人教版高中物理选修3-1:电学实验考点归纳总结
物理选修3-1-知识点归纳(全)

物理选修3-1-知识点归纳(全) 第一章电学基础1.电荷、电场与库仑定律•电荷的本质和性质•电场的概念及特征•库仑定律的表述和应用2.电势、电势差和电势能•电势的概念、性质和单位•电势差的概念、性质和计算•电势能的概念、性质和计算3.电容与电容器•电容的概念、性质和计算•平行板电容器、球形电容器、电容的串、并联组合4.电流、电阻和欧姆定律•电流的概念、性质和单位•电阻的概念、性质、计算和分类•欧姆定律的表述和应用5.磁学基础•磁场的概念和特征•磁感应强度的概念和计算•洛伦兹力的概念、表述和应用第二章电磁感应1.电磁感应现象•感生电动势的概念和计算•导体在磁场中的运动规律2.电磁感应定律•法拉第电磁感应定律的表述和应用•楞次定律的表述和应用3.自感和互感•自感系数和互感系数的概念、性质和计算•互感器的应用4.交流电路•交变电压和交变电流的概念和表示方法•交流电路的基本元件和参数•交流电路的基本特性和计算方法第三章光学基础1.光的本质和性质•光的本质和特征•干涉、衍射、反射、折射的现象和解释2.光的传播•光速、光程、光程差的概念和计算•光的直线传播和折射定律•全反射和光的色散现象3.光的成像和光学仪器•光的成像公式和规律•球面镜的成像特点和应用•复合透镜的成像原理和计算方法第四章物质结构和性质1.物质的结构和组成•原子结构和基本粒子•周期表和元素的性质2.固体物质的结构和性质•晶体的结构和性质•固体材料的物理性质3.材料的热学性能•温度、热能和内能的关系•热力学定律和热学过程的基本属性•热传导、热辐射和热对流的计算和应用以上是对物理选修3-1的全面知识点归纳,希望能对大家的学习有所帮助。
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结

高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结人教版选修3-1第一章静电场第4节《电势能和电势》一直是高二学生学习难点,我们要掌握好这一节的知识点。
下面是本人给大家带来的高中物理电势能和电势知识点,希望对你有帮助。
高中物理电势能和电势知识点一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值。
电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。
(1)计算式(2)单位:伏特(V)(3)电势差是标量。
其正负表示大小。
二、电场力的功电场力做功的特点:电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关。
1. 电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意:系统性、相对性2. 电势能的变化与电场力做功的关系(1)电荷在电场中具有电势能。
(2)电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小。
(3)电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大。
(4)电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。
(5)电势能是相对的,与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。
)(6)电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性。
(7)电势能是标量。
3. 电势能大小的确定电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
三、电势电势:置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。
是描述电场的能的性质的物理量。
其大小与试探电荷的正负及电量q均无关,只与电场中该点在电场中的位置有关,故其可衡量电场的性质。
单位:伏特(V)标量1. 电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的。
零电势的选择是任意的,一般选地面和无穷远为零势能面。
2. 电势的固有性:电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关。
3. 电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)4. 计算时EP,q, 都带正负号。
人教版高中物理选修3-1知识点整理及重点题型梳理] 多用电表 基础
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人教版高中物理选修3-1知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习多用电表【学习目标】1.了解欧姆表的内部结构和刻度特点。
2.了解多用电表的基本结构,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。
3.会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,判断二极管的正、负极。
【要点梳理】要点一、欧姆表1.内部构造:欧姆表是由电流表改装而成的,它的内部主要由表头、电源和调零电阻组成.2.基本原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的,它的原理如图所示,G 是电流表(表头),内阻为g R ,满偏电流g I ,电池的电动势为E ,内阻为r ,电阻R 是可变电阻,也叫调零电阻.(1)当红、黑表笔相接时(如图甲所示),相当于被测电阻0x R =,调节R 的阻值,使g g E I r R R=++,则表头的指针指到满刻度,所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点,g r R R ++()是欧姆表的内阻.(2)当红、黑表笔不接触时(如图乙所示),相当于被测电阻x R =∞,电流表中没有电流,表头的指针不偏转,此时指针所指的位置是刻度的“∞”点.(3)当红、黑表笔间接入被测电阻x R 时(如图丙所示),通过表头的电流g xE I r R R R =+++.改变x R ,电流I 随着改变,每个x R 值都对应一个电流表,在刻度盘上直接标出与I 值对应的x R ,就可以从刻度上直接读出被测电阻的阻值.(4)当g R R R r =++时,12g I I =,指针半偏,令欧姆表内阻g R R R r =++内,则当指针半偏时,表盘的中值电阻g R R R R r ==++中内.要点诠释:(1)当欧姆表未接入电阻,处于断路状态,即x R →∞时,电路中没有电流,指针不偏转,故刻度盘最左端为∞处.故当电路接入电阻后如果偏角很小。
