恒定电流课本四个实验

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08-2恒定电流实验

08-2恒定电流实验

电学实验1.电阻的测量1.1替代法:没有系统误差1.2伏安法: 内接法:适合测量大电阻、测量结果偏大 外接法:适合测量小电阻、测量结果偏小 大小电阻的判断:2X R 与V A R R 比较、试触法 注意:试触法判断电阻大小时,是看电压还是电流变化明显,但并不是看变化量的大小,而是看相对变化量的大小。

若电压变化明显,说明电流表分压较大,被测电阻是一个小电阻;若电流变化明显,说明电压表分流较大,被测电阻是一个大电阻。

练习:欲用伏安法测定一段阻值约为5欧的金属丝的电阻,要求测量结果尽可能准确,现有从下器材:A 电池组(3V, 约1Ω)B 电流表(0.3A, 约0.0125Ω)C 电流表(0.6A, 约0.125Ω)D 电压表(3V, 约3k Ω)E 电压表(15V, 约15k Ω)F 滑动变阻器(20Ω,1A)G 滑动变阻器(2000Ω,0.3A)①上述器材中电流表应选用的是 、电压表应选用 、滑动变阻器应选用 。

②在右侧的方框内画出测量电路的原理图。

C 、D 、F练习:用电流表(内阻约4 Ω)和电压表(内阻约3 k Ω)测量电阻R 的阻值.分别将图甲和图乙两种测量电路连到电路中,进行多次测量.按照图甲所示电路某次的测量情况:电流表的示数是4.60 mA ,电压表的示数是2.50 V ;按照图乙所示电路某次的测量情况:电流表的示数是5.00 mA ,电压表的示数是2.40 V.比较这两次测量结果,正确的是( B ) A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω C.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 Ω D.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω1.3精测法:若已知一个电表的准确值,也可以准确测定被测电阻,而且不用区分是大电阻还是小电阻。

已知电压表内阻R V ,采用外接法,V x R U I U R -=已知电流表内阻R A ,采用内接法,A x R IUR -=练习:测电阻R x 阻值,若按图甲连接,A 示数为13 mA,V示数为7.8 V;若按图乙连接,A 示数为2 mA,V 示数为3.6 V ,那么R x 的阻值约为( B ) A.600 Ω B.900 Ω C.1200 Ω D.1800 ΩR x 内接法 V A R x外接法V A ErRxR 替代法 1 2A1.4半偏法:适合测量电表内阻 测量电流表内阻:条件满足g R R >>、电路采用限流器电路、电阻箱并接、测量结果偏小。

关于物理恒定电流实验总结归纳全

关于物理恒定电流实验总结归纳全

物理恒定电流实验实验1.描绘小灯泡的伏安特性曲线【实验目的】通过实验来,描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析曲线的变化规律.【实验原理】在纯电阻电路中,电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系,也就是U-I曲线是条过原点的直线。

但是实际电路中由于各种因素的影响,U-I曲线就可能不是直线。

如图3-1所示,根据分压电路的分压作用,当滑片C由A端向B端逐渐移动时,流过小电珠(“、”或“4V、”)的电流和小电珠两端的电压,由零开始逐渐变化,分别由电流表、电压表示出其值大小,将各组I、U值描绘到U--I坐标上,用平滑的曲线连接各点,即得到小灯泡的伏安特性曲线。

金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而测得一段金属导体的电阻随温度发生相应变化。

本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内阻值的变化,从而了解它的导电特性。

【步骤规范】实验步骤操作规范一.连接实验电路1.对电流表、电压表进行机械调零2.布列实验器材,接图3-1连接实验电路,电流表量程,电压表量程3V 1.若表针不在零位,用螺丝刀旋动机械调零螺钉,使其正对。

