高中物理电学实验专题总结
高中物理电学实验的知识点总结

高中物理电学实验的知识点总结电学实验是高中物理实验中非常重要的一部分,通过电学实验,可以帮助学生深入理解电学原理、掌握电路的构建与测量方法,并提高实验操作和数据处理的能力。
下面是电学实验的主要知识点总结:1.电流的测量与伏安定律-电流的测量方法:安培表的使用及其原理,万用表的使用。
-伏安定律:电阻的电压-电流关系,电压和电流之间的线性关系。
2.电阻的测量与电阻定律-电阻的测量方法:串联与并联电阻的测量方法,万用表的使用。
-电阻定律:欧姆定律,电阻与电流、电压的关系。
3.理解电阻、导线和电源-金属导线的电阻:电阻与导线长度、导线横截面积和电阻材料电阻率的关系。
-理解电源:干电池、蓄电池、电流源等电源的特点与应用。
4.串联与并联电路-串联电路:电流在各个电阻之间保持不变,总电压等于各个电阻电压之和。
-并联电路:电压在各个电阻之间保持不变,总电流等于各个电阻电流之和。
5.电容与电容器的测量-电容的定义与性质:电容与电流、电压的关系,电容与电荷的关系。
-电容器的测量方法:串联与并联电容的测量方法,万用表的使用。
6.RC时数电路-RC时数电路的特点:充电和放电过程,电压和充电、放电时间的关系。
-RC时数电路的应用:振荡电路、低通滤波器、高通滤波器等。
7.磁场与电磁感应-磁场的测量方法:磁力计的使用及其原理。
-电磁感应现象:法拉第电磁感应定律,楞次定律。
8.安排远离其他金属物体的实验台-金属导体与电流的关系:电流通过金属导体时的热效应,焦耳定律。
9.高级实验-单摆型电容与电流测量仪的使用;-并联电容与电阻测量电路的研究;-变阻器的使用与测量。
电学实验是高中物理实验的一部分,通过实验操作,学生能够深入理解电学原理并培养实验技能。
在进行电学实验时,学生需要注意安全,按照正确的方法进行实验操作。
同时,还要学会观察和分析实验现象,并正确处理和分析实验数据。
通过与理论知识的结合,学生可以更好地掌握电学的基本原理和实际应用,为今后的学习打下坚实的基础。
物理实验电学实验报告结论

物理实验电学实验报告结论物理实验电学实验报告结论引言:电学实验是物理学中重要的实践环节,通过实验可以直观地观察和研究电学现象,深化对电学原理的理解。
本文将对进行的电学实验进行总结和归纳,得出结论,并对实验结果进行分析和讨论。
实验一:欧姆定律实验欧姆定律是电学中最基本的规律之一,描述了电流、电阻和电压之间的关系。
我们通过在电路中加入不同电阻,测量电流和电压的变化,验证了欧姆定律。
实验结果表明,当电阻保持不变时,电流与电压成正比。
即I ∝ V,其中I为电流,V为电压。
这一结果符合欧姆定律的描述。
此外,我们还发现,当电阻增加时,电流减小,电压也相应减小。
这与欧姆定律中的R(电阻)的概念相吻合。
实验二:串联电路和并联电路实验串联电路和并联电路是电路中常见的两种连接方式。
通过实验,我们研究了串联电路和并联电路中电流和电压的分布情况,并对实验结果进行了分析。
实验结果表明,在串联电路中,电流在各个电阻之间是相等的,而电压则分担在各个电阻上,与电阻的大小成正比。
而在并联电路中,电压在各个电阻之间是相等的,而电流则根据电阻的大小进行分配。
这一结果与串并联电路的理论分析相符。
实验三:电容器充放电实验电容器是一种能够储存电荷的元件。
在电容器充放电实验中,我们通过连接电容器和电源,观察电荷的积累和释放过程,研究了电容器的特性。
实验结果表明,当电容器与电源相连接时,电容器会逐渐充电,直到电压达到电源电压。
而当电容器与电源断开连接时,电容器会逐渐放电,直到电压降为零。
这一结果说明电容器能够储存电荷,并在适当的条件下释放电荷。
结论:通过以上实验,我们得出了以下结论:1. 欧姆定律成立:在电阻不变的情况下,电流与电压成正比。
2. 串联电路中电流相等,电压分担在各个电阻上;并联电路中电压相等,电流根据电阻大小分配。
3. 电容器能够储存电荷,并在适当的条件下释放电荷。
实验结果与理论分析相符,验证了电学理论的正确性。
同时,通过实验我们也深化了对电学原理的理解。
高中物理实验电学实验专题归纳

高中物理实验电学实验专题归纳一、本专题共涉及以下六个实验实验七:测定金属的电阻率实验八:描绘小电珠的伏安特性曲线实验九:测定电源电动势和内阻实验十:练习使用多用电表实验十一:传感器的使用二、本专题实验特点及其在高考中的地位物理实验为高考必考内容,近年的高考物理试题,越来越重视对实验的考查,尤其是除了对教材中原有的学生实验进行考查为,还增加了对演示实验的考查。
利用学生所学过的知识,对实验仪器或实验方法加以重组完成新的实验目的的设计型实验将逐步取代对教材中原有单纯学生实验的考查。
历届高考在实验方面的命题重点为:基本仪器的使用、基本物理量的测定、物理规律的验证和物理现象的研究、实验数据的处理。
