恒定电流课本四个实验
恒定电流实验常规——整理
恒定电流实验常规1.伏安法测电阻 伏安法测电阻有a 、b 两种接法,a 叫(安培计)外接法,b 叫(安培计)内接法。
外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法; 内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。
如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:如图将电压表的左端接a 点,而将右端第一次接b 点,第二次接c 点,观察电流表和电压表的变化,若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。
(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI /I 和ΔU/U )。
2.滑动变阻器的连接滑动变阻器在电路中也有a 、b 两种常用的接法:a 叫限流接法,b 叫分压接法。
分压接法被测电阻上电压的调节范围大。
当要求电压从零开始调节,或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。
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。
3.实物图连线技术 无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好; 对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、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,滑动变阻器应调到阻值最大处)。
对分压电路,应该先把电源、电键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。
1、某课外兴趣小组对筼筜湖水质进行调查,需要测量湖水的电阻率,他们先在一根内径为d的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L,其间充满待测的湖水。
并备有如下器材:A.电压表V(量程3 V,内阻10 kΩ)B.电流表A1(量程0.6 A,内阻约为0.1 Ω)C.电流表A2(量程3 A,内阻约为1.0 Ω)D.滑动变阻器R2(阻值0~1 kΩ,额定电流0.1 A)E.滑动变阻器R2(阻值0~20 Ω,额定电流1.0 A)F.电池组E(电动势约为6 V,内阻不计)G.开关S和导线若干H.多用电表利用所给器材,进行实验操作如下:①用多用电表粗测待测湖水的阻值,选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时,刻度盘上的指针位置如图所示,则所测湖水的阻值R为______ Ω。
关于物理恒定电流实验总结归纳全
物理恒定电流实验实验1.描绘小灯泡的伏安特性曲线【实验目的】通过实验来,描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析曲线的变化规律.【实验原理】在纯电阻电路中,电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系,也就是U-I曲线是条过原点的直线。
但是实际电路中由于各种因素的影响,U-I曲线就可能不是直线。
如图3-1所示,根据分压电路的分压作用,当滑片C由A端向B端逐渐移动时,流过小电珠(“、”或“4V、”)的电流和小电珠两端的电压,由零开始逐渐变化,分别由电流表、电压表示出其值大小,将各组I、U值描绘到U--I坐标上,用平滑的曲线连接各点,即得到小灯泡的伏安特性曲线。
金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而测得一段金属导体的电阻随温度发生相应变化。
本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内阻值的变化,从而了解它的导电特性。
【步骤规范】实验步骤操作规范一.连接实验电路1.对电流表、电压表进行机械调零2.布列实验器材,接图3-1连接实验电路,电流表量程,电压表量程3V 1.若表针不在零位,用螺丝刀旋动机械调零螺钉,使其正对。
2.电键接入电路前,处于断开位置;闭合电键前,滑动变阻器的电阻置于阻值最大;电线连接无“丁”字形接线。
【注意事项】1.本实验中,因被测小灯泡灯丝电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法.2.因本实验要作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.3.电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使灯泡的电压逐渐增大,可在伏特表读数每增加一个定值(如)时,读取一次电流值,并将数据(要求两位有效数字)记录在表中.调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压.4.在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸;要用平滑曲线将各数据点连接起来。
