电学实验基础
高中物理电学实验基础
①将电阻箱R的电阻调到0;
②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RG=R
R G
注意:当RG》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。
R0 S
a
25
方法二:如图所示测量电流表A的内 阻
①断开S2,闭合S1,调节R0,使A表满偏为I0;
③0.40 2.4
a
35
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
误差分析:
V
A R待
R 测 = U IA VR XR AR 真 = U VI A U A
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RA时。
a
12
(4)内、外接法的选用原则
①计算临界电阻:R0 RARV
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。
(如 得2果 A)2已的如知内右A阻图1的R所2内=示I1阻,RR1当/I12,两. 则电可表测 的 一 内满 电 阻偏 阻R2UR=IA11,2(》同RU1样A+1R则时0)可,/I2测A. 1得串R联2的
A1
A2 R0
A1
a
16
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);
初中物理实验——电学基础实验
初中物理实验——电学基础实验随着时代的发展,科技的进步,我们的生活已经离不开电,而电学也成为了我们学习的重点之一。
初中阶段的物理教学,也会重点讲解电学相关的知识,而电学基础实验则是巩固学生对电学知识的掌握的重要一环。
一、欧姆定律实验欧姆定律是当前电路中最基本的电学定律之一。
进行欧姆定律实验的方法,可以借助电流表和电压表来测试电流和电压的数据,并进行简单的计算。
首先准备一根电阻丝,接上电流表,然后通过电阻丝来调整电流的大小。
然后再通过电压表,测试电阻丝两端的电压,通过计算,即可得到电路中的电阻值。
二、基本电路实验基本电路实验是学习电学的基本操作之一,主要是通过实验来了解电路的组成和原理。
学生需要先了解电路的基本组成部分,如电源、导线、开关等,然后就可以进行电路的组装和实验操作。
通过实验可以掌握电路中电流的流向、电源电压与电路中的元器件的组合的关系等基本原理。
三、串联和并联电路实验串联和并联电路实验是学习电路的进阶知识之一,也是初学者需要了解的基本内容。
这种实验的方法,需要用到串联和并联的电路,在一个电路中加入多个元器件,可以大大扩展学生的学习范围。
通过实验来了解串联电路、并联电路中电路的原理,了解不同位置上的电阻,并可以通过实验现象来进一步理解。
四、测量电池电动势实验测量电池电动势实验是一种重要的实验操作,它可以让学生更深入地了解电池中电动势的原理和内部构成。
学生需要准备一些基本的电器学知识,包括电池的组成和结构等。
然后通过操作电路和测量电压等方法,来了解电池电动势的大小,进一步了解电池电动势的内部构成。
五、磁场对电流的影响实验磁场及其对电流的影响也是电学基础中重要的实验之一,开展这种实验可以让学生加深对磁场和电场的理解,并更好地理解“电”和“磁”的基本规律。
学生需要准备如:磁体、电流表、导体等实验器材,在进行实验的过程中可以观察到磁场对电流的影响,并评估各种状态下的磁场的强度,深入理解电流和磁场之间的关系。
电学实验基础(一)--电学仪器的读数详解
◆测量范围: 一般最多可以测量十几个厘米的长度
电学仪器仪表的读数
二、
基本测量仪器的读数
游 标 卡 尺
读数的方法:
cm
(1)看清游标卡尺精度。 (20+3×0.1)mm (2)以游标零刻线位置为准, =20.3mm 在主尺上读取整毫米数L (3)看游标尺上第n刻度线与主尺上某刻度线对齐, 将n乘于精度k (4)总的读数为:
电学仪器仪表的读数
二、
基本测量仪器的读数
电阻箱
86.3Ω
电学仪器仪表的读数
二、
基本测量仪器的读数
电阻箱
10472Ω
电学仪器仪表的读数
二、
基本测量仪器的读数
电流表/电压表
◆ 电压表 电流表的读数
读数的基本原 则是:安培表、 伏特表均有两 个量程,其测 量值的有效数 字依量程及精 度而定,
电学仪器仪表的读数
电学仪器仪表的读数
二、
基本测量仪器的读数
刻 度 尺 物体的长度: ________ 3.40cm
估 读位
A
B
C
D
E
F
⑴按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC、 1.00 、______cm 1.40 CD、DE、EF间的距离依次为______cm 、 1.84 2.26 2.67 ______cm 、______cm 、______cm .
