高中物理电学实验专题总结
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。
物理电学实验归纳总结

物理电学实验归纳总结在学习物理电学过程中,实验是非常关键的一环。
通过实践操作,我们可以更加深入地理解电学原理,并加深对相关概念的理解。
本文将对物理电学实验进行归纳总结,以帮助读者更好地理解和掌握电学知识。
一、静电实验静电实验主要探究带电体之间的相互作用及其现象。
静电实验涉及到的常用装置有电荷棒、金叶电量计等。
1. 电荷棒实验使用电荷棒可以观察到带电体之间的相互吸引或排斥现象。
当两个电荷棒之间充满同种电荷时,它们会发生排斥;当两个电荷棒之间带相反电荷时,它们会发生吸引。
这个实验能够直观地展示电荷相互作用的基本特征。
2. 金叶电量计实验金叶电量计是测量电荷大小的常用仪器。
当电荷体被带电棒接近金叶电量计时,金叶会偏转。
通过观察金叶的偏转角度,可以推断出电荷体的电量大小。
这个实验可以帮助我们研究静电力的性质和特点。
二、电流实验电流实验主要研究电路中电荷的流动情况以及相关特性。
电流实验常用的装置包括电池、导线、电流表等。
1. 串联电路实验串联电路是指多个电阻器依次串联连接的电路。
在串联电路中,电流在各个电阻器之间保持不变,电压随着电阻器的变化而分配。
通过串联电路实验,我们可以观察到电流与电阻之间的关系。
2. 并联电路实验并联电路是指多个电阻器同时连接到电源的电路。
在并联电路中,各电阻器之间的电压相同,电流则随电阻大小的不同而分配。
通过并联电路实验,我们可以进一步了解电流的分配和并联电路的特性。
三、电阻实验电阻实验主要研究电阻器的特性以及与电压、电流的关系。
电阻实验常用的装置有电阻器、电流表、电压表等。
1. 电阻与电压实验通过改变电压对电阻器进行实验,我们可以观察到电阻器的电流变化情况。
实验结果表明,电流与电压之间呈线性关系,即欧姆定律。
这个实验可以帮助我们更好地理解欧姆定律以及电阻的特性。
2. 电阻与电流实验通过改变电流对电阻器进行实验,我们可以观察到电阻器的电压变化情况。
实验结果表明,电流与电阻之间呈线性关系,电压与电阻之间呈二次关系。
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电学实验是高中物理教学中非常重要的一部分,通过实验可以直观地观察到电学现象,深入理解电学原理。
下面是一些常见的高中物理电学实验总结,帮助学生更好地掌握电学知识。
1. 静电实验:静电实验主要是研究带电物体之间的相互作用,以及带电物体与非带电物体的相互作用。
常见的静电实验包括用摩擦法带电,用电荷仪测量电荷量,使用电子天平测量电荷质量比等。
这些实验可以帮助学生理解电荷的性质和相互作用规律。
2. 串、并联电路实验:串、并联电路实验是研究电流分布和电阻的作用的重要实验。
通过实验可以观察到串联电路中电流相同,电压分布不同的特点,以及并联电路中电流分布相同,电压相同的特点。
学生可以通过实验测量电流、电压,计算电阻等,加深对电路中电流和电压变化规律的理解。
3. 电阻与电流关系实验:电阻与电流关系实验可以帮助学生研究电阻对电流的影响。
常见的实验包括使用电源、电流表和电阻丝实验装置测量电阻的变化与电流的关系,绘制电流-电压特性曲线等。
学生可以通过实验探索欧姆定律,并了解电阻对电流的影响。
4. 雷诺法则实验:雷诺法则实验是研究电磁感应现象的重要实验。
通过实验可以观察到导体在磁场中运动时感应出电动势和电流。
常见的实验包括使用电磁铁和导线制作发电机,实现电能转化为机械能的过程。
学生可以通过实验理解电磁感应的原理和应用。
5. 电容实验:电容实验是研究电容器性质和电容量的重要实验。
通过实验可以观察到电容器充放电过程中电荷的变化和电压的变化。
常见的实验包括使用电容器和电压表测量电容量,观察电容器充放电过程中电压的变化等。
学生可以通过实验了解电容器的性质和充放电过程的规律。
总之,高中物理电学实验是加深学生对电学知识理解的重要途径。
通过实验,学生可以亲自操作设备,观察电学现象,并通过数据分析和实验总结加深对电学原理的理解。
这些实验总结的大全可以帮助学生更好地掌握电学知识,并提高实验设计和数据分析的能力。
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电学实验是高中物理课程中的重要组成部分,通过实验可以帮助学生更好地理解电学知识和原理。
下面是高中物理电学实验的一些常见总结:1. 串、并联电阻的测量实验:此实验通过测量串联和并联电路中的电阻值,让学生了解串联和并联电路的特性。
实验中可以使用电阻箱和万用表来进行测量,学生可以通过实验数据验证串、并联电阻的计算公式,进一步巩固电路分析的基本方法。
2. 安培表的使用实验:此实验通过安培表的使用,让学生了解电流的测量原理和方法。
实验中可以设置不同电流强度的电路,学生需要选择合适的安培表量程,并正确连接电路进行测量。
实验结果可以验证欧姆定律,加深学生对电流强度与电阻、电压之间关系的理解。
3. 电压表和电流表的使用实验:此实验通过电压表和电流表的使用,让学生了解电压和电流的测量原理和方法。
