高三专题复习-高中物理电学实验基础总结
高中物理常考的电学实验满分知识点总结

高中物理常考的电学实验满分知识点总结目录一、实验的考查内容二、电学实验命题走向三、电学实验的基础和核心四、选取电学仪器和实验电路五、实验电路的选择六、实物图连线技巧七、设计型实验思路八、几种测电阻方法总结(难点)九、四大重点题型分析及例题精讲电学实验最全知识点总结一、实验的考查内容(1)测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器);(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线;(3)测定电源的电动势和内阻;(4)练习使用多用电表;(5)传感器的简单使用;(6)设计型实验。
二、电学实验命题走向(1)给定条件,进行实验设计;(2)给定测量数据,选择处理方法;(3)给定原理、器材,设计实验方案;(4)给出实验过程情景,判断过程、方法的合理性。
三、电学实验的基础和核心(1)伏安法测电阻“外接法”的系统误差是由电压表的分流引起的,电阻测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法,可记为“外小小”。
“内接法”的系统误差是由电流表的分压引起的,电阻测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法,可记为“内大大”(2)滑动变阻器的连接(限流法/分压法)分压接法时,题中常出现这样的字眼:要求电压从零开始调节,或是要求测量尽可能精确等被测电阻上电压的调节范围大。
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。
(3)其他常用测电阻方法①内阻已知的电流表、电压表可看成能读出它们电流、电压大小的电阻来使用;②电流表可通过串联定值电阻来扩大量程,当成大量程电流表来使用;也可以并联定值小电阻来当成电压表来使用。
③替代法测电阻④半偏法测电阻四、选取电学仪器和实验电路(1)安全:在电流表和电压表测量值不超量程,滑动变阻器、电源中通过的电流小于额定电流。
解决方法是依据欧姆定律算出实验电路调节中过程的电流范围,再和某器材的最大电压和给定值进行选择。
(2)方便:便于操作。
主要是对滑动变阻器、电压表、电流表的选择。
解决方法是要根据用电器分流、分压、限流等不同用途,采用正确的连接,能够既得到满足实验要求的电压范围,同时调节时电压表现为线性稳定变化。
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。
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。
高考电学实验知识点

高考电学实验知识点电学实验是高考物理考试中不可或缺的一部分,掌握电学实验的知识点对于高考物理考试至关重要。
在这篇文章中,我们将详细介绍高考电学实验中的一些重要知识点,帮助考生准备和复习。
一、电流的测量1. 伏安法测电流:通过电流表和电压表进行测量,使用伏安表可以减小电路的影响,测量结果更准确。
2. 伏特法测电流:通过电压表和电阻表进行测量,根据欧姆定律,通过测量电压和电阻,计算电流的大小。
3. 双脱臼法测电流:通过与标准电阻串联并接到电路中,利用标准电阻的阻值和电压的测量值,计算电流的大小。
二、电阻的测量1. 串联法测电阻:将电阻与标准电阻串联,通过测量总电阻和标准电阻,计算待测电阻的值。
2. 并联法测电阻:将待测电阻与标准电阻并联,通过测量总电阻和标准电阻,计算待测电阻的值。
3. 恒流充放电法测电阻:利用待测电阻的充放电过程,测量时间和电容电压,计算电阻的大小。
三、电压的测量1. 直流电压的测量:使用直流电压表进行测量,连接电压表的电路要正确,避免短路或过载。
2. 交流电压的测量:使用交流电压表进行测量,注意选择合适的量程,防止电流表损坏或不准确。
四、电功率的测量1. 伏安法测功率:通过测量电流和电压,根据功率的定义公式计算电功率的大小。
2. 瓦积定律测功率:利用电功率计测量电路中的功率,通过功率计的使用说明书来正确操作。
五、电路的搭建与分析1. 串联和并联电路的搭建:根据电路图,按照一定的连接方法将电源、电阻、电容等元器件连接起来。
2. 电路参数的测量:使用合适的测量仪器,测量电流、电压、电阻、电容等电路参数的数值。
3. 负载特性的研究:通过改变电路中的负载,观察电流、电压的变化,研究电路的负载特性。
六、安全注意事项1. 安全用电:避免触碰导电物体,正确接地用电器,防止触电危险。
2. 工作台整洁:保持实验环境整洁干净,避免电路短路和其他意外情况。
3. 仪器操作正确:使用仪器时要仔细阅读说明书,遵守操作规程,防止仪器损坏和人身伤害。
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。