用0-3A档, 0.80 读数为____
电学仪器仪表的读数
二、
基本测量仪器的读数
电流表/电压表
半格估读法: 最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2估 读,如安培表0~0.6A档;误差位与最小分度在同一位
0.36A 选用0-0.6A档,读数为_____
2024年中考物理电学基础实验讲解
2024年中考物理电学基础实验讲解对于即将参加 2024 年中考的同学们来说,电学基础实验是物理学科中的重要组成部分。
掌握好这些实验,不仅能够帮助我们更好地理解电学知识,还能在考试中取得优异的成绩。
接下来,就让我们一起深入探讨一下中考中常见的电学基础实验。
一、探究串联电路中电流的规律串联电路中电流处处相等,这是一个重要的电学规律。
在进行这个实验时,我们需要用到电流表、灯泡、电源、开关、导线等器材。
首先,按照电路图连接好电路,注意连接时开关要断开,并且要检查电路连接是否正确,避免短路等情况的发生。
连接好电路后,闭合开关,分别测量电路中不同位置的电流。
我们会发现,无论电流表测量的是串联电路中的哪个位置,电流值都是相等的。
通过这个实验,我们可以得出结论:串联电路中电流处处相等。
二、探究并联电路中电流的规律与串联电路不同,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
在这个实验中,同样需要准备好电流表、灯泡、电源、开关、导线等器材。
按照电路图连接好并联电路,闭合开关后,分别测量干路和各支路的电流。
实验结果会表明,干路电流等于各支路电流之和。
这就帮助我们理解了在并联电路中电流的分配规律。
三、探究串联电路中电压的规律在串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和。
实验器材包括电压表、灯泡、电源、开关、导线等。
连接好串联电路后,分别测量各个灯泡两端的电压以及电源两端的总电压。
通过实验数据可以得出:串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和。
四、探究并联电路中电压的规律在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电源电压。
进行这个实验时,同样要使用电压表、灯泡、电源、开关、导线等。
连接好并联电路,测量各支路两端的电压以及电源电压。
实验结果会显示,各支路两端的电压相等,并且都等于电源电压。
五、探究电阻上的电流跟两端电压的关系这个实验能够帮助我们理解欧姆定律。
实验器材有电源、电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线等。
改变电阻两端的电压,同时测量通过电阻的电流。
电学实验基础总结(整理)
高中物理电学实验基础一、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。
②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。
(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。
(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:()ggggg g U U UI R RU U R R Ug -==-=据串联电路的特点得:解得:G R I U g UG RI g U-Ug R ()g g g g g ggU I R I I R I R R I I ==-=-据并联电路的特点得:解得:I-I g U G RIRg g E I R R r =++xg xEI R R r R =+++G+-RE r红表笔黑表笔 图1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。
④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。
5.多用电表【知识透析】(一)电学实验中所用到的基本知识在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。
电学实验基础
答案:(1)900 Ω 4 900 Ω (2)θ1=θ2 U1∶U2=1∶5
点评:改装后电表中表头的满偏电流、电压并不改变,只要将 灵敏电流表的表盘按扩大量程后的倍数加以改换,即可从 表盘上直接读出电路中的总电压或电路的总电流的数值.
误差原因
测量值小于真实值
2.两种电路的选择 (1)定量判定法 若已知待测电阻的大致阻值Rx,电流表的内阻RA和电 Rx Rv 压表的内阻Rv,则:当Rx≫RA或 > R 时,选用“内接 RA x Rx Rv Rx Rv 法”,当Rx≪Rv或 < R 时,选用“外接法”,当 = R RA RA x x 时,两种接法均可.简单概括即为“大内偏大,小外偏 小”. (2)临界值法:令R0= Rx<R0时,外接法. RARv ,当Rx>R0时,内接法;
④蓄电池组(6 V,内阻不计);
⑤开关、导线. 请用实线代替导线,将下图所示实物连成测量电路,要求待 测电阻Rx中电流从零开始连线可调,且连线时使滑动变阻器 的滑动触头处于开关闭合前的正确位置.
解析:通过计算可知,Rx上允许的最大电压约2.5 V, 最大电流约0.5 A,故电压表应选3 V量程,电流表应选0.6 A 量程.因题目要求Rx上电流从零开始连续可调,故滑动变 阻器应接成“分压式”.在连线时,为使滑动变阻器的滑 动触头处于开关闭合前的正确位臵(即保证开关刚闭合时分 出的电压为最小,不致把Rx或两电表烧毁),应从A、C(或 B、C)两接线柱上取得分压,又电压表选3 Rv V量程时, R x
高中物理 电学实验基础ppt
方法一:一般来说小电阻是指阻值在0—100之间的 电阻;大电阻指阻值在1000以上的电阻
方法二:计算法 若已知待测电阻的大约值,电流表的内阻和电压表的 内阻,则
RX RV RA
用内接法.
RX RV RA 用外接法.
三.电表的使用:内接法和外接法
总结:
外接法 误差来源 电压表的分流
内接法
电流表的分压
例题4:如图所示,甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流表G和 一个变阻器R组成,下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大 B.甲表是电流表,R增大时量程减小 C.乙表是电压表,R增大时量程增大 D.乙表是电压表,R增大时量程减小
第四节 电学实验基础
一. 测量工具的读数
二. 电流表,电压表的改装
第四节 电学实验基础
一.测量工具的读数
二.电流表,电压表的改装
三.电流表,电压表的使用:内接法和外接法
四.电路的选择:分压电路和限流电路
二. 电流表和电压表的改装
I.
