高考电学实验总结与解析

高考电学实验总结与解析
高考电学实验总结与解析

盛年不重来,一日难再晨。及时宜自勉,岁月不待人。

高考电学实验总结归类

电学实验是高考试题中必考实验,电学实验出题灵活,内容丰富,在高考试卷中所占比重大,是高考试题中的重要得分点。以下是电学实验各种常见实验原理和做题技巧的总结,基本涵盖了电学实验中的所有题型,对学习电学实验有很大的帮助。

一、电表的双重作用

1(电表的替代).有以下可供选用的器材及导线若干条,要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流.

A .待测电流表A 0:满偏电流约为700~800μA 、内阻约100Ω,已知表盘刻度均匀、总格数为N .

B .电流表A :量程0.6A 、内阻0.1Ω.

C .电压表V :量程3V 、内阻3kΩ.

D .滑动变阻器R :最大阻值200Ω.

E .电源E :电动势约3V 、内阻约1.5Ω.

F .开关S 一个.

(1)根据你的测量需要,在B (电流表A )和C (电压表V )中应选择.(只需填写序号即可)

(2)在虚线框内画出你设计的实验电路图.

(3)测量过程中,测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A 0的指针偏转了n 格,可算出满偏电流I Amax =,式中除N 、n 外,其他字母符号代表的物理量是.

答案 ① C ② 电路如图所示 ③

v

R U n N ?(或3000U

n N ?)U 为电压表读数,R v 为电压表内阻

解析 (1)由于电流表的满偏电流太小,所以要想进行多次测量,不能使用。而对于电压表,1000g g V

U I A R μ==,

大于待测电流表的满偏电流,因此,可把电压表当电流表用。故选C.

(2)题中要求测多组数据,故测量电路应选用分压电路,电路图如右所示。 (3)电路中的电流V U I R =

,又电流表刻度均匀,故有:m I

I n N

=

联立可解得:max V N U I n

R =

? 或max 3000

N U I n =? 2.某同学要测量一电压表V 1的内阻。提供的器材有: A .电压表V 1:量程3V ,内阻约为2k Ω B .电压表V 2:量程10V ,内阻为5k Ω C .电源E :电动势约为10V ,内阻不计 D .滑动变阻器R :最大阻值为20Ω E .定值电阻R 1:阻值5k Ω F .定值电阻R 2:阻值30k Ω G .电键S 及导线若干

该同学设计了如图甲所示的实验电路图,通过改变滑动变阻器R 的阻值,测量多组电压表V 1的读数U 1和电压表V 2的读

数U 2,最终求出了电压表V l 的内阻。

(1)实验中定值电阻应选用__________(填字母代号);

(2)该同学在实验中测得数据如下表:请在图乙的坐标中,描点作出U 1-U 2的图象。

(3)由图象可以较准确地求出电压表V l 的内阻为_________k Ω。 答案 (1)R 1 (2)0.2k Ω

解析 (1)定值电阻与电压表V 1串联,有:

121

1V U U U R R

-=,可得:5R k ≈Ω,故选1

R 。 (2)由

121

1V U U U R R -=可得:1121V V R U U R R =+,即12U U -图像的斜率为11V V R R R

+, 从所作图像中先求出斜率,随之可算出10.2V R k =Ω

点评 本题中,电压表的双重作用为:一是测量工具电压表,二也是一个电阻.

二、伏安法测电阻(或电阻率)

1、(2012·北京卷,21)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm.

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如下图所示,其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值).

(2)用伏安法测金属丝的电阻R x.实验所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω),电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:次数1234567

U/V0.100.300.70 1.00 1.50 1.70 2.30

I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

).

x

(3)下图是测量R x的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.

(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图所示,

图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出

第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线.,由图

线得到金属丝的阻值R x=________Ω(保留两位有效数字).

(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)

A.1×10-2Ω·m B.1×10-3Ω·m

C.1×10-6Ω·m D.1×10-8Ω·m

(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是________(有多个正确选项).

A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差

B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差

D.用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

解析 (1)螺旋测微器的读数为0 mm +39.8×0.01 mm =0.398 mm.

(2)由实验记录的数据可知R x 的阻值大约为5 Ω.由题知R x ?R V ,故电流表外接.若滑动变阻器接为限流的形式,则R x 两端的电压最小值U min =

5×3

20+5+1+0.1

V ≈0.6 V ,而从实验数

据可知R x 两端电压可为0.10 V ,因此滑动变阻器应采用分压的形式. (3)如图甲所示.

图甲图乙

(4)选尽可能多的点连成一条直线,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,如图乙所示. 图线的斜率反映了金属丝的电阻,因此金属丝的电阻值R x =4.4 Ω.

(5)根据R =ρl S 得金属丝的电阻率ρ=RS l =πRd 24l =3.14×4.4×(0.398×10-3)

2

4×0.5 Ω·m ≈1.09×10

-6 Ω·m ,故选项

C 正确,选项A 、B 、

D 错误.

(6)由于读数引起的误差属于偶然误差,选项A 错误;由于电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差,若将电流表和电压表的内阻计算在内,则可以消除系统误差,选项B 错误、选项C 正确;利用U -I 图象处理数据,相当于多次测量取平均值,可以减小偶然误差,选项D 正确.

答案 (1)0.398(0.395~0.399均正确) (2)甲 (3)如解析图甲所示 (4)如解析图乙所示 4.4(4.3~4.7均正确) (5)C (6)CD

2、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“5 V ,2.5 W”的小灯泡、导线和开关外,还有:

A .直流电源(电动势约为5 V ,内阻可不计)

B .直流电流表(量程0~3 A ,内阻约为0.1 Ω)

C .直流电流表(量程0~600 mA ,内阻约为5 Ω)

D .直流电压表(量程0~15 V ,内阻约为15 kΩ)

E.直流电压表(量程0~5 V,内阻约为10 kΩ)

F.滑动变阻器(最大阻值10 Ω,允许通过的最大电流为2 A)

G.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,允许通过的最大电流为0.5 A)

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据.

(1)实验中电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________(均用序号字母表示).

(2)请按要求将图7-4-3中所示的器材连成实验电路.

(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如下图甲所示.现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中,其中电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,定值电阻R=9 Ω,此时灯泡的实际功率为________W.(结果保留两位有效数字)

甲乙

解析(1)由灯泡标识(5 V,2.5 W)知,I=P

U=0.5 A,因此电流表选C,电压表选E.由于电路接成分压式,滑动变阻器选F.

