高三电学实验汇总

二.伏安法测电阻的电路组成一.伏安法测电阻的原理测量电路控制电路伏安法侧电阻IUR测测量电路控制电路1．测量电路的选择①内接法XARRRARRAAVRRIUIUIUUIUR测X＞RR测误差分析：即测量值偏大测X＞RR.XAXRRRR测时，当AXRR内接法适用条件：②外接法VXVXXRVRRRVRAVRRRRRURUUIIUIUR测X＜RR测误差分析：即测量值偏小测X＜RR.XVXRRRR测时，当VXRR外接法适用条件：规律：大内小外内大外小电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测＝Ux＋UA电压表分流I测＝Ix＋IV电阻测量值R测＝U测I测＝Rx＋RA＞Rx测量值大于真实值R测＝U测I测＝RxRVRx＋RV＜Rx测量值小于真实值适用条件RA≪RxRV≫Rx口诀大内偏大(大电阻用内接法测量，测量值偏大)小外偏小(小电阻用外接法测量，测量值偏小)P130电流表内接电流表外接3.试探法(1)接在a和b时伏特表示数有明显变化，则宜采用(2)接在a和b时安培表示数有明显变化，则宜采用VAxXVAXRRRRRRR外接法内接法伏安法测电阻的电路选择1.阻值比较法若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法2.临界值计算法VAxXVAXRRRRRRR2．控制电路的选择控制电路分为限流式和分压式两种E·rSRE·rSR比较项目限流接法分压接法电路RX电压调节范围RX电流调节范围灯泡电流相同时电路消耗总功率闭合前触头的位置IE(I+I′)EbaEUERRRXXXXREIRRE0≤U≤EXREI02.在滑动变阻器作限流使用时，为使负载RX既能得到较宽的电流调节范围，又能使电流变化均匀，选择变阻器时，就使其总阻值大于RX，一般在2－5倍为好。3.在滑变阻器作分压作用时，一般取滑变阻器的总阻值在0.1RX－0.5RX倍为好1.下列三种情况必须选用分压接法(1)实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)且要求电流或电压实现从零开始可连续调节(2)当被测电阻阻值Rx远大于滑动变阻器的最大值R(3)若采用限流接法，电路中实际电压(电流)总是超过实验仪器的量程P133三.实验器材的选择⑴安全原则：不超过各仪表、元件允许的最大电流1.选择原则：⑵准确原则：减少误差a.各电表示数不少于量程的1/3b.测多组数据，要求电表示数在大范围内可调⑶能耗少的原则：变阻器通常选限流接法，选其阻值与其他电阻的阻值比较接的。变阻器分压接法时，选阻值较小而额定电流较大的2.选择步骤：⑴.找实验中唯一的器材⑵.电源的选择⑶.电压表的选择⑷.电流表的选择⑸.滑动变阻器器的选择例1.测一个阻值约为25KΩ的电阻，备有下列器材：A、电流表(量程100μA，内阻2KΩ)B、电流表(量程500μA，内阻300Ω)C、电压表(量程10V，内阻100KΩ)D、电压表(量程50V，内阻500KΩ)E、直流稳压电源(电动势15V，允许最大电流1A)F、滑动变阻器(最大电阻1KΩ，额定功率1W)G、导线若干(1)电流表应先，电压表应选。CB四.实物连接1.画出电路图，并在电路图上标出仪表正负极2.按先串后并顺序连接电路3.导线只能接在接线柱上，连线不交叉，连线不能压在仪器上4.注意仪表量程及正负极（电流必须从正极流入，负极流出）例2.伏安法测量一个定值电阻的实验所用的器材，规格如下：(1)待测电阻RX(约100Ω)(2)直流毫安表(0～20mA，内阻50Ω)(3)直流电源(输出电压4V，内阻不计)(4)直流电压表(0～3V，内阻5KΩ)(5)滑动变阻器(0～15Ω，允许最大电流1A)(6)电键一个，导线若干根据器材规格和实验要求，在本题实物图上连线实验一：测定金属的电阻率实验二：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验三：测定的电源电动势和内阻1、原理实验一：伏安法测定金属的电阻率2、实验电路图：3、开始时滑动变阻器的滑动触头应该在接入电路电阻最大的一端.说明：1.被测电阻丝的电阻较小，所以选用电流表外接法；2、本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路.（除一些特殊情况外或具体情况具体分析）4、本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化.22)2(,drSSLR＝其中所以，LdRLSR2)2/(实验二：描绘小灯泡的伏安特性曲线1.画出实验电路图如图示2.为什么电流表采用外接法？3.滑动变阻器为什么要用分压式接法？AACBV下面是小灯泡的伏安特性曲线图，其中哪种是可能的（）IIUUUUII(A)(C)(D)(B)DvA211122IIUIUIEIUIIUUr2112E=U1+I1rE=U2+I2rUI0实验三：测定电动势内阻电路【典例3】在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω)B．电压表V(0～15V)C．电流表A(0～0.6A、内阻0.1Ω)D．电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg＝10Ω)E．滑动变阻器R1(0～10Ω、10A)F．滑动变阻器R2(0～100Ω、1A)G．定值电阻R3＝990ΩH．开关、导线若干(1)为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是________(填写“R1”或“R2”)；(2)请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；(3)如图7-5-13所示为某一同学根据他设计的实验，绘出I1I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，由图线可求得被测电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(1)R1(3)1.47(1.46～1.48均对)0.83(0.81～0.85均对)例4.