电流计G(表头)
1 0 mA
2 3
1) 作用:测量微小电流 2) 三个重要参数: ① 内阻:电流计内阻Rg ② 量程:满偏电流Ig ③ 满偏电压Ug=Ig*Rg
1) 2)
方法:在表头上并联一个阻值较小的电阻
原理:并联电路分电流。分流电阻阻值越小,电流表 量程越大。
3)
电路图:
U I Ig R g I A
U
IR R
4)
分流电阻阻值:
Ig R= Rg I - Ig
二. 电流表和电压表的改装
例题1:如果某电流表内阻为RgΩ ,满偏电流为IguA, 要把它改装为一个UV的电压表,需要_____联一个阻 值为________Ω 的电阻;如果要把它改装为一个IA的 电流表,则应____联一个阻值为_______Ω 的电阻. 例题2:电流表的内阻是Rg=200Ω,满刻度电流值是 Ig=500mA,现欲把这电流表改装成量程为1.0V的电 压表,正确的方法是______联一个阻值为________Ω 的电阻
电学实验基础知识
电学实验【基础知识】知识点1 ——电流(1)电流的形成:电荷的定向移动形成电流只要导线两端存在电压,导线中的自由电子就在电场力的作用下,从电势低处向电势高处定向移动,移动的方向与导体中的电流方向相反.导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导线内的电场线保持和导线平行.(2)电流的宏观表达式:I=q/t,适用于任何电荷的定向移动形成的电流.注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I=q/t计算电流强度时应引起注意.(3)电流的微观表达式:I=nqvS(n为单位体积内的自由电荷个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率).I=q/t是电流强度的定义式,电流的方向规定为与电路中正电荷定向移动的方向相同;负电荷形成的电流,其方向与负电荷定向移动的方向相反;如果是正、负离子同时定向移动形成电流,q 应是两种电荷电荷量绝对值之和,电流方向仍同正离子定向移动方向相同.I=nqvS是电流的微观表达式,电流强度是标量,但习惯上规定正电荷定向移动方向为电流方向,电流的方向实际上反映的是电势的高低.知识点2 ——电动势(1)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小.电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多.(2)定义:在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值,叫电源的电动势,用E表示.定义式为:E = W/q .注意:①电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关.②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压.③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.(3)电源(池)的几个重要参数①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关.②内阻(r):电源内部的电阻.③容量:电池放电时能输出的总电荷量.其单位是:A•h,mA•h.注意:对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小.1.电动势是表示电源内非静电力做功,将其它形式的能量转化为电能本领的物理量,在数值上等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极所做的功.而电压是描述电能转化为其它形式能量的物理量,在数值上等于电场力在外电路移动单位正电荷所做的功.2.电动势是由电源本身的性质决定的,与外电路无关,电路两端的电压不仅与电源有关,还与电路的具体结构有关.【例1】关于电动势的下列说法中正确的是(AC )A .在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电势能增加B .对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势越大C .电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移动单位电荷量做功越多D .电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从电源负极移到正极所移动电荷量越多 【解析】电源是将其他形式的能转化为电能的装置,是通过电源内部的非静电力做功来完成的,所以非静电力做功,电势能就增加,因此选项A 正确.电源电动势是反映电源内部其它形式的能转化为电能的能力的物理量.电动势在数值上等于移动单位电荷量的电荷所做的功,不能说电动势越大,非静电力做功越多,也不能说电动势越大,被移动的电荷量越多,所以选项C 正确.故正确答案应为AC .【例2】关于电源电动势,下列说法中正确的是( BCD ) A .电动势就是电压,它是内外电路电压之和 B .电动势不是电压,但在数值上等于内外电压之和C .电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D .电动势的大小与外电路的结构(如外电路是否接通和外电路的连接方式)无关 【解析】正确理解电动势与电压的区别能电动势的物理意义是解答本题的关键.知识点3 ——欧姆定律电阻定律1.欧姆定律(1)内容:导体中的电流强度跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比 (2)公式:RU I =(3)适用范围:对金属导体和电解液适用,对气体的导电不适用 2. 