【典型例题】例一某同学用如图1所示电路,测绘标有“,”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:A1(量程100mA,内阻约2Ω)、A2(量程,内阻Ω);电压表:V1(量程5V,内阻约5kΩ)、V2(量程15V,内阻约15kΩ);滑动变阻器:R1(阻值范围0-100Ω)、R2(阻值范围0-2kΩ);电源:E1(电动势为,内阻为Ω)、E2(电动势为4V,内阻约为Ω).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2所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为______;当所加电压为时,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______.例2“220V100W ”的白炽灯泡A 和“220V60W ”的白炽灯泡B 的伏安特性曲线如图所示.若将两灯泡并联接在110V 的电源上时,两灯泡实际消耗的功率为多大例3.(04上海)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I 和U 分别表示小灯泡上的电流和电压):(1)在左下框中画出实验电路图.可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0—10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.(2)在右图中画出小灯泡的U —I 曲线.(3)如果实验中已知电池的电动势是,内阻是Ω.问:将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在第(2)小题的方格图中)【实验目的】1.练习使用螺旋测微器;2.学会用伏安法测电阻;3.测定金属的电阻率 I (A )U (V )实验2:测定金属的电阻率【实验原理】1.根据电阻定律有,金属的电阻率因此,只要测出金属丝的长度l,横截面积S和导线的电阻R,就可以求出金属丝的电阻率ρ①根据部分电路的欧姆定律可知R=U/I只要测出金属丝两端的电压U和金属丝中的电流I,就可以测出金属丝的电阻.即用伏安法测出金属丝的电阻R②金属丝的长度l可以用米尺测量.③金属丝的横截面积S由金属丝的直径d算出,即S=πd2/4.由于金属丝的直径较小,因此需要用比较精密的测量长度的仪器——螺旋测微器来测量.这就是本实验的实验原理.若用实验中直接测出的物理量来表示电阻率,则金属丝的电阻率的表达式为2.在测定金属线的电阻时,为了防止金属线过热造成金属线的长度及电阻率的变化,因此,流过金属线的电流不宜太大.【步骤规范】实验步骤操作规范一.测量金属导线的直径1.观察螺旋测微器两小砧合拢时,可动刻度上的零刻度线和固定刻度上的零刻度线是否重合,观察螺旋测微器的最小分度值2.将金属导线放在螺旋测微器的小砧和测微螺杆之间,正确操作螺旋测微1.螺旋测微器的最小分度是,应估读到2.⑴螺旋测微器的正确握法是:用左手食指侧面和大拇指握住框架塑料防热片的左侧,用右手大拇指和食指旋动旋钮⑵调节旋钮时,应先用粗调旋钮,使小砧与金属导线接近,然后改用微调旋钮推进活动小砧,当听到棘轮打滑空转并发出“咯1.用毫米刻度尺测量固定在木条上视线要跟尺垂直;有估读(即读出)连入电路中的金属导线的长度2.以毫米刻度尺的不同起点再测两次3.算出金属导线长度平均值【螺旋测微器的读数】读数时,被测物体长度大于o.5 mm的部分在固定刻度上读出,不足o.5 mm的部分在可动刻度上读出,读可动刻度示数时,还要注意估读一位数字.螺旋测微器的读数可用下面公式表示:螺旋测微器的读数=固定刻度上的读数+可动刻度上的格数×精确度 mm【典型例题】例1、在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度L=。
恒定电流实验操作教案设计
恒定电流实验操作教案设计一、实验目的1、了解电流随时间的变化趋势。
2、探究电流和电压、阻值之间的关系。
3、实验验证欧姆定律的正确性。
二、实验原理在电路中加入一个电阻R,并接上一个电池和开关,然后通过电流表I测量电流强度,通过电压表V测量电路两端的电压。
三、实验材料和器材电阻R=100欧姆、1k欧姆、10k欧姆、100k欧姆各1个;电池(9V)1个;电流表1个;电压表1个;开关1个;导线若干条。
四、实验操作1、接线方法:按实验电路图所示接线。
2、调节电源稳定器调节电压为9V左右,经准备实验。
3、通过电流表I读取电路的电流强度。
4、通过电压表V读取电路两端的电压。
5、重复实验1~4,分别记录不同电阻值下的电流强度和电压,并计算出它们之间的关系。
6、根据欧姆定律的公式计算得到电路中的电阻值。
五、实验数据处理与结果分析1、根据测得的电流强度、电压和电阻值的数据,用I=V/R求得电路的电阻值R并记录。
2、对比不同电阻下的电流强度和电压数据,分析它们之间的关系,探究电流和电压、阻值之间的关系。
3、验证欧姆定律的正确性。
六、实验注意事项1、接线要求正确,实验中切勿直接使用杜邦线插入芯片。
2、不同电阻值的电阻器之间要进行切换时,需要关闭电源开关,切勿将开关扼死,防止出现短路。
3、在进行读数时,需要注意读数的准确性。
4、实验时要谨慎操作,不得随意改动实验装置。
七、实验扩展1、通过改变电源电压来观察电流和电压、电流和电阻之间的关系。
2、探究不同材质、不同长度、不同截面积的导线对电路电流和电压、电阻值的影响。
3、利用实验数据,制成电流与电压、电流与电阻之间的折线图,直观地展示它们之间的变化规律。
恒定电流课本四个实验概述.
一、伏安法测电阻(测定金属的电阻率) 二、描绘小灯泡的伏安特性曲线 三、测电源电动势和内电阻 四、练习使用多用电表(欧姆表测电阻)
一、伏安法测电阻(测定金属的电阻率)
R测量=
U测量 I测量
=
V 读数 A 读数
RS L
V
V
A
A
电流表外接法
电流表内接法
名称 电路
电流表外接
电流表内接
V 1 S 2
S应与2接触
R的测量值为11.4 Ω
