压（电流）能从零开始连续可调；要求负载电压（电流）能从零开始连续可调；要求多测几组数据便于准确画出要求多测几组数据便于准确画出“U-I”图线，图线，均采用分压式。均采用分压式。（2）比较）比较“R变阻器与变阻器与R负载负载”的阻值的阻值当滑动变阻器的阻值远小于负载阻值时，若用限流接当滑动变阻器的阻值远小于负载阻值时，若用限流接法，滑动变阻器几乎不起作用，此时采用分式压。法，滑动变阻器几乎不起作用，此时采用分式压。（3）排除法）排除法先用限流电路连接，算出先用限流电路连接

7、，算出I Iminmin ，若，若I Iminmin电流表量程或电流表量程或负载额定电流时，不可使用限流电路；负载额定电流时，不可使用限流电路；分压和限流电路的选择分压和限流电路的选择不一定总结时讲不一定总结时讲预备知识预备知识Ig满偏电流：指针指到最大刻度时的电流；满偏电流：指针指到最大刻度时的电流；Ug满偏电压：表头满偏电压：表头G通过满偏电流时，加在它两端的电压。通过满偏电流时，加在它两端的电压。Rg内阻：表头的电阻。内阻：表头的电阻。Ug=IgRgGIgUgRg改装塑料壳壳塑料壳壳预备知识预备知识主要是指人为的读数或操作造成的误差。主要是指人为的读数或操作造成的误差。主要是指实验器材不

8、精确或实验原理上的不完善造成的误差。主要是指实验器材不精确或实验原理上的不完善造成的误差。测量值与真实值的差异。系统误差系统误差偶然误差偶然误差预备知识预备知识做题前一定明确实验做题前一定明确实验“目的、原理、方法目的、原理、方法”实验目的实验目的测定值电阻测定值电阻测电表内阻测电表内阻测电阻率测电阻率测电源电动势和内阻测电源电动势和内阻测灯泡的额定功率测灯泡的额定功率电表间的改装电表间的改装研究灯泡的特征曲线研究灯泡的特征曲线。部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律R=U/IR=U/I全电路欧姆定律全电路欧姆定律E=U+IrE=U+IrE=I(R+rE=I(R+r) )E=U+UrE=U+Ur/R

9、/R实验原理实验原理实验方法实验方法怎样准确、合理地怎样准确、合理地找到找到U、I，所有的，所有的工作都是围绕这个工作都是围绕这个展开的展开的原理原理IUR =AVRxAVRx理想表没区别理想表没区别(一一)伏安法测电阻伏安法测电阻AVRx2、外接法、外接法1、内接法、内接法AVRxAVRx1、内接法、内接法1 IU=测R2 误差分析：误差分析：真测RRxARRR测若若RA已知，则无系统误差，已知，则无系统误差，3 应用条件：应用条件：AxRR 4 注意：两表注意：两表电压量程电压量程是否是否匹配匹配。结论：结论： 内内 大大 大大内接法内接法 测大电阻测大电阻 测量值偏大测量值偏大要求电表读

10、数要求电表读数不不小于小于其量程的其量程的1/30.8V3V一起匹配一起匹配匹配就是电表的改装匹配就是电表的改装误差来源于误差来源于 表分压，表分压，AAR-测测RRx 1V1v9v2、外接法、外接法1IU=测R2 误差分析：误差分析：RR测真XVXVR R=R +RRR测并若若RV已知，则无系统误差。已知，则无系统误差。3 应用条件：应用条件：xVRR4 注意：两表注意：两表电流量程电流量程是否是否匹配匹配。结论：结论： 外外 小小 小小外接法外接法 测小电阻测小电阻 测量值偏小测量值偏小AVRx误差来源于误差来源于 表分流表分流 ，V一起匹配一起匹配0.6A0.2A 1.8A牛刀小试 有一

11、待测电阻有一待测电阻R RX X，其阻值约在，其阻值约在40405050之间，实验室准备用来测之间，实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有：量该电阻值的实验器材有： 电压表电压表V(V(量程量程0 010V10V，内阻，内阻20K)20K)； 电流表电流表A A1 1( (量程量程0 050mA50mA，内阻约，内阻约20)20)； 电流表电流表A A2 2( (量程量程0 0300mA300mA，内阻约，内阻约4)4)； 滑动变阻器滑动变阻器R R1 1( (最大阻值为最大阻值为2020，额定电流为，额定电流为1A)1A)； 滑动变阻器滑动变阻器R R2 2( (最大阻值为最大阻值为3003