电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻R 与导体的长度L 成正比,与它的横截面积S 成反比;导体的电阻与构成它的材料有关. (2)公式sLR ρ= (3)ρ——材料的电阻率(描述材料的性质),与物体的长度和横截面积无关,与物体的温度有关,对金属材料,电阻率随温度的升高而增大,对半导体材料,电阻率随温度的升高而减小,有些材料当温度降低至某一温度以下时,电阻率减小到零的现象称为超导现象.知识点4 ——伏安特性曲线将导体中电流I 和导线两端的电压U 分别用坐标系的纵轴和横轴表示,画出的I —U 图线叫导体的伏安特性曲线.对于金属导体,伏安特性曲线是通过原点的直线.具有这种伏安特性曲线的电学元件叫线性元件,伏安特性曲线不是直线的元件叫非线性元件.导体的伏安特性曲线是一条过原点的直线,其斜率的倒数等于导体的电阻.利用物理图象求斜率时,切忌运用直线倾角的正切来求,因为物理图象坐标轴单位长度是可以表示不同大小的物理量,在I —U 图象上表示同一电阻的伏安特性曲线时,直线倾角可能不同.导体的电阻随温度的升高有所增大,其伏安特性曲线的斜率会有所变化.运用导体的伏安特性曲线,是判断此类问题的常用方法.因此正确理解、分析导体的伏安特性曲线的物理意义十分重要.一般金属导体的电阻随温度的升高而增大,I —U 图线如图甲所示,U —I 图线如图乙所示.【例3】如图所示的图象所对应的两个导体: (1)两导体的电阻的大小R 1=Ω,R 2=Ω;(2)若两个导体中的电流相等时,电压之比U 1∶U 2=; (3)若两个导体的电压相等时,电流之比I 1∶I 2=. 【解析】(1)在I —U 图象中R =1/k =cot θ=ΔU/ΔI ,所以R 1=2Ω,R 2=2/3Ω.(2)由欧姆定律得U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2,由于I 1=I 2,所以U 1∶U 2=R 1∶R 2=3∶1. (3) 由欧姆定律得I 1=U 1/R 1,I 2=U 2/R 2,由于U 1=U 2,所以I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶3.知识点5——串联、并联电路(1)串联电路的特征如下:①I =I 1=I 2=I 3=… ②U =U 1+U 2+U 3+… ③R =R 1+R 2+R 3+…④11R U =22R U =33R U =…=R U =I ⑤11R P =22R P=33R P =…=R P =I 2串联电路中各电阻两端的电压、消耗的功率均与其电阻成正比. (2)并联电路的特征如下:①I =I 1+I 2+I 3+… ②U =U 1=U 2=U 3=…③R 1=11R +21R +31R +… ④I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3=…=IR =U ⑤P 1R 1=P 2R 2=P 3R 3…=PR =U 2 并联电路中能过各电阻的电流、消耗的功率均与其电阻成反比.(一)电流表电压表分压法,分流法(1)如甲图所示,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=xV x V R R R R I U +=也比真实值R x甲乙略小些,相对误差a =Vx xV x V x xxR R R R R R R R R R ≈+=+=-11测 (2)如乙图所示,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 (3)选择判断: 若:V A x xA V x R R R R RR R <<即此时被测电阻为小电阻,一般选用甲图所示的电流表的外接法.若:V A x xAV x R R R R R R R >>即此时被测电阻为大电阻,一般选用乙图所示的电流表的内接法.(二)滑动变阻器分压法、限流法分压法的优势是电压变化范围大,且电压、电流可以从零开始调节;限流接法的优势在于电路连接简便,附加功率损耗小.当两种接法均能满足实验要求时,一般选限流接法.当负载R X 较小、变阻器总阻值R P 较大时(R X的几倍),一般用限流接法.但以下三种情况必须采用分压式接法:①要使某部分电路的电压或电流从零开始连接调节,只有分压电路才能满足.②如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(压),为了保护电表或电阻元件免受损坏,必须要采用分压接法电路.③伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值R P 远小于待测电阻阻值R X ,采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(压)变化也很小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据.为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(压),应选择变阻器的分压接法.AR xV甲A V R x乙。
第三讲电学实验基础
接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示
数变化不大,则可采用电流表内接法.
A A A A V V V V
具体可用比 率来判断:
若 A V 法
用内接法,若 V A
用外接
补充专题:测电阻方法总结
1、欧姆表直接测量:
用欧姆档,待测电阻要和电源断开,换 挡先调零,读数乘倍率。读数尽可能使指针 偏中一些
两量程电压表:一般常见0—3V—15V两量程
G
R1 U1 1 U2 S 2 R2
S接1时为小量程U1:
R1
U1 U g Ig
( n1 1) Rg
S接2时为大量程U2: R串 R1 R2 也可以:
U2 U g Ig
(n2 1) Rg
U 2 U1 U 2 R2 R1 Rg Ig Ig
Rx
要求:两个电流表、一个定值电阻。
5、等效法:
原理:先闭合S1,调节R使电流表满偏或达到某一值, 再断开S1闭合S2,调节R’,使电流表满偏或达 到相同值,此时R’=RX 缺点:若不知RX的大约值时, R’调节起来较麻烦。
RX
R ‘ S1 S2