二、描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验原理、电路图、步骤同伏安法测电阻
三、测电源电动势和内电阻
1、伏安法(V-I)
R
A
R
V S 甲
V S 乙 A
测小内阻电源
一般采用甲图
测大内阻电源
E U IrBiblioteka R按原理图连接实物图
S
A V
甲
数据处理
E U 1 I1 r E U 2 I 2r
v
A RX
例3、如图,当S与1接触时,电压表的示数为 2.00V,电流表的示数为0.20A,当S与2接触时, 电压表的示数为2.05V,电流表示数为0.18A,为 使测量结果更准确些,S应与哪一个接触?R的 R 测量值为多大? A 如果电源电压不变, R的真实值为多大? R的真实值为11.15 Ω
三、欧姆表测电阻 (多用电表)
①机械调零(左侧0)
②插笔:红正黑负 ④欧姆调零(右侧0) ⑤测量:将红黑表笔接被测电阻两端进行测量. ⑥读数:将指针示数乘以倍率得测量值. ⑦整理:选择开关置 off 档或交流电压最高档
偏角太大,则电阻小,换小倍率 偏角太小,则电阻大,换大倍率
第84讲恒定电流——电学实验
第84讲-恒定电流——电学实验一、知识提要(1)定义:电荷的定向移动形成电流.(2)电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中电流由高电势点流向低电势点,在电源的内部电流由低电势点流向高电势点(由负极流向正极).(1)定义:导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫导体的电阻.(2)定义式:R=U/I,单位:Ω(3)电阻是导体本身的属性,跟导体两端的电压及通过电流无关.4.电阻定律(1)内容:在温度不变时,导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. (2)公式:R=ρL/S.(3)适用条件:①粗细均匀的导线;①浓度均匀的电解液.:(1)、部分电路欧姆定律:IUR=U=IR RUI=(2)、闭合电路欧姆定律:I =εR r+ε r路端电压:U = ε-I r= IR R输出功率:P出= Iε-I2r = I R2电源效率:η=PP出总=RR+r①(当R=r(内、外电阻相等)时最大)①(当外电阻R越大时,电源的效率越高。
当电源的输出功率最大时,η=50%)电路串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)电阻关系R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+电压关系U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3=功率分配P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+9.闭合电路欧姆定律(1)表达式:I=E/(R+r)(2)总电流I和路端电压U随外电阻R的变化规律当R增大时,I变小,又据U=E-Ir知,U变大.当R增大到∞时,I=0,U=E(断路).当R减小时,I变大,又据U=E-Ir知,U变小.当R减小到零时,I=E r ,U=0(短路). 路端电压随电流变化关系图像U端=E-Ir.上式的函数图像是一条向下倾斜的直线.纵坐标轴上的截距等于电动势的大小;横坐标轴上的截距等于短路电流I短;图线的斜率值等于电源内阻的大小.(1)两种测量电路——内接法和外接法R x〉R V R A为大电阻用内接法R〈x R V R A为大电阻用内接法(2)滑动变阻器的两种接法——限流式和分压式若要求待测电阻的电压从0开始变化时,变阻器一定采用分压式。
八年级物理恒定电流1
3、电路设计、量程选择
【例1】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用 的小灯泡为“6V,1W”,其他选择的器材有:
电压表V1(量程5V,内阻5KΩ) 电压表V2(量程10V,内阻10KΩ) 电流表A1(量程0.3A,内阻5 Ω) 电流表A2(量程0.6A,内阻2 Ω) 滑动变阻器R1(0~1000 Ω ,0.5A) 滑动变阻器R2(0~20Ω,2A) 学生电源E(6~8V) 开关S及导线若干。 实验中要求电压表在0~6V范围内读取并记录下12组左右不同 的电压值U和对应的电流值I,以便绘出伏安特性曲线,在上述
器材中,电流表应选用 电流表A1 ,电压表应选 用 电压表V2 ,变阻器应选用 滑动变阻器R2 ,并画
出实验原理图。
一样,朝着蘑菇王子淡红色的古树般的嘴唇怪踢过来!紧跟着B.摩拉日勃木匠也转耍着功夫像细竹般的怪影一样朝蘑菇王子怪踢过来悠了一个,扭体鳄舞侧空翻三百六十度外加陀螺转九周的朦胧招式……接着像美丽小漩涡一样的星光肚脐顷刻射出毒彩云影色的羊鬼嫩哼味……晴朗明亮的声音 穿出怪嘶僵尸声和嗡嗡声……淡淡的的神态变幻莫测跳出星光远静般的飘浮。紧接着把如同天马一样的强壮胸膛转了转,只见九道绕动的活像果盘般的褐光,突然从俊朗英武的、顽皮灵活的脖子 中飞出,随着一声低沉古怪的轰响,淡紫色的大地开始抖动摇晃起来,一种怪怪的驴怪浅笑味在残暴的空气中闪烁!最后摇起快乐机灵的脑袋一闪,轻飘地从里面滚出一道银光,他抓住银光独裁 地一晃,一组黑森森、银晃晃的功夫∈万变飞影森林掌←便显露出来,只见这个这件东西儿,一边扭曲,一边发出“喇喇”的幽响。……悠然间蘑菇王子全速地甩起犹如仙猿般的手臂,只见他傲 似美神般的淡蓝色雪峰牛仔裤中,飘然射出五十片抖舞着∈七光海天镜←的竹竿状的玉沫,随着蘑菇王子的甩动,竹竿状的玉沫像筷子一样在拇指神秘地搞出飘飘光烟……紧接着蘑菇王子又用自 己灵快如风的神脚安排出火橙色强悍闪烁的面包,只见他显赫醒目的、如天神铠甲一样的金红色宝石马甲中,快速窜出五十团旋舞着∈七光海天镜←的仙翅枕头笛状的风扇,随着蘑菇王子的转动 ,仙翅枕头笛状的风扇像手雷一样,朝着B.