如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是()A.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；vAC结论：内电阻的测量值小于真实值;电动势也小于真实值.真测rr真测EE电学实验小结电流表的内、外接实验器材的选用滑动变阻器的连接方式电路实物连图半偏法测量电流表的内阻GS1S2R1R2方法1.按图接线，图中R1R2为电阻箱，电源为蓄电池，内阻可以不计。2.先合下S1，调节R1使电流表指针满偏.3.再合下S2，保持电阻R1不变，调节R2使电流表指针半偏，记下R2的值.4.若R1＞100R2，有Rg=R2思考:1.R1能否用阻值很大的滑动变阻器代替？误差分析:R测量＜R真实2.要尽量减小实验误差，对实验器材有何要求？电源应选大一些的，使R1＞100R2VRabSR0半偏法测量电压表电阻方法1.按图接线，图中R0为电阻箱.2.先合下S，调节R0=0，再调节R使电压表指针满偏.3.保持变阻器电阻R不变，调节R0使电压表指针半偏，记下R0的值.5.误差分析:R测量＞R真实4.Rv=R0“替代法”测电阻GUgRgIg1、认识“表头”参量（1）、满偏电流Ig（2）、内阻Rg（3）、满偏电压Uga.电流表改装成大量程的电流表并联一个小电阻GIIgRgRI-Ig由(I-Ig)R=IgRg改装后的电流表总内阻RA＝？gARnR1R=I-IgRgIgn-1Rgn=I/IgGb.电流表改装成电压表串联一个大电阻GUUgU-UgRgRRUURUggggggRUUURn=U/Ug(n-1)Rg改装后的电压表总内阻RＶ＝？gVnRRG校对改装后电压表？R1GVRS改变变阻器R的滑片位置，使V的示数分别为0、0.5V、1.0V、1.5V、2.0V……核对改装电压表的示数是否正确，并算出改装的电压表满刻度时的百分误差。例如：改装的电压表满刻度3V时，标准电压表V的读数为3.1V，则百分误差%2.3%1001.30.31.32、欧姆表RGErIgRg(1)原理—闭合电路欧姆定律ERg+r+RIg=ERg+r+RRx+Ix=改变Rx，电流Ix随之改变，Rx与Ix一一对应。（2）中值电阻R=EIg中Rg+r+R=注意：(1)欧姆表的刻度与其他表刻度相反且刻度不均匀（2）欧姆表每次换档测电阻前都要调零。不能带电测量。（3）选择合理欧姆挡的量程，使指针尽量在表盘中间位置附近（大约在R中/3～3R中）图7－6－31.多用表的电原理图3V15VR4R3GR2R110mA1mAΩR5R6－＋GR2R110mA1mA－＋3V15VmAR4R3－＋ΩR5R6－＋mA跟欧姆表内的电池正极相接的是多用表的黑表笔③对欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘上倍数.为减小读数误差，指针应指表盘较中间的部分，否则需换档，换档后，需重新进行电阻调零．是否估读由具体的情况而定2．多用电表使用的“八大注意”(1)使用前要机械调零．(2)两表笔在使用时，电流总是“红入”、“黑出”．(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流．(4)电压、电流挡为量程范围，电阻挡为倍率．(5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压、交流、直流共用，下为交流2.5V专用．(6)测电阻时①待测电阻与电路、电源一定要断开．②两手一定不要同时接触两笔金属杆．③指针指中值附近较准，否则换挡．④每换一挡必须重新欧姆调零．⑤读出示数要乘以倍率．(7)测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡．(8)使用完毕，选择开关要置于OFF挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池.用多用表探索黑箱内的电学元件(1)对于普通电阻,不必考虑哪一端接多用电表的红表笔,哪一端接黑表笔,测得阻值相同.(2)对于具有单向导电性的二极管,情况就不再是这样.由于二极管具有正向导通、反向截止的特性,所以当黑表笔接二极管正极,红表笔接二极管负极时,处于正向导通状态,欧姆表几乎满偏(正向电阻较小);反之,处于反向截止状态.“黑正红负”——“导通”;“黑负红正”——“截止”.判断目的应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱间正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指“0Ω”后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数基本仪器的读数3、电流表电压表的读数原则：凡最小分度值是以“1”为单位的.有效数字的末位都在精度的下一位，即需要估读，若无估读，则在精度的下一位补“0”0123A读数：0.70A基本仪器的读数0123V读数：2.40V基本仪器的读数凡最小分度值是2或5个单位的，有效数字的末位就是精度的同一位（含估读数），若无估读不需补“0”。若用0~0.6安量程，其精度为0.02安，说明测量时只能准确到0.02安，不可能准确到0.01安，因此误差出现在安培的百分位（0.01安），读数只能读到安培的百分位，以估读最小分度半小格为宜，将最小分度分为二等分，把不足半等分的舍去，等于或超过半等分的算一个等分。基本仪器的读数00.20.40.6A读数：0.14A基本仪器的读数读数：0.37A00.20.40.6A基本仪器的读数051015V读数：10.5V基本仪器的读数051015V读数：9.3V