电学光学实验大全
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第十二章 实验
一.研究匀变速直线运动 【学海导航】 ★考点点击
1.
计时器的构造。
2.会正确使用刻度尺,会用逐差法(★学法指导
1.原理:△s=aT 2
选择纸带,标出记数点, 0 、1、2、3 出每个时间间隔内的位移s 1、s 2、s 3 任一点。
用逐差法处理数据求出加速度:
s 4-s 1=s 5-s 2=s 6-s 3=…=3aT 2,分别求出a 1=(s 4-s 1)/3T 2,a 2=(s 5-s 2)/3T 2,a 3=(s 6-s 3)/3T 2,再算出a 1、a 2、a 3的平均值,即为物体运动的加速度. a =(a 1+a 2+a 3)/3=(s 4+s 5+s 6―s 1―s 2―s 3)/9T 2 2.实验条件:
a .合力恒定,细线与木板是平行的。
b .接50Hz ,4—6V 交流电。
3.实验器材:电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线、两根导线。
★知识回扣与梳理
由纸带求物体运动加速度的方法:
a.逐差法
b.两段法:将相邻相等时间内的位移
s 1 、s 2、s 3 、s 4、s 5、s 6分成(s 4+s 5+s 6)和(s 1+s 2+s 3)两大段,每段的时间为3T,由△s=aT 2得:
(s 4+s 5+s 6)-(s 1+s 2+s 3)=a (3T)2 故a = (s 4+s 5+s 6―s 1―s 2―s 3)/9T 2 与用逐差法得到的结果相同,但比用逐差法简单的多。
c. v —t 图像法:先根据v n =(s n +s n+1)/2T 求出打第n 个点时纸带的瞬时速度,作出v —t 图像,图线的斜率即为物体运动的加速度
已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz ,利用图12-2给出的数据可求出小车下滑的加速度a =_______。
【自我测评】
1.打点计时器所用电源的频率为 50Hz,打点周期t 为 s,两个计数点间有3个点时,计数周期T = s,两个计数点间有n 个点,计数周期T = s.
2.利用纸带,计算加速度的正确方法是 A.a =(s 2-s 1)/T 2 B.a =(s 6-s 1)/3T 2
C.a =[(s 4-s 1)/3T 2+(s 5-s 2)/3T 2+(s 6-s 3)/3T 2]/3
D.a = [s 4+s 5+s 6―(s 1+s 2+s 3) ] /9T 2
3.在研究匀变速直线运动的实验中,如图12一3所示,为一次记录小车运动情况的纸带,图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的记数点,相邻记数点间的时间间隔T=0.1s 。
(1)根据____可判定小车做______运动。
(2)根据________计算各点的瞬时速度,且v A = ,v B = ,v C = ,v D = ,v E = 。
(3)在图12一4所示的坐标中作出小车的v 一t ,图线,并根据图线求出a=_ _ 。
(4)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是___,此速度的物理意义是____。
4.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图12-5。
并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个计时点,本图中没有画出)打点计时器接的是220V 、50Hz 的交变电流.他
图12-5
把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A 对齐.
⑴按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB 、BC 、CD 、DE 、EF 间的距离s 1、s 2、s 3、s 4、s 5
,它们依次为______cm 、
______cm 、______cm 、______cm 、______cm . ⑵由以上数据计算打点计时器在打B 、C 、D 、E 各点时,物体的即时速度v B 、v C 、v D 、v E 依次是______m/s 、______m/s 、______m/s 、______m/s .
⑶根据以上结果,计算该物体的加速度a . ⑷根据⑵中得到的数据,试图12-6所给的坐标系中, 用作v -t 图象的方法,从图象中求物体的 加速度a .
⑸从图象上求 纸带上的A 、F
点所对应的物体的即时速度v A =______m/s, v F =_____m/s.并由此计算当打点计时器打下A 点的时刻,物体已经从静止开始做匀加速运动________s 了.