摩拉日勃木匠威风的嘴唇怪踢过去!紧跟着蘑菇王子也转耍着功夫像细竹般的怪影一样朝B.摩拉日勃木匠怪踢过去随着两条怪异光影的瞬间碰撞, 半空顿时出现一道灰蓝色的闪光,地面变成了纯黑色、景物变成了天青色、天空变成了碳黑色、四周发出了狂速的巨响……蘑菇王子淡红色的古树般的嘴唇受到震颤,但精神感觉很爽!再看B. 摩拉日勃木匠粗犷的脖子,此时正惨碎成手镯样的亮黑色飞光,全速射向远方,B.摩拉日勃木匠猛咆着发疯般地跳出界外,疾速将粗犷的脖子复原,但元气和体力已经大伤神怪蘑菇王子:“你 的业务怎么越来越差,还是先回去修炼几千年再出来混吧……”B.摩拉日勃木匠:“这次让你看看我的真功夫。”蘑菇王子:“你的假功夫都不怎么样,真功夫也好不到哪去!你的创意实在太 垃圾了!”B.摩拉日勃木匠:“等你体验一下我的『棕兽春神瓜蒂腿』就知道谁是真拉极了……”B.摩拉日勃木匠忽然威风的嘴唇有些收缩转化起来……匀称的暗灰色猫妖一样的牙齿露出水 红色的点点雪气……跳动的恒实来自定验电
高中物理二级结论----恒定电流与电学实验
恒定电流:1、串联电路:U 与R 成正比,U R R R U 2111+=。
P 与R 成正比,P R R R P 2111+=。
2、并联电路:I 与R 成反比, I R R R I 2121+=。
P 与R 成反比, P R R R P 2121+=。
3、总电阻估算原则:电阻串联时,大的为主;电阻并联时,小的为主。
4、当有N 个完全相同的电阻R 并联时,总电阻为NR 5、路端电压(电源正负极之间的电势差):IrE U -=,纯电阻时E r R R U +=。
6、画等效电路的办法:始于一点,止于一点,盯住一点,步步为营。
7、右图中,两侧电阻相等时总电阻最大。
8、纯电阻电路,内、外电路阻值相等时输出功率最大,rE P m 42=。
9、当两个电阻分别接同一电源,满足R 1 R 2 = r 2时,输出功率相等,即P 1 = P 2。
10、处理滑动变阻器的功率变化问题,往往将滑动变阻器之外的电阻等效为新电源的内阻。
(这样满足外阻从零开始,可以按照P-R 图像分析)11、纯电阻电路的电源效率:η=R R r+。
12、动态电路分析:①程序法:在闭合电路里,某一支路的电阻增大(或减小),一定会导致总电阻的增大(或减小),总电流的减小(或增大),路端电压的增大(或减小)。
②结论法:纯电阻串联电路中,一个电阻增大时,它两端的电压也增大,流经它的电流减小。
“串反”与该增大电阻串联的用电器两端电压减小,流经电流增大;“并同”与该增大电阻并联的用电器两端电压增大,流经电流减小。
13、纯电阻串联电路中,一个电阻增大时,它两端的电压也增大,而电路其它部分的电压减小;其电压增加量等于其它部分电压减小量之和的绝对值。
反之,一个电阻减小时,它两端的电压也减小,而电路其它部分的电压增大;其电压减小量等于其它部分电压增大量之和。
14、含电容电路中,电容器是断路,电容不是电路的组成部分,仅借用与之并联部分的电压。
稳定时,与它串联的电阻是虚设,按导线处理。
电学实验之恒定电流-tp
万用表
万用表是什么样子的?
万用表是怎么测电压、电流、电阻的?
见书63-64页
万用表的内部是怎么构造的?
见书65页(说一说)
注意事项
(1)机械调零:多用电表在使用前,应观察指针是否指
电表的零刻度,如果有偏差,调节定位螺丝,使指针
指到零刻度.
(2)测电阻时,要把选择开关置于“” 档,待测电 阻要跟别的元件和电源断开,不能用手接触表笔的金
要点一:实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线,分析 曲线的变化规律.
要点二:实验原理
在纯电阻电路里,根据部分电路欧姆定律I=U/R可 知:当电阻阻值恒定时,通过电阻的电流I和电阻两 端的电压U呈线性关系,也就是I—U曲线是一条过原 点的直线。我们在电阻定律中会知道,导体的电阻会 随着温度的变化而发生变化,如果温度变化不大,一 般导体电阻改变很小,我们可以认为导体的电阻是没 有改变的。但是,在本实验中,小灯泡由暗逐渐变到 正常发光,温度发生了很大的变化,所以灯丝电阻也 就发生了较大的变化。这样,在灯泡两端电压由小变 化到额定电压时,描绘出的伏安特性曲线就不是一条 直线,而是一条曲线。
(8)测量完毕,要把表笔从测试孔中拔出,选择开关应
置于“off”挡或交流电压最高挡,如果长期不用多用
电表,还应该把电池取出.
(9)欧姆表内的电池用旧了,用此欧姆表测得的电阻 值比真实值偏大。但误差主要是由于刻度线不均匀 面造成。
(10)多用表测电流和电压时,误差主要来自电表的
内阻,用此表测得的电压和电流值比真实值偏小。
生误差的原因.
要点二:实验原理
(1)用“半偏法”测量电流表内阻的原理
将电流表改装为伏特表,必须知道电流表的内阻rg。测定电流表内阻 的方法很多,本实验采用“半偏法”。使电流表G指针偏转到满刻度, 根据全电路欧姆定律可得:
恒定电流_实验_
六、注意事项 1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻应选的大些(选用已 使用过一段时间的干电池). 2.在实验中不要将I调得过大,每次读完U和I的数据后应立即断开 电源,以免干电池在大电流放电时极化现象严重,使得E和r明显变化. 3.测出不少于6组I和U的数据,且变化范围要大些,用方程组求解 时,类似于逐差法,要将测出的U、I数据中,第1和第4组为一组,第2 和第5组为一组,第3和第6组为一组,分别解出E、r值再求平均. 4.在画UI图线时,要使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上 的点应对称分布在直线两侧,不要顾及个别离开直线较远的点,以减小 偶然误差.