高考中物理实验题类型大体有:⑴强调基本技能,熟识各种器材的特性。
像读数类:游标卡尺、螺旋测微器、多用电表等;选器材类:像选取什么量程的电表和滑动变阻器等⑵重视实验原理,巧妙变换拓展。
像探究匀变速直线运动的变形和测量电阻的再造等。
源于课本不拘泥课本一直是高考命题与课标理念所倡导的,所以熟悉课本实验、抓住实验的灵魂---原理是我们复习的重中之重。
⑶提倡分析讨论,讲究实验的品质,像近年高考中的数据处理、误差分析、改良方案,甚至开放性实验等于课标的一标多本思路是交汇的。
⑷知识创新型实验。
像设计型、开放型、探讨型实验等都是不同程度的创新,比如利用所学可以设计出很多测量重力加速度的方案。
三、高考易错问题剖析及应试策略例1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流-电压的数据如下表所示:电流2.7 5.4 12.4 19.5 27.8 36.4 47.1 56.1 69.6 81.7 93.2I/mA电压0.04 0.08 0.21 0.54 1.30 2.20 3.52 4.77 6.90 9.12 11.46U/V(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图所示:请指出灯丝的特征,并解释形成的原因。
高考物理电学实验知识点总结

高中物理电学实验【知识梳理】一、 描绘小灯泡的伏安特性曲线、伏安法测电阻、测量电阻的电阻率考虑:1) 电压表、电流表的量程的选择; 2) 电流表的内外接;3) 滑动变阻器的分压限、流接法:用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的; 4) 电流表的内外接产生误差的原因;5) 游标卡尺与螺旋测微器读数:游标卡尺不估读,螺旋测微器估读;1、实验原理 在纯电阻电路中,电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系,但在实际电路中,由于各种因素的影响,U —I 图像不再是一条直线。
读出若干组小灯泡的电压U 和电流I ,然后在坐标纸上以U 为纵轴,以I 为横轴画出U —I 曲线。
2、实验步骤 (1)、适当选择电流表,电压表的量程,采用电流表的外接法,按图中所示的原理电路图连接好实验电路图。
(2)、滑动变阻器采用分压接法,把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A 端,电路经检查无误后,闭合电键S 。
(3)、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 ,记入记录表格内,断开电键S ; (4)、在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流I ,横轴表示电压U ,用平滑曲线将各点连接起来,便得到伏安特性曲线。
(5)、拆去实验线路,整理好实验器材。
3、注意事项 (1)、因本实验要作出I —U 图线,,要求测出一组包括零在内的电压、电流值,因此,变阻器要采用分压接法; (2)、本实验中,因被测小灯泡电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法; (3)、电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使小灯泡的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0.5V )时,读取一次电流值;调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压; (4)、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A 端; (5)、坐标纸上建立坐标系,横坐标所取的分度例应该适当,尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。
高中物理复习专题--电学实验知识点归纳()

高中物理复习专题--电学实验知识点归纳一、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电路消耗总功率闭合K滑动头在最右端滑动头在最右端前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。
高中物理电学实验总结大全

高中物理电学实验总结大全高中物理电学实验总结大全1. 电流与电阻实验在这个实验中,我们使用电流表和电压表测量电流和电阻。
我们发现,在一个电路中,电流与电压成正比,而电阻与电流成反比。
通过改变电路中的电阻,我们可以观察到电流的变化。
这个实验帮助我们理解电流和电阻之间的关系,并且为之后的实验打下了基础。