(2)如图所示

(3)把定值电阻作为电源的内阻,则该电源短路时的电流为I max

=E

R+r

=0.6 A,在题图中的U-I图中,作出此电源的U-I图

线如图中虚线所示。两图线交点即表示该灯泡的实际工作点.由

图知U=2.2 V,I=0.38 A,所以P=UI=2.2×0.38 W=0.84 W.

答案(1)C E F(2)见解析图(3)0.84(0.81~0.87)皆可

三“替代法”测电阻

1、(2011·课标全国卷,22)为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如上图所示的电路.图中A0是标准电流表,R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关,E是电池.完成下列实验步骤中的填空:

(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时________的读数I;

(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时R N的读数;

(3)多次重复上述过程,计算R N读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值.

解析本题为用替代法测未知电流表的内阻,其实验步骤为:(1)将S拨向接点1,接通S1,调节R0,使待测表头指针偏转到适当位置,

记下此时标准电流表(或A0)的读数I;(2)

然后将S拨向接点2,调节R N,使标准电

流表(或A0)的读数仍为I,记下此时R N的

读数;(3)多次重复上述过程,计算R N读数

的平均值,此即为待测微安表头内阻的测量值.

答案(1)R0标准电流表(或A0)(2)R N标准电流表(或A0)的读数仍为I(3)平均值

2、(电压表替代)某同学要测电压表的内阻R V,测量的电路如下图a所示,供选择的器材如下:

①待测电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ);

②电压表(0~6 V,内阻约6 kΩ);

③定值电阻R1=3 kΩ;

④定值电阻R2=30 Ω;

⑤滑动变阻器R3(0~1 kΩ,1 A);

⑥滑动变阻器R4(0~10 Ω,2 A);

⑦电源3.0 V,内阻不计;

⑧开关一个,导线若干.

根据上述条件,请你完成下面的实验.

(1)定值电阻应选________;滑动变阻器应选________.

(2)根据电路图a,在上图b中用实线把实物连成电路;

(3)实验过程中的测量步骤为:移动滑动变阻器触头到某一位置,

记录、的读数U1、U2;不断改变滑动变阻器触头的位置,

得到一组U1、U2的值,分别以U1、U2为坐标轴建立坐标系,

作出相应图线(如下图所示),测得该图线的斜率为k.根据图线的

斜率k和选定的定值电阻,写出待测电压表内阻的表达式为

R V=________.

解析(1)定值电阻应选R1,滑动变阻器应选R4,若选用大电阻的滑动变阻器,就会出现在移动滑动触头的时候,刚开始电压表上的电压几乎不变,到了某个位置后又突然增大的现象,不易操作.(2)根据电路图a,在图b中用实线把实物连成电路,如答案图所示.(3)待测电压

表内阻的表达式为R V=R1

k-1

.

答案(1)R1R4(2)如图所示(3)R1

k-1

预测高考命题视角

通过对近几年的高考实验试题的研究发现,高考电学实验试题有三个显著的特点:第一,基于教材中的电学实验,着重考查实验原理的改进、实验步骤、误差分析;第二,重视电学的实验方法,问题设置结合科技、生产、生活的实际;第三,基本仪器的使用是考查的热点,实验的器材选择、实际操作是考查的重点,设计型实验是考查的难点,实验的基本原理和思想方法是考查的核心.

四、测电源电动势内阻

1、(伏安法)某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只

2.5 Ω的保护电阻R0,实验电路如图下所示.

(1)连好电路后,当该同学闭合电键时,发现电流表示数为0,电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错,接触良好且未发生短路;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是________.

(2)在下图中按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路时,把两表笔分别接c 、d 时的实物电路图(如图所示)以笔画线代替导线连接起来.

(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测定得到下列数据,根据表中数据在图中的坐标上画出UI 图线,由图线知:电池的电动势为________,内阻为________.

解析 (1)用电压表检测c 、d 时,电压表有示数,说明有电流通过电压表,但没有电流通过多用电表所并联的电路,说明多用电表所并联的电路发生断路故障.由已知条件可知,是滑动变阻器R 发生故障.(3)电源的伏安特性曲线为直线,使直线通过尽量多的数据点,其他点均匀分布在线的两侧.由U =E -I (r +R 0)可知,纵轴截距表示电动势,则E =1.50 V ,斜率绝对值表示r +R 0,则:r +R 0=1.50-0.20

0.43 Ω=3.0 Ω,则r =0.5 Ω.

答案 (1)R 断路 (2)如图甲所示

(3)如图乙所示 1.50 V(1.41~1.51 V 均可)

2、(伏阻法)(2012·福建卷,19(2))某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.

①先直接用多用电表测定该电池电动势.在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图所示,其示数为________V.

②然后,用电压表、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势.

(ⅰ)根据图乙所示电路图,用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接成完整电路.

(ⅱ)闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表相应示数U.该学习小组测出大量数据,

分析筛选出下表所示的R、U数据,并计算出相应的1

R与

1

U的值.请用表中数据在图中的坐

标纸上描点,并作出1

U 1

R图线.

R(Ω)166.77-1-.450.033.325.020.0 U(V)8.3 5.9 4.8 4.2 3.2 2.9 1

R(×10

-2Ω-1)0.60 1.40 2.00 3.00 4.00 5.00

1

U(V

-1)0.120.170.210.240.310.34

(ⅲ)从图线中可求得E =________V .

解析 ①读出示数为:9.4 V .②(ⅰ)连接电路如图所示.

(ⅱ)作图线如图所示

(ⅲ)由闭合电路欧姆定律得E =U +U

R

(r +R 0)

变形得1U =1E +r +R 0E 1R ,从上式看出在1U 1R 图象中,纵轴的截距即为1

E ,由图象得出截距为0.1,

所以E =10.0 V(9.5 V ~11.1 V 内均正确). 答案 见解析

3、(安阻法)某个实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱,采用如图甲所示的电

路测电源电动势与内阻,比常规的伏安法更准确.若电流表内阻阻值为R A ,则测量的方法与步骤是:

(1)将电阻箱阻值R 调到最大,闭合S 后观察电流表示数,然后再调节电阻箱,使电流表的示数指到某两个恰当的值,记下此时电阻箱的阻值R 1、R 2及对应的电流I 1、I 2;

(2)根据以上的数据及闭合电路欧姆定律,建立方程组,即可求出电源的电动势E 与内阻r .