实验1、 描绘小灯泡的伏安特性曲线
一、实验目的 1.描绘小电珠的伏安特性曲线. 2.分析小电珠伏安特性曲线的变化规律. 二、实验原理 用电流表测出流过小电珠的电流,用电压表测出小电珠两端的电 压,测出多组(U,I)值后,在U-I坐标系中描出各对应点,用一条 平滑的曲线将这些点连起来,就得到小电珠的伏安特性曲线.
最后得出结果,流过电珠,L1的电流为0.21 A
[例3] 、为了测定和描绘一只标有“220 V,40 W” 的白炽灯丝的伏安特性曲线,可以利用调压变压 器供电.调压变压器是一种自耦变压器,它只有 一组线圈L,绕在闭合的环形铁芯上,输入端接 在220 V交流电源的火线和零线间,输出端有一 个滑动触头P,移动它的位置,就可以使输出电 压在0~250 V之间连续变化,图甲中画出的是调压变压器的电路图符 号.实验室内备有交流电压表、交流电流表、滑动变阻器、开关、导 线等实验必备器材.
(3)、如图丁所示,用一个定值电阻R和两个上述小电珠
组成串并联电路,连接到内阻不计、电动势为3 V的电
源上.已知流过电阻R的电流是流过电珠L2电流的两倍, 则流过电珠L1的电流约为___________ A.
恒定电流实验报告
恒定电流实验报告实验目的本实验旨在通过调节电路中的电阻,观察电流是否能保持恒定,并分析电流稳定性的影响因素。
实验原理在一个电路中,当电动势(电源)为恒定时,只有当电路中的电阻恒定时,电流才能保持恒定。
根据欧姆定律,电流与电压成正比,电阻越大,电流越小;电阻越小,电流越大。
因此,通过更改电阻的大小,我们可以观察电流是否能保持恒定。
实验器材- 电流表- 电源- 不同大小的电阻- 线路连接导线实验步骤1. 将电流表、电源和电阻等器材连接在一起,建立起一个电路。
2. 打开电源,调节电阻的大小,使电流表读数保持恒定。
3. 记录下此时电流表的读数,并记录下所使用的电阻大小。
实验结果根据实验步骤,我们依次使用了不同大小的电阻,记录下了对应的电流表读数如下:电阻大小(欧姆)电流表读数(安培)-50 0.25100 0.50150 0.75200 1.00250 1.25300 1.50通过上述数据可以看出,在我们的实验中,电流表读数确实能够保持恒定。
无论使用何种大小的电阻,电流表的读数均保持在一个固定的值。
这证明了电流的恒定性与电源电动势的恒定性以及电路中电阻的稳定性密切相关。
实验讨论在本实验中,电流表读数能够保持恒定的原因在于电路中的总阻值保持不变。
只有在电动势恒定的情况下,电路的总阻值不变,电流才能保持恒定。
这是由欧姆定律所决定的。
然而,在实际的电路应用中,电阻可能会因为各种因素而发生变化,导致电流不再恒定。
例如,电阻的温度变化可能导致电阻值的变化,从而影响电路中的电流。
此外,电路中的电源也可能发生故障,导致电动势的变动,进而影响电流恒定性。
为了确保电流的稳定性,我们在实际应用中常常使用稳压电源和稳流电源来提供恒定的电动势和恒定的电流。
这些设备能够自动调节输出电压或电流,以保持电路中的电流恒定。
结论通过本实验,我们验证了恒定电流的原理。
只有在电路中的电源电动势恒定且电阻值稳定的情况下,电流才能保持恒定。
然而,在实际应用中,电路中的各种因素可能导致电流的不稳定。
高中物理选修3-1电学实验专题
高中物理选修3-1电学实验专题第二章恒定电流(电学实验)本章主要研究内容:1、恒定电流——电流电动势闭合电路的欧姆定律电功率2、电学实验常用仪器介绍3、实验一测定金属的电阻率4、实验二描述小电珠的伏安特性曲线5、实验三测定电源的电动势和内阻6、实验四练使用多用电表7、实验五电表内阻的测量8、实验六传感器的简单使用一、恒定电流1.电源1)、电源的作用:提供持续的电压2)、形成电流的条件:(1)存在自由电荷(2)导体两端存在电压3)、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。
2.电流强度:I=q单位时间内通过导体横截面积的电荷量{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的t电量(C),t:时间(s)}(1)电荷的定向移动形成电流。
2)电流有方向,但它是标量。
划定:导体内正电荷定向挪动的偏向为电流偏向。
3)金属导体中电流的计算式:I=nqSvn为单位体积内的自由电荷的个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率。
3.电动势和内阻4.闭合电路欧姆定律:I=E或E=Ir+ IR(纯电阻电路);r RE=U内U外E=U外I r;(普通适用)I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}5.部分电路欧姆定律:I=3.电阻定律:R=ρUI:导体电流强度(A),U:导体两头电压(V),R:导体阻值(Ω)}RL2{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m)}S5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:工夫(s),P:电功率(W)}26.焦耳定律:Q=IRt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}7.纯电阻电路和非纯电阻电路8.电源总动率P总IE;电源输出功率P出IU;电源效率η=P出P总I:电路总电流(A),E:电源电动势(V)。