A
RX
R ‘ R
A
S’
R
E
S
E
S
6、电桥法:
Rx R1 检流计示数为零的条件: R2 R
E
s
R
E E ~ Rx R Rx
1.电压不能从零开始调节,调节范围较小(R越大, 调节范围相对增大). 但电路结构较为简单. 2.安全性差. 3.电能损耗较小. P总=EIx
分压式电路的特点: 变阻器起分压作用,待 测电阻Rx的电压可调范围
期末复习5:高中物理电学实验基础
请你指出上述实验电路图中的错误之处: ① ——————————————————— ② —————————————————— 请你在虚线方框中画出实验所用的正确电路 原理图。
如图所示为某同学根据正 确的实验电路图所测的几 组数据画出的I—U图象。 图象是一条曲线而不是直 线的原因是 ;从图象中可 求得小灯泡正常发光时的 电阻是 Ω。
答案:(1)原理图 如图所示. (2)设两电流表A1 和A2的读数为I1、 I2,待测电阻R1阻 值的计算公式为:
A1
R1
A2
R2 E S
I1 R1 r1 I 2 I1
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. V V
A R待
UV UV U A R测= RX RA R真= IA IA
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RA时。
(4)内、外接法的选用原则 ①计算临界电阻:
R0 RA RV
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。 可记为:大内小外。
【答案】(1)ABEFH (2)图像注意:分压式和外接法 (3)略
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。 I.在做实验时,连成的实物电路图如下:
电学基本实验原理
电学基本实验原理电学基本实验原理是电学领域中的基础内容,它们是电学理论中最基本的部分,是实验教学中的重要组成部分。
电学基本实验原理主要包括:欧姆定律实验、基尔霍夫定律实验、磁场实验、电路分析实验等。
欧姆定律实验是电学实验中的基本实验之一。
欧姆定律实验是指使用欧姆表测量电路中电流和电压的关系。
这个实验旨在证明欧姆定律的正确性,即电流跟电压成正比例关系,比例系数是电阻值。
在实验中,需要使用一个欧姆表或万用表,通过调整电阻值,来探究电流和电压之间的关系。
最终的实验结果可以用一个电流与电压成正比例的曲线表现出来。
基尔霍夫定律实验是电学实验中的另一个重要实验。
基尔霍夫定律实验是指在电路中测量电流和电压的分布,用于分析复杂电路中各电阻元件的电和热效应。
实验中需要使用一个电路板和一堆电阻元件,并将它们按照特定的电路连接方式进行拼装。
最终的实验结果是基尔霍夫定律对电流和电压的正确率得到了证明。
磁场实验是学习电学的重要实验之一。
磁场实验是指通过实验测量磁场的参数,比如磁感应强度、磁场的方向和分布特性等。
在实验中,通常需要使用磁场强度计或磁力计等测量仪器,在磁力针中间放置磁铁,随后测量各个点的磁感应强度,并得到一个磁感应强度分布的图形。
电路分析实验是指通过实验,探究电路中电阻、电容、电感物理量的性质特征及其相互关系的实验。
该实验所需要使用的主要实验设备为万用表和频率发生器等。
在实验中,应当注意到信号的幅度、频率和相位值等参数,从而对每个元件的性质特征有进一步的了解。
在整个电学理论中,以上实验原理都是可以被视为最基本的实验原理,通过实验,可以更深刻地理解电学理论,并从实际应用中得到反作用。
同时,这些实验原理在实际工作中也相当常见,例如在电子电器制造、电力生产和通信等领域中也都有广泛的应用。
因此,对于电学学生来说,熟悉这些基本实验原理的应用和原理是非常必要的。
2023高考物理一轮总复习课件(人教版)电学实验基础
1.两种接法比较 内容
限流接法
分压接法
两种接法电路图(忽 略电源内阻)
负载 R 上电压调节 范围
负载 R 上电流调节 范围
R+RER0≤U≤E R+ER0≤I≤RE
0≤U≤E 0≤I≤ER
闭合 S 前触头位置
b端
a端
对比说明
串、并联关系不同
分压电路调节范 围大
分压电路调节范 围大
都是为了保护电 路元件
(3)区分零刻度与标尺最前端 图丁易错成13+10×0.05 mm=13.50 mm, 正确读数为14+10×0.05 mm=14.50 mm
丙
丁
返回
特别提醒
固定刻度+可动刻度(含估读) ×0.01mm
45
40
0
5
10
35
15
20
螺旋测微器要估读!以mm为单位,有三位小数, 末尾0不能省
返回
热点一 基本仪器的使用及读数
若用两个这样的电阻箱,即可得到的电阻值范围为_0_~__1_9__9_9_8__Ω_。
返回
热点二 电流表在电路中的内、外接法
1.电流表内、外接法的比较 内接法
电路图
外接法
误差原因
电阻测量值 适用条件
适用于测量
电流表分压 U 测=Ux+UA
R 测=UI测测=Rx+RA>Rx 测量值大于真实值
RA≪Rx 大电阻
2.解析法 通过实验获取实验数据,代入相关物理量之间的关系式,计算得到结果 的方法叫解析法。应用解析法的要求是: (1)明确实验测量的相关物理量的关系式; (2)明确要研究的物理量和未知的物理量; (3)建立方程或方程组进行计算。
返回
热点四 数据处理与误差分析
2025高考物理总复习电学实验基础
2.控制电路的接法——滑动变阻器的限流式、分压式接法
(1)滑动变阻器两种接法的比较
连接方法
限流式接法
分压式接法
负载 R 上电压调节范围
RE
≤U≤E
R+R 0
0≤U≤E
负载 R 上电流调节范围
E
E
≤I≤R
R+R 0
E
0≤I≤R
闭合 S 前滑片位置
b端
a端
电路图
(2)通常情况下,由于限流式结构简单、耗能少,优先使用限流式。但以下
(3)“正、负”接线柱:要注意电表的量程和正、负接线柱,要使电流从电表的
正接线柱流入,从负接线柱流出。
√
×
×
×
研考点精准突破
考点一
常用仪器的使用和读数
1.游标卡尺读数的“三看”
(1)第一看→精确度。例如,甲图易错读成11 mm+3.0×0.1 mm=11.30 mm,