12、00，额定电流为，额定电流为0.1A)0.1A)； 直流电源直流电源E(E(电动势为电动势为9V9V，内阻约为，内阻约为0.5)0.5)； 开关，导线若干。开关，导线若干。 实验要求电表读数从零开始变化，并多测出几组电流、电压值，以便实验要求电表读数从零开始变化，并多测出几组电流、电压值，以便画出电流画出电流电压的关系图线，为了实验能正常进行，减少测量误差，还要电压的关系图线，为了实验能正常进行，减少测量误差，还要求滑动变阻器便于调节。求滑动变阻器便于调节。(1)(1)电流表应选用电流表应选用 ；(2)(2)滑动变阻器应选用滑动变阻器应选用 ；( (以上均填实验器材代号以上均填实验器材代号)

13、)(3)(3)请在图甲所示的方框内画出实验电路图，并将图乙中器材连成符合要请在图甲所示的方框内画出实验电路图，并将图乙中器材连成符合要求的实验电路。求的实验电路。【例题【例题】乙+ + - - A + +- - V + +- -RX连线原则连线原则A A2 2V VR R1 1R RX XE rK+_已知内阻的电流表，可以当电压表使用；已知内阻的电压表，可以当电流表使用。(二二)伏伏法伏伏法( () )V2V1Rx2、外接法、外接法1、内接法、内接法V2V1RxV2V1Rx1、内接法、内接法（其中（其中 表当作表当作 表使用，必须已知其内阻表使用，必须已知其内阻Rv2 ）AV21测量结果：测量

14、结果：RUUU=V22212221VVXRRUUR2误差分析：无系统误差误差分析：无系统误差3注意事项：注意事项：（1）V1表的电压量程一般应大于表的电压量程一般应大于V2表的电压量程；表的电压量程；（2）各表读数应大于）各表读数应大于1/3量程；量程；（3）注意两表）注意两表电压量程电压量程匹配匹配问题。问题。V2V1Rx例如：例如：V1表量程为表量程为15V，V2表量程为表量程为3V，内阻为，内阻为2K , RX约约1000 ，显然不匹配，应在显然不匹配，应在 V2电路中串联一个定值电阻（或电阻箱）。电路中串联一个定值电阻（或电阻箱）。 15V3V200010004.5VR0若若R0=8K

15、，1.5V若若R0=3K ，则则V1= 9 V则则V1=16.5V2、外接法、外接法V2V1Rx（其中 表当作 表使用，必须已知其内阻Rv2 ，若Rv1也已知则更好）AV21测量结果：测量结果：12121XVVURUURR2误差分析：误差分析：3注意事项：注意事项： （1）V2表的电流量程一般应大于表的电流量程一般应大于V1表的电流量程；表的电流量程；（2）各表读数应大于）各表读数应大于1/3量程；量程；（3）注意两表）注意两表电流量程电流量程匹配匹配问题。问题。无系统误差无系统误差【高考真题【高考真题】 用以下器材测量一待测电阻用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（的阻值（9001000）：）

16、：A、电源、电源E，具有一定内阻，电动势约为，具有一定内阻，电动势约为9.0V；B、电压表、电压表V1，量程为，量程为1.5V，内阻，内阻r1=750；C、电压表、电压表V2，量程为，量程为5V，内阻，内阻r2=2500；D、滑动变阻器、滑动变阻器R，最大值约为，最大值约为100；E、单刀单掷开关、单刀单掷开关S，导线若干。，导线若干。（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的）测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻，试画出测量电阻Rx的的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注）。一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注）。（2）若

17、电压表）若电压表V1的读数用的读数用U1表示，电压表表示，电压表V2的读数用的读数用U2表示，则由已知表示，则由已知量和测得量表示量和测得量表示Rx的公式为的公式为Rx= 。(三三)安安法安安法A2A1Rx2、外接法、外接法1、内接法、内接法A2A1RxA2A1Rx1、内接法、内接法（其中两表内阻都必须已知）（其中两表内阻都必须已知）1测量结果：测量结果：1122AXAI RRRI2误差分析：误差分析：3注意事项：注意事项： （1）A1表的电压量程一般应大于表的电压量程一般应大于A2表的电压量程；表的电压量程；（2）各表读数应大于）各表读数应大于1/3量程；量程；（3）注意两表）注意两表电压量

18、程电压量程匹配匹配问题。问题。无系统误差无系统误差2、外接法、外接法A2A1Rx（其中（其中A1表当作电压表使用，必须已知其内阻表当作电压表使用，必须已知其内阻RA1）1测量结果：测量结果：1121AXI RRII2误差分析：误差分析：3注意事项：注意事项：（1）A2表的电流量程一般应大于表的电流量程一般应大于A1表的电流量程；表的电流量程；（2）各表读数应大于）各表读数应大于1/3量程；量程；（3）注意两表）注意两表电流量程电流量程匹配匹配问题。问题。无系统误差无系统误差【例题【例题】用以下器材测量一待测电阻用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（约的阻值（约500）A、电流表、电流表A1，量程