表明被测电阻阻值较大.(2)当欧姆表表笔直接相连,即0x R =时,表路中电流最大.指针偏满,故电阻零刻度在最右端满偏电流处.(3)x R 与I 是非线性关系,故电阻挡表盘刻度不均匀.从表盘上看,“左密右疏”,电阻零刻度是电流最大刻度,电阻“∞”刻度是电流零刻度.要点二、多用电表1.功能:多用电表又叫“万用表”,是一种集测量交流与直流电压、电流和电阻等功能于一体的测量仪器,它们共用一个表头.由于它具有用途多、量程广、使用方便等优点,在科学实验、生产实践中得到广泛应用.2.外部结构:如图所示是一种多用电表外形图,表的上上半部分为表盘,下半部分是选择开关,周围标有测量功能的区域及量程.将选择开关旋转到电流挡,多用电表内的电流表电路就被接通,选择开关旋转到电压挡或电阻挡,表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通.在不使用时,应把选择开关旋到OFF 挡,或交流电压最高挡.要点诠释:除了机械式多用电表,还有数字式多用电表.数字电表的测量值以数字形式直接在液晶显示屏上显示,使用方便.数字式多用电表内部装有电子电路,这样可以使电表对被测电路的影响减到最小,同时还可具有多种其他功能.要点三、实验:练习使用多用电表使用多用电表前应先检查其机械零件.若一开始指针不正对电流的零刻度,应调节多用电表的机械零点调节旋钮,使指针正对零刻度.1.用多用电表测量小灯泡的电压(1)将功能选择开关旋到直流电压挡.(2)根据待测电压的估计值选择量程.如果难以估测待测电压值,应按照从大到小的顺序,先将选择开关旋到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量.(3)测量时,用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联,注意使电流从“+”插孔流人多用电表,从“-”插孔流出多用电表,检查无误后再闭合开关S,如图所示.(4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数.2.用多用电表测量通过小灯泡的电流(1)多用电表直流电流挡在电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串联.(2)红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔.测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔与电源正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔与电源负极相接的一端).如图所示.(3)多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流.(4)测电流时,选择适当的量程,使表针偏转尽量大一些,测量结果比较准确.要点诠释:无论测电流还是测电压,都应使指针偏转尽量大一些,测量结果较准确.3.用多用电表测量定值电阻(1)首先根据估测电阻的大小选合适挡位,通常按大量程挡向小量程挡顺序选择;(2)电阻调零:两表笔短接,调整调零电阻,使指针指到最大电流处或0Ω处;(3)测量读数:读数时要乘倍率.(4)用毕选择开关拨离欧姆挡,一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上.要点诠释:○1每次换挡后均要重新欧姆调零.○2被测电阻要与电源等其他元件断开.○3要合理选择挡住(即倍率),使指针尽可能指在中值刻度附近,以减少测量误差.4.用多用电表测量二极管的正反向电阻(1)二极管的单向导电性○1晶体二极管是用半导体材料制成的,它有两个极,一个叫正极,一个叫负极,它的符号如图:○2晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通(如图甲所示);当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止(如图乙所示).(2)欧姆表中电流的方向多用电表做欧姆表用时,电表内部的电源接通,电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.(3)测二极管的正、反向电阻○1测正向电阻”的位置上,将红表笔插入“+”插孔,黑表用多用电表的欧姆挡,量程拨到“10Ω笔插入“-”插孔,然后两表笔短接进行电阻挡调零后,将黑表笔接触二极管的正极,红表R(如图甲所示).笔接触二极管的负极,稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻1○2测反向电阻 将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“1000Ω ”),变换挡位之后,需再次把两笔短接调零,将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,稳定后读取示数乘上倍率(例如1000)求出反向电阻2R (如图乙所示).要点诠释:(1)当1R 与2R 相差很大时,说明二极管质量较好;当1R 与2R 相差较小时,说明二极管质量不好.如果1R 和2R 均较小,可能二极管短路;如果1R 与2R 均较大,可能二极管断路.(2)实际使用二极管时要辨明它的正、负极.要点四、多用电表的测量原理和使用1.多用电表的测量原理(1)测直流电流和直流电压的原理这一原理实际上是电路的分流和分压原理,按照下图,将其中的转换开关接1或者2时测直流电流,接3或4时测直流电压,转换开关接5时,测电阻。