正确读数为11.3 mm,游标卡尺不需估读,后面不能随意加零,也不能随意去
所以滑动变阻器应采用分压式接法。又因为 Rx> A1 V2 ,所以电流表应采
用内接法,电路最理想的方案是 A。
较小的方案。
(3)简便性原则:设计实验应便于操作、读数、数据处理及实验者观察。
2.实物连线的“三注意”
(1)连线顺序:画线连接各元件,一般先从电源正极开始,按照电路原理图依
次到开关,再到滑动变阻器,按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件
依次连接起来,其次将要并联的元件并联到电路中去。
(2)避免交叉:连线时要将导线接在接线柱上,两条导线不能交叉。
(2)一定要估读一位;
(3)如果以mm为单位记录读数,小数点后一定是三位数字,如:6.700 mm、
7-3电学实验基础
必考内容习
(3)对改进的电路进行测量,并根据测量数据画出了如 图(乙)所示的 U-I 图象,得 Rx=________Ω.(保留 3 位有 效数字)
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必考内容
第7章 第3 讲
高考物理总复习
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必考内容
第7章 第3 讲
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[答案] BC
必考内容 第7章 第3 讲
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[解析]
两电压表是由同一个电流表(表头)改装而成
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的,表头的内阻没有变化,其量程也没有变化,两电压表 由于通过的电流相同,所以两表指针偏转角度相同;而改 装后的电压表的内阻不同,它们又串联在电路中,根据串 联电路的分压原理,两表的读数正比于表的内阻.
必考内容
第7章 第3 讲
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2.伏安法测电阻的控制电路 供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式 组成,滑动变阻器在供电电路中有两种接线方法:限流式 和分压式(如图所示). 限流式可省一个耗电支路, 分压式电 压调节范围大,应根据需要选用.
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第7章 第3 讲
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即电流扩大量程倍数为 n 时,需要并联的分流电阻 R Rg = . n-1 电流表的内阻 RA 等于 Rg 与 R 并联时的总电阻.
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第7章 第3 讲
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3.电表的读数方法 最小分度是“1”的电表,测量误差出现在下一位,下一 1 位按 估读,如最小刻度是 1mA 的电流表,测量误差出现 10 在毫安的十分位上,估读到十分之几毫安.
物理中考冲刺:电学实验(基础)
物理中考冲刺:电学实验(基础)【中考展望】实验题是最能体现物理学科的学习能力的一种题型,它不仅能反映学生学习过程中的观察能力、动手动脑能力,而且还能反映学生对学习物理概念和物理规律的理解情况,重要的是它能再现学生的情感、态度、价值观。
实验题的形式是多种多样的,它可以用选择题、填空题、问答题、作图题、计算题等不同方式展示,所以各种题型的解题思路、解题方法、以及解题步骤,都适用于对实验题的正确解答。
1、测量型实验主要考查学生对实验器材的正确操作,是考查其他实验的基础。
熟悉各种仪器及仪表的操作规则是解决这类测量型实验的基础。
2、实验考查中对实验中用到的科学研究方法和实验现象的分析及实验操作顺序的考查是当前中考考点之一。
要快速准确地解决这类问题,必须明确各实验中常用的研究方法和各实验操作顺序,当然,要在平时真正做过实验,而不是背实验,才能把这类习题回答好。
3、熟练地操作书本上的每一个演示实验是实验复习中的重点,只有这样方能真正提高动手能力。
4、近几年各地的中考试卷中出现了一些“探索性”“设计性”实验,这类实验不仅能充分反映教师在平时物理教学中对物理实验的重视程度,而且也能培养和提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
随着素质教育的逐步深入,这种题型仍是今后中考的热点。
在扎实的基础上设计出合理的方法是解决此类问题的关键,平时要多加练习。
【方法点拨】实验题解答过程中需要注意的问题1、实验原理定方向正确解答物理实验题必须坚持以实验原理为依据的操作过程,实验原理是整个实验的指导方向,而对实验原理的理解必须做到:(1)要结合课本中学过的物理知识加深理解实验原理;(2)要从实验原理中理解实验成立的条件;(3)弄清一个实验原理可以做不同的类似实验;(4)理解原理设计替代性实验。
2、实验步骤要有科学性实验步骤是否合理、完善直接影响着物理实验的质量,因此在实验操作过程中弄懂,理解和熟悉实验步骤对做好实验题是非常重要的:(1)保证实验步骤的完整性和合理性。
初中物理电学实验
初中物理电学实验电学实验是初中物理实验中非常重要的一环,通过这些实验可以直观地感受到电的特性和电路的基本原理。
下面将介绍几个生动、全面且具有指导意义的电学实验。
一、串联电路实验串联电路实验是初中物理实验中最基础的实验之一。
我们需要准备一个电源、几个灯泡和导线。
将电源的正极与第一个灯泡的一端相连,再将第一个灯泡的另一端与第二个灯泡的一端相连,依次类推,将所有灯泡串联起来。
然后将最后一个灯泡的另一端与电源的负极相连。
当我们通电时,可以观察到灯泡依次亮起。