实验中可以设置不同电压值的电路,学生需要选择合适的电压表量程,并正确连接电路进行测量。
实验结果可以验证欧姆定律,加深学生对电压和电阻、电流之间关系的理解。
4. 电容器的充放电实验:此实验通过充放电过程,让学生了解电容器的基本原理和特性。
实验中可以使用带有电容器的电路,学生可以观察电容器充电和放电的过程,并记录相关数据。
实验结果可以验证电容器的充放电方程,让学生更加深入地理解电容器的行为规律。
5. 电阻和电容的分选实验:此实验通过电阻和电容的分选过程,让学生了解电阻和电容的大小和精度。
实验中可以使用不同阻值的电阻和电容,学生需要使用万用表或测量仪器进行测量,并计算其精度。
通过实验可以培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
总的来说,高中物理电学实验的目的是通过实际操作,让学生更好地理解电学理论知识,并培养其实验操作和数据处理能力。
这些实验总结可以帮助学生掌握电学实验的基本方法和原理,进一步提升物理学习的效果。
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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高中物理电学实验专题知识点回顾一、描绘小灯泡的伏安特性曲线:二、电流表和电压表的改装:三、测定电源电动势和内阻:四、测定金属电阻和电阻率:五、器材选择:六、电路纠错:七、示波器的使用:八、用多用电表探索黑箱内的电学元件九、传感器知识点和考点一、描绘小灯泡的伏安特性曲线U=原理:欧姆定律IR处理方法:内接和外接(都有误差)例1、某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。
图Array为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。
(以上均填器材代号) ②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?相同点: , 不同点: 。
二、电压表和电流表 (1)电流表原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。
电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g(2)半偏法测电流表内阻Rg :方法:合上S1,调整R 的阻值,使电转到满流表指针刻度 再合上开关S2,调整R ′的阻值(不可再改变R ),使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半,可以认为Rg = R ′。
条件: 当 R 比R ′大很多(3)电流表改装成电压表方法:串联一个分压电阻R,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =gU U,则根据分压原理,需串联的电阻值g g gRR n R U U R )1(-==,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。
(4)电流表改装成电流表方法:并联一个分流电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =gI I,则根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值1-==n R R I I R g g Rg ,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小。
注意:改装后的电压表或电流表,虽然量程扩大了,但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流I g 和满偏电压U g ,只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。
三、测量电源电动势和电阻原理:闭合电路欧姆定律:Ir U E +=外例1、某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。
该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r ,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999Ω,科当标准电阻用) 一只电流表(量程R I =0.6A,内阻0.1g r =Ω)和若干导线。
①请根据测定电动势E 内电阻r 的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来。
②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R , 读处与R 对应的电流表的示数I,并作记录 当电阻箱的阻值 2.6R =Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示。