⑹如果当时电网中交变电流的频率是f =49Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏____.理由是:________. 【拓展提高】
1. 图12-7为接在50Hz 低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出。
由图数据可求得:该物体的加速度为
,第3个记数点与第2个记数点的距离约为S 2= cm ,打第3个点时该物体的速度为V 3= m/s 。
12-7
二.探究弹力和弹簧伸长的关系
【学海导航】
★考点点击
探究弹力和弹簧伸长的关
系,会正确使用弹簧秤。
★学法指导
实验原理:
利用图12-8装置,改变钩码
个数,测出弹簧总长度和所
受拉力(钩码总重量)的多
组对应值,填入设计的表
中。
算出对应的弹簧的伸长
量。
在坐标系中描点,根据
点的分布作出弹力F随伸长量x而变化的图象,从而确定F-x间的函数关系。
该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。
对探索性实验,要根据描出点的走向,尝试判定函数关系。
(这一点和验证性实验不同。
)
★知识回扣与梳理
1.实验步骤:
(1)将弹簧竖直挂在铁架台上,在不挂钩码的情况下测出其原长
(2)依次挂上1个、2个、3个……钩码(注意弹簧的弹性限度及刻度尺的量程),测出相应的弹簧的长度,并算出对应的弹簧的伸长量
(3)在坐标纸上用描点法画出F-ΔX图(4)换用另一根弹簧,重复1、2、3步骤2.函数关系的判定
作图时应充分应用数学知识,去掉物理实验中的“奇点”,得到函数关系。
3.实验结论
由坐标纸上得到的F-x图象(一条过原点的直线)可知:弹力F与弹簧伸长量x成正比,令比例系数为k,则可以写成函数式:F=kx,这就是胡克定律。
式中的k就是弹簧的劲度系数。
【学习探究】
例题:有一根弹簧的长度是15cm,在下面挂上0.5Kg的重物后的长度变成了18cm,求弹簧的劲度系数。
【自我测评】
1.在“探索弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,所得出的函数表达式中常数的物理意义是
2.如果以弹簧的总长为自变量,所写出的函数式应为
3.如果弹簧伸长的单位用m、弹力的单位用N,函数表达式中常数的单位是4.某同学用如图
12-9所示装置做探究弹
力和弹簧伸长关系的实
验.他先测出不挂砝码
时弹簧下端指针所指的
标尺刻度,然后在弹簧
下端挂上砝码,并逐个
增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如图12-10. (g=10m/s2)
图12-10
(1)根据所测数据,在图12-11的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度值与砝码质量m的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,弹簧的总长在范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为N/m.
【拓展提高】
1.某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验, 他先把弹簧放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的自然长度L0 ,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x。
这样操作,由于弹簧自身重力的影响,画出的图线可能是图12-12中的哪一个?
图12-13
2.某同学为“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验设计了如图12-13所示的装置。
这种设计方案与竖直悬挂弹簧法相比,有什么优缺点?
三.验证力的平行四边形定则
【学海导航】
★考点点击:
验证力的平行四边形法则。
★学法指导
1。
器材:方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺,图钉几个。
2。
主要测量:
(1)用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳结点到达某点O。
结点O的位置。
记录
两测力计的示数F1、F2。
两测力计所示拉力的方向。
(2)用一个测力计重新将结点拉到O点。
记录:弹簧秤的拉力大小F及方向。
★知识回扣与梳理
1、在本实验中,以橡皮条的伸长(结点到
达某一位置)来衡量力的作用效果,因此,
在同一次实验中应使两种情况下结点到达
___ 位置。
2、实验前,首先检查弹簧秤的___是否正确,
实验中,弹簧秤必须保持与木板______,使
用时不能超过_____,读数时眼睛一定要
______刻度,读到最小刻度的______位。
3、画力的图示时,标度的选取应______。
【学习探究】
例题:将橡皮筋的一端固定在A点,另
一端拴上两根细绳,每根分别连着一个量程
为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计,沿
着两个不同的方向拉弹簧测力计,当橡皮筋
的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,
如图12-14所示。
这时弹簧测力计的读数可
由图中读出。
(1)由图中可读得两个相互垂直的拉力的
大小分别为_____N和_____N(只须读到
0.1N)。
(2)在坐标纸上按作图法的要求画出这
两个力及它们的合力。
A B
C D
图12-12
【自我测评】
1. 如图12-15所示为验证力的平行四边形定则的实验装置示意图,通过细线用两个互成角度的测力计拉橡皮条使结点移到某一位置O.此时需要记下: (1) ; (2) ; (3)
(4)然后,只用一
个测力计再把橡皮
条拉长,使结点到达位置 .再记下 (5) ;
(6) ; (7)实验中,应使各拉力方向位于 平面 ,且与木板平面 。
2.在本实验中为减小误差,下列说法正确的是: A .测力计使用前要校准零点。
方木板应水平放置,弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.