人教版物理选修3-1第一章知识点总结

2、等势面:电势相等的点构成的面 有下特征;
• • • • • 在同一等势面上移动电荷电场力不做功。 等势面与电场力垂直。 电场中任何两个等势面不相交。 电场线由高等势面指向低等势面。 规定:相邻等势面间的电势差相差,所以等势面 的疏密反映了场强的大小(匀强点电荷电场等势 面的特点)
• A、等量同种电荷连线和中线上 • 连线上:中点电势最小 • 中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小, 无穷远电势为零。 • B、等量异种电荷连线上和中线上 • 连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小。 • 中线上:各点电势相等且都等于零。
• 2.决定式 • (1)E=kQ/ r2,仅适用于在真空中点电荷 Q形成的电场,E的大小与Q成正比,与r2成 反比。 • (2)E=U/d,仅适用于匀强电场。
(三)电势能
• 1.电场力做功的特点:电场力对移动电荷 做功与路径无关,只与始末位的电势差有 关,Wab=qUab
• 2.判断电势能变化的方法 • (1)根据电场力做功的正负来判断,不管 正负电荷,电场力对电荷做正功,该电荷 的电势能一定减少;电场力对电荷做负功, 该电荷的电势能一定增加。 • (2)根据电势的定义式U=ε/q来确定。 • (3)利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低。
(八)、电势与电势差的比较:
(1)电势差是电场中两点间的电势的差值, • (2)电场中某一点的电势的大小,与选取的参考 点有关;电势差的大小,与选取的参考点无关。 • (3)电势和电势差都是标量,单位都是伏特,都 有正负值; • 电势的正负表示该点比参考点的电势大或小; • 电势差的正负表示两点的电势的高低。
(四)静电平衡
• 把金属导体放入电场中时,导体中的电荷 重新分布,当感应电荷产生的附加电场E与 原场强E0叠加后合场强E为零时,即E= E0 +E=0,金属中的自由电子停止定向移动, 导体处于静电平衡状态。
高二物理选修3-1电学知识点总结

高二物理选修3-1电学知识点总结电学是高二学生学习物理的重点内容,有哪些知识点需要了解?下面是小编给大家带来的高二物理选修3-1电学知识点,希望对你有帮助。
高二物理选修3-1电学知识点一、电场基本规律1、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.610-19C密立根测得e的值。
2、库仑定律(1)定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:k=9.0109N?m2/C2静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二、电场能的性质1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。
2、电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。
(2)定义式:单位:伏(V)带正负号计算(3)特点:○1电势具有相对性,相对参考点而言。
但电势之差与参考点的选择无关。
○2电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。
○3电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。
○4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
(4)电势高低的判断方法○1根据电场线判断:沿着电场线电势降低。
AB○2根据电势能判断:正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。
负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。
结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。
3、电势能Ep(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。
电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。
(2)定义式:带正负号计算(3)特点:○1电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。
人教版高中物理选修3-1知识点整理及重点题型梳理] 串并联电路、电压表、电流表 提高
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人教版高中物理选修3-1知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习串并联电路、电压表、电流表【学习目标】1.掌握串、并联电路的特点,并能熟练地识别电路中元件之间的连接关系,能够运用串并联的规律理解计算电表的改装。
2.识别电路中各元件的连接关系,画出简明的等效电路图,以及电流表、电压表、电容等对电路的影响。
【要点梳理】要点一、串联电路的特点和性质1.基本特点(1)在串联电路中,各处的电流相等,即123n I I I I I =====.(2)串联电路的总电压等于各部分电压之和,即123n U U U U U =++++.(3)串联电路的等效总电阻为各电阻值之和,即123n R R R R R =++++.2.性质(1)串联电路的电压分配关系:各个电阻两端的电压跟它们的阻值成正比,即312123.n nU U U U I R R R R ===== 或 123123=U :U :U R :R :R .其中:111232212333123=++=++=++R U U ,R R R R U U ,R R R R U U.R R R (2)串联电路的功率分配关系:各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比,即2312123.n nP P P P I R R R R ===== 或: 123123=P :P :P R :R :R要点诠释:○1n 个相同的电阻R 串联后的总电阻 =R nR 总.○2串联电路的总电阻大于其中任一部分电路电阻。