2. 串联和并联电阻实验这个实验旨在研究串联和并联电阻的效果。
我们将多个电阻连接在一起,并测量整个电路中的电流和电压。
我们发现,在串联电路中,电阻的总和等于每个电阻的总和。
而在并联电路中,电阻的总和等于每个电阻的倒数的和的倒数。
通过这个实验,我们了解了电路中电阻的连接方式对电流和电压的影响。
3. 欧姆定律实验欧姆定律是电学中的基本定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
在这个实验中,我们改变电路中的电压和电阻,并测量电流的变化。
我们发现,当电压增加时,电流也增加,而当电阻增加时,电流减小。
这个实验验证了欧姆定律,并帮助我们理解电流、电压和电阻之间的关系。
4. 电流和磁场实验在这个实验中,我们使用一个电磁铁和一个电流表来研究电流在磁场中的行为。
我们发现,当电流通过电磁铁时,会产生一个磁场。
我们还发现,改变电流的方向和大小可以改变磁场的强度和方向。
通过这个实验,我们了解了电流和磁场之间的相互作用,并且探索了电磁感应的原理。
5. 电容实验电容是一个能够存储电荷的装置。
在这个实验中,我们使用电容器和电压源来研究电容的性质。
我们发现,电容的大小取决于电容器的尺寸和介质的性质。
我们还发现,当电容器接上电压源时,电容器会储存电荷,并且电容器的电压会随时间的推移而改变。
通过这个实验,我们了解了电容的基本原理,并学习了如何计算和测量电容。
总结:通过以上实验,我们学习了电流、电压、电阻、电容和磁场等基本概念。
这些实验帮助我们加深对电学原理的理解,并且培养了我们的实验操作技巧。
通过实际操作和观察,我们能够更好地理解和应用电学知识。
高中物理电学实验精品知识点总结

高中物理电学实验精品知识点总结一、电阻和电流的基本关系1.欧姆定律:在恒定温度下,电流强度I与电阻R之间的关系可以用欧姆定律表示:I=U/R,其中I为电流强度,U为电压,R为电阻。
2.串联电阻和并联电阻的计算:串联电阻的总电阻等于各个电阻之和:Rt=R1+R2+...并联电阻的总电阻等于各个电阻之倒数的和的倒数:1/Rt=1/R1+1/R2+...3.电阻率和电阻的计算:电阻率ρ定义为单位长度的导体的电阻R与其横截面积A的比值:ρ=R(A/L)。
对于同样材质的导体,电阻与导体的长度成正比,与横截面积成反比:R=ρL/A。
二、欧姆定律的验证实验1.串联电路中的电阻测量:将待测电阻与已知电阻依次连接在串联电路中,测量电流强度和电压,并利用欧姆定律计算待测电阻的电阻值。
2.并联电路中的电阻测量:将待测电阻与已知电阻依次连接在并联电路中,测量电流强度和电压,并利用欧姆定律计算待测电阻的电阻值。
三、电流和电压的测量1.安培计的使用:安培计用来测量电路中的电流强度,测量时将安培计连接在电路的串联位置,读取安培计上的电流刻度。
2.伏特计的使用:伏特计用来测量电路中的电压,测量时将伏特计连接在电路的黄色插头与红色插头之间,读取伏特计上的电压刻度。
四、电路中的电能和功率1.电能的计算:电能等于电压与电流之积乘以时间,表示为E=UIt,其中E为电能,U为电压,I为电流强度,t为时间。
2.功率的计算:功率等于电压与电流之积,表示为P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流强度。
3.连接多个电阻的电路中的功率分配:根据功率公式,可以得出在串联电路中,各个电阻上的功率之和等于总功率;在并联电路中,各个电阻上的功率之和等于总功率。
五、电路中的平衡测量1.电桥平衡法:通过调整电桥上的未知电阻与已知电阻之间的比例,使电桥平衡,从而求出未知电阻。
2.韦斯顿电桥:韦斯顿电桥用来测量较小的电阻值,调节电阻箱中的电阻值,使电桥平衡,从而求出待测电阻。
高中物理电学实验经典模型总结

高中物理电学实验经典模型总结
1、电动势实验:通过测量电动势的大小,可以观察电荷的分布情况,从而观察电场的特性。
2、电势计实验:通过使用电势计,可以测量电荷的大小,从而观察电场的分布情况。
3、电容器实验:通过测量电容器的电容值,可以观察电容器的特性,从而了解电容器的作用。
4、电流实验:通过测量电流的大小,可以观察电路的特性,从而了解电路的作用。
5、电压实验:通过测量电压的大小,可以观察电路的特性,从而了解电路的作用。
6、变压器实验:通过测量变压器的输入功率和输出功率,可以观察变压器的特性,从而了解变压器的作用。
7、电磁感应实验:通过测量电磁感应的大小,可以观察电磁场的特性,从而了解电磁场的作用。
8、磁力线实验:通过测量磁力线的大小,可以观察磁场的特性,从而了解磁场的作用。
9、短路实验:通过测量电流的变化,可以观察电路的特性,从而了解电路的作用。
10、晶体管实验:通过测量晶体管的输入和输出电流,可以观察晶体管的特性,从而了解晶体管的作用。