B .两个分力和合力都应尽可能小些.
C .拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.
D .两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取600---1200为宜.
3.在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图12-16)。
实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条。
某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
图12-16
A.两根细绳必须等长。
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。
其中正确的是_____________。
4.在验证力的平行四边形定则的实验中,下列哪些方法可减少实验误差? A .使用弹簧称拉橡皮条时,不应超过 弹簧称的量程 B .两个分力F 1、F 2的大小要尽量大些
C .两个分力F 1、F 2的夹角越大越好
D .拉橡皮条的细绳要稍短些 5.在验证力的平行四边形法则的实验中,用两个弹簧秤把橡皮条拉伸到O 点,如图12-17所示。
两弹簧秤上的示数分别为F 1、F 2,橡皮条的伸长方向夹角为θ(θ<900),当保持F 2的方向不变,使θ增加,问要使结点O 保持不变,F 1的大小应如何变化?
图12-17 【拓展提高】
在验证力的平行四边形定则的实验中,把二个弹簧秤改成一个弹簧秤,其它器材不变,能否完成该实验呢?怎么做?
四.验证牛顿第二定律
【学海导航】 ★考点点击
掌握控制变量法,会分析实验误差来源。
★学法指导
1.原理:平衡摩擦力:适当垫高长木板
不带滑轮的一端,使小车刚好匀速下滑。
用细绳将砂桶(质量为m)和小车连成一个整体,连接体做匀加速直线运动。
根据牛顿第二定律:
整体:mg=(M+m )a 小车:T=Ma
故T=mg/(1+m/M)
当m 《M 时, 即小车的合外力近似为砂和砂桶的重力mg 。
2.实验器材:
打点计时器、低压交流电源、刻度尺、纸带、复写纸、导线、附有滑轮的长木板、天平、砂和砂桶、小车、若干砝码。
3.实验条件: 平衡摩擦力:把长木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车不受牵引力时,小车刚好沿斜轨匀速下滑。
本实验全过程不必再平衡摩擦力。
只有小车和码砝的质量之和(M )远远大于砂和砂桶的总质量(m)时,小车的合力才近似等于砂和砂桶的重力mg. 4.主要测量量:小车(包括砝码)的质量M 砂和砂桶的总质量m.
