《2022年高中物理电学实验综述.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高中物理电学实验综述.docx（7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、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载电学试验论述与练习一、试验仪器的读数高考要求会正确使用的电学仪器有：电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等；除了滑动变阻器以外,其它仪器都要求会正确读出数据；读数的基本原就是：凡仪器最小刻度是 10 分度的,要求读到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位是不行靠数字）；凡仪器最小刻度不是 10 分度的,只要求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读；电阻箱是依据各个数量级上指针的对应数值读数的,指针必须指向某一个确定的数值,不能在两个数值之间,因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的,不再向下
2、估读；【例 1】下图是电压表的刻度盘；如当时使用的是该表的 0-3V 量程, 那么电压表读数为多少？如当时使用的是该表的 0-15V 量程,那么电压表度数又为多少？1 2 0 5 10 3 0 V 15 解： 0-3V 量程最小刻度是 0.1V ,是 10 分度的,因此要向下估读一位,读 1.15V （由于最终一位是估读的,有偶然误差,读成 1.14V-1.17V 之间都算正确） ；0-15V 量程最小刻度为 0.5V,不是 10 分度的,因此只要求读到 0.1V 这一位,所以读 5.7V（5.6V-5.8V 之间都算正确） ；【例 2】下图是电阻箱示意图,试读出当时电阻箱的阻值；8 9 0
3、0.11 2 8 1 9 0 1 2 8 9 0 101 2 将每个旋钮的指针所指的数值（都为整数）7 6 5 4 3 7 6 5 4 3 7 6 5 4 3 8 9 0 100 1 2 8 9 0 1K1 2 8 9 0 10K 1 2 7 6 5 4 3 7 6 5 4 3 6 5 4 3 7 解：电阻箱面板上有6 个旋钮, 每个旋钮上方都标有倍率；乘以各自的倍率,从最高位到低位依次读出来,就得到这时电阻箱的实际阻值；留意图中最左边的两个黑点是表示的是接线柱；如指针位置如下列图,就阻值为84580.2 ；如：（ 04 北京理综） 电阻箱各旋钮的位置如右图 所 示 ,电阻箱 R 的阻值是 _
4、；解析：电阻箱的读数方法是：每挡指示数字乘 以 相 应倍率后相加的总和,所以 86.3；二、恒定电流试验常规1伏安法测电阻名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载 伏安法测电阻有 a、b 两种接法, a 叫（安培计）外接法,b 叫（安培计）内接法；外接法的系统误差 是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采纳外接法；内接法的系统误差是由电流表的 分压引起的, 测量值总大于真实值,大电阻应采纳内接法；假如被测电阻阻值为 Rx,伏特表和安培表的内阻分别为 RV、V V RA , 如A A a
5、b V R x R V R,就采纳外接法；如 R x R R ,就采纳内接法；A a b c 假如无法估量被测电阻的阻值大小,可以利用试触法：如图将电压表的左端接 a 点,而将右端第一次 接 b 点,其次次接 c 点,观看电流表和电压表示数的变化；如电流表示数变化大,说明被测电阻是大电阻,应当用内接法测量；如电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应当用外接法测量；（这里所说的变 化大,是指相对变化,即 I/I 和 U/U ）；2滑动变阻器的两种接法滑动变阻器在试验电路中常用的接法有两种,RX R RX R 分别用下面 a、b 两图表示： a 叫限流接法, b 叫分压接法；采纳分压接法时, 被
6、测电阻RX 上的电压调剂范畴较大；当实验中要求被测电阻上的电压从零开头逐步增大,或要求电压a b 调剂范畴尽量大时,应当用分压接法；采纳分压接法时,应该选用总阻值较小的滑动变阻器；采纳限流接法时,应当选用总阻值和被测电阻接近的滑动变阻器；3实物图连线方法无论是分压接法仍是限流接法,都应当先V A V A 把测量电路（伏安法部分）接好；对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开头,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（留意电表的正负接线柱并挑选正确的量程,滑动变阻器的滑动触头应调到阻值最大处）；对分压电路,应当先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后