该方程组的表达式是:________、________.该实验小组现在手头只有一个电流表,只知其内阻很小,却不知具体阻值.为了测出该电流表的内阻,她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材.请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路.注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用,开关闭合前其阻值应_________________________.

解析根据题图示电路,利用闭合电路欧姆定律可得:E=I1(R1+R A+r)、E=I2(R2+R A+r);两节干电池的电动势大约为3 V,电流表应选0.6 A量程,在连接电路时,本着先串后并的原则进行.

答案E=I1(R1+R A+r)E=I2(R2+R A+r)

连线如图调至最大

五、考查多用电表的使用及读数

1、(2011·北京卷,21(1))用如上图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量.

(1)旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线.

(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置.

(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件

______,使指针对准电阻的________(填“0刻线”或

“∞刻线”).

(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按________的顺序进行操作,再完成读数测量.A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置

B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准

解析机械调零需调节S,电阻调零(欧姆挡调零)需调节调零旋

钮T.指针偏转角度过小说明该电阻是一个大电阻,需换用阻值

较大的挡来测量才准确,换挡之后需要重新电阻调零.故正确顺

序应为ADC.答案(1)S(3)T0刻线(4)ADC

2、(多用表测黑箱)(2012·江苏卷,10)如下图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.

甲乙

(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”、“B”或“C”).

(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况.

(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值.测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表.两表笔分别接a、b 时,多用电表的示数如图乙所示.

请将记录表补充完整,并在黑箱图中画出一种可能的电路.

两表笔接的接点多用电表的示数

a、b ________Ω

a、c 10.0 Ω

b、c 15.0 Ω

解析(1)多用电表使用前应进行机械调零,机械调零装置为A.(2)使用多用电表进行测量时,为保证电表不被损坏往往要进行试触,即让两表笔进行短暂接触,观察指针偏转情况,若持续接触则有可能损坏电表.(3)黑箱中无电源且每对接点间正反阻值相等,由多用电表读数可知所缺数据为5.0 Ω,由a、b间电阻为5 Ω,a、c间为10 Ω,b、c间为15 Ω知,电路为a、b间5 Ω的电阻与a、c间10 Ω电阻串联而成,电路图如答案图所示.

答案(1)A(2)短暂(3)5.0电路图见下图

高中物理电学实验总结

高中物理电学实验总结 电学实验是高考考察的重要内容,几乎每年都涉及到,有时侧重: 1、电子仪器的选用共和读书 2、电路的设计 3、数据的处理和误差分析 一. 专题要点 1. 测定金属的电阻率 2. 描绘小灯泡的伏安特性曲线 3. 电表的改装 4. 测电源电动势和内阻 5. 多用表探索黑箱内的电学原件 二. 重点摘要 1. 测定金属的电阻率 实验目的: 用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率;练习使用螺旋测微器。 实验原理: 根据电阻定律公式R=S l ,只要测量出金属导线的长度l 和它的直径d ,计算出导线的横截 面积S ,并用伏安法测出金属导线的电阻R ,即可计算出金属导线的电阻率。 实验器材:被测金属导线,直流电源(4V ),电流表(0-0.6A),电压表(0-3V ),滑动变阻器(50Ω),电键,导线若干,螺旋测微器,米尺。 实验步骤: ①用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d ,计算出导线的横截面积S 。 ②按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。 ③用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l 。 ④把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的 位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S 。改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,断开电键S ,求出导线电阻R 的平均值。

⑤将测得的R 、l 、d 值,代入电阻率计算公式lI U d l RS 42 πρ= =中,计算出金属导线的电 阻率。 ⑥拆去实验线路,整理好实验器材。 注意事项: ①本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。 ②在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I 的值不宜过大(电流表用0~0.6A 量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。 2.测定电源电动势和内阻 实验目的: ⑴经历实验过程,掌握实验方法,学会根据实验合理外推进行数据处理的方法。 ⑵进行电源电动势和内阻测量误差的分析,了解测量减小误差的方法。 实验原理: 电源电动势和内阻不能直接进行测量,但电源在电路中,路端电压和电流与电动势和内阻可以通过闭合电路欧姆定律建立联系,因此,通过测量路端电压和电流,可以计算电动势和内阻。由于有电动势和内阻两个未知量,所以要改变路端电压和电流至少获得两组数据,才能利用闭合电路欧姆定律(E=U+Ir)建立两个方程,解得电动势和内阻。 实验方法: ⑴由(E=U+Ir)可知,测量器材为一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、电源、导线、开关 ⑵由(E=U+Ir)变形(E=IR+Ir)可知,测量器材为一个变阻箱、一个电流表、电源、导线、开关 ⑶由(E=U+Ir)变形(E=U+Ur/R)可知,测量器材为一个变阻箱、一个电压表、电源、导线、开关 3.练习使用多用电表 实验目的: 练习使用多用电表测电阻 实验原理:多用电表由表头、选择开关和测量线路三部分组成(如图), 表头是一块高灵敏度磁电式电流表,其满度电流约几十到几百μA ,

高考物理电学实验复习总结

高考物理电学实验 第一讲 电学实验基础知识 近几年高考物理电学实验的考查不断推陈出新,但仍然是基于两个基本的实验原理,即R =U/I,和E =U外+U 内.从考查的形式上看,主要表现在以下三方面:一是命题由知识立意向能力立意转变,从机械记忆向分析理解与迁移应用转变;二是在试题情景设置上多与生产、生活实际相结合,更注重综合应用能力的考查;三是注重实验中科学探究能力的考查,为学生进入高校的继续学习打下基础。 高考电学实验题是“源于教材,但又高于教材”,侧重考查实验思想和方法,考查动手操作、观察记录和数据分析处理的能力和简单的实验设计能力。电学实验虽然常考常新,但万变不离其宗,”题在书外,理在其中”,不变的实验的基本原理、基础知识、基本方法和基本技能。 理论讲解 一、明确电路结构 除“测电源电动势和内阻”外,其他实验的电路结构都可以分为测量电路和控制电路两部分,如图1。 二、电流表、电压表的选取 1.顺序问题 一般情况下电源是唯一性器材,首先由电源的电动势E出发, 由E 或所测元件的额定电压来估算所测元件的最大电压U m ,以此来 确定○V表量程;再计算电流表的最大电流I m 或者由所测元件的额定电流来确定错误!表量程。 2.可获取的实验数据宽度问题 基于实验测量精确度的 ,实验可获取的数据宽度下限是电表量程的1/3,上限是电表量程和Um (I m)二者中的最小值。选择电表时,能获取实验数据宽度越大的电表,就是应选择的电表。 3.选择电流表、电压表时不考虑U m (Im)超过量程的问题,因为有控制电路可以控制。 三、两种控制电路的比较 2.两种控制电路的选择 (1)根据关键词选择 凡题目中要求“测量数据从0开始”、“数据变化范围大(图象、特征曲线、多测数据)”, 电路图 负载R 上电压U调节范围 负载R上电流调节范围 闭合电键前触头处位置 相同条件下电路消耗的总功率 分压接法 R R+R0 U 0≤U ≤ U0 U0 R+R0 ≤I R ≤U 0R a U0I R 限流接法 0≤U ≤U0 0≤I R ≤U 0 R a U 0(IR +I aP ) 比较 分压路调节范围大 分压电调节范围大 保护电路 限流电能耗较小 测量电路 控制电路 图1