U:路端电压(V),η:电源效率}9.电路的串/并联:串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)10.伏安法测电阻1)、电压表和电流表的接法2)、滑动变阻器的两种接法:注:(1)单位换算:1A=10mA=10μA;1kV=10V=10mV;1MΩ=10kΩ=10Ω2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。
恒定电流学生实验(五个)
恒定电流学生实验(五个)实验一:描绘小电珠的伏安特性曲线【实验目的】通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律.【实验原理】在纯电阻电路中,电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系,也就是U-I曲线是条过原点的直线。
但是实际电路中由于各种因素的影响,U-I曲线就可能不是直线。
如图3-1所示,根据分压电路的分压作用,当滑片C由A端向B端逐渐移动时,流过小电珠(“3.8V、0.3A”或“4V、0.7A”)的电流和小电珠两端的电压,由零开始逐渐变化,分别由电流表、电压表示出其值大小,将各组I、U值描绘到U--I坐标上,用平滑的曲线连接各点,即得到小灯泡的伏安特性曲线。
;图3-1 金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而测得一段金属导体的电阻随温度发生相应变化。
本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内阻值的变化,从而了解它的导电特性。
【步骤规范】实验步骤操作规范一.连接实验电路1.对电流表、电压表进行机械调零2.布列实验器材,接图3-1连接实验电路,电流表量程0.6A,电压表量程3V 1.若表针不在零位,用螺丝刀旋动机械调零螺钉,使其正对。
2.电键接入电路前,处于断开位置;闭合电键前,滑动变阻器的电阻置于阻值最大;电线连接无“丁”字形接线。
二.读取I、U数据1.将滑动变阻器的滑片C向另一端滑动,读取一组电流表和电压表的读数2.逐渐移动滑动变阻器的阻值,在“0~3.8V”或“0~4V”范围内记录12组电压值U和相应的电流值I 1.使电路中灯泡两端电压从0开始逐渐增大,可在伏特表读数每增加一个定值(如0.5V)时,读取一次电流值,并将数据记录在表中。
调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压2.电流表和电压表读数要有估读(一般可估读到最小分度的101三.描绘图线将12组U、I值,描绘到I—U坐标上,画出I—U曲线在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸;要用平滑曲线将各数据点连接起来。
恒定电流实验
专题四 恒定电流实验(电流表 电压表 使用 改装 实验设计与分析)一、伏安法测电阻1. 用伏安法测小灯泡的电阻 (1)画出电路图(2)将图中实物按电路图连接好 (3)连电路时, 开关应 ;连完电路后, 闭合开关前, 应将滑动片置于 端。
(4)若电流表示数如图所示,电压表读数为4.5伏, 则灯泡电阻是 , 在图中画出电压表的指针位置, 并画出接线以表明测量时所用量程。
内接法与外接法 ○1电流表外接法电压真实,电流较真实值大,测量值总小于真实值 适用于R v>>R x, 即小电阻 ○2电流表内接法电流真实,电压较真实值大,测量值总大于真实值 适用于R X>>R A, 即大电阻1.先后按图中(1)、(2)所示电路测同一未知电阻阻值R x ,已知两电路的路端电压恒定不变,若按图(1)所示电路测得电压表示数为6V ,电流表示数为2mA ,那么按图(2)所示电路测得的结果应有( )A .电压表示数为6V ,电流表示数为2mAB .电压表示数为6V ,电流表示数小于2mAC .电压表示数小于6V ,电流表示数小于2mAD .电压表示数小于6V ,电流表示数大于2mAxR R R //v =测IUR =测vI I U R x -=IIR U R x A-=xR R R +=A 测IUR =测2.如图所示的电路待测电阻R X 电阻,已知电压表的读数为20V, 电流表读数为0.4A, 电压表的的内电阻为2.0╳103Ω,电流表的的内电阻为1.0╳10-2Ω,待测电阻R X 的测量值为 Ω,其真实值为 Ω.3. 如图所示是用伏安法测电阻的部分电路,开关先接通a 和b 时,观察电压表和电流表示数的变化,那么( )A. 若电压表示数有显著变化, 测量R 的值时,S 应接aB. 若电压表示数有显著变化, 测量R 的值时,S 应接bC. 若电流表示数有显著变化, 测量R 的值时,S 应接aD. 若电流表示数有显著变化, 测量R 的值时,S 应接b 实验中电表选择原则1.如图所示是某同学测量电阻R X 的电路。
恒定电流.
A Rx
③误差分析:电压为真实值,电流偏大,根据R=U/I,
测量值小于真实值.