2.电键接入电路前,处于断开位置;闭合电键前,滑动变阻器的电阻置于阻值最大;电线连接无“丁”字形接线。

【注意事项】1.本实验中,因被测小灯泡灯丝电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法.2.因本实验要作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.3.电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使灯泡的电压逐渐增大,可在伏特表读数每增加一个定值(如)时,读取一次电流值,并将数据(要求两位有效数字)记录在表中.调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压.4.在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸;要用平滑曲线将各数据点连接起来。

【典型例题】例一某同学用如图1所示电路,测绘标有“,”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:电流表:A1(量程100mA,内阻约2Ω)、A2(量程,内阻Ω);电压表:V1(量程5V,内阻约5kΩ)、V2(量程15V,内阻约15kΩ);滑动变阻器:R1(阻值范围0-100Ω)、R2(阻值范围0-2kΩ);电源:E1(电动势为,内阻为Ω)、E2(电动势为4V,内阻约为Ω).为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表______,电压表______,滑动变阻器______,电源______(填器材的符号).②根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图2所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为______;当所加电压为时,灯丝电阻为______,灯泡实际消耗的电功率为______W.③根据R-U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的______.例2“220V100W ”的白炽灯泡A 和“220V60W ”的白炽灯泡B 的伏安特性曲线如图所示.若将两灯泡并联接在110V 的电源上时,两灯泡实际消耗的功率为多大例3.(04上海)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I 和U 分别表示小灯泡上的电流和电压):(1)在左下框中画出实验电路图.可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0—10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.(2)在右图中画出小灯泡的U —I 曲线.(3)如果实验中已知电池的电动势是,内阻是Ω.问:将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在第(2)小题的方格图中)【实验目的】1.练习使用螺旋测微器;2.学会用伏安法测电阻;3.测定金属的电阻率 I (A )U (V )实验2:测定金属的电阻率【实验原理】1.根据电阻定律有,金属的电阻率因此,只要测出金属丝的长度l,横截面积S和导线的电阻R,就可以求出金属丝的电阻率ρ①根据部分电路的欧姆定律可知R=U/I只要测出金属丝两端的电压U和金属丝中的电流I,就可以测出金属丝的电阻.即用伏安法测出金属丝的电阻R②金属丝的长度l可以用米尺测量.③金属丝的横截面积S由金属丝的直径d算出,即S=πd2/4.由于金属丝的直径较小,因此需要用比较精密的测量长度的仪器——螺旋测微器来测量.这就是本实验的实验原理.若用实验中直接测出的物理量来表示电阻率,则金属丝的电阻率的表达式为2.在测定金属线的电阻时,为了防止金属线过热造成金属线的长度及电阻率的变化,因此,流过金属线的电流不宜太大.【步骤规范】实验步骤操作规范一.测量金属导线的直径1.观察螺旋测微器两小砧合拢时,可动刻度上的零刻度线和固定刻度上的零刻度线是否重合,观察螺旋测微器的最小分度值2.将金属导线放在螺旋测微器的小砧和测微螺杆之间,正确操作螺旋测微1.螺旋测微器的最小分度是,应估读到2.⑴螺旋测微器的正确握法是:用左手食指侧面和大拇指握住框架塑料防热片的左侧,用右手大拇指和食指旋动旋钮⑵调节旋钮时,应先用粗调旋钮,使小砧与金属导线接近,然后改用微调旋钮推进活动小砧,当听到棘轮打滑空转并发出“咯1.用毫米刻度尺测量固定在木条上视线要跟尺垂直;有估读(即读出)连入电路中的金属导线的长度2.以毫米刻度尺的不同起点再测两次3.算出金属导线长度平均值【螺旋测微器的读数】读数时,被测物体长度大于o.5 mm的部分在固定刻度上读出,不足o.5 mm的部分在可动刻度上读出,读可动刻度示数时,还要注意估读一位数字.螺旋测微器的读数可用下面公式表示:螺旋测微器的读数=固定刻度上的读数+可动刻度上的格数×精确度 mm【典型例题】例1、在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度L=。

恒定电流实验总结(全套文本)

恒定电流实验总结(全套文本)