初中物理电学实验总结

电学专题 一、伏安法测电阻 伏安法定义:用电压表和电流表分别测岀电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算岀这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。 ※知识点一:伏安法测定值电阻Rx的阻值 1、实验目的用电流、电压表测定值电阻的阻值。 2、实验原理:R=U/I 3、 需要测量的物理量定值电阻R两端的电压通过它的电流 4、实验电路 5、实验器材:电源、开关、导线若干、电流表、电压表、电阻、滑动变阻器 (滑动变阻器的作用是:改变被测电阻两端的电压,同时又保护电路) 6、步骤: ①:按电路图连接电路(断开开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处)。 ②:检查电路无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表的指针指到合适的位置读岀电压表、电流表的示数,计算岀测得的电阻值并将测量数值填入表格中。 ③:调节滑动变阻器,另测几组电流和电压,计算岀测得的电阻值并将测量数值填入表格中。 ④:求出电阻的平均值。 ⑤:断开开关,整理器材。 7、将实验数据记录在下表 实验次数电压U/V电流I/A电阻R Q电阻兔的平均值1 2 3 ※知识点二:伏安法测小灯泡电阻 1、实验目的用电流、电压表测小灯泡L的电阻 2、实验原理:R=U/I 3、需要测量的物理量小灯泡两端的电压和通过它的电流 4、电路图: 实物电路

实物电蹲 5、实验器材:电源、开关、导线若干、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器 (滑动变阻器的作用是:改变被测电阻两端的电压,同时又保护电路) 6、步骤: ①:按电路图连接电路(断开开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处)。 ②:检查电路无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表的指针指到合适的位置读岀电压表、 电流表的示数,将测量数值填入表格中。 ③调节滑动变阻器,另测几组电流和电压的数值并将测量数值填入表格中。 ④:计算岀每次测量得的电阻值并填入表格中。 ⑤断开开关,整理器材。 7、记录表格: ?实验中注意事顼: (1)连接实物时,连线不能交叉,开关应断开;滑动变阻器滑片置于阻值最大处,目的是防止短路引起电流过大保护电路。(2)测定值电阻Rx的阻值时,三次电压、电流值,算出三次Rx的阻值,目的是为了求平均值减少误差。(3)测小灯泡L 电阻时要测岀三次电压、电流值,算岀三次小灯泡的阻值,但不能求平均值,因为小灯泡的亮度电流、电压变化时、温度是变化,从而使电阻变化。测量三次的目的是为了观察当电流、电 压变化时,小灯泡的电阻随温度变化情况。 二、串并联电路的电压、电流、电阻的规律 1、串联电路中电压分配特点:在串联电路中,导体两端的电压跟导体的电阻成正比,即 u t K L 。在串联电路中,根据欧姆定律l=U/R的变形公式U=IR可得:电阻R1两端的电压 = . = U1=IR1,电阻R2两端的电压U2=IR2所以,即,该式表明串联电路的电压分 配特点。 2、串联电路中总电阻和各部分电阻的关系:设串联电路的分电阻阻值分别为R1、R2,串联后的总电阻为R,通过这个电路的电流都是I,根据欧姆定律,可得U=IR,U1=IR1,U2=IR2 ;由于U=U1+U2,因此IR=IR1+IR2,由此得出R=R1+R2。

高中物理电学实验专题总结

高中物理电学实验专题 知识点回顾 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线: 二、电流表和电压表的改装: 三、测定电源电动势和内阻: 四、测定金属电阻和电阻率: 五、器材选择: 六、电路纠错: 七、示波器的使用: 八、用多用电表探索黑箱内的电学元件 九、传感器 知识点和考点 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 原理:欧姆定律IR U= 处理方法:内接和外接(都有误差) 例1、某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图Array 为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实 验室备有下列器材:

①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号) ②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。 ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点? 相同点: , 不同点: 。 二、电压表和电流表 (1)电流表原理和主要参数 电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g (2)半偏法测电流表内阻Rg : 方法:合上S1,调整R 的阻值,使电转到满流表指针刻度 再合上开关S2,调整R ′的阻值(不可再改变R ),使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半,可以认为Rg = R ′。 条件: 当 R 比R ′大很多 (3)电流表改装成电压表 方法:串联一个分压电阻 R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n = g U U ,则根据分压原理,需串联的电阻值 g g g R R n R U U R )1(-== ,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。