R测=UI测测
=
U真 I真 IV
U真 I真
=R真
(3)比较法判断电流表内外接法
若Rx RARV 则选用内接法 若Rx RARV 则选用外接法
大内小外
(4)试触法判断电流表内外接法 当Rx的大约阻值未知时,采用试测法,将电流表、
1、内容提要 ①伏安法测电阻 实验一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验二、测定金属的电阻率 实验三、测定电源的电动势和内阻 ②多用电表测电阻 实验四、用多用电表探索黑箱内的电学元件 ③半偏法测电阻 实验五、把电流表改装成电压表 ④比较法测电阻
实验一、描绘小灯泡的伏安特性曲线
1、实验目的 (1)描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其规律(所谓规 律:小灯泡的电阻随温度的升高而升高). (2)练习使用伏安法测电阻的阻值 2、实验的设计思想和原理
试选择适当的器材,选取适当的电路,使测量尽可 能准确,并画出电路图,并将实物图连线。
例3.为了测定一个“6.3V,1W”的小电珠正常发光时的电
阻实验室提供了下列实验器材:
A.电流表A 1:( 0.6A,0.2Ω)
v
B.毫安表A 2 :( 200mA,0.5Ω)
A
C.电压表V 1 :(10V,1kΩ)
①改装后的电压表量程为U,由U=IgRg+IgR知应串联电阻 阻值为:
R
U Ig
Rg
URg I g Rg
Rg
U ( Ug
1)Rg
(n 1)Rg
②电压表量程为原来的n倍时,需串联的电阻阻值为
恒定电流课本四个实验.共35页
11、获得的成功越大,就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因, 节制使 人枯萎 。 12、不问收获,只问耕耘。如同种树 ,先有 根茎, 再有枝 叶,尔 后花实 ,好好 劳动, 不要想 太多, 那样只 会使人 胆孝懒 惰,因 为不实 践,甚 至不接 触社会 ,难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕,不悔(虽然只有四个字,但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己, 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体, 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米,如 果他不 曾希望 它长成 种籽; 单身汉 不会娶 妻,如 果他不 曾希望 有小孩 ;商人 或手艺 人不会 工作, 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢!
51、 天 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
08-2恒定电流实验
电学实验1.电阻的测量1.1替代法:没有系统误差1.2伏安法: 内接法:适合测量大电阻、测量结果偏大 外接法:适合测量小电阻、测量结果偏小 大小电阻的判断:2X R 与V A R R 比较、试触法 注意:试触法判断电阻大小时,是看电压还是电流变化明显,但并不是看变化量的大小,而是看相对变化量的大小。
若电压变化明显,说明电流表分压较大,被测电阻是一个小电阻;若电流变化明显,说明电压表分流较大,被测电阻是一个大电阻。
练习:欲用伏安法测定一段阻值约为5欧的金属丝的电阻,要求测量结果尽可能准确,现有从下器材:A 电池组(3V, 约1Ω)B 电流表(0.3A, 约0.0125Ω)C 电流表(0.6A, 约0.125Ω)D 电压表(3V, 约3k Ω)E 电压表(15V, 约15k Ω)F 滑动变阻器(20Ω,1A)G 滑动变阻器(2000Ω,0.3A)①上述器材中电流表应选用的是 、电压表应选用 、滑动变阻器应选用 。
②在右侧的方框内画出测量电路的原理图。
C 、D 、F练习:用电流表(内阻约4 Ω)和电压表(内阻约3 k Ω)测量电阻R 的阻值.分别将图甲和图乙两种测量电路连到电路中,进行多次测量.按照图甲所示电路某次的测量情况:电流表的示数是4.60 mA ,电压表的示数是2.50 V ;按照图乙所示电路某次的测量情况:电流表的示数是5.00 mA ,电压表的示数是2.40 V.比较这两次测量结果,正确的是( B ) A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω C.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 Ω D.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω1.3精测法:若已知一个电表的准确值,也可以准确测定被测电阻,而且不用区分是大电阻还是小电阻。
已知电压表内阻R V ,采用外接法,V x R U I U R -=已知电流表内阻R A ,采用内接法,A x R IUR -=练习:测电阻R x 阻值,若按图甲连接,A 示数为13 mA,V示数为7.8 V;若按图乙连接,A 示数为2 mA,V 示数为3.6 V ,那么R x 的阻值约为( B ) A.600 Ω B.900 Ω C.1200 Ω D.1800 ΩR x 内接法 V A R x外接法V A ErRxR 替代法 1 2A1.4半偏法:适合测量电表内阻 测量电流表内阻:条件满足g R R >>、电路采用限流器电路、电阻箱并接、测量结果偏小。
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电路故障的判断
1、不含源电路: 用欧姆档 含源电路: 常用电压档 2、两点间电压为零,可能是两点间的外电路短路, 也可能是两点间的内电路断路 3、两点间电压不为零,说明两点间的内电路没有 断路,两点间的外电路没有短路,可能断路
例: 在图1-62所示的电路中有三根导线,其中一根导 线是断的,电源、电阻器R1和R2及另外两根 导线都是 好的,为了查出断导线,某同学想先将多用表的红表笔 直接接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器 R1的b端和R2的c端,并观察多用表指针的示数. 在下列 选挡中符合操作规程的是( A ) A. 直流10 V挡 B. 直流0.5 A C. 直流2.5 V D. 欧姆挡
局部
整体
局部
串反并同
3.如图所示电路,已知电源的电动势E和内电阻r恒 定,R1、R2是定值电阻,R3是滑动变阻器。当滑动头 从a移到b,各个电表的示数如何变化?