恒定电流实验分析:一、分压电路与限流电路的选择①滑动变阻器调节电路的两种方式如下表:注:忽略电源的内阻,Ro 为滑动变阻器的最大值.②连接方式的选择原则:通常滑动变阻器以限流接法为主,但在下列三种情况下,必须选择分压连接方式a. 题目所提供的实验仪器、电表量程或电阻的最大允许电流不够.b. 变阻器电阻远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻阻值.c. 要求回路中某部分电路的电压从零开始连续变化.电流表内外接的确定:当A x X VR R R R >时,电流表外接;当A x R R R R <21时,电流表内接。

练习:(05北京春季)在测量电阻的实验中,提供的器材有:3V 稳压电源E 、滑线变阻器R 、电压表V 、电流表A 、待测电阻R 0,以及开关s 、导线等。

要求:①电流表内接;②调节滑线变阻器可使电压表的示数在0V~3V 间变化。

在实验中,有的同学连成图3、图4所示的电路,其中a, b, c, …,K 是表示接线柱的字母。

请将图3、图4中接线错误(用导线两端接线柱的字母表示)、引起的后果、改正的方法(改接、撤消或增添),分别填在图下面相应的表格中。

图3对应的表格图4对应的表格①先画电路图,后画实物图。

在画电路实物图之羊,应先画出电路图,并在电路图上标明电源的正、负极,电流表和电压表的正、负接线柱等。

(按实物力的布局设计线路图,再根据线路图连结实物图)②先串后并,注意正负,画电路实物图时,应选择一条包含电路元件最多的通路,例如:从电源的正极出发,沿着电流的方向依次把电键、用电器、电流表(先接正柱,后接负柱)、变阻器等连接起来,一直连到电源负极,然后再把其余的电路元件和电压表并联在电路的某两点之间。

③注意量程,接线到柱。

连接多量程电流表、电压表时,应注意选择适当的接线柱(即选取合适的量程),所有导线的连接点都应画在用电器的接线柱上或电源的正、负极上,不应在无接线柱的地方把几条导线相接④避免交叉,检查无误。

恒定电流课本四个实验概述.

恒定电流课本四个实验概述.
恒定电流实验复习
一、伏安法测电阻(测定金属的电阻率) 二、描绘小灯泡的伏安特性曲线 三、测电源电动势和内电阻 四、练习使用多用电表(欧姆表测电阻)
一、伏安法测电阻(测定金属的电阻率)
R测量=
U测量 I测量
=
V 读数 A 读数
RS L
V
V
A
A
电流表外接法
电流表内接法
名称 电路
电流表外接
电流表内接
V 1 S 2
S应与2接触
R的测量值为11.4 Ω
二、描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验原理、电路图、步骤同伏安法测电阻
三、测电源电动势和内电阻
1、伏安法(V-I)
R
A
R
V S 甲
V S 乙 A
测小内阻电源
一般采用甲图
测大内阻电源
E U IrBiblioteka R按原理图连接实物图
S
A V

数据处理
E U 1 I1 r E U 2 I 2r
v
A RX
例3、如图,当S与1接触时,电压表的示数为 2.00V,电流表的示数为0.20A,当S与2接触时, 电压表的示数为2.05V,电流表示数为0.18A,为 使测量结果更准确些,S应与哪一个接触?R的 R 测量值为多大? A 如果电源电压不变, R的真实值为多大? R的真实值为11.15 Ω
三、欧姆表测电阻 (多用电表)
①机械调零(左侧0)
②插笔:红正黑负 ④欧姆调零(右侧0) ⑤测量:将红黑表笔接被测电阻两端进行测量. ⑥读数:将指针示数乘以倍率得测量值. ⑦整理:选择开关置 off 档或交流电压最高档
偏角太大,则电阻小,换小倍率 偏角太小,则电阻大,换大倍率