处理实验数据时 首先计算出每个电流值I 的倒数1I ;再制作R-1I坐标图,如图6所示,图中已标注出了(1,R I)的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。
③在图6上把描绘出的坐标点练成图线。
④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻r=Ω例2、(1)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径,测微器的示数如图所示,该铜丝的直径为 mm(2)右图为一电学实验的实物连线图。
该实验可用来测量特测电阻Rx的阻值(约500Ω)。
图中两个电压表量程相同,内阻都很大。
实验步骤如下:①调节电阻箱,使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近;将滑动变阻器的滑动头调到最右端。
②合上开关S。
③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动,使两个电压表指针都具有明显偏转。
④记下两个电压表和的读数U1和U2。
⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置,记下和的多组读数U1和U2。
⑥求R x的平均值。
回答下列问题:(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱的符号为滑动变阻器的符号为,其余器材用通用的符号表示。
(Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用U 1、U 2和R 0表示R x 的公式为(Ⅲ)考虑电压表内阻的影响,且U 1、U 2、R 0、 的内阻r 1、的内阻r 2表示R x 的公式四、电阻的测量电阻的测量有多种方法,主要有伏安法、欧姆表法,除此以外,还有半偏法测电阻、电桥法测电阻、等效法测电阻等等.(一)、下面主要介绍伏安法测电阻的电路选择1.伏安法测电阻的两种电路形式(如图所示)2.实验电路(电流表内外接法)的选择 测量未知电阻的原理是R =IU,由于测量所需的电表实际上是非理想的,所以在测量未知电阻两端电压U 和通过的电流I 时,必然存在误差,即系统误差,要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差,必须依照以下原则: (1)若A x R R >xV R R,一般选电流表的内接法。
如图(a )所示。
由于该电路中,电压表的读数U 表示被测电阻R x 与电流表A 串联后的总电压,电流表的读数I 表示通过本身和R x 的电流,所以使用该电路所测电阻R 测=IU=R x +R A ,比真实值R x 大了R A ,相对误差a =xAxxR R R R R =-测(2)若A x R R <xV R R,一般选电流表外接法。
如图(b )所示。
由于该电路中电压表的读数U 表示R x 两端电压,电流表的读数I 表示通过R x与R V 并联电路的总电流,所以使用该电流所测电阻R 测=x V x V R R R R I U+=也比真实值R x 略小些,相对误差a =xV V x x R R R R R R +=-测.例1、某电流表的内阻在0.1Ω~0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下: A .待测电流表A 1(量程0.6A ); B .电压表V 1(量程3V ,内阻约2k Ω) C .电压表V 2(量程15V ,内阻约10k Ω); D .滑动变阻器R 1(最大电阻10Ω) E .定值电阻R 2(阻值5Ω) F .电源E (电动势4V ) G .电键S 及导线若干(1)电压表应选用_____________; (2)画出实验电路图;(3)如测得电压表的读数为V ,电流表的读数为I ,则电流表A 1内阻的表达式为:R A = ______________。
(二)、控制电路的选择:(滑动变阻器分压与限流接法的选择)1、限流接法:如图2甲所示,注意:在接通电源之前应把接入中路中的电阻最大,电路中的电流最小,以保证安全。
即图中滑片P 移到b 端。
2、分压接法:如图2乙所示。
注意:在接通电源之前,滑片P 应移到图中的a 端,使负载的电压和电流均为最小,以保证安全。
3、选择方法:在没有特殊指明的情况下,从减小电能损耗和接线方便的角度考虑,变阻器通常选用限流接法,但在出现下述情况时,则必须选择分压接法。
(1)若采用限流电路时,如果电路中的最小电流大于等于被测电阻R x 的额定电流或所给电表的量程时,必须选用分压电路;例1、用伏安法测量某电阻R x 阻值,现有实验器材如下:待测电阻R x (阻值约为100欧);直流电流表A (0~10mA ,50Ω);电压表V (0~3V ,Ωk 5);滑动变阻器R (0~Ω15,1A );直流电源(电动势为3V ,内阻不计);电键、导线若干。
根据规格要求,画出测量电路图。