通过这个实验,我们可以发现电路中的灯泡串联时,如果其中一个灯泡坏了,其他灯泡也会熄灭。
这说明在串联电路中电流只有一个方向流动,并且电流强度受到元器件的影响。
二、并联电路实验并联电路实验是另一个常见的电学实验。
我们同样需要准备一个电源、几个灯泡和导线。
不过这次我们将电源的正负极与各个灯泡的一端相连,将各个灯泡的另一端再分别相连,最后形成一个并联电路。
当通电时,我们可以发现各个灯泡同时亮起。
通过这个实验,我们可以知道在并联电路中,即使其中一个灯泡坏了,其他灯泡仍然能正常工作,这是因为并联电路中各个支路相互独立,各个支路中的电流强度相等。
三、测量电流实验为了测量电流,我们需要一个电流表。
首先,将电流表的两个接线头与电路中的导线相连接,注意要与电流的流动方向保持一致。
然后,打开电流表的电源,我们可以看到电流表上的指针偏向某个数值。
通过这个实验,我们可以了解到电流的单位是安培(A),并且知道如何正确连接电流表。
四、测量电压实验为了测量电压,我们需要一个电压表(也称伏特表)。
首先,将电压表的两个接线头与电路中的两个点相连接,注意要与电压的电势差方向保持一致。
然后,打开电压表的电源,我们可以看到电压表上的指针偏向某个数值。
通过这个实验,我们可以了解到电压的单位是伏特(V),并且知道如何正确连接电压表。
通过上述的电学实验,我们可以对电路的基本原理有较为深入的了解。
希望同学们在实验中能够动手操作,积极思考,培养实验思维和动手能力,进一步提高对电学知识的理解和掌握。
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(3)旋钮式电阻箱如图所示,电流从
接线柱A流入,从B流出,则接入电路的
电阻为________Ω.今欲将接入电路的电 阻改为208 7 Ω,最简单的操作方法是 ________.若用两个这样的电阻箱,则 可得到的电阻值范围为________.
(2)使用螺旋测微器测量两个金属丝
的直径,示数如右图所示,则a、 b金属丝的直径分别为________mm, 2.150 ________ mm. 0.048
三、常用电表的读数
对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,
即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流 值,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的 实际位置进行读数即可. (1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此
实际;第三,基本仪器的使用是考查的热点,实验的器材
选择、实际操作是考查的重点,设计型实验是考查的难点, 实验的基本原理和思想方法是考查的核心.
视角1
基本仪器的使用及读数(如螺旋测微器、游标卡尺、
电压表、电流表及多用电表的读数)
视角2 视角3 视角4 实验仪器的选择、测量电路、控制电路的选择 完善基本操作过程 根据题目给出的实验器材,对实验原理改进,设计
测电源电动势的三种方法、数据处理、误差分析
注意事项
1.可选用旧电池:为了使电路的路端电压变化明显,
电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号 干电池. 2.电流不要过大,读数要快:干电池在大电流放电时, 电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间
放电不宜超过0.3 A,短时间放电不宜超过0.5 A.因
调把电源、开关和滑动变阻器的全部 电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻
丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点
的电势高低,根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情 况,将“伏安法”部分接入该两点间.
预测高考命题视角
通过对近几年的高考实验试题的研究发现,高考电学实验 试题有三个显著的特点:第一,基于教材中的电学实验, 着重考查实验原理的改进、实验步骤、误差分析;第二, 重视电学的实验方法,问题设置结合科技、生产、生活的
五、控制电路的选择(见课本P52限流电路和分压电路) (1)滑动变阻器两种接法的对比 方式 限流接法 分压接法 内容
两种接法电路图
RE 负载 R 上电压调节范围 ≤U≤E R+R0 负载 R 上电流调节范围 闭合 S 前触头位置 E E ≤I≤R R+R0 b端
0≤U≤E E 0≤I≤R a端
(2)分压和限流电路的选择原则 在下列情况下应选用分压式接法:
练习:
(1)图甲用0.6 A量程时,
对应刻度盘上每一小格代表 ________A,表针的示数是 0.02 ________A;当使用3 A量程 0.44 时,对应刻度盘上每一小格 代表________A,图中表针示 0.1 数为________A. 2.20
(2)图乙使用较小量程时,每小格表示________V, 图中 0.1
此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读
完立即断电.
3.计算法求 E、r:要测出不少于 6 组 I、U 数据,且变化范围 要大些,用方程组求解时,要将测出的 I、U 数据中,第 1 和第 4 为一组、第 2 和第 5 为一组、第 3 和第 6 为一组,分 别解出 E、r 值再求平均值. 4.合理选择标度:为使图线分布空间大,如图所示,纵 坐标可以不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电
ΔU E 流,电源的内阻不能用 r= 确定,应根据 r= ΔI 确定. I短
误差分析 ①用图象法求E和r时作图不准确. ②由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差.