○3串联电路的每个电阻R 都分担了一部分电压,串联电路的这种作用叫作分压作用,起分压作用的电阻叫作分压电阻。
要点二、并联电路的特点和性质1.基本特点(1)并联电路中各支路的电压相等,即123n U U U U U =====.(2)并联电路的总电流等于各支路电流之和,即123n I I I I I =++++. (3)并联电路的等效总电阻R 与各支路的电阻123,n R R R R 、、的关系是:12311111nR R R R R =++++.2.性质(1)并联电路的电流分配关系:各支路电流跟它们的电阻成反比,即112233n n I R I R I R I R U =====.或:123123111=I :I :I ::R R R . (2)并联电路的功率分配关系:各支路电阻消耗的功率跟它们的电阻成反比,即 2112233n n P R P R P R P R U =====. 或:123123111=P :P :P ::R R R . 要点诠释:○1n 个相等的电阻R 并联后的总电阻=R R n总. ○2并联电路的总电阻小于其中最小的电阻。
高中物理选修3-1知识点归纳总结

⾼中物理选修3-1知识点归纳总结 在⼈教版普通⾼中物理课本选修3-1模块中,有很多⾼考物理考试中会出现的知识点需要我们去进⾏针对性的复习。
下⾯是店铺给⼤家带来的⾼中物理选修3-1知识点,希望对你有帮助。
⾼中物理选修3-1知识点(⼀) ⼀、电动势 (1)定义:在电源内部,⾮静电⼒所做的功W与被移送的电荷q的⽐值叫电源的电动势。
(2)定义式:E=W/q (3)单位:伏(V) (4)物理意义:表⽰电源把其它形式的能(⾮静电⼒做功)转化为电能的本领⼤⼩。
电动势越⼤,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
⼆、电源(池)的⼏个重要参数 (1)电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的⼤⼩⽆关。
(2)内阻(r):电源内部的电阻。
(3)容量:电池放电时能输出的总电荷量。
其单位是:A·h,mA·h. ⾼中物理选修3-1知识点(⼆) ⼀、导体的电阻 (1)定义:导体两端电压与通过导体电流的⽐值,叫做这段导体的电阻。
(2)公式:R=U/I(定义式) 说明: A、对于给定导体,R⼀定,不存在R与U成正⽐,与I成反⽐的关系,R只跟导体本⾝的性质有关。
B、这个式⼦(定义)给出了测量电阻的⽅法——伏安法。
C、电阻反映导体对电流的阻碍作⽤ ⼆、欧姆定律 (1)定律内容:导体中电流强度跟它两端电压成正⽐,跟它的电阻成反⽐。
(2)公式:I=U/R (3)适应范围:⼀是部分电路,⼆是⾦属导体、电解质溶液。
三、导体的伏安特性曲线 (1)伏安特性曲线:⽤纵坐标表⽰电流I,横坐标表⽰电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。
(2)线性元件和⾮线性元件 线性元件:伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。
⾮线性元件:伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正⽐的电学元件。
四、导体中的电流与导体两端电压的关系 (1)对同⼀导体,导体中的电流跟它两端的电压成正⽐。
人教版高中物理选修3-1知识点总结

人教版高中物理选修3-1知识点总结物理选修3-1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究物体如果具有吸引轻小物体的性质,就说明该物体带了电或有了电荷。
自然界中的电荷有两种:正电荷和负电荷。
例如,丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷,而用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷则是负电荷。
同种电荷相斥,异种电荷相吸。
需要注意的是,带异种电荷的物体相互吸引并不是唯一的情况,因为带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电。
使物体带电的方法有三种:摩擦起电、接触起电和感应起电。
摩擦起电的原理是两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同。
当两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,而束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电。
接触起电的原理在于带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电)。
感应起电的原理是当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动。
三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电。
在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变。
二、电荷守恒定律电荷量指的是电荷的多少,在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C。
元电荷是电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10^-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
需要注意的是,元电荷不是指的某一个带电体,而是一个抽象的概念,指的是电荷的电荷量。
另外,任何带电体所带电荷量是1.6×10^-19C的整数倍。
比荷指的是粒子的电荷量与粒子质量的比值。
电荷守恒定律表述为:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