间的位移s 1、s 2、s 3…… 5.数据处理:逐差法求加速度6.实验结果分析:图线法:M 图线;F 一定时,a —
M
1
★知识回扣与梳理 本实验的注意事项:
a 使细线不受拉力。
b .细线与木板平行。
c 倾角不变。
【学习探究】
例题(1998年高考题)某学生做“验证牛
顿第二定律”的实验。
在平衡摩擦力时,把长木板一端垫得过高,使得倾角偏大,他所得的a-F 关系可用图12-18中哪根图线表示(a 是小车的加速度,F 是细线作用小车的拉力)?答_______。
【自我测评】
1.在验证牛顿第二定律的实验中,以下的作法和理由正确的是
A.使砂桶的质量m 远小车总质量M ,是为了减小系统误差
B.平衡摩擦力是为了减少偶然误差
C.采用描点画图象的方法处理数据,是为了减少系统误差
D.采用逐差法处理数据,是为了减少偶然误差
2.验证牛顿第二定律,实验装置如图12-19所示。
图12-19 法错误的是
A. 平衡摩擦力的方法是:在长木板的不带滑轮的一端下面垫一块较薄的小木板,反复移动它,直到小车可以保持匀速直线运动状态
B. 平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
C. 每次给小车加放砝码,由于研究对象质量改变,运动中所受摩擦力发生改变,所以应重新平衡摩擦力
D. 小车的加速度可以用天平分别测出的装砂小桶和砂的质量m以及小质量M,直接用公式a=m/(M+m)计算。
【拓展提高】
1.在“验证牛顿第二定律”的实验中,当研究加速度与质量的关系时,由于不满足M>>m这一条件,则实验结果得到的图象应该是图12-21中的(摩擦力已被平衡)
五.探究动能定理
【学海导航】
★考点点击
掌握动能的概念,会利用实验探究外力做功与动能的变化关系。
★学法指导
实验原理:以自由落体运动中的重力做功为例,研究重力所做的功与物体动能改变量之间的定量关系。
★知识回扣与梳理
实验步骤:
将打点计时器侧放于桌面上,使限位孔伸出桌面外,
将夹有重锤的纸带从下向上穿过限位孔,用一手压住打点计时器,另一手提住纸带的上端,使纸带竖直,重锤紧靠在下边的限位孔处,
先开启电源使打点计时器工作,然后放手使纸带在重锤的带动下自由下落,结果打点计时器在纸带上打下一系列点,
利用打了点的纸带来计算重力所做的
功
G
W与动能变化量△E K的定量关系。
在纸带上取两个合适的点(如图12-22中纸带上的B点和E点),用刻度尺测出这两点间的距离S,根据功的定义可知:W G=mgS ,采用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时,重锤的速度v B和v E,再根据动能的计算式E K=mv2/2计算打B、E两点时的动能及其动能的差值△E K 。
测量和记录实验数据。
处理实验数据,比较得出实验结论.
【学习探究】
例题:在上面的实验中,通过数据处理可得出的结论是?结论的推广?
【自我测评】
1.动能的定义及公式?动能与动量的区别与关系?
2.实验器材有?
3、实验中有哪些因素可能影响实验结果?你打算如何控制这些因素?
4、理论推导:请根据牛顿运动定律和运动学知识从理论上推导动能定理。
【拓展提高】
1、实验改进:你是否想到了其它实验方法?
六.验证机械能守恒定律
【学海导航】
★考点点击
1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度.
2.掌握验证机械能守恒定律的实验原理. 3.会处理纸带上的数据,会根据纸带上起始两点的间距合理地选择纸带。
★学法指导
1.原理:物体做自由落体运动,根据机械能守恒定律有:mgh=mv2/2
在实验误差范围内验证上式成立。
2.实验器材:打点计时器,纸带,重锤,米尺,铁架台,烧瓶夹、低压交流电源、导线。
3.实验条件:
a.打点计时器应该竖直固定在铁架台上
b.在手释放纸带的瞬间,打点计时器刚好打下一个点子,纸带上最初两点间的距离约为2mm。
4.测量的量:
a.从起始点到某一研究点之间的距离,就是重锤下落的高度h,则重力势能的减少量为mgh;测多个点到起始点的高h1、h2、h3、h4(各点到起始点的距离要远一些好)b.不必测重锤的质量
5.误差分析:由于重锤克服阻力做功,所以动能增加量略小于重力势能减少量
6.易错点:
a.选择纸带的条件:打点清淅;第1、2两点距离约为2mm。
b.打点计时器应竖直固定,纸带应竖直。
c.实验操作关键:先合上电源,再松开纸带。
d.为减小误差,重锤质量应适当大一些。
★知识回扣与梳理
(1)安装打点计时器时,必须使穿纸带的两个限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力.
(2)接通电源前,穿过打点计时器的纸带应平展不卷曲,提纸带的手必须拿稳纸带,并使纸带保持竖直,从而不致人为地增大摩擦阻力,导致机械能损耗.