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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 IUR +==,。
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。
3.测量电路的选择1.伏安法测电阻 (1)原理:部分电路的欧姆定律。
(2)电流表外接法,如图4所示。
误差分析:产生误差的原因:电压表V 分流。
适用于测小阻值电阻,即Rx 远小于Rv 时。
](3)电流表内接法,如图5所示。
误差分析:产生误差的原因:电流表A 分压。
适用于测大阻值电阻,即Rx 远大于R A 时。
(4)内、外接法的选用原则 ①计算临界电阻:若Rx>R 0,待测电阻为大电阻,用内接法 若Rx<R 0,待测电阻为小电阻,用外接法即大电阻,内接法;小电阻,外接法。
大内小外。
方法二:在V R 、A R 均不知的情况下,可采用试触法。
如图所示,分别将a 端与b 、c 接触,如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分流作用大,应采用内接法;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显,说明电流表分压作用大,应采用外接法。
⑵滑动变阻器的分压、限流接法:为了改变测量电路(待测电阻)两端的电压(或通过测量电路的电流),常使滑动变阻器与电源连接作为控制电路,滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式:如图(甲)为滑动变阻器的限流式接法,X R 为待测电阻。
它的接线方式是电源、滑动变阻器与待测电阻三者串联。
对待测电阻供电电压的最大abc甲 乙V V X VA V X A VU R R U R R I R R I I =∠+-测真==V V AX A A A U U UR R R R I I-=+>测真==V AR图4 R 待AV图50A V R R R= aVAR 待b图6图10-5调节范围是:E R R ER XX~+(X R 是待测电阻,R 是滑动变阻器的总电阻,不计电源内阻)。
如图(乙)是滑动变阻器的分压式接法。
接线方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路,而被测电路与滑动变阻器的一部分电阻并联,该接法对待测电阻供电电压的调节范围是:E ~0(不计电源内阻时)。
选取接法的原则:①要求负载上电压或电流变化范围大,且从零开始连续可调,须用分压式接法。
②负载电阻R x 远大于滑动变阻器总电阻R 时,须用分压式接法,此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。
③采用限流电路时,电路中的最小电流(电压)仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流(电压)时,应采用变阻器的分压式接法。
④负载电阻的阻值R x 小于滑动变阻器的总电阻R 或相差不大,并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调,可用限流式接法。
⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法,因为限流电路结构简单,总功率较小。
例1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻R x (约100 Ω);直流电流表(量程0~10 mA 、内阻50 Ω);直流电压表(量程0~3 V 、内阻5 kΩ);直流电源(输出电压4 V 、内阻不计);滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1 A );开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适。
【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x <v A R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,I min =xA R R R E++=24 mA >10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流范围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化范围太小,仍不能用限流接法。
4.实物图的连接:实物图连线应掌握基本方法和注意事项。