换句话说,在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
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人教版高中物理选修3-1电学实验考点归纳总结一、电路设计或器材选择原则1、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。
2、准确性: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。
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。
3、便于调节:实验应当便于操作,便于读数。
二、内、外接法的选择 1、外接法与外接法对比2、内、外接法的确定方法: ①将待测电阻与表头内阻比较R R V xx x AR R R >⇒⇒ 为小电阻 外接法 R R V x x x ARR R ⇒⇒< 为大电阻 内接法 ②试触法触头P 分别接触A 、B电压表示数变化大⇒电流表分压作用大⇒外接法 电流表示数变化大⇒电压表分流作用大⇒内接法三、分压、限流接法的选择1.两种接法及对比限流接法分压接法电路图电压调节范围 xx ER R x U E R≤≤+ 0x U E ≤≤电路消耗总功率 x EI()x ap E I I +闭合K 前滑动头在最右端滑动头在最右端2.选择方法及依据①从节能角度考虑,能用限流不用分压。
②下列情况必须用分压接法A .调节(测量)要求从零开始,或要求大范围测量。
B .变阻器阻值比待测对象小得多(若用限流,调不动或调节范围很小)。
C .用限流,电路中最小的电压(或电流)仍超过用电器的额定值或仪表量程。
四、实物图连接的注意事项和基本方法⑴注意事项:①连接电表应注意量程选用正确,正、负接线柱不要接错。
②各导线都应接在接线柱上,不应在导线中间出现分叉。
③对于滑动变阻器的连接,要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻,在接线时要特别注意不能将线接到滑动触头上。
⑵基本方法:①画出实验电路图。
②分析各元件连接方式,明确电流表与电压表的量程。
③画线连接各元件。
(用铅笔画线,以便改错)连线方式应是单线连接,连线顺序应先画串联电路,再画并联电路。
一般先从电源正极开始,到电键,再到滑动变阻器等。
按顺序以单线连接方式将干路中要串联的元件依次串联起来;然后连接支路将要并联的元件再并联到电路中去。
连接完毕,应进行检查,检查电路也应按照连线的方法和顺序。
五、电学实验(1)描绘小电珠的伏安特性曲线器材:电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A )灯座、单刀开关,导线若干注意事项:①因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选用安培表外接法。
②灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。
所以滑动变阻器必须选用调压接法。
在上面实物图中应该选用上面右面的那个图,③若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A量程;电压表开始时应选用0-3V量程,当电压调到接近3V时,再改用0-15V量程。
④小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的U-I曲线不是直线。
为了反映这一变化过程,说明灯丝的电阻随温度升高而增大,也就说明金属电阻率随温度升高而增大。
(若用U-I曲线,则曲线的弯曲方向相反。
)⑤开始时滑动触头应该位于最小分压端(使小灯泡两端的电压为零)。
(2)练习使用多用电表[实验步骤]1.机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,并将红、黑表笔分别接入“+”、“-”插孔。
2.选挡:选择开关置于欧姆表“×1”挡。
3.短接调零:在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处,若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零,应更换表内电池。
4.测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。
5.换一个待测电阻,重复以上2、3、4过程,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定,可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”挡。
6.多用电表用完后,将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡,拔出表笔。
[注意事项]1.每次换档必须重新电阻调零。
2.选择合适的倍率档,使指针在中值电阻附近时误差较小。
若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位。
每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。
3.测电阻时要把选择开关置于“ ” 档。
4.不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻。
5.测电阻前,必须把待测电阻同其它电路断开。
6.测完电阻,要拔出表笔,并把选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档。
电表长期不用时应取出电池,以防电池漏电。
7.多用电表在使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零。
8.欧姆表内的电池用旧了,用此欧姆表测得的电阻值比真实值偏大。
9.多用电表无论作电流表、电压表还是欧姆表使用,电流总是从正接线柱流入,从负接线柱流出欧姆表中电流的方向是从黑表笔流出,经过待测电阻,从红表笔流入.注意二极管的单向导电性.电流从正极流入电阻较小,从正极流出时电阻较大。