(3)实验时,必须先接通电源,让打点计时器工作正常后才能松开纸带让重锤下落,从而使纸带下落的初速度为零,并且纸带上打出的第一个点是清晰的一个小点. (4)选用纸带应尽量挑选第1、2两点间的距离接近2mm的纸带,以保让打第一个点时纸带的速度为零.
(5)测量下落高度时,都必须从起点算起,选取的各个计数点要离起始点适当远一些,以减小测量高度h值的相对误差.
(6)因验证的是gh n,是否等于V n2/2,不需要知道动能的具体数值,故无需测量重锤的质量m.
【学习探究】
例题(1996年高考题)在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。
查得当地重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图12-23所示,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。
根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于____J,动能的增加量等于____J(取3位有效数字)。
【自我测评】
1.为进行验证机械能守恒定律的实验,有下列器材可供选用:铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,秒表,低压直流电源,导线,电键,天平。
其中不必要的器材有:
;缺少的器材是。
2.在验证机械能守恒定律时,如果以v2/2为纵轴,以h
为横轴,根据实验数据绘
出的图线应是,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于的数值。
3、在验证机械能守恒定律的实验中,有同学按以下步骤进行实验操作:
A.用天平称出重锤和夹子的质量;
B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器;
C.松开纸带,接通电源,开始打点.并如此重复多次,以得到几条打点纸带;
D.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下起始点O,在距离O点较近处选择几个连续计数点(或计时点),并计算出各点的速度值;
E.测出各点到O点的距离,即得到重锤下落高度;
F.计算出mgh n和mυ2n/2,看两者是否相等.
在以上步骤中,不必要的步骤是;有错误或不妥的步骤是(填写代表字母);更正情况是
4.在利用重锤自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中,在打出纸带并测量出第n 点到第1点的距离后,用公式υn=ngT(T为打点时间间隔)来计算打第n点时重锤的速度,然后计算重锤动能的增量△E k和重锤重力势能的减少量△E p.计算时经常出现△E k >△E p的结果,试分析其中的原因.
5、某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了,剩下的一条纸带上各点间的距离,他测出并标在纸带上,如图12—24所示.已知打点计时器的周期是0.02s,重力加速度为9.8m/s2
.
图12—24
(1)利用纸带说明重锤(质量为m kg)通过对应于2、5两点过程中机械能守恒.
(2)说明为什么得到的结果是重锤重力势能的减小量△E p稍大于重锤动能的增加量△E k?
图12—25
【拓展提高】
1.如图12-25(a)所示,将包有白纸的总质量为m的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动,使之替代打点计时器.当烧断挂圆柱的线后,圆柱棒竖直自由落下,毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号,如图12-25(b)所示。
测得记号之间的距离依次为26 mm、42mm、58mm、74mm、90mm、106mm,已知马达铭牌上有“1 500r/min”字样,由此验证机械能守恒.
由以上内容回答下列问题:
(1) 毛笔画的线距时间间隔T=
_______,乙图中圆柱棒的________端是悬挂端.(填“左”或“右”)
(2) 根据图中所给数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落速度v C=______
,
画下记号D 时,圆柱棒下落速度v D =_______,动能的变化量为______,在这段位移上,圆柱棒重力势能的变化为______________,由此可得出结论为________________________.