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。
(二)定值电阻的测量方法1.欧姆表测量:最直接测电阻的仪表。
但是一般用欧姆表测量只能进行粗测,为下一步的测量提供一个参考依据。
用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻。
2.替代法:替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。
替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)。
例2、在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x,现有如下器材:读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。
⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。
⑵写出主要的实验操作步骤。
【解析】⑴实验电路如右图所示。
⑵①将S2与R x相接,记下电流表指针所指位置。
②将S2与R1相接,保持R2不变,调节R1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R1的值,则R x=R1。
3.伏安法:伏安法的测量依据是欧姆定律(包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律),需要的基本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表(或给定的电表不能满足要求时),可以用标准电阻(电阻箱或一个定值电阻)代替;当电表的内阻已知时,根据欧姆定律I=U/R 电压表同时可以当电流表使用,同样电流表也可以当电压表用。
4.伏安法拓展:某些问题中,因实验器材不具备(缺电流表或电压表),或因实验条件限制,或因实验精度不允许而不能用“伏安法”。
这时我们就得依据问题的具体条件和要求重新选择实验原理,用“伏安法”的替代形式——“比较法”来设计实验方案。
⑴利用已知内阻的电压表:利用“伏伏”法测定值电阻的阻值例3、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。
测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图。
【解析】如图所示⑵利用已知内阻的电流表:利用“安安”法测定值电阻的阻值 例4用以下器材测量一待测电阻的阻值。
器材(代号)与规格如下:电流表A 1(量程250mA ,内阻r 1为5Ω);标准电流表A 2(量程300mA ,内阻r 2约为5Ω); 待测电阻R 1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R 2(最大阻值10Ω); 电源E (电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω);单刀单掷开关S ,导线若干。
⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号. ⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R 1的计算公式是R 1=________。
【解析】⑴实验电路图如图所示。
⑵两电流表A 1、 A 2的读数为I 1、I 2和电流表A 1的内阻为r 1,待测电阻R 1的阻值的计算公式是:11211r I I I R -=⑶电压表、电流表混合用例5有一电阻R x ,其阻值在100~200Ω之间,额定功率为0.25W 。
要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:安培表A 1,量程为50mA ,R A 1=100Ω 安培表A 2,量程为1A ,R A 2=20Ω电压表V 1,量程为5V ,R V 1=10kΩ电压表V 2,量程为15V , R V 2=30kΩ 变阻器R 1,变阻范围0~20Ω ,2A 变阻器R 2,变阻范围0~1000Ω,1A 9V 电源,电键,导线。
⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是: 。
⑵画出所用实验电路图。
【解析】⑴允许通过电阻中电流可能的最大值由:R I P 2=得,mA I mA I 503521==。
因为电阻可能为200Ω,所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA ,应用电流表的示数来控制通过电阻的电流,因此,电流表应选A 1。