(3)测定电源的电动势和内阻,(用电流表和电压表测)实验原理如图所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组、r值,最后分别算出它们的平均值。
此外,还可以用作图法来处理数据。
即在坐标纸上以I为横坐标,UV ARS为纵坐标,用测出的几组I 、U 值画出U -I 图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r 的值。
[实验器材] 待测电池,电压表(0-3V ),电流表(0-0.6A ),滑动变阻器(10Ω),电键,导线。
[实验步骤]1.电流表用0.6A 量程,电压表用3V 量程,按电路图连接好电路。
2.外接法,把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
3.闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I 1、U 1),用同样方法测量几组I 、U 的值。
4.打开电键,整理好器材。
5.处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。
[注意事项]1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。
2.干电池在大电流放电时,电动势 会明显下降,内阻r 会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A ,短时间放电不宜超过0.5A 。
因此,实验中不要将I 调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。
3.要测出不少于6组I 、U 数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I 、U 数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出 、r 值再平均。
4.在画U -I 图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。
个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。
这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。
5.干电池内阻较小时路端电压U 的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画U -I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)。
但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。
不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。
(4)测量电阻的方法1、欧姆表粗测2、伏安法(电压表+电流表)原理:部分电路欧姆定律,测出电阻两端的电压和通过电阻的电流后,便可求得其阻值IU R =。
3、伏安法的拓展(电表的选取应注意安全性、准确性)(1)利用已知内阻的电压表:利用“伏伏”法测定值电阻的阻值(用电压表算电流) (2)利用已知内阻的电流表:利用“安安”法测定值电阻的阻值(用电流表算电压) (3)电压表、电流表混合用U /V I /Ao 0.2 0.4 0.63.0 2.0 1.0(5)电表内阻的测量方法 1、互测法: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:2、 替代法:3、 半偏法:恒流半偏:合上开关S 1,调节R 1,使电流表指针偏转到满刻度。
再合上开关S 2,保持R 1的滑动片位置不动,调节R 2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半。
当R 1>> R 2时,可认为合上S 2后,整个电路的电阻几乎没有发生改变,即总电流几乎没有发生改变,故可近似认为R A =R 2。
误差分析:合上开关S 2后,电路的总电阻减小,干路上的电流增大,流过R 2的电流大于流过电流表A 的电流。
故电流表内阻的测量值小于真实值。
在电流表不超过量程的前提下,电压越高,测量误差越小。
故电源电动势宜选大些。
恒压半偏:合上S 1、、S 2,调节R 1,使电压表指针偏转到满刻度。
再断开开关S 2,保持R 1的滑动片位置不动,调节R 2的阻值,使电压表的指针偏转到满刻度的一半。
当R 1<< R 2时,可认为断开S 2后,整个电路的电阻几乎没有发生改变,即从分压器分出的电压几乎没有发生改变,故可近似认为R V =R 2。
误差分析:合上开关S 2后,电路的总电阻增大,干路上的电流减小,滑动变阻器右端电阻上的分压减小,滑动变阻器左端电阻上的电压增大,加在R 2两端的电压大于加在电压表两端的电压。
故电压表内阻的测量值大于真实值,在变阻器不超过额定电流的前提下,变阻器的阻值越小,测量误差越小。
(6)电表的改装及校正:恒流半偏 恒压半偏(1)用“半偏法”测量电流表内阻 (2)电流表改装为伏特表电流表的满偏电流为Ig ,内阻为rg ,根据部分电路欧姆定律,满偏电压g g g r I U =,将电流表的表盘刻度改变为相应的标度,则电流表就变为一个可以直接读出电压数值的电压表。
由于电流表的满偏电压很小,所以这样改成的电压表的测量范围不大。
如果要扩大它的测量范围(即量程),可以在电流表上串联一个分压电阻方法来实现。
如下图所示,设改装好的伏特表量程为U ,与电流表串联的电阻为R ,则U=I g (r g +R),解得g g U R rI =−,即给电流表串联一个阻值为g gUR r I =−的电阻,就可以将电流表改装成量程为U 的伏特表。
(3)校核:即把改装的电压表跟标准电压表进行核对。
实验电路如图所示,V 是标准电压表,改变变阻器R 2的滑片位置,使V 的示数分别为0.5V 、1V 、1.5V 、2V ,并核对改装的电压表的示数是否正确。
核对时要注意搞清楚改装后电流表刻度盘上的每一小格表示多大电压。
最后算出改装的伏特表满刻度时的百分误差。