高考电学实验必考知识点

高考电学实验必考知识点电学实验作为高考物理试题的一部分,是考察考生的实验操作能力和实验应用能力的重要环节。
对于考生来说,对电学实验的知识点的掌握和理解将直接影响他们在考试中的表现。
本文将按照实验的主要内容进行分类,详细介绍高考电学实验必考知识点。
一、静电实验静电实验是电学实验中的基础实验,考察考生对静电现象的理解和静电力学的应用。
实验内容主要包括带电物体的电荷分布、电场的建立和场强的测量等。
在带电物体的电荷分布实验中,考生需要了解不同形状、不同电性质的物体带电能力的差别,并通过实验验证库仑定律。
此外,还需掌握电势差的概念和计算方法,以及电势差与电场强度之间的关系。
二、电流实验电流实验是电学实验中的重要内容,通过电流实验,考生需要掌握电流的测量方法和电阻的测量方法,理解欧姆定律和焦耳定律,并熟悉串联电路和并联电路的特性。
在电流的测量实验中,考生需要了解两种测量电流的方法:电流表和电压表的测量,以及测量电阻和电动势的方法。
通过实验,学生还需了解电流的方向与电荷的流动方向相反,同时熟悉欧姆定律的应用。
三、电动势实验电动势实验是电学实验中较为复杂的内容,考察考生对电池的特性和电动势的理解。
在电动势实验中,考生需要掌握电池的原理和特点,了解通过外电路的电流和电动势之间的关系。
同时,电动势实验还需要考生掌握电池与电池串联或并联的特性,并通过实验验证电池串联或并联后电动势的计算方法。
此外,还需要了解开关的使用方法和电阻的串并联对电路的影响。
四、磁学实验磁学实验是电学实验内容中的重要部分,考察考生对磁场的理解和磁感线的绘制。
在磁学实验中,考生需要了解电流通过导线时产生的磁场,并通过实验验证安培环路定理和洛伦兹力的作用。
此外,还需要掌握磁力的大小与电流、导线长度和导线位置之间的关系,并能够通过实验计算出磁场的强度和磁感应强度。
总结起来,高考电学实验必考的知识点主要包括静电实验、电流实验、电动势实验和磁学实验。
考生在备考过程中,需要注重实验操作技巧的培养,同时也要理解实验原理与实验结果之间的关系。
高考物理电学实验知识点
高考物理电学实验知识点电学实验是高中物理课程中的一大重点内容,也是高考物理考试的常见考点。
通过电学实验,学生可以加深对电学原理的理解,并培养实验操作和数据处理的能力。
本文将介绍几个高考物理电学实验的知识点,帮助同学们更好地备考。
一、串联电阻的测量串联电阻的测量是电学实验中的基础实验之一。
实验装置一般包括串联电阻、电压表和电流表。
实验步骤如下:1.将电压表和电流表分别连接在电路的两端,保证正负极正确连接。
2.调节电源,使电路中的电流保持稳定。
3.读取电压表和电流表上的数值,可以计算出电路中的电阻值。
这个实验主要考察同学们对串联电路中电流和电压的理解,以及对欧姆定律的运用能力。
二、并联电阻的测量并联电阻的测量也是高考物理电学实验中的重要内容。
实验装置包括并联电阻、电压表和电流表。
实验步骤如下:1.将电压表和电流表分别连接在并联电路的两端,保证正负极正确连接。
2.调节电源,使电路中的电压保持稳定。
3.读取电压表和电流表上的数值,可以计算出电路中的电阻值。
这个实验主要考察同学对并联电路中电流和电压的理解,以及对欧姆定律和电阻公式的运用能力。
三、电阻与电流的关系实验电阻与电流的关系实验是一个经典的物理实验,主要用于验证欧姆定律。
实验装置包括电源、电阻、导线和电流表。
实验步骤如下:1.将电流表连接在电路中,保证正负极正确连接。
2.依次改变电阻的大小,记录电流表上的数值。
3.根据测得的数据绘制电流与电阻之间的关系曲线。
这个实验主要考察同学们对欧姆定律的理解,以及对电阻与电流关系的掌握程度。
四、电流与电压的关系实验电流与电压的关系实验也是一个重要的物理实验,用于验证欧姆定律。
实验装置包括电源、电阻、导线和电压表。
实验步骤如下:1.将电压表连接在电路中,保证正负极正确连接。
2.依次改变电源电压的大小,记录电压表上的数值。
3.根据测得的数据绘制电流与电压之间的关系曲线。
这个实验也是考察同学们对欧姆定律的理解,以及对电流与电压关系的掌握程度。
关于高考物理电学实验复习总结归纳
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Um,以此来确定○V表量程;再计算电流表的最大电流Im 或者由所测元件的额定电流来确定○A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(Im)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,就是应选择的和Um电表。
(Im)超过量程的问题,因为有控制电路可以控制。
3.选择电流表、电压表时不考虑Um三、两种控制电路的比较2.两种Array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)”,都一定要使用分压式。