图2乙(2)滑动变阻器全阻值R 远小于或者远大于被测电阻R x 或电路中串联的其他电阻的阻值,而实验要求电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压电路; 例2、有一个小灯泡上标有“6V ,0.6W ”的字样,现在要用伏安法测量这个灯泡的I —U 图线。
现有实验器材如下:电压表(0~10V ,内阻20Ωk );电流表(0~0.3A ,内阻1Ω);滑动变阻器(A 25,Ω);学生电源(直流9V ),还有开关、导线。
为使实验误差尽量减小,画出实验电路图。
(3)实验中要求电压从零开始并连续变化时须采用分压电路; 例1、某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率。
所用的器材包括:输出为3V 的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等。
(1)他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹,金属夹可在金属丝上移动。
请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图14(2)实验的主要步骤如下:①正确链接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关; ②读出电流表的示数,记录金属夹的位置;③断开开关,_________________,合上开关,重复②的操作。
(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此绘出了图15的关系图线,其斜率为________A -1·m -1(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了______的电阻之和。
(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图16所示。
图4图14图15金属丝的直径是______。
图15中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是________,其数值和单位为___________(保留三位有效数字)。
五、实验仪器的选择:1、首先考虑安全因素:所有仪器必须保证安全2、读数误差因素:减小误差3、对滑动变阻器:分压和分流4、仪器选择的一般步骤: (1)首先选择唯一性的器材; (2)草画电路图,(暂不接电流表和电压表);(3)估算回路中的电流和电压的最大值,在电表的指针有较大幅度的偏转,但不超过其量程的情况下,结合已知器材的规格,确定实验电路和实验器材。
例1、在“测定金属丝的电阻率”的实验中若估测金属丝的电阻R x 约为3Ω,为减小误差,并尽可能测量多组数据,要求电阻丝的发热功率P <0.75W ,备有器材如下:A 、6V 直流电源;B 、直流电流表A 1(0~0.6A ,内阻Ω5.0);C 、直流电流表A 2(0~3A ,内阻Ω01.0);D 、直流电压表V 1(0~3V ,Ωk 1);E 、直流电压表V 2(0~15V ,Ωk 5);F 、滑动变阻器R 1(0~Ω100,最大允许电流1A );G 、滑动变阻器R 2(0~Ω20,最大允许电流1A );H 、电键、导线若干。
问:(1)上述器材选用 (用字母表示) (2)画出实验电路图。
(3)在图5中连接实物。
例2、某同学用图2所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 V ”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:A:(量程100 mA,内阻约2 ); A:(量程0.6 A,内阻约0.3 ); 电压表:V 1(量程5 V,内阻约5 ); V 2(量程15 V,内阻约15 ); 电源:E 1(电动势为1.5 V ,内阻为0.2 );图6 图5E2(电动势为4 V,内阻约为0.04 ).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3所示.由图象可知,此灯泡在不不作时,灯丝电阻为___________;当所加电压为3.00 V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__________.答案:①A2 V1 R1 E2 ②1.5 11.5 0.78 ③A例3、有一电阻R ,其阻值大约在40Ω至50Ω之间,需进一步测定其阻值,现有下列器材:电池组ε,电动势为9 V,内阻忽略不计;电压表V,量程为0至10 V,内阻20KΩ;电流表A1,量程为0至50mA,内阻约20Ω;电流表A2,量程为0至300mA,内阻约4Ω;滑动变阻器R1,阻值范围为0至100Ω,额定电流1A;滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700Ω,额定电流0.3A,开关S及导线若干。