19、为，量程为200A，内阻，内阻r1=500；B、电流表、电流表A2，量程为，量程为0.6A，内阻，内阻r2=0.5；C、电源、电源E，具有一定内阻，电动势约为，具有一定内阻，电动势约为3.0V；D、滑动变阻器、滑动变阻器R，最大值约为，最大值约为10；E、单刀单掷开关、单刀单掷开关S；导线若干。导线若干。（1）画出实验原理图。）画出实验原理图。（2）表达式）表达式Rx= 。1、用一只、用一只 表表VIURA 注：如果两表的注：如果两表的电压量程电压量程不匹配不匹配，应在量程小的支路，应在量程小的支路串联串联一个已知电阻。一个已知电阻。结果：结果：（V表内阻可知可不知）表内阻可知可不知）VAV2

20、、用一只、用一只 表表A结果：结果：1221IRIRAA VA1A2（A2表的内阻必须已知）表的内阻必须已知）注：如果两表的注：如果两表的电压量程电压量程不匹配不匹配，应在量程小的支路，应在量程小的支路串联串联一个已知电阻。一个已知电阻。RA21、用一只、用一只 表表A结果：结果：IURV （A表内阻可知可不知）表内阻可知可不知）AV注：如果两表的注：如果两表的电流量程电流量程不匹配不匹配，应在量程小的支路，应在量程小的支路并联并联一个已知电阻。一个已知电阻。2、用一只、用一只 表表VV2V1结果：结果：2211/VVRUUR 注：如果两表的注：如果两表的电流量程电流量程不匹配不匹配，应在量程

21、小的支路，应在量程小的支路并联并联一个已知电阻。一个已知电阻。Rv2【例题【例题】 某电压表的内阻在某电压表的内阻在20K20K50K50K之间，现要测量其内阻，实验室之间，现要测量其内阻，实验室 提供下列可选用的器材：提供下列可选用的器材：（1 1）待测电压表）待测电压表V V（量程（量程3V3V）；）；（2 2）电流表）电流表A A1 1（量程（量程200A200A）；）；（3 3）电流表）电流表A A2 2（量程（量程5A5A）；）；（4 4）滑动变阻器）滑动变阻器R R（最大阻值为（最大阻值为1K1K）；）；（5 5）电源）电源E E（电动势（电动势4V4V）；）；开关开关S S，导线

22、若干。，导线若干。试问：在所提供的电流表中，应选用试问：在所提供的电流表中，应选用 ；为了尽量减少误差，要求测量；为了尽量减少误差，要求测量多组数据，试画出符合要求的实验电路图。多组数据，试画出符合要求的实验电路图。【例题【例题】从下列器材中选出适当的器材，设计一个测量电路来测量电从下列器材中选出适当的器材，设计一个测量电路来测量电流表流表A A1 1的内阻的内阻r r1 1，要求方法简捷，有尽可能高的精度，并能测得多组，要求方法简捷，有尽可能高的精度，并能测得多组数据，数据，待测电流表待测电流表A A1 1（量程（量程10mA10mA，内阻，内阻r r1 1约约4040），），电流表电流表A

23、 A2 2（量程（量程500A500A，内阻，内阻r r2 2为为750750），），电压表电压表V V（量程（量程10V10V，内阻，内阻r r3 3为为10K10K），），电阻电阻R R1 1（阻值约（阻值约100100，起保护电阻的作用），起保护电阻的作用），滑动变阻器滑动变阻器R R2 2（总阻值约为（总阻值约为5050），），电源电源E E（电动势为（电动势为1.5V1.5V，内阻很小），内阻很小），此外还有开关此外还有开关S S和导线若干。和导线若干。（1 1）画出电路图，标明所用器材代号。）画出电路图，标明所用器材代号。（2 2）若选测量数据中的一组来计算电流表）若选测量数据中的

24、一组来计算电流表A A1 1的内阻，则所用的表达式为的内阻，则所用的表达式为r r1 1= = ，式中各符号意义是，式中各符号意义是 。市第二次联考题市第二次联考题半偏法（比例法）半偏法（比例法）替代法替代法两表法两表法(伏安法及变式伏安法及变式)欧姆表法欧姆表法闭合电路欧姆定律法（计算法）闭合电路欧姆定律法（计算法）间接法也要讲间接法也要讲VAVAA2A1V1V2RA1A2V2V1R以测量电表的内阻为例：纵向：伏安法及变式1电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻2两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻3两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻GR2S2R1S1R1SVR2G2G2R21V1V2R21SSVS2REr（电阻不计）1横向：除伏安法外，还常用替代法、半偏法和闭合电路欧姆定律（计算法）3闭合电路欧姆定律（计算法）2半偏法1替代法