需要用限流接法的关键词只有“节能”(2)根据待测电阻与滑动变阻器的阻值大小关系判断大电阻(R滑?RX),采用分压式便于线性调节;小电阻(R滑≥RX),采用限流式便于线性调节。
(3)最后核对安全性在限流接法中,最小电流大于电表量程或回路元件的额定电流,则分压;在分压接法中,滑动变阻器与电源所在回路的工作电压超过了电源或滑动变阻器的额定电流,则换用限流接法。
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。
高中物理电学实验总结
高中物理电学实验总结引言高中物理电学实验是物理学习过程中重要的一环。
通过实验,我们可以直观地观察和理解电学现象,加深对电学概念的理解和记忆。
本文将总结我在高中阶段所进行的电学实验,并对实验过程中的观察结果、实验设计和实验结论进行说明。
1. 串联电阻实验实验目的通过串联电阻实验,探究电阻的串联规律。
实验步骤1.准备一块实验板和三个电阻。
2.将三个电阻依次连接到实验板上。
3.接上合适的电源,调节电源电压和电流。
4.测量电阻的电流和电压。
实验结果通过测量我们得到的电流和电压数据,绘制电阻与电流关系的图表。
我们观察到,当电阻依次串联时,电流依次减小。
根据实验结果,我们可以得出结论:串联电阻的总电阻等于每个电阻的电阻值之和。
实验讨论在实验过程中,我们发现实验结果与理论推导的结论一致,表明串联电阻的电阻值确实等于各个电阻之和。
然而,在实验中我们也注意到,线路中存在一些电源电压为常量时电流与电压之间的误差。
这可能是由于元器件使用寿命、连接线的接触不良或测量设备的误差等原因导致的。
2. 并联电阻实验实验目的通过并联电阻实验,探究电阻的并联规律。
实验步骤1.准备一块实验板和三个电阻。
2.将三个电阻并联连接到实验板上。
3.接上合适的电源,调节电源电压和电流。
4.测量电阻的电流和电压。
实验结果通过测量我们得到的电流和电压数据,绘制电阻与电流关系的图表。
我们观察到,当电阻并联连接时,总电流等于各个电阻电流之和。
根据实验结果,我们可以得出结论:并联电阻的总电阻等于各个电阻的倒数之和的倒数。
实验讨论在实验中,我们发现实验结果与理论推导的结论一致,表明并联电阻的电阻值确实可以按照倒数之和的倒数计算得到。
然而,由于测量设备的精度限制,我们注意到实际测量的电流和电压值可能存在一些误差。
此外,实验过程中还需要注意对电路连接的稳定性进行保证,以避免干扰和误差。
3. 电阻与电源电压关系实验实验目的通过电阻与电源电压关系实验,探究电阻与电流、电压之间的关系。
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高中物理电学实验基础1、 电表、电表的改装1.灵敏电流表G(1)三个主要参数①内阻Rg:电流表线圈的电阻,大约几十欧到几百欧。
GR gI gU g②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流,大约几十微安到几毫安。
③满偏电压Ug:电流表通过Ig时两端的电压,大约零点几伏。
(2)三个参数间的关系:由欧姆定律可知Ug=IgRg注意:电表就是电阻。
2.电压表(1)电压表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg,当改装成量程为U的电压表时,应串联一个电阻R分去多余的电压U-Ug,电阻R叫分压电阻。
U gGR gI gU-UgRI-I gU gGR gI gR(2)电压表的内阻:Rv=Rg+R3.电流表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg,当改装成量程为I的电流表时,应并联一个电阻R分去多余的电流I-Ig,电阻R叫分流电阻。
G+-RE r红表笔黑表笔图1(2)电流表的内阻:R A=Rg×R/(R+Rg)4.电流表改装成欧姆表①原理:闭合电路的欧姆定律②如图1所示,当红、黑表笔短接时,调节R,使电流表的指针达到满偏电流,此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。
这时有:③当两表笔间接入电阻Rx时,电流表的电流为:G+-RE r红表笔黑表笔Rx当Rx改变时,Ix随着改变,将电流表表盘上Ix处表上对应的Rx值,就构成了欧姆表。
R xPa R bSE r图2④中值电阻:欧姆表的内阻即为中值电阻R中=R内=R+Rg+r因Ix与Rx 不是线性关系,欧姆表表盘刻度不均匀。
二、滑动变阻器的两种接法1.限流接法如图2所示。
用电器Rx的电压调节范围:电路消耗的总功率为:EI限流接法的选用原则:①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节,只在小范围内变化,且待测电阻Rx与R接近时。