恒定电流实验总结

恒定电流实验总结

实验测定金属的电阻率一、螺旋测微器1.构造如图所示是常用的螺旋测微器,它的测砧A和固定刻度G固定在框架F上,旋钮K、微调旋钮K′和可动刻度H,测微螺杆P连在一起,通过精密螺纹套在G上.2.原理精密螺纹的螺距是0.5mm,即K每旋转一周,P 前进或后退0.5mm,可动刻度分成50等份,每一等份表示0.01mm,即可动刻度每转过一等份,P前进或后退0.01mm.因此,从可动刻度旋转了多少个等份就知道长度变化了多少个0.01mm.用它测量长度,可以精确到 mm,还可以估读到0.001mm(即毫米的千分位),因此螺旋测微器又称为千分尺.3.读数方法先从固定刻度G上读出半毫米整数倍的部分,不足半毫米的部分由可动刻度读出,即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合,从而读出可动刻度示数(注意估读).即有:测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度.(注意单位为mm)如图所示,不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.5格,最后的读数为:4.注意事项(1)测量前须校对零点:先使小砧A与测微螺杆P并拢,观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合,以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是否重合,否则应加以修正.(2)读数时,除注意观察毫米整数刻度线外,还要特别注意半毫米刻度线是否露出.螺旋测微器要估读,以毫米为单位时要保留到小数点后第三位.(3)测量时,当螺杆P快要接触被测物体时,要停止使用粗调旋钮K,改用微调旋钮K′,当听到“咔、咔”响声时,停止转动微调旋钮K′,并拧紧固定旋钮.这样做既可保护仪器,又能保证测量结果的准确性.二、游标卡尺1.构造:如图实-1-4所示,主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪),游标尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉.2.用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.3.原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成.不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个4.读数:若用x 表示由主尺上读出的整毫米数,K 表示从 游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数, 则记录结果表达为(x +K ×精确度) mm. 三、测定金属的电阻率 1.实验目的(1)练习使用螺旋测微器(2)学会用伏安法测量电阻的阻值 (3)测定金属的电阻率 2.实验原理欧姆定律和电阻定律.由R =ρLS得要测ρ,需要测R 、L 、S.用毫米刻度尺测出金属丝的长度L ;用螺旋测微器测出金属丝的直径d ,得到横截面积S =πd 24;用伏安法测出金属丝的电阻R ,由R =ρL S ,得ρ=RS L =πd 2R 4L .3.实验器材米尺(最小分度值1mm)、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝. 4.实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属导线上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)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测量金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l.(4)电路经检查无误后,闭合开关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,记入记录表格内,断开开关S ,求出电阻R 的平均值.(5)将测得的R 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ=RS L =πd 2R4L.中,计算出金属导线的电阻率5.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)实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端.(3)金属导线的长度,应该是在连入电路之后再测量,测量的是接入电路部分的长度,并且要在拉直之后再测量.(4)接通电源的时间不能过长,通过电阻丝的电流不能过大,否则金属丝将因发热而温度升高,这样会导致电阻率变大,造成较大误差.(5)要恰当选择电流表、电压表的量程,调节滑动变阻器的阻值时,应注意同时观察两表的读数,尽量使两表的指针偏转较大,以减小读数误差1.在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5 Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R x,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.(1)从图中读出金属丝的直径为________ mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:A.电压表0~3 V,内阻10 kΩB.电压表0~15 V,内阻50 kΩC.电流表0~0.6 A,内阻0.05 ΩD.电流表0~3 A,内阻0.01 ΩE.滑动变阻器,0~10 ΩF.滑动变阻器,0~100 Ω①要求较准确地测出其阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________________________________________________________________________.