初中物理电学知识点总结

初中物理电学知识点总结 1、电路:把电源、用电器、开关、导线连接起来组成的电流的路径。 2、通路:处处接通的电路;开路:断开的电路;短路:将导线直接连接在用电器或电源两端的电路。 3、电流的形成:电荷的定向移动形成电流.(任何电荷的定向移动都会形成电流) 4、电流的方向:从电源正极流向负极. 5、电源:能提供持续电流(或电压)的装置. 6、电源是把其他形式的能转化为电能.如干电池是把化学能转化为电能. 发电机则由机械能转化为电能. 7、在电源外部,电流的方向是从电源的正极流向负极。 8、有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合. 9、导体:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,盐水溶液等. 导体导电的原因:导体中有自由移动的电荷; 10、绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体.如:玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等. 原因:缺少自由移动的电荷 11、电流表的使用规则:①电流表要串联在电路中;②电流要从"+"接线柱流入,从"-"接线柱流出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上. 实验室中常用的电流表有两个量程:①0~0.6安,每小格表示的电流值是 0.02安;②0~3安,每小格表示的电流值是0.1安. 12、电压是使电路中形成电流的原因,国际单位:伏特(V); 常用:千伏(KV),毫伏(mV). 1千伏=1000伏=1000000毫伏. 13、电压表的使用规则:①电压表要并联在电路中;②电流要从"+"接 线柱流入,从"-"接线柱流出;③被测电压不要超过电压表的量程; 实验室常用电压表有两个量程:①0~3伏,每小格表示的电压值是0.1伏; ②0~15伏,每小格表示的电压值是0.5伏. 14、熟记的电压值:①1节干电池的电压1.5伏;②1节铅蓄电池电压是2伏;③家庭照明电压为220伏;④安全电压是:不高于36伏;⑤工业电压380伏. 15、电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用.国际单位:欧姆(Ω); 常用:兆欧(MΩ),千欧(KΩ);1兆欧=1000千欧; 1千欧=1000欧.

高中物理电学实验总结

电学实验:1.描绘小灯泡的伏安特性曲线 2.改表 3.伏安法测电阻 4.测电阻率(游标卡尺、螺旋测微器的使用) 5.测电池的阻与电动势 一. 基本电路 1. 滑动变阻器的分压、限流接法: 分压与限流的选择依据: 1) 题目中明确要求待测电阻两端的电压U ,通过待测电阻的电流I 从零开始连续可调 2) 若用限流式接法,电路中的最小电流仍大于某个串连在电路中的用电器(比如安培 表)的额定电流(或最大量程),则必须用分压式接法。 3) ·待测电阻Rx 与变阻器R 相比过大,这时,我们可以认为如果采用限流式,变阻器 电阻的改变对电路的影响十分微弱,从而起不到改变电流的作用。 ·与之相反,如果待测电阻Rx 与变阻器R 相比过小,则应采用限流式。 有些题目中采用试触的办法来判断。如果电流表变化较大(这里的变化指的事变化率),说明电压表分压作用明显,说明待测电阻阻值和电压表接近,说明是大电阻。反之,如果电压表变化明显,说明电流表分流作用明显,说明待测电阻是小电阻。 2. 电流表的接与外接 原因:大电阻接,测安培表(电阻小)的分压效果不明显,小电阻用外接,则电压表(阻值很大)的分流效果不明显 ·当待测电阻R x V A R R 时,视Rx 为大电阻,应选用接法;当R x =V A R R 时,两种接法均可。

二.实验器材的选择 标准:安全(这里所指的应该是用电器的最值,而不是电源与元件的)、达到要求 顺序:电源----电压表----电流表----变阻器 ·电源:不超过最大即可 ·电表:如果示数不超过量程的1/3,则选用较小的 ·滑动变阻器:安全、确定围是否足够,参考电路(分压与限流对其要求不同) 分压式: 如图1所示,在滑动变阻器分压式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像,图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图中可以看出当滑动变阻器与待测电阻的比值越大时,滑动变阻器先移动较长距离时待测电阻电压变化较小,而后移动很小距离时待测电阻电压却急剧上升,这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的;而当滑动变阻器与待测电阻的比值越小,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性关系。 因此,分压式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值较小的(小于待测电阻)。 2、限流式接法中应选择阻值与待测电路电阻接近的滑动变阻器 如图2所示,在滑动变阻器限流式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像,图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图2中可以看出:滑动变阻器与待测电阻比值越小,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性变化,但电压变化幅度却很小,不便于取多组有明显差别的数据多次测量;而当滑动变阻器与待测电阻比值越大时,虽然待测电阻上的电压变化幅度很大,但滑动变阻器先移动较长距离电压变化幅度较小,而后移动很小距离电压却急剧上升,这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的;而当滑动变阻器与待测电阻阻值相接近时,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化接近线性关系,且待测电阻上的电压变化幅度较大。 因此,限流式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值与待测电阻相接近的。

高中物理电学实验专题(经典)

电学实验(经典) 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为: Ir U E I U R +== ,。 可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 (1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 (2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 (3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 (4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: (1)选择电表:首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 (2)选择滑动变阻器:注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 (3)应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

高中物理电学实验图象问题归纳

电学实验图象问题归纳 物理图象是物理知识重要的组成部分,利用图象提取物理信息解决物理问题是近几年高高考考查的热点问题。对于图象获取信息主要有这样几方面:一看轴二看点三看斜率四看线五看截距六看面(积)。在电学实验中对图象的考查尤为突出。 一.I U 图象 此类图象主要看斜率和图线交点的物理意义 例1.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系.可用的器材如下:电源(电动势3V ,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干. (1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U -I 图象如图a 所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”). (2)根据图a ,在图b 中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)。 (3)若某次连接时,把AB 间的导线误接在AC 之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是 W 。(电压表和电流表均为理想电表) 答案:(1)增大……2分 (2)如图……3分(3)0.32W (0.30~0.34都对)…… U 图a A B C - + 图b U 图a A B C - +

二.I I -图象 此类图象多为I U -图象的变式,需认清斜率和截距的含义 例2.某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5V 的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池)。为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材: A .电流表G (滿偏电流10mA ,内阻10Ω) B .电流表A (0~0.6 A ~3A ,内阻未知) C .滑动变阻器R 0(0~100Ω,1A ) D .定值电阻R (阻值990Ω) E .开关与导线若干 (1)该同学根据 现有的实验器材,设计了如图甲所示的电路,请你按照电路图在乙图上完成实物连线. (2)丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I 1-I 2图线(I 1为电流表G 的示数,I 2为电流表A 的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E = V ,内阻r = Ω。 答案:图略,10.02 , 1.02 三. R U 1 1-图象 根据闭合电路欧姆定律导出斜率和截距的含义 例3.某同学利用DIS ,定值电阻0R 、电阻箱1R 等实验器材测量电池a 的电动势和内阻,实验装置如图1所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R ,用电压传感器测得端电压U ,并在计算机上显示出如图2所示的1/1/U R -关系图线a ,重复上述实验方法测量电池b 的电动势和内阻,得到图2中的图线b.