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求时。
Sa R bE rRxP图3③两种方法都满足时优先选用限流接法。
2.分压接法如图3所示①Rx电压调节范围0≤Ux≤E。
②开关闭合前,P应在a端。
分压接法的选用原则:①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。
②待测电阻Rx远大于R,且要求电压变化范围较大时。
③采用限流接法时,电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx的额定值或电表量程时。
三、电阻的测量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:VAR待图4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。
R待AV图5(3)电流表内接法,如图5所示。
误差分析:aVAR待b图6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:ARxVS1S2abR若Rx>R0,待测电阻为大电阻,用内接法若Rx<R0,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。
②试触法确定内外接法:在不知道R V、R A、R X的大致值时,可用试触法,如图6所示触头分别接触a、b两点:若V变化大,说明A分压大,应用外接法;若A变化大说明V分流大,应用内接法。
例1:某同学欲测一电阻Rx的阻值(约为300Ω)可供选择的仪器有:电流表A1,量程10mA;电流表A2,量程0.6A;电压表V1,量程3V;电压表V2,量程15V;电源电动势为4.5V。
请同学们按图接好电路,闭合S1后,把开关S2拨至a时,发现两电表的指针偏转的角度都在满偏的4/5处;再把开关S2拨至b时,发现其中一个电表的指针偏转几乎不变,另一个电表的指针偏转的角度在满偏的3/4处;该同学在实验中所选电压表的量程为()所选电流表的量程为()Rx的测量值为()。
2.安安法测电阻A2A1R0图8A1A2图7若电流表内阻已知,则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用.(1)如图7所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知A1的内阻R1,则可测得A2的内阻R2=I1R1/I2.(2)如图8所示,当两电表的满偏U A2》U A1时,A1串联一电阻R1,同样则可测得R2的内阻R2=I1(R1+R0)/I2.例2.用以下器材测量一待测电阻的阻值,器材如下:电流表A1(量程250mA,内阻r1=5Ω);标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω);待测电阻R1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω);电源E(电动势约为10V,内阻r约为1Ω);开关S,导线若干。
V2V1图9(1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并表明代号。
(2)实验中,需要直接测量的物理量是()用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是()V1V2R00图103.伏伏法测电阻若电压表内阻已知,则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用。
(1)如图9所示,当两电表的满偏电流接近时,如果已知V1的内阻R1,则可测得V2的内阻R2=U2R1/U1.(2)如图10所示,当两电表的满偏电流I V2》I V1时,V1并联一电阻R0,同样则可测得R2的内阻为例3.用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):电源E(电动势约为9V,有一定内阻);电压表V1(量程1.5V,内阻r1=750Ω);电压表V2(量程5V,内阻r2约为2500Ω);滑动变阻器R(最大阻值为100Ω);开关S,导线若干。
A2A1R图11(1)测量中要求电压表的读数不小于量程的1/3,试画出实验中测量电阻Rx的几种原理图。
(2)若电压表V1的读数为U1,V2的读数为U2,则用已知量和测的量表示待测电阻Rx的阻值的计算公式是:4.电阻箱或定值电阻当电表用RxA2A1UR1图13(1)电阻箱作电压表用,如图11所示:可测得电流表A2的内阻R2=(I1-I2)R/I2图中电阻箱R可测得电压为(I1-I2)RIRR VV图12(2)电阻箱作电流表用如图12所示,若已知R及R V,则测得干路电流为:5.比较法测电阻图15SGRR0R2R1SRx12图14如图13所示,测得电阻箱R1的阻值及A1表、A2表的示数I1、I2,可得Rx=I2R1/I1.若考虑电表内阻的影响,则:I1(Rx+R A1)=I2(R1+R A2)6.替代法测电阻如图14所示,①S接1,调节R2,读出电流表示数为I;②S接2,保持R2不变,调节电阻箱R1,使电流表示数也为I。
由上可得:R X=R1该方法的优点是消除了电表内阻对测量结果的影响,缺点是电阻箱内阻不可以连续调节。
7.半偏法测电阻(1)半偏法测电流表内阻方法一:如图15所示,测电流表G的内阻:①将电阻箱R的电阻调到0;RAS1S2R0图16②闭合S调节R0,使电流表G达到满偏电流I0;③保持R0不变,调节R使电流表G示数为I0/2;④由上可得R G=R注意:当R G》R0时,测量误差小,此方法适合测大阻值电流表内阻,且测量值偏大。
方法二:如图16所示测量电流表A的内阻①断开S2,闭合S1,调节R0,使A表满偏为I0;②保持R0不变,闭合S2,调节R,使电流表读数为I0③由上得R A=RVRE r=0S图17注意:当R0》R A时,测量误差小,此方法适合测小阻值电流表内阻,且测量值偏小。
电源电动势宜大一些。
(2)半偏法测电压表内阻方法一:如图17所示,测电压表V的内阻:①闭合S,将电阻箱R的电阻调到R1时,测得电压表示数为U1;②调节电阻箱阻值为R2,使电压表V的示数为U1/2;由上可得R V=R2-2R1方法二:如图18所示,测电压表V的内阻:①将滑动变阻器的画片P滑到最右端,电阻箱R的阻值调到最大;②闭合S1、S2,调节R0,使电压表示数指到满刻度;③打开S2,保持R0不变,调节R,使电压表示数指到满刻度的一半;S1R0RS2V图18④由上可得R V=RG+-RE r红表笔黑表笔欧姆调零G+-RE r红表笔黑表笔Rx测电阻图198.欧姆表测电阻,如图19所示:R1R x2AVS2R0S1①机械调零②选档③欧姆调零④测电阻Rx. ⑤改换档位⑥重新欧姆调零⑦测电阻注意:待测电阻的读数应为表盘读数乘以倍数,指针应指在表盘刻度的1/3~2/3的部分,否则需换挡,换挡后需重新欧姆调零。
9.消除电表内阻对测量结果的影响例4.伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响,不论电表内接还是外借都存在系统误差,为消除系统误差而设计的补偿电路如图所示,完成下列实验步骤并写出待测电阻Rx的表达式。
①先将S1闭合。
②将S2与1闭合,调节R,读出电压表读数U1,安培表读数I1③————————————————————④根据上述测量结果,算出Rx=———————四、实物图连线要求:导线不能有交叉、分支,导线必须接在接线柱上;电表的正负极与电源的正负极不能接错。
例5.为了测量一个“12V、5W”的小灯泡的不同电压下的功率,给定了以下器材:电源:12V,内阻不计;电流表:0~0.6A,0~3A,内阻可忽略;电压表:0~3V,0~15V,内阻很大;滑动变阻器;阻值范围0~20Ω,允许最大电流1A;一个开关及导线实验时要求加在灯泡两端的电压可从0调到12V.1 请在右框中画出实验电路图.②按画出的电路图,在下面图3的实物图上连接.③某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图4所示。
某次测量时,电流表指针位置如图5所示,电流表读数为A,此时小灯泡的实际功率为 W。
练习1图练习:1.现有器材:电压表(量程3V,内阻约几千欧),电压表(量程15V,内阻约几十千欧),定值电阻(3.0kW),滑动变阻器R(0~1750W),直流电源(约6V,内阻不计),开关、导线若干,要求利用这些器材测量电压表的电阻值.(1)在方框中画出实验电路图(2)用已知量和直接测得量表示的电压表内阻的表达式为r=________.式中各直接测得量的意义是:2.用伏安法测定一个阻值约1kΩ的电阻,要求测量结果尽量准确.(1)下列器材中应选用的是________.(用字母代号表示)A.电池组(6V,内阻很小)B.电流表(0—10mA,内阻10Ω) C.电流表(0—1mA,内阻100Ω)D.电压表(0—3V,内阻5kΩ)E.电压表(0—6V,内阻10kΩ)F.滑动变阻器(0—20Ω,1A)G.滑动变阻器(0—200Ω,0.3A) H.开关、导线(2)在方框中画出实验电路图。
(3)将实物连接成实验电路。
3.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,采用的仪器有:电源E(电动势6V,内阻不计);额定电压4.0V的小灯泡L;电流表A(量程0.6A,内阻约2Ω);电压表表V(量程5V,内阻约15kΩ);滑动变阻器R(最大阻值15Ω);开关S,导线若干。
实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调。