7、在滑动变阻器电 阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点的电势高低,依据伏安法部分电表正负接线柱的 分布,将伏安法部分接入该两点间；测定金属 的电阻率由于该试验中选用的被测电阻丝的电阻较小,所以测量电路应当选用伏安法中的电流表外接法；本实 验对电压的调剂范畴没有特别要求,被测电阻又较小,因此供电电路可以选用限流电路；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载本试验通过的由于金属的电阻率随温度的上升而变大,因此试验中通电时间不能太长,电流也不宜太大,以免电阻丝发热后电阻率发生较明显的变化；由于选
8、用限流电路,为爱护电表和电源,闭合电键开头试验前应当留意滑动触头的位置,使滑动变阻器接入电路部分的电阻值最大；【例 3】在测定金 属 的 电 阻 率 的 实验中,待测金属导线的长约 0.8m,直径小于 1mm,电阻在 5 左右；试验主要步骤如下：用 _测量金属导线的长度 l,测 3 次,求出平均值；在金属导线的 3 个不同位置上用 _测量直径 d,求出平均值；用伏安法测量该金属导线的电阻R；在左边方框中画出试验电路图,并把右图中所给的器材连接成测量电路；安培计要求用 0-0.6A 量程,内阻约 1 ；伏特计要求用 0-3V 量程,内阻约几 k ；电源电动势为 6V ；滑动变阻器最大阻值 20
9、；在闭合电键前,滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置；根据以上测量值,得到该种金属电阻率的表达式为 = _；解：米尺；螺旋测微器；测量部分用安培表外接法,电源部分用限流电路或分压电路都可以,电阻率d2 U；4 LI把电流表改装为电压表用图 （a）测定电流表内阻 r g,方 法是：先断开 S2,闭合 S1,调剂 R,使电流表满 偏；然后闭合 S2,调剂 R /,使电流表达到半满偏；当 R 比 R /大许多时,可以认为 r g=R /；（当 R 比 R / 大 很 多时,调剂 R /基本上不转变电路的总电阻,（a）b 可认为总电流不变,因此当电流表半满偏时,通过 R /的电流也是满偏电流的一半,两个
10、分路的电阻相等）；实际上,S2闭合后,总电阻略有减小,总电流略有增大,当电流表半满偏时,通过 R /的 电流比通过电流表的电流稍大,即 R /比 r g 稍小,因此此步测量的系统误差,总是使 r g 的测量值偏小；其中 R 不必读数,可以用电位器, R /需要读数,所以必需用电阻箱；依据 rg、 Ig 和扩大后的量程,运算出需要给电流表串联的电阻 R1 的值；用（ b）图把改装的电压表和标准电压表进行校对；校对要每0.5V 校对一次,所以电压要从零开头名师归纳总结 逐步增大, 因此必需选用分压电路；百分误差的运算 ：假如当改装电压表示数为U 时,标准电压表示数为U/ ,就这时的百分误差为 |U
11、-U / | / U /；适当增大 R1假如校对时发觉改装电压表的示数总是偏大,就应当的阻值（使表头的分压减小一些）,然后再次重新进行校对； ,量程为【例 4】（04 年科研） 一个电压表 V A 的内阻 RA10001.0V ,现要利用电阻箱扩大它的量程,改装成量程为3.0V的电压表；改装后,再用一量程为3.0V 的精确的电压表V B 对其全部刻度进行校准；除了这两个电压表V A 、V B 外,仍有以下一些器材第 3 页,共 6 页电源E（电动势约为6V ,内阻较小）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 变阻器K R（总电阻约10 ）优秀学习资料欢迎下载
12、电阻箱R0（19999 ）电键导线如干（1）图是以上器材和两个电压表 电路；V A、V B 的实物示意图,试在图中画出连线,连成进行校准时的试验（2）图中电阻箱的取值等于 （3）用上述电压表 V B 和改装后并已校准过的电压表（以下称为 V C）以及一个电键和一些导线,去测量一个电动势大约为 2V 的电源的内阻 r；写出简要测量步骤,并用测得的量写出 r 的公式；解：答案： 如下列图 2000 将电压表 Vc 通过电键、导线与电源连接,读 出 VC 上的示数 U C；再将电压表 Vc 和 V B 串联,通过电键、导 线 与电源连接, 读出 V C 上的示数 UC 和 V B 上的示数 UB；r