(填序号)②实验中实物接线如图7-4-9所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.1________________________________________________________________________2________________________________________________________________________2.一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率,他截取了一段长为L的电线,并测得其直径为D,用多用电表测其电阻发现阻值小于1 Ω.为提高测量的精度,他从图7-4-10器材中挑选了一些元件,设计了一个电路,重新测量这段导线(下图中用R x表示)的电阻A.电源E:电动势为3.0 V,内阻不计B.电压表V1:量程为0~3.0 V,内阻约为2 kΩC.电压表V2:量程为0~15.0 V,内阻约为6 kΩD.电流表A1:量程为0~0.6 A,内阻约为1 ΩE.电流表A2:量程为0~3.0 A,内阻约为0.1 ΩF.滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω,额定电流2.0 AG.滑动变阻器R2:最大阻值1 kΩ,额定电流1.0 AH.开关S一个,导线若干(1)实验时电压表选________;电流表选________;滑动变阻器选________(填元件符号).(2)请设计合理的测量电路,把电路图画在作图框中,在图中表明元件符号.(3)在实物图中用笔画线替代导线连接元件.(4)某次测量时,电压表示数为U,电流表示数为I,则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为ρ=________.3.将右图所示的螺旋测微器的读数写出来.甲.______mm乙.______cm3.(2008·全国卷Ⅱ)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径,测微器的示数如图实所示,该铜丝的直径为________mm.解析:螺旋测微器固定刻度部分读数为4.5 mm,可动刻度部分读数为0.093 mm,所以所测铜丝直径为4.593 mm.4.(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,示数如下图所示,则测量结果应该读作________mm.(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如下体所示,此示数为________mm.5.在“测定金属的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻R x约为5 Ω,实验室备有下列实验器材:A.电压表○V1 (量程0~3 V,内阻约为15 kΩ)B.电压表○V2 (量程0~15 V,内阻约为75 kΩ)C.电流表○A1 (量程0~3 A,内阻约为0.2 Ω)D.电流表○A2 (量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)E.变阻器R1(0~100 Ω,0.6 A)F.变阻器R2(0~2000 Ω,0.1A)G.电池组E(电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω)H.开关S,导线若干(1)为减小实验误差,应选用的实验器材有____________________(填代号).(2)为减小实验误差,应选用图中________[填(a)或(b)]为该实验的电路原理图,并按所选择的电路原理图把实物图用线连接起来.(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示,则金属丝的直径为________mm,电阻值为________Ω.实验描绘小灯泡的伏安特性曲线1.在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中,实验室备有下列器材供选择:A.待测小灯泡“3.0 V、1.5 W”B.电流表(量程3 A,内阻约为1 Ω)C.电流表(量程0.6 A,内阻约为5 Ω)D.电压表(量程3.0 V,内阻约为10 kΩ)E.电压表(量程15.0 V,内阻约为50 kΩ)F.滑动变阻器(最大阻值为100 Ω,额定电流50 mA)G.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω,额定电流1.0 A)H.电源(电动势为4.0 V,内阻不计)I.电键及导线等(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变阻器应选用________.(只需填器材前面的字母即可)(2)请在虚线框内画出实验电路图.(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图7-5-5所示.则电压值为________ V,电流值为________ A,小灯泡的实际功率为________ W.解析:待测小灯泡“3.0 V、1.5 W”,额定电流0.5 A,额定电压为3 V,因此电流表选 C,电压表选D,滑动变阻器采用分压式接法较准确,滑动变阻器选G,小灯泡电阻很小,电流表外接.答案:(1)C D G (2)如解析图所示(3)1.80 0.33 0.592.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的实验仪器如下:小灯泡L,“3.8 V、0.3 A”电压表V,量程0~5 V,内阻5 kΩ电流表A 1,量程0~100 mA ,内阻4 Ω 电流表A 2,量程0~500 mA ,内阻0.4 Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值10 Ω,额定电流1.0 A 滑动变阻器R 2,最大阻值5 Ω,额定电流0.5 A 直流电源E ,电动势约为6 V ,内阻约为0.5 Ω (1)在上述器材中,滑动变阻器应选 ;电流表应选 .(2)在虚线框内画出实验的电路图,并在图中注明各元件的符号。

复习31恒定电流实验PPT课件

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D.先变暗后变亮
局部 整体 局部 串反并同
结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的, 所以不要放弃,坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
阻阻值分别为:
RA=
,RB=

RC=
,RD=

RE=

四、测电源电动势和内电阻
1、伏安法(I-R)
R
A V
甲S
测小内阻电源
R
V 乙S A
测大内阻电源
一般采用甲图
EUIr
按原理图连接实物图
R A
V S

数据处理
E U1 I1r E U2 I2r
E
I短
E r
E I 1U 2 I 2U 1 I1 I 2
V A
电流表外接法
V A
电流表内接法
名称
电路
误差 分析
误差 原因 测量值 实质 适用 条件
电流表外接
v

RX
U测=U真 I测>I真 R测<R真 RV的影响
R测=R真 并 Rv 适用测小电阻
Rv》Rx
电流表内接
v

RX
U测>U真 I测=I真 R测>R真
RA的影响
R测=R真 串 RA 适用测大电阻
Rx》RA
好的,为了查出断导线,某同学想先将多用表的红表笔
直接接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器 R1的b端和R2的c端,并观察多用表指针的示数. 在下列
选挡中符合操作规程A 的是( )

高中物理二级结论----恒定电流与电学实验

高中物理二级结论----恒定电流与电学实验

恒定电流:1、串联电路:U 与R 成正比,U R R R U 2111+=。

P 与R 成正比,P R R R P 2111+=。

2、并联电路:I 与R 成反比, I R R R I 2121+=。

P 与R 成反比, P R R R P 2121+=。

3、总电阻估算原则:电阻串联时,大的为主;电阻并联时,小的为主。

4、当有N 个完全相同的电阻R 并联时,总电阻为NR 5、路端电压(电源正负极之间的电势差):IrE U -=,纯电阻时E r R R U +=。

6、画等效电路的办法:始于一点,止于一点,盯住一点,步步为营。

7、右图中,两侧电阻相等时总电阻最大。

8、纯电阻电路,内、外电路阻值相等时输出功率最大,rE P m 42=。

9、当两个电阻分别接同一电源,满足R 1 R 2 = r 2时,输出功率相等,即P 1 = P 2。

10、处理滑动变阻器的功率变化问题,往往将滑动变阻器之外的电阻等效为新电源的内阻。

(这样满足外阻从零开始,可以按照P-R 图像分析)11、纯电阻电路的电源效率:η=R R r+。

12、动态电路分析:①程序法:在闭合电路里,某一支路的电阻增大(或减小),一定会导致总电阻的增大(或减小),总电流的减小(或增大),路端电压的增大(或减小)。

②结论法:纯电阻串联电路中,一个电阻增大时,它两端的电压也增大,流经它的电流减小。

“串反”与该增大电阻串联的用电器两端电压减小,流经电流增大;“并同”与该增大电阻并联的用电器两端电压增大,流经电流减小。

13、纯电阻串联电路中,一个电阻增大时,它两端的电压也增大,而电路其它部分的电压减小;其电压增加量等于其它部分电压减小量之和的绝对值。

反之,一个电阻减小时,它两端的电压也减小,而电路其它部分的电压增大;其电压减小量等于其它部分电压增大量之和。

14、含电容电路中,电容器是断路,电容不是电路的组成部分,仅借用与之并联部分的电压。

稳定时,与它串联的电阻是虚设,按导线处理。

电学实验之恒定电流-tp