•本实验中测量结果是:E测<E真,r测<r真.
实验三、练习使用多用电表(课本P67-70)
实验目的
1.了解多用电表的构造和原理,掌握多用
伏安法测电阻的电路选择 1.阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表
的内阻进行比较,若Rx 较小,宜采用电流表外接法;若
Rx较大,宜采用电流表内接法.
2.临界值计算法: RV Rx Rx >RA时,用电流表外接法. Rx RV > 时,用电流表内接法. RA Rx
3.实验试探法:按右图接好电路,让电
答案:电阻为1 987 Ω.最简单的操作方法是将“×1 k”旋钮调到2,再将 “×100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是999 9Ω,用这样两个电阻
箱串联可得到的最大电阻2×9 999 Ω=19 998 Ω.故两个这样的电阻箱,
则可得到的电阻值范围为0~19 998 Ω.
四、电流表和电压表的改装:见课本P51-52。
器滑片应位于图中的a端.加在小电珠两端的电压不要超
过其额定电压.
误差分析
1.由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,对电 路
的影响会带来误差,电流表外接,由于电压表的分流, 使测得的电流值大于真实值. 2.测量时读数带来误差. 3.在坐标纸上描点、作图带来误差.
实验三、测定电源的电动势和内阻(课本P61-62)
电表的使用方法. 2.会使用多用电表测电压、电流及电阻. 3.会用多用电表探索黑箱中的电学元件.
实验原理
1.外部构造(如图7所示) (1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等.
(2)表盘的上部为表头,用来表示电流、电压和电阻的多种量程.
2.欧姆表原理
(1)内部电路简化如右图所示.
电学实验基础
基本仪器读数
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B固定在尺架C上,旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、 测微螺杆F连在一起,通过精密螺纹套在B上.
2.原理:测微螺杆F与固定刻
度B之间的精密螺纹的螺距为 0.5 mm,即旋钮D每旋转一周, F前进或后退0.5 mm,而可动刻度E上的刻度为50等份,每 转动一小格,F前进或后退0.01 mm.即螺旋测微器的精确
压表接线柱P先后与a、b处接触一下,
如果电压表的示数有较大的变化,而 电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果 电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大, 则可采用电流表内接法.
电学实验仪器选择
1.仪器选择的基本思路 (1)优先考虑安全因素: 各电表的实际读数不能超过其量程, 电阻类元件中的实 际电流(或电压)不能超过其允许的最大电流(或电压) (2)考虑读数误差因素: 1 一般要求各电表的实际读数不小于其量程的 ,以减小 3 读数误差.
①待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的最大阻值.
②题中要求待测电阻上电压变化范围大,且要求从零开始连 续调节. ③若选用限流式接法,电路中的最小电流仍超过用电器的额 定电流.
六、伏安法测电阻(见课本P53)
(测电阻方法归纳见资料P140)
电流表内接法 电路图 误差原因 电流表分压 U 测=Ux+UA 电压表分流 I 测=Ix+IV U测 U测 RR 电阻测量 R 测= =Rx+RA>Rx 测 R 测= = x V <Rx 测 I测 I测 Rx+RV 值 量值大于真实值 量值小于真实值 适用条件 口诀 RA≪Rx 大内偏大(大电阻用内接 法测量,测量值偏大) RV≫Rx 小外偏小(小电阻用外接 法测量,测量值偏小) 电流表外接法
度为0.01 mm.读数时误差出现在毫米的千分位上,因此,
螺旋测微器又叫千分尺. 3.读数:测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出, 小数部分由可动刻度读出. 测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否 露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm).
螺旋测微器需要估读
最后一位数字为估计数字,读数和记数
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.
游标卡尺的读数应注意以下几点:
(1)看清精确度 1、如右图所示.
易错读成11+4×0.1 mm=11.40 mm
正确的应为11.4 mm,游标卡尺不需估读,后面不能随意加零.
实验二、描绘小电珠的伏安特性曲线(课本P44-45)
注意事项 1.电流表外接法:本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小,
因此测量电路必须采用电流表外接法.
2.滑动变阻器应采用分压式连接 本实验要作出U-I图线,要求测出一组包括零在内的电 流、电压值,故控制电路必须采用分压接法. 3.保护元件安全:为保护元件不被烧毁,开关闭合前变阻
(3)仪器选择的一般步骤: ①首先选择唯一性的器材; ②粗画电路图(暂不接电流表和电压表);
③估算回路中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.
实物连线的原则 1.先串后并,接线到柱,注意量程和正负. 2.对限流电路,用笔画线代替导线,从电源正极开始,把 电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”四部分依次串联 起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应
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度少1 mm.常见的游 标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个
的,其读数见下表:
刻度格数 游标尺刻度 每小格与1 mm的 精确度(可 (分度) 总长度 差值 准确到) 10 20 50 9 mm 19 mm 49 mm 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm