2010届高三物理电学实验集

表明Rx为小电阻，应采用 外接法测量
反之，表明Rx为大电阻，应采用内接法
②试接法
V
A
若电流表变化显著
I I
较大
则被测电阻为大电阻，应采用 内接法测量
若电压表变化显著
U U
较大
则被测电阻为小电阻，应采用 外接法测量
兰炼一中 李秀明
电学实验集
二、欧姆表测电阻 1、欧姆表的内部结构
2、欧姆表的工作原理
电学实验集
实验三：描绘小灯泡的伏安特性图线
1、实验原理：
金属导体的电阻率随温升高而增大，因此它的伏安特性图线应该 是一条曲线。
2、实验电路的选择：安培表外接法、分压式电路
3、实验步骤（略） U
X
A
V
O
I
注意事项：
1、本实验采用安培表外接法、分压式电路
2、闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在输 出电压为零的位置。
误差。 ③伏安法测电阻时表的内阻引起的
误差。
电学实验集 实验五：测定电源的电动势和内阻
一、用伏安法测电源的电动势和内阻
1、实验原理： E U Ir U E Ir
2、实验电路
3、实验步骤（略）
4、数据处理：图线法 U
E
实
A V
ErK 5、误差分析：
由于伏特表内阻的影响，测得得E、 r都偏小。
兰炼一中 李秀明
电学实验集
三、灵敏电流表G（表头）内阻的测量
1、测量方法：电流半偏法（或比较法）
2、测量步骤： ①按如图所示电路连接实验电路图
②闭合开关K1 ，调节滑动变阻器R 的阻值，使电流表指针偏转到满刻度Ig。
③保持R阻值不变，闭合开关K2，调 节电阻箱R/阻值，使电流表指针达半偏值 Ig/2。
②闭合电键K之前，滑动变 阻器的滑片应处在有效阻值最大 的位置。
③伏安法测电阻时，通过待 测导线的电流不宜过大，通电时 间不宜过长。
④求Rx的方法：用R=U/I计算 再取平均值，或用U-I图线的斜 率来求。
V A
Rx R/
K
5、误差分析： ①测量长度、直径时产生的误差。 ②通电后电阻丝的温度变化引起的
电学实验集
序号 实 验 名 称 1 电表的改装 2 电阻的测量 3 描绘小灯泡的伏安特性图线 4 测定金属的电阻率 5 测定电源的电动势和内阻 6 用多用表探测黑箱内的电学元件 7 传感器的简单应用 8 游标卡尺，螺旋测微器专项练习
兰炼一中 李秀明
电学实验集
实验一：电表的改装
一、电流表G(表头）
1、构造：由永久磁铁和放入永久磁铁磁场中的可 转动的线圈组成
2、欧姆表的工作原理 （详见实验二）
调零时：
Ig

r

E Rg
R0
测量时： I
E
r Rg R0 Rx
欧姆表的中值电阻等于其内阻
电学实验集
3、二极管的单项导电性
﹢﹣
当加上一定的正向电压时，它的电阻值很小，就像一个接通的开
关一样；当加上一定的反向电压时，它的电阻值变得很大，就像一个断 开的开关一样。
用欧姆表判断二极 管的好坏及极性
4、探测黑箱内的电学元件
﹢﹣
G Rg Ro
Er
+
-
黑表笔与负极 相接时为正向
导通状态
（以黑箱上有三个节点为例加以分析）
①判断箱内有无电源（用直流电压表）
A●
●C
②判断箱内有无定值电阻（用欧姆表）
●B
③判断箱内有无二极管及二极管的极 性（用欧姆表）
兰炼一中 李秀明
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G Rg Ro

+
-
调零时：
Ig

r

E Rg
R0
测量时： I
E
r Rg R0 Rx
3、欧姆表的使用步骤： ①选择倍率
注：①Rx增大，I减小（欧姆表表 盘是反的）。
②中值电阻为欧姆表的内阻。 ③每次换挡后必须调零才能进 行测量。
②欧姆调零
③测量
④测量结束后将表笔从插孔拔出，并将选择开关打到“关”。
O
I短
I
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二、用电阻—电流法测电动势和内阻
1、实验原理： E I (R r)
2、实验电路
R1
E E

I1(R1 I 2(R2

r r
) )
A
A
R2
或
R
Er
三、用电阻—电压法测电动势和内阻
1、实验原理：
E U U r R
2、实验电路
R1
R2
V Er
K Er

E
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实验四：测定金属的电阻率
1、实验原理：
R l
S
RS
l
2、螺旋测微器的构造、原理及使用方 法：
①用螺旋测微器测量长度时可精确 到0.01mm.
②构造：测砧A和固定刻度B固定在 尺架C上，可动刻度E、旋钮D、微调旋 钮D/、测微螺杆F连在一起，并通过精 密螺纹套在B上，精密螺纹的螺距是 0.5mm，可动刻度分成50等份，每一等 份表示o.o1mm。
兰炼一中 李秀明
电学实验集
四、电压表内阻的测量
1、测量方法：电压半偏法（或比较法）
2、测量步骤：
①按如图所示电路连接实验电路图
②闭合开关K2、K1 ，调节滑动变阻 器R的阻值，使电压表指针偏转到满刻度 U。
③保持滑动变阻器滑片位置不变， 断开开关K2，调节电阻箱R/阻值，使电压 表指针达半偏U/2。
压。（一般＜1V）
Ug= Ig× Rg
4、电流表的作用：检流计；灵敏电流表。（零刻线通常在表盘中央）
兰炼一中 李秀明
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二、将电流表G(表头）改装成电压表V
1、原理：给表头串入分压大电阻
Rx
U Ug Ig
U
Ig
Rg
Ig Rg Rx G
Ug
U-Ug
U
改装后电压表的总电阻： 2、表盘改写
③使用方法（略）
④读数方法：测量值=固定刻度示值 +可动刻度值×精确度
L：用毫米刻度尺测量 S：用螺旋测微器（千分尺） 测出直径后求出。 R：用伏安法测量
例：8.478mm 6.577mm
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3、金属丝电阻的测量：安培表外接法、限流式电路
4、注意事项：
①测量导线长度时应测连入 电路部分的有效长度。
④当R>>R/时，读得此时的R/,即为表 头的内阻Rg。
3、误差分析： 闭合开关K2后，回路总电阻减小，
总电流增大，当电流表指示值为Ig/2时， 流过R/的电流大于Ig/2，R/<Rg，故测 量值偏小。
G R
K2 R/
K1
注意事项： 1、 R>>R/ 2、R/必须为电阻箱 3、本实验也可采用
电流比较法。
Rv
U Ig
Rg Rx
3、电压表的校对：将改装成的电压表与标准标并联，一一进行核对
G V
兰炼一中 李秀明
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三、将电流表G(表头）改装成安培表A
1、原理：给表头并入分流小电阻
Rx
Ug I Ig

I g Rg I Ig
Ig Rg
Ｉ
G
Rx
改装后安培表的总电阻： 2、表盘改写
2、工作原理：当线圈中有电流通过时，在磁场 力的作用下线圈带着指针一起偏转，通过线圈的 电流越大，指针的偏转角度就越大。
3、电流表G的三个重要参数：
内阻Rg： 表头线圈的电阻（一般为几十Ω）
满偏电流Ig ：表头指针摆动到最大刻度的电流值 （μ A或mA)
满偏电压 Ug：表头指针摆动到满偏电流值时，表头线圈两端的电
④当R<<R/时，读得此时的R/,即为电 压表的内阻Rv。
3、误差分析：
断开开关K2后，分压器分出的电压 增大，当电压表指示值为U/2时，R/两 端的电压大于U/2，R/>Rv，故测量值 偏大。
K2 V
R/
R K1
注意事项： 1、 R<<R/ 2、R/必须为电阻箱 3、本实验也可采用
电压比较法。
兰炼一中 李秀明
Rc
U I

UR
UA I

R RAR
引起误差原因：电压表的分流 适合测量小电阻
引起误差原因：电流表的分压 适合测量大电阻
结论：外接法测小测 小
结论：内接法测大测 大
兰炼一中 李秀明
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3、判断被测电阻是大电阻还是小电阻的方法
①根据Rv、RA 、Rx的参照值判断：
若
Rv Rx Rx RA
v A
从0到t1时间内，小车做 匀加速直线 运动；
从t1到t2时间内，小车做加速度逐渐增加的加速直线 运动；
从t2到t3时间内，小车做 匀加速直线 运动；
O t1 t2 t3 t
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游标卡尺，螺旋测微器读数专项练习
电学实验集
电学实验集
电学实验集

E

U1 U2

U1
R1 U2
R2
r r
R
或
V
K Er
电学实验集 实验六：用多用表探测黑箱内的电学元件
1、多用表的用途及板面构造：
多用表可以测电流、电压、电阻， 并且每一种电表都有多个量程。上半部 分为表盘，下半部分为选择开关，表盘 上有电流、电压、电阻的各种量程的刻 度。选择开关的周围刻着各种测量功能 和量程，另外还有欧姆表的调零旋钮和 测试笔插孔。
实验七：传感器的简单应用
1、实验目的：
①了解热敏电阻、光敏电阻的特性；
②会分析一些传感器的工作原理，并能进行简单应用。
2、传感器的作用：
传感器是能将所感受到的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于测
量的量（一般是电学量）的一类元件。
应用举例：
E
压敏电阻
（2007.广东高考）压敏电阻的阻值随所受压力的增 A 大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动 R 状态的装置，其工作原理如右图A所示。将压敏电阻和一 块档板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小 车向右作直线运动过程中，电流表示数如图B所示，则： I
RA

Ug I

Rg Rx Rg Rx
3、安培表的校对：将改装成的安培表与标准标串联，一一进行核对
G
A
兰炼一中 李秀明
电学实验集
实验二：电阻的测量
一、伏安法测电阻 1、原理：根据欧姆定律
RU I
2、两种接法及产生的误差
V A
安培表外接法
Rc
U I

U IV IR

Rb R
V A
安培表内接法