电学实验之恒定电流-tp

万用表
万用表是什么样子的?
万用表是怎么测电压、电流、电阻的?
见书63-64页
万用表的内部是怎么构造的?
见书65页(说一说)
注意事项
(1)机械调零:多用电表在使用前,应观察指针是否指
电表的零刻度,如果有偏差,调节定位螺丝,使指针
指到零刻度.
(2)测电阻时,要把选择开关置于“” 档,待测电 阻要跟别的元件和电源断开,不能用手接触表笔的金
要点一:实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线,分析 曲线的变化规律.
要点二:实验原理
在纯电阻电路里,根据部分电路欧姆定律I=U/R可 知:当电阻阻值恒定时,通过电阻的电流I和电阻两 端的电压U呈线性关系,也就是I—U曲线是一条过原 点的直线。我们在电阻定律中会知道,导体的电阻会 随着温度的变化而发生变化,如果温度变化不大,一 般导体电阻改变很小,我们可以认为导体的电阻是没 有改变的。但是,在本实验中,小灯泡由暗逐渐变到 正常发光,温度发生了很大的变化,所以灯丝电阻也 就发生了较大的变化。这样,在灯泡两端电压由小变 化到额定电压时,描绘出的伏安特性曲线就不是一条 直线,而是一条曲线。
(8)测量完毕,要把表笔从测试孔中拔出,选择开关应
置于“off”挡或交流电压最高挡,如果长期不用多用
电表,还应该把电池取出.
(9)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。但误差主要是由于刻度线不均匀 面造成。
(10)多用表测电流和电压时,误差主要来自电表的
内阻,用此表测得的电压和电流值比真实值偏小。
生误差的原因.
要点二:实验原理
(1)用“半偏法”测量电流表内阻的原理
将电流表改装为伏特表,必须知道电流表的内阻rg。测定电流表内阻 的方法很多,本实验采用“半偏法”。使电流表G指针偏转到满刻度, 根据全电路欧姆定律可得:
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v
A RX
例3、如图,当S与1接触时,电压表的示数为
2.00V,电流表的示数为0.20A,当S与2接触时,
电压表的示数为2.05V,电流表示数为0.18A,为
使测量结果更准确些,S应与哪一个接触?R的
测量值为多大?
R A
如果电源电压不变, R的真实值为多大?
1 V S2
R的真实值为11.15 Ω
S应与2接触 R的测量值为11.4 Ω
电路故障的判断
1、不含源电路: 用欧姆档 含源电路: 常用电压档
恒定电流实验复习
一、伏安法测电阻(测定金属的电阻率) 二、描绘小灯泡的伏安特性曲线 三、测电源电动势和内电阻 四、安法测电阻(测定金属的电阻率)
U测量
V 读数
R测量= I测量 = A 读数
V A
电流表外接法
? ? R ?S
L
V A
电流表内接法
名称
电路
误差 分析
偏角太大,则电阻小,换小倍率 偏角太小,则电阻大,换大倍率
③选挡: 选择合适的倍率 ,中央1/3刻度范围
④欧姆调零 (右侧0)
⑤测量:将红黑表笔接被测电阻两端进行测量 .
⑥读数:将指针示数乘以倍率得测量值 .
⑦整理:选择开关置 off 档或交流电压最高档
测量二极管的正反向电阻
(1)二极管的单向导电性
解:(1)电路如图所示:
(2)闭合S2:E
?
U1
?
U1 RV1
?r
断开S2:E
? U1?? U 2??
U1? ?r RV1
由上两式可得: E ? U1U2? U1 ? U1?
如果已知电压表的内阻,还可测r =?
测电动势和内电阻
R
A V
S U/V Um
I/A
O
Im
伏安法测电阻
V A
U/V
I/
O
A
1.由图可知,该电源的电动势为 2.0V ,
误差 原因 测量值 实质 适用 条件
电流表外接
v