七.测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 【学海导航】 ★考点点击
1.学习用伏安法等测定金属的电阻率 2.练习使用螺旋测微器 要求会正确使用螺旋测微器,在用伏安法测量电阻R 时会采用适当电路(外接法或内接法)以减小误差。
★学法指导 1.实验原理
由电阻定律R=ρL/S,得ρ=RS/L.用伏安法测量金属导线的电阻R,用米尺测量金属导线的长度L ,金属导线的横截面积S 可由其直径d 算出,S=π(d/2)2, d 可由螺旋测微器测出。
2.误差分析
(1)电流表内、外接法中的误差分析: 分别用R X 、R 0表示待测电阻的测量值、真实值。
图12-26为电流表外接,因电压表的分流,故电流表的读数偏大。
所以R X = U V /I A =U V /(I R +I V )= R 0R V /(R 0+R V ).即待测电阻的测量值等于其真实值与电压表内阻的并联。
因此待测电阻的测量值偏小。
图12-26 图12-27
图12-27为电流表内接,因电流表的分压,故电压表的读数偏大。
故R X =U V /I A =(U R +U A )/I A =R 0+R A . 即待测电阻的测量值等于其真实值与电流表内阻的串联。
因此待测电阻的测量值偏大。
3.注意事项
(1)确定电流表内、外接的方法: a .利用待测电阻R X ,电压表、电流表的内阻R V 、R A ,通过计算来确定。
(1)当R V /R X >R X /R A 时,采用电流表外接(这时电压表的分流不大)
(2)当R V /R X <R X /R A 时,采用电流表内接(这时电流表的分压不大)
(3)当R V /R X =R X /R A 时,电流表内、外接均可
b .试触法:当无法确定R V /R X 与R
X /R A 的大小关系时,
可利用试触法。
即依次采用电流表的内、外接法,通过计算并比较电流以及电压的相对误差来确定。
(2)滑动变阻器(最大阻值R )必须接成分压式的几种情况。
a .要求电表能从零开始读数
b .要求电表能有比较大的调节范围
c .待测电阻R X >> R (滑动变阻器的最大阻值)时 (3)在本实验中由于所测金属导线的电阻较小,故应采用电流表外接。
(4)由于所测金属导线的电阻一般远小于滑动变阻器的电阻,故在本实验中,滑动变阻器一般应采用限流式接法。
4.螺旋测微器的读数
螺旋测微器的读数分两步:先读出固定刻度上的读数(单位mm ),再加上可动刻度上的读数乘精确度(0.01mm )。
半毫米以上由固定刻度读出(要注意半毫米刻度线是否露出);可动刻度上的读数要有一位估计数字,而且在运算中决不能把后面的零省掉!因为它决定着有效数字的位数,关系着测量仪器的精确度。
★知识回扣与梳理
1.测L 时应测接入电路的电阻丝的有效长度。
2.闭合开关前,应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置。
(滑动变阻器采用限流式接法时,开始要使连入电路的阻值最大)
3.多次测量U 、I ,先计算R ,再求R 的平均值。
4.电流不宜过大,否则电阻率要变化,安培表一般选0—0.6安挡。
【学习探究】
例题:用伏安法测量电阻阻值R,并求出
电阻率ρ。
提供电压表(内阻约为50KΩ)、电流表(内阻约为40Ω)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250Ω)及导线若干。
(1)画出测量R的电路图。
(2)图12-28中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R的步骤:____________________________________.求出的电阻阻值R=________(保留3位有效数字)
(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体,用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径,结果分别如图12-29和图12—30所示。
由图可知其长度为__________ ,直径为_____________.
(4)由以上数据可求出ρ__________(保
留3位有效数字)
【自我测评】
1.在下列实验步骤中,错误的步骤编号为
A.用刻度尺量金属丝长度三次,算出平均值,然后将金属丝连入电路中
B.用千分尺在金属丝三个不同的部位各测量一次直径,算出它们的平均值
C.用伏安法测量电阻时,多次测量对应I、U的值,算出其平均值,再带入公式R=U/I 算出电阻
D.实验时通过金属丝的电流不易太大,以保持金属丝的温度不变
2.用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图12-31所示,此示数为____mm。
图12-31
3.利用图12-32所示的电路测量电流表mA的内阻R A。
图中R1、R2为电阻,K1、
K2为电键,B是电源(内阻可忽略)。
①根据图12-32所给出的电路原理图,
在图12-33的实物图上连线。
②已知R1=140Ω,R2=60Ω。
当电键K1闭合
K2断开时,电流表读数为6.4mA;当K1、
K2均闭合时,电流表读数为8.5mA。
由此可
以求出R A= Ω。
(保留2位有效数字)
图12—28
图12—29。