2010届高考物理复习实验课件：电学实验复习

•
L R
ε
K
实 验 器 材
电磁感应实验
画板演示
连接
楞次定律实验器材连接
画板
感生电流方向的判断
N↓ N↓ S
↑
a
G
S
↑
a
G
a
G
a
G
b
↓
图1
b
↓
图2
原磁通量 Φ1 变化 感生电流 I2 方 向
b
↑
图3
感生电流 磁场 B2 方向
b
↑
图4
实 验 原磁场 操 作 B1 方向 N 向下插入 向 下 N 插入不动 向 下 N 向上拉出 向 下 S 向下插 向 上 S 插入不动 向 上 S 向上拉 向 上
电路板
V
R
ε γ
ε = U1 +
γ =
K
ε = U1 +
U1 γ R1
ε = U2 +
U2 γ R2
得：
R2U 1 (U 1 − U 2 ) R1U 2 − R2U 1
2 1
R 1 R 2 (U 1 − U R 1U 2 − R 2 U
)
测定小灯泡电功率
•
在测定额定电压6V，电功率约为3W小灯泡的额定功率实验中，为 了使测定尽可能精确，且灯泡两端电压可从0V开始调节.除了给定电键和 导线若干外，在下列器材中，应正确选择的是： A. 电源：电动势6V，内阻不计； B. 安培表：量程 0 ~ 0.6 ~ 3A，内电阻 0.1 和 0.02 ；C.伏特表：量程 0 ~ 3 ~15V ，内电阻 600 和 3000 ； D. 变阻器：0 ~ 20 ；E. 定值电阻：R =10 . ⑴ 应选用的器材为 ＿＿＿＿＿＿； 电路板 ⑵ 在图1虚线框内画出实验电路图； ⑶在图2实物上连接正确导线.
临界电阻
+
p
＿
＿
+
＿
a
b
+
• 实验原理： 测电池电动势和内阻
ε = U 1 + I 1γ
电路板 R
ε=？
γ=？
ε = U 2 + I 2γ
I=0，U=ε U
1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0
＋ －
A
. .
ε
· 图线法处理数据：
.
K
＋V －
图2
∆U r= ∆I
不考虑
图2
0 0.2 0.4 0.6 0.8
第④、⑤根线接错.应把④线与电压表“+”极连接； ⑤线与变阻器滑动臂连接.
【问题】 图1为伏安法测量一个电阻阻值的实验所 需的 器材实物图，器材规格如下： ⑴ 待测电阻Rx（约为100 ）； ⑵ 电流表（量程0 ~ 10mA，内阻50 ）； ⑶ 电压表（量程0 ~ 3 V，内阻5K ）； ⑷ 蓄电池（电动势4V，内阻不计）； ⑸ 滑动变阻器（阻值范围0 ~ 15 ，允许最大 电流1A）； ⑹ 电键一个，导线若干条. • • 【解析】 因为Rx》RA，故采用电流表外接.又电流表量 程I量=10mA，若变阻器与待测电阻串联，则电路 中最小电流I小=ε/R≈4/165≈0.024A=24mA,超 过电流表量程.所以滑动变阻器只能采用分压接 法. 电路图如图2.实物接线如图3.
内接法相对误差
R测 =
∆内 =
R真 − R测 R真
=
RA R真
UV U +UR U A UR = A = + = R A + R真 IA IA IA IR
∆ 外 = ∆内，R真 称为临界电阻 R临
2 R A + R A + 4 R A RV RA = ⇒ R临 = ⋅ R临 + RV R临 2
R临
电阻率测定实验接线改错
B2 与 B1 的关系
增 加
a→G→b
无
不变
减 少
增 加 不 变
减 少
b→G→a b→G→a
无
a→G→b
向 上 无 B2 向 下 向 下 无 B2 向 上
阻碍增加
阻碍减少
阻碍增加
阻碍减少
楞次定理： 楞次定理 感生电流的磁场总是要阻碍引起感 生电流的磁通量的变化.
［练习题］：如图所示，一导体圆环 Q 套在水平光滑杆 ab 上，当把条形磁 铁 P 插向圆环，圆环将发生怎样的运 动？如把条形磁铁抽出时，圆环又将 发生怎样的运动？
电学实验复习
实 电 验 器 路 材 板
“伏安法”测电阻 金属丝电阻率测定 测小灯泡电功率 测电池电动势和内阻
实验试题考查内容：
• • • • • • • 1、补足实验器材，正确使用实验仪器（包括读数）； 2、实验顺序正确排列，检查步骤疏漏和方法的错误； 3、在给定实验器材中选择合适的器材； 4、电学实验中的画电路图和实物接线； 5、实验数据处理：公式、表格、图线等； 6、实验故障的排除，实验误差的分析； 7、设计性实验：根据题给条件和要求，设计一个实验， 包括原理、 器材、步骤等.
R测 U UR U = V = ≈ R = Rx IA I R + IV IR
c ＋ p a e b f
图3 图1
d
－ ＋ － －
＋
. ＋ mA －
p a
K R
Rx
. .
ε
电路板
＋V － b
图2
例（96年高考题）： 在伏安法测电阻的实验中，所用的电压表的内阻约 为20kΩ，电流表的内阻约为10Ω，选择能够尽量减小 误差的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆 I /mA 点标于坐标图上，如图1所示.
RX ⋅ RV . ⇒ .当Rx ∠RV时，R测 ≈ RX . RX + RV
电路板
RV一般很大，在几千欧以上.RA
一般很小，在零点零几欧至几欧.
改错
误差
外接法相对误差 ∆外 =
R真 − R测 R真
=
R真 R真 − RV
RV R真 UV UR UR R测 = = = = I A IV + I R U R RV + U R R真 RV + R真
I
【问题】 1、利用一只电压表来测定电池的电动势和内阻. 画出实验原理图和实物连接图，列出实验的步骤 和算式.（其他器材任选） 【解析】 a.调节变阻器为R1值，使电压表示 数为V1值，分别记下测量值.再调节变 阻器为R2值，使电压表示数为V2 ，记下 测量值. b.根据电动势和内、外电路电压 的关系，有：
“伏安法”测电阻
原理：
R =
电路： ⑴ 安培表内接
R测 =
UR IR
UV U A + U R U A U R = = + IA IR IR IR
= RA + RX . ⇒ RX > RA时，R测 ≈ RX .
⑵ 安培表外接
R测 = = UV UR UR = = I A IV + I R U R RV + U R R图线，由此求得该 1.0 2.2×10 3 电阻的阻值Rx=＿＿＿＿＿.（保留两位有效数字）
0.5
⑵画出实验电路图，连 接好实物器材.
0 1.0 2.0 3.0
U/V
图1、2
分析与解答 描出的 I－U 图线如图2所示，由Rx= U/I可知，待测电阻阻值为 2.2×10 3Ω，已知RA= 10Ω，RV = 20×103Ω，可得临界电阻为： R0= [RA+（RA2 + 4RARV）1/2 ]／2 = · · · · · · = 452Ω. 待测电阻阻值Rx＞R0 ，属高阻范围，应采用电流表内接的电路； 又根据所加电压从 0 伏开始调节的要求，应采用变阻器分压式接法， 故实验电路图与实物接线如图3、4所示.