RX
U测=U真 I测>I真 R 测<R 真 RV的影响
R测=R真 并 Rv 适用测小电阻
Rv》Rx
电流表内接
v

RX
U测>U真 I测=I真 R 测>R 真
RA的影响
R测=R真 串 RA
适用测大电阻 Rx》RA
根据给定的电源、伏特计、安培计、电键和待 测电阻各一只,如何设计测量电阻的电路?
例1、已知电压表内阻Rv=2.5kΩ ,电流表的内
阻RA=0.1Ω ,用伏安法测未知电阻的阻值。若 未知电阻的阻值约为5Ω 时,应采用电流表的
外 接法;若未知电阻的阻值约为500Ω 时, 应采用电流表的_内___接法。
例2 如图所示的电路中,电压表和电流表的 读数分别为10V和0.1A,那么,待测量电阻RX 的测量值是__1_0_0_Ω ,测量值比真实值大__(大 或小),其真实值为_9_9_.8_Ω 。(已知电流表 的内阻为0.2Ω )
U E ?U ? r
R
E
?
U1
?
U1 R1
r
E
?
U2
?
U2 R2
r
例:有两只电压表A和B,量程已知,内
阻不知等于多少;另有一节干电池,它 的内阻不能忽略,但不知等于多少;只 用这两只电压表,电键和一些连接用导 线,能通过测量计算出这个电池的电动 势(已知电动势不超过电压表的量程). (1)画出你测量时所用的电路图; (2)以测量的量作为已知量,导出电动势 的式子.
A
0 0.6 3
数据处理
R测
?
U测 I测
求出:R ? R1 ? R2 ? ? ? R6 6
作出伏安特性曲线
U/V
I/A O
直线斜率表示电阻
求出:R ? k ? ? U ?I
注意事项 1、本实验中被测金属导线的电阻值较小,为了减少实验的 系统 误差,必须采用电流表外接法; 2、实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、 电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路), 然后依次把电压表并联在待测金属丝的两端; 3、测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路 的两个端点之间的长度,即电压表两并入点间的待测导线长度, 测量时应将导线拉直; 4、闭合电键S之前,一定要调节滑动变阻器的滑动片使加在用电 器上的电压最小; 5、在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流 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 的温度过高,造成其电阻率在实验过程中增大; 6、求R的平均值可用两种方法:第一种是用算出各次的测量值, 再到平均值;第二种是用图像U—I(图线)的斜率来求出。 7、电流表与电压表的读数要注意有效数字的位数。
内阻为 2Ω
,外电路短路时,通过电源
的电流强度为 1A 。图中A点对应的外电
阻为 6Ω

(0 ,U)
四、欧姆表测电阻(多用电表)
I g=
E Rg+ r + R
I=0
E Ix= Rg+ r + R + Rx
欧姆表:内阻 R内=Rg+r+R=R 中 中值电阻
三、欧姆表测电阻 (多用电表)
①机械调零 (左侧0) ②插笔:红正 黑负
二、描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验原理、电路图、步骤同伏安法测电阻
三、测电源电动势和内电阻
1、伏安法( V-I)
R
A V
甲S
测小内阻电源
R
V 乙S A
测大内阻电源
一般 采用 甲图
E ? U ? Ir
按原理图连接实物图
R A
V S

数据处理
E ? U 1 ? I1r E ? U 2 ? I2r
E
E I短 ? r
E ? I 1U 2 ? I 2U 1 I1 ? I 2
r ? U2 ? U1 I1 ? I 2
E 等于 U轴截距 r 等于直线的 斜率的绝对值
r? k ? ?U ?I
2、I-R法: 3、U-R法:
R
R A
V S
S
E ? IR ? Ir
E ? I1R1 ? I1r
E ? I2R2 ? I2r
正小负大
(2)欧姆表中电流的方向
黑出红进
I g Rg G
E
R
r
r
R
E
G gR g I
I g Rg G
E
R
r
测正向电阻(几百欧) 测反向电阻(几百千欧)
判断二极管的正负极 判断二极管的好坏
I g Rg G
E
R
r
正向导通时:几百欧姆
二 反向截止时:几百千欧 极 管 正向电阻越小越好(不能为零)
反向电阻越大越好(不能无限大)
伏安法测电阻:
V
?
R′ ?A
若R 有几K Ω
R
。。
外接法、限流式
V
V
R′
?
A?
R
。。
内接法、限流式
若用图象处理
?
A?
R
? R′
内接法、 分压式
。。
电路连线
先画原理,再连实物; 先串后并,由正到负; 注意量程,接线到柱; 避免交叉,检查无误。
V A
V A
V
0 3 15
A
0 0.6 3
V
0 3 15
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