高中物理电学实验专题总结

电学实验(经典) 实验设计的基本思路 在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为:Ir U E I U R +== ,。由此可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 ⑴正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 ⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 ⑷精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 ⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器,注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 ⑶应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

新高中物理电学实验重要知识点归纳

欢迎阅读 电学实验重要知识点归纳 学好物理要记住:最基本的知识、方法才是最重要的。 秘诀:“想” 1.关于实验要注意: 描图要时分析点的走势,确定直线或曲线;用直线或圆滑曲线连线,点不一定都在线上; 反比关系常画成一个量与另一个量倒数成正比 用多次测量求平均值的方法能减小偶然误差 2.测量仪器的读数方法 需要估读的仪器:在常用的测量仪器中,刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读。 根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法,一般: 最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2估读,如安培表0~0.6A 档; 最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估读,如安培表0~15V 档; 最小分度是1的,(包括0.1、0.01等),采用1/10估读,如刻度尺、螺旋测微器、安培表0~3A 档、电压表0~3V 档等 不需要估读的测量仪器:游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读;欧姆表刻度不均匀,可以不估读或按半刻度估读。 3.游标卡尺的读数量游标卡尺的读数方法是:以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L 1,再看游标尺上哪条刻度线与主尺上某刻度线对齐,由游标上读出毫米以下的小数L 2,则总的读数为:L 1+ L 2。 螺旋测微器的读数:螺旋测微器的读数方法是:______________________________________ 试读出下列螺旋测微器的读数(工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测微目镜手轮的读数相同) 〖解析〗从左到右测微目镜手轮的读书分别为:0.861mm ;3.471mm ;7.320mm ;11.472mm 按照有效数字规则读出下列电表的测量值。 ⑴ ⑵ 接0~3V 量程时读数为________V 。 接0~3A 量程时读数为_______A 。 接0~15V 量程时读数为_______V 。 接0~0.6A 量程时读数为______A 。 〖解析〗⑴2.17;10.8;⑵0.80;0.16 4微安表改装成各种表:关健在于原理 首先要知:微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。 (1)改为V 表:串联电阻分压原理 g g g g g g 1)R -(n R )u u -u (R R u -u R u ==?= (n 为量程的扩大倍数) (2)改为A 表:并联电阻分流原理 g g g g g g g R 1 -n 1 R I -I I R )R I -I (R I = = ?= (n 为量程的扩大倍数) 5.电学实验仪器的选择: ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 0 1 2 3 0 5 10 15 V 0 0.2 0.4 0.6 0 1 2 3 A

高中的物理电学实验经典模型总结

电学实验经典模型总结 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为:Ir U E I U R +== ,。由此可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 ⑴正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 ⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 ⑷精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 ⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器,注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 ⑶应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。 明确目的 →选择方案 → 选定器材 → 拟定步骤 数据处理 → →误差分析

初中物理电学实验总结--最新版

初中物理电学实验总结 电学专题 一、伏安法测电阻 伏安法定义:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。 ※知识点一:伏安法测定值电阻Rx的阻值 1、实验目的用电流、电压表测定值电阻的阻值。 2、实验原理:R=U/I 3、需要测量的物理量定值电阻R 两端的电压通过它的电流 4、实验电路 5、实验器材:电源、开关、导线若干、电流表、电压表、电阻、滑动变阻器 (滑动变阻器的作用是:改变被测电阻两端的电压,同时又保护电路) 6、步骤: ①:按电路图连接电路(断开开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处)。 ②:检查电路无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表的指针指到合适的位置读出电压表、电流表的示数,计算出测得的电阻值并将测量数值填入表格中。 ③:调节滑动变阻器,另测几组电流和电压,计算出测得的电阻值并将测量数值填入表格中。 ④:求出电阻的平均值。 ⑤:断开开关,整理器材。 7、将实验数据记录在下表 ※知识点二:伏安法测小灯泡电阻 1、实验目的用电流、电压表测小灯泡L的电阻 2、实验原理:R=U/I 3、需要测量的物理量小灯泡两端的电压和通过它的电流

4、电路图: 5、实验器材:电源、开关、导线若干、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器 (滑动变阻器的作用是:改变被测电阻两端的电压,同时又保护电路) 6、步骤: ①:按电路图连接电路(断开开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处)。 ②:检查电路无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表的指针指到合适的位置读出电压表、 电流表的示数,将测量数值填入表格中。 ③调节滑动变阻器,另测几组电流和电压的数值并将测量数值填入表格中。 ④:计算出每次测量得的电阻值并填入表格中。 ⑤断开开关,整理器材。 7、记录表格: ◆实验中注意事顼: (1)连接实物时,连线不能交叉,开关应断开;滑动变阻器滑片置于阻值最大处,目的是防止短路引 起电流过大保护电路。 (2)测定值电阻Rx的阻值时,三次电压、电流值,算出三次Rx的阻值,目的是为了求平均值减少误差。(3)测小灯泡L电阻时要测出三次电压、电流值,算出三次小灯泡的阻值,但不能求平均值,因为小灯 泡的亮度电流、电压变化时、温度是变化,从而使电阻变化。测量三次的目的是为了观察当电流、电压变化时,小灯泡的电阻随温度变化情况。 二、串并联电路的电压、电流、电阻的规律 1、串联电路中电压分配特点:在串联电路中,导体两端的电压跟导体的电阻成正比,即。在串联电路中,根据欧姆定律I=U/R的变形公式U=IR可得:电阻R1两端的电压U1=IR1,电阻R2两 端的电压U2=IR2所以,即,该式表明串联电路的电压分配特点。 2、串联电路中总电阻和各部分电阻的关系:设串联电路的分电阻阻值分别为R1、R2,串联后的总电阻为R,通过这个电路的电流都是I,根据欧姆定律,可得U=IR,U1=IR1,U2=IR2;由于U=U1+U2,因此 IR=IR1+IR2,由此得出R=R1+R2。

大学物理实验报告 制流电路、分压电路和电学实验基础知识

大学物理实验报告----------制流电路、分压电路和电学实验基础知识 姓名:_______柳天一__________ 学号:______2012011201 _______ 实验组号:____3______________ 班级:______计科1204_________ 日期:______2013.3.23__________