13、 =UCUBUC3000（ ）UCUC6用多用电表探究黑箱内的电学元件；设定黑箱上有三个接点,两个接点间最多只能 接 一 个 元件；黑箱内所接的元件不超过两个；测量步骤和判定：用直流电压挡测量,A、B、C 三点间均无电压；说明箱内无电源；用欧姆挡测量,A、C 间正、反接阻值不变,说明 A、C 间有一个电阻；用欧姆挡测量,黑表笔接 A 红表 笔接 B 时测得的阻值较小,反接时测得的阻值较大,说明箱内有一个二极管,可能在 AB 间,也可能在 BC 间,如右图中两种可能；用欧姆挡测量,黑表笔接 C 红表笔接 B 测得阻值比黑表笔 A 红表笔接 B 时测得的阻值大,说明二极管在 三、练习用多用电表测电
14、阻AB 间；所以黑箱内的两个元件的接法确定是右图中的上图；使用前应看一下指针是否指在刻度盘左端的零刻线处；假如不在,就应当进行机械调零：用小螺丝 刀轻旋表头正下方中心处的调零螺丝,使指针指左端零刻线；依据被测物理量及其数量级将挑选开关旋到相应的位置；读数名师归纳总结 时仍要留意选用刻度盘上对应的量程刻度；（如测量 20mA 左右的直流 1k 100 10 1 第 4 页,共 6 页电流,应将挑选开关对准左边100mA 量程处,在刻度盘上,应当看最OFF 下方的刻度, 即满偏刻度为10 的刻度线, 从刻度盘读出数据后仍应再乘 10,得测量结果； ）V 2.5 10 使用欧姆挡时,在选好倍率后,仍
15、必需进行欧姆调零；方法是：100 2.5 10 50 250 500 10 50 250 + 将红、黑表笔短接,调剂欧姆调零旋钮,使指针指右端零刻线处；因1 mA 500 V - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载 此用多用电表的欧姆挡测电阻的操作步骤是：选挡；一般比被测电阻的估量值低一个数量级,如估量值 为 200 就应当选10 的倍率；进行欧姆调零；将红黑表笔接被测电阻两端进行测量；将指针示数 乘以倍率,得测量值；将挑选开关扳到 OFF 或沟通电压最高挡；用欧姆挡测电阻,假如指针偏转角度太小（即指针所指的刻度值太大）,应当增大倍率
16、重新调零后再测；假如指针偏转角度太大（即指针所指的刻度值太小）,应当减小倍率重新调零后再测；使用多用电表时,两只手只能握住表笔的绝缘棒部分,不能接触表笔上的金属部分；四、练习题1. 在试验室中,往往利用半偏法测量电流表或电压表的内阻；测量电路图如下；E 为电源,其电动势为 E；R1 为总阻值较大的滑动变阻器；R2为电阻箱； A 为被测电流表；用此电路,经以下步骤可近似测得电流表的内阻 RA：闭合 K1,断开 K 2,调剂 R1,使电流表读数等于其量程 I 0；保持 R1 不变,闭合 K2,调剂 R2,使电流表读数等于 I0/2；读出 R2 的值,就 RA =R2；依据电路图在右边实物图所给出的
17、实物图中画出连接导线；如电源的内阻忽视不计,试分析该试验的系统误差总是使电表内阻的测量值比其真实值偏大仍是偏小？K 2 AK2 2. 如下列图,一只黑箱有A、B、C 三个接线柱,规定每两个接线柱间 最 多 只能接一个电器元件；并且已知黑箱内的电器元件是一只电阻和一只二极A B C 管 ； 某 同学利用多用电表的欧姆挡,用正确的操作方法依次进行了6 次测量, 将每次 红 、 黑表笔的位置和测得的阻值都填入了下表；名师归纳总结 红表笔接A A B B C C _两点第 5 页,共 6 页黑表笔接B C A C A B 测得阻值 100 10k 100 10.1k 90 190 由表中的数据可以判定
18、：电阻接在_两点间,阻值为_ ；二极管接在间,其中正极接在_点；二极管的正向阻值为_ ,反向阻值为_ ；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载3. 如下图所示, 盒内有导线和几只阻值相同的电阻组成的电路,盒外四个接线柱为 1、2、3、4,已测得接线柱间的电阻关系为：R1,2=1.5 R 1,3=3R2,4,而 3、4 两个接线柱间没有明显的电阻,试画出图中方框内电路结构（要求所用的电阻个数最少）4（04 浙江理综）图中给出的是用螺旋测微器测量一金属0 5 15 薄 板 厚 度时的示数,此读数应为105多用电表表头的示意图如右；在正确操
19、作的情形下：如挑选开关的位置如灰箭头所示,就测量的物理量是_,测量结果为 _ ；如挑选开关的位置如白箭头所示,就测量的物理量 是_,测量结果为 _ ；如挑选开关的位置如黑箭头所示,就测量的物理量OFF 1k 100 10 1 V 2.5 10 是_,测量结果为 _ ；100 如挑选开关的位置如黑箭头所示,正确操作后发觉10 50 250 + 指 针 的 偏1 转角很小,那么接下来的正确操作步骤应当依次为：mA 500 _,_,_；2.5 10 50 250 500 V 全部测量终止后,应将挑选开关拨到_或者 _ ；无论用多用电表进行何种测量（限于直流） ,电流都应当从色 _表笔经_插孔流入电表；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页