实验报告 【实验名称】 制流电路、分压电路和电学实验基础知识 【实验目的】 1、了解电学实验的要求、操作规程和安全知识。 2、学习电学实验中常用仪器的使用方法。 3、学习连接电路的一般方法,学习用变阻器连成制流电路和分压电 路的方法。 【实验原理】 制流电路的特性: 制流电路如图3所示,图中E 为直流(或交流)电源;R 1为滑线变阻器,A 为电流表;R 2为负载(本实验采用电阻);K 为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端(如A 端)串联在电路中,作为一个可变电阻,移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻R AC ,从而改变整个电路的电流I 。 (a ) (b ) 1.分压电路的特性: 分压电路如图4所示,图中E 为直流(或交流)电源,滑线变阻器两个固定端A 、B 与电源E 相接,负载R 2接滑动端C 和固定端A (或B )上,当滑动头C 由A 端滑至B 端,负载上电压由0变至E ,调节的范围与变阻器的阻值无关。 (a ) (b ) 2.制流电路与分压电路的选择: 图3 制流电路 图4 分压电路

(1) 调节范围 分压电路的电压调节范围大,可从E →0;而制流电路电压调节范围小,只能从 E E R R R →?+1 22。 (2) 细调程度 当2/21R R ≤时,在整个调节范围内调节基本均匀,但制流电路可调范围小;负载上的电压值小,能调得较精细,而电压值大时调节变得很粗。 (3) 功率损耗 使用同一变阻器,分压电路消耗电能比制流电路要大。基于两电路的差别,当负载电阻较大,调节范围较宽时选分压电路;反之,当负载电阻较小,功耗较大,调节范围不太大的情况下则选用制流电路。若一级电路不能达到细调要求,则可采用二级制流(或二段分压)的方法以满足细调要求。 【实验器材】 万用电表(指针式、数字式各一块),低压电源(直流型、交流型各一台),滑线变阻器,电阻箱,导线。 3.滑线变阻器: 滑动变阻器是根据接入电路的金属丝长短来改 变阻值大小,来达到控制电流的。 滑动片左右滑动即是在改变接入电路的金属丝 长短。 因为已知金属材料的电阻丝,其阻值跟电阻丝的 长度,横截面积,还有材质有关系。长度越长,阻值 越大;截面积越大,阻值越小,阻值与该种材料的阻 值系数成正比。 滑动电阻器结构图[1] 注意事项: 注意:要选择合适的滑动变阻器,每个变阻器都有规定的最大电阻和允许通过的最大电流,使用时要根据需要进行选择,不能使通过滑动变阻器的电流超过它允许通过电流的最大值,否则会烧坏变阻器。使用前应该将滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大。接法:不管是有几个接线柱的滑动变阻器,在连入电路时,可采用“一上一下”的连接方法。“一上” 指上面金属棒两端的任一接线柱连入电路,“一下”指把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。 滑动变阻器连入电路中的电阻值大小的判断,可采用“近小远大”的判断方法。即如果滑动变阻器的滑片在移动过程中逐渐接“近”连入电路的下接线柱,则变阻器连入电路的阻值将逐渐减“小”,灯泡就越亮,反之,若滑片移动过程中逐渐“远”离连入电路的下接线柱,则连入电路的阻值将逐渐增“大”,灯泡就越暗。 滑动变阻器在电路中的作用是:(1)保护电路,即连接好电路,电键闭合前,应调节滑动变阻器的滑片P ,使滑动变阻器接入电路部分的电阻最大。(2)通过改变接入电路部分的电阻来改变电路中的电流,从而改变与之串联的导体(用电器)两端的电压。在连接滑动变阻器时,要求:一上一下,各用一个接线柱;实际连接应根据要求选择下面的接线柱。 4.电阻箱:

(完整版)高中物理电学实验重要知识点归纳

电学实验重要知识点归纳 学好物理要记住:最基本的知识、方法才是最重要的。秘诀:“想” 1.关于实验要注意: 描图要时分析点的走势,确定直线或曲线;用直线或圆滑曲线连线,点不一定都在线上;反比关系常画成一个量与另一个量倒数成正比 用多次测量求平均值的方法能减小偶然误差 2.测量仪器的读数方法 需要估读的仪器:在常用的测量仪器中,刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读。 根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法,一般: 最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2估读,如安培表0~0.6A档; 最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估读,如安培表0~15V档; 最小分度是1的,(包括0.1、0.01等),采用1/10估读,如刻度尺、螺旋测微器、安培表0~3A档、电压表0~3V档等 不需要估读的测量仪器:游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读;欧姆表刻度不均匀,可以不估读或按半刻度估读。 3.游标卡尺的读数量游标卡尺的读数方法是:以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L1,再看游标尺上哪条刻度线与主尺上某刻度线对齐,由游标上读出毫米以下的小数L2,则总的读数为:L1+ L2。 螺旋测微器的读数:螺旋测微器的读数方法是:______________________________________试读出下列螺旋测微器的读数(工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测微目镜手轮的读数相同) 〖解析〗从左到右测微目镜手轮的读书分别为:0.861mm;3.471mm;7.320mm;11.472mm 按照有效数字规则读出下列电表的测量值。 ⑴⑵ 接0~3V量程时读数为________V。接0~3A量程时读数为_______A。 接0~15V量程时读数为_______V。接0~0.6A量程时读数为______A。 〖解析〗⑴2.17;10.8;⑵0.80;0.16 4微安表改装成各种表:关健在于原理 首先要知:微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。 (1)改为V表:串联电阻分压原理 g g g g g g1)R - (n R) u u-u ( R R u-u R u = = ? = (n为量程的扩大倍数) (2)改为A表:并联电阻分流原理 1 2 3 5 10 15 V 0.2 0.4 0.6 1 2 3 A

(完整)初中物理电学实验专题训练

电学实验专题 1、(2010济宁)某同学测小灯泡电阻的电路如图所示,其中电源电压为4.5V 。 他按电路图正确连接好实验电路,并检查各元件完好。然后闭合开关S , 发现灯泡很亮,且电压表的读数为4.5V 。造成该现象的原 因为是__________________。 2、(2010泰州) 图(甲)是“探究通过导体的电流与 电压、 电阻的关系”的电路图,其中R 是定值电阻。 (2)当探究电流与电压的关系时,通过调节变阻器滑片P 的位置来改变 ___________ 两端的电压.三次改变滑片位置,测得三组电压和电流值(见右表),发现每次电压与电流的比值是________________的 (选填“相同”或“不同”),固此可得出电流与电压关系的初步结论: 当电阻一定时,________________。 (3)要探究电流与电阻的关系,仅凭图所示器材是不够的. 你认为(除导线外)还应增加的器材是____________________. 4.(2010梅州)小周同学在做探究“电流与电阻的关系” 实验时,他设计连接了如图所示的实物连接图。 (1)请你依题中的实物连接图画出相应的电路图。 (2)实验中,小周同学先将5Ω的电阻R 接入电路,电路连 接完全正确,将滑动变阻器阻值调至最大处,闭合开关S 就直 接读出了电流表的示数,并把数据记录在表格中。然后再分别 用10Ω和20Ω的电阻替换5Ω电阻,重复上述操作。他在实验 操作过程中的错误是没有保持电阻R 的____不变。 (3)小周同学发现错误后重新进行实验, 得到的数据如下表所示。 根据表中的实验数 据得出的结论是:_________ (4)小周同学发现有一个小灯泡,于是用这个小灯泡替换20Ω的电阻后,继续进行实验。电表测得示数如图12所示,可知小灯泡的阻值是_______Ω。 5.(2010鸡西)在探究了电阻上的电流跟两端电压的关系后, 同学们又提出了电流与电阻有什么关系这一问题。请你和他们一起解决下列问题: (1)用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。 (2)在导线连接完成后,闭合开关前还应 。 (3)闭合开关后,移动滑片时发现电流表没有示数,电压表有明显 的示数。则发生故障的原因可能是___________ 。 (4)排除故障后,同学们继续进行实验。一位同学在读取完电流表 示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻。 他认为这样操作简捷高效。那么, ①电压表示数会怎样变化:______________ 。 ②请你指出他在操作中的错误:_____________________。 (5)分析表中实验数据,请你总结出电流与电阻的关系: ___________ 。 6.(2010黄冈)如图是小伟研究“2.5V 1W ”的小灯泡灯丝电阻的实物 连线图: 实验序号 1 2 3 电压/v 2.0 2.4 2.8 电流/A 0.40 0.480.56物理量 实验次数 电阻R (Ω) 电流I (A ) 1 5 0.48 2 10 0.24 3 20 0.12 图12 图 R S — 0.6 — 3 A C D B

初中物理电学实验复习总结

初中物理电学实验专题 一、电学考查实验: 1. 串、并联电路电流的规律 2. 串、并联电路电压的规律 3. 怎样用变阻器改变灯泡的亮度 4. 电流跟电压、电阻关系(探究欧姆定律) 5. 电阻跟材料、长度、横截面积关系 6. 测量小灯泡(定值电阻)的电阻 7. 测量小灯泡的电功率 8. 电热与哪些因素有关 二、电学实验专题复习目标: 1. 会画探究欧姆定律、伏安法测电阻、测量电功率的电路图及会连实物图。 2. 回忆探究欧姆定律、伏安法测电阻、测小灯泡的电功率的原理及实验步骤。 3. 会根据实验数据分析归纳得出结论。 重点:1. 画电路图、连实物电路;2.分析数据的过程及方法 三、电学实验: 实验一:探究欧姆定律: 1.探究电阻一定,电流与电压的关系 2.探究电压一定,电流与电阻的关系 电路图:实物图: 方法与步骤: 1、连好电路,移动滑动变阻器,并记下几组电压和电流的值: 2、换接其他电阻,移动滑动变阻器,记录电流表的示数:

3、根据两个表格的实验数据, 分析得出结论 4、从以上实验进一步分析可以得出,电流、电压、电阻的关系为:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。(欧姆定律) 5、实验中滑动变阻器的主要作用分别是: 在研究电流跟电压的关系中,改变电阻两端的电压。 在研究电流跟电阻的关系时,保持电阻两端的电压不变。 实验二:伏安法测电阻(实验原理:) 1、测定值电阻: 电路图:实物图: 2、测灯泡电阻: 电路图:实物图: I U R

根据以下两个表格的实验数据,分析实验结论 实验中滑动变阻器的作用分别是: 1、在测定值电阻时:改变电阻两端的电压 2、在测灯泡电阻时:改变灯泡两端的电压 序号现象故障原因 1 电表指针反偏电表正负接线柱接反了 2 电表指针偏转太小电表量程选择太大了 3 电表指针偏转太大电表量程选择太小了 4 滑片滑动时,灯泡亮度及示数都不改变滑动变阻器接在了下面两个接线柱上了 5 灯泡不亮,电流表无示数,电压表有较大示数灯泡断路了 6 灯泡不亮,电压表无示数,电流表有较大示数灯泡短路了 电路图:实物图:

高中物理电学实验中电阻测量方法归纳与分析

高中物理电学实验中电阻测量方法归纳与分析 云大附中星耀校区物理教研组杨国平 【摘要】电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏,高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架,实际上电阻的测量方法很多,了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。本文归纳并整理了电阻的测量方法,期望能使学生对高中物理电学知识的学习有所帮助。 【关键词】电阻测量,伏安法,电表内阻 【电阻测量的新理念】 纵观这几年全国高考与各省市高考的物理试卷中,以设计性实验的形式考查电阻测量的原理和方法的试题就有50多个,涉及定值电阻、电压表内阻、电流表内阻、电源内阻的测量等情形。就是这种在伏安法的基础上演变而来的设计性实验,每年却让许多考生失利。这主要是由考生观念不清,思路不广,在运用伏安法时,生搬硬套造成的。在此向大家介绍几种电阻测量的新思路和新方法,帮助考生开阔思路,提高创新能力。 【电阻测量方法归纳与分析】 一、基本方法-----伏安法(V-A法) 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择,控制电路的选择和实验器材的选择。对于这部分内容的阐述我已经在《浅谈电学实验中器材和电路选择的基本原则》一文中做了详尽的说明,在这只做简述。 1、原理:根据部分电路欧姆定律。 2、控制电路的选择

控制电路有两种:一种是限流电路(如图1);另一种是分压电路。(如图2) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。 (2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从 可变电阻的两个接线柱引出导线。如图2,其输出电压由ap 之间的电阻决定,这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下,一定要使用分压电路: ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3、测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻,所以测量电路有两种:即电流表内接和电流表外接。 (1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图3、图4 (2)电流表内、外接法的选择, ①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的大致阻值时可以利用相对误差判断 若A X R R >X V R R ,选用内接法, A X R R < X V R R ,选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ,采用尝试法,见图5,当电压表的一端分别接在a 、b 两点时,如电流表示数有明显变 图 1 图2 图 3 图4

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