串 反 并 同
答案:A1变小、V1变大、V2变大、A2变大、A3变小
下一页
1 V S 2
S应与2接触
R的测量值为11.4 Ω
二、描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验原理、电路图、步骤同伏安法测电阻
三、测电源电动势和内电阻
1、伏安法(V-I)
R
A V S 甲
Hale Waihona Puke RV S 乙 A测小内阻电源
一般采用甲图
测大内阻电源
E U Ir
R
按原理图连接实物图
S
A V
甲
数据处理
E U 1 I1r E U
电流表内接
v
A
A
RX
v
RX
误差 分析
U测=U真 I测>I真 R测<R真
U测>U真 I测=I真 R测>R真
误差 原因
RV的影响
R测=R真 并 Rv
RA的影响
R测=R真 串 RA
测量值 实质
适用 条件
适用测小电阻 Rv》Rx
适用测大电阻 Rx》RA
根据给定的电源、伏特计、安培计、电键和待 测电阻各一只,如何设计测量电阻的电路? 伏安法测电阻:
2
E
I 1U
2
I 2U
1
I1 I 2 U
2
I 2r
r
U
1
I1 I 2
E
E等于U轴截距
r等于直线的 斜率的绝对值
r k
I短 E r
U I
2、I-R法:
R
3、U-R法:
S
R
V
A
S
E U
U R
r
r
r
E IR Ir
E I1 R1 I1r
E I 2 R2 I 2 r
解:(1)电路如图所示:
(2)闭合S2:E 断开S2:E
U1
U1 RV
1
r U 1 RV
1
U 1 U 2
r
由上两式可得:
E
U 1U 2 U 1 U 1
如果已知电压表的内阻,还可测r =?
测电动势和内电阻
R
伏安法测电阻
V A
A V S Um O U/V
E U1
E U2
U1 R1
U2 R2
例:有两只电压表A和B,量程已知,内
阻不知等于多少;另有一节干电池,它 的内阻不能忽略,但不知等于多少;只 用这两只电压表,电键和一些连接用导 线,能通过测量计算出这个电池的电动 势(已知电动势不超过电压表的量程). (1)画出你测量时所用的电路图; (2)以测量的量作为已知量,导出电动势 的式子.
v
A RX
例3、如图,当S与1接触时,电压表的示数为 2.00V,电流表的示数为0.20A,当S与2接触时, 电压表的示数为2.05V,电流表示数为0.18A,为 使测量结果更准确些,S应与哪一个接触?R的 R 测量值为多大? A 如果电源电压不变, R的真实值为多大? R的真实值为11.15 Ω
7、电流表与电压表的读数要注意有效数字的位数。
例1、已知电压表内阻Rv=2.5kΩ ,电流表的内 阻RA=0.1Ω ,用伏安法测未知电阻的阻值。若 未知电阻的阻值约为5Ω 时,应采用电流表的 外 接法;若未知电阻的阻值约为500Ω 时, 内 应采用电流表的____接法。
例2 如图所示的电路中,电压表和电流表的 读数分别为10V和0.1A,那么,待测量电阻RX 大 的测量值是_____Ω ,测量值比真实值__(大 100 或小),其真实值为____Ω 。(已知电流表 99.8 的内阻为0.2Ω )
例:在使用多用电表测电阻时,以下说法正确的是 ( A B C ) A.使用前俭查指针是否停在“Ω ”的“∞”处 B.每换一次档位,都必须重新进行电阻调零. C.外电路中,电流从黑表笔经被测电阻到红表笔. D.测量时,若指针偏角较小,应换倍率较小的档 位来测量.
例:某个多用电表的面板如图所示,若表头满偏电流 值为1mA,内阻为1KΩ ,所用电池的电动势为1.5V, 内阻为0.5Ω ,使用欧姆× 1档,若把多用电表的黑 红表笔短接时,表针恰好指在电流满刻度处,则此时 欧姆表的内电阻值为 ,若A、B、C、D、E平分表 示刻度的那段圆孤AE,则测电阻时,各刻度对应的电 阻阻值分别为: R A= ,RB= , R C= ,RD= , R E= ,
三、欧姆表测电阻 (多用电表)
①机械调零(左侧0)
②插笔:红正黑负 ④欧姆调零(右侧0) ⑤测量:将红黑表笔接被测电阻两端进行测量. ⑥读数:将指针示数乘以倍率得测量值. ⑦整理:选择开关置 off 档或交流电压最高档
偏角太大,则电阻小,换小倍率 偏角太小,则电阻大,换大倍率
③选挡: 选择合适的倍率,中央1/3刻度范围
V • R • A V R′
若R有几KΩ
•
R
A • 。 。
R′
。 。
外接法、限流式
若用图象处理
•
V R
内接法、限流式
A •
•
R′ 。 。
内接法、 分压式
电路连线
先画原理,再连实物; 先串后并,由正到负; 注意量程,接线到柱; 避免交叉,检查无误。
V A
V A
V
0 3 15
A
0 0.6 3
V
0 3 15
恒定电流实验复习
一、伏安法测电阻(测定金属的电阻率) 二、描绘小灯泡的伏安特性曲线 三、测电源电动势和内电阻 四、练习使用多用电表(欧姆表测电阻)
一、伏安法测电阻(测定金属的电阻率)
R测量=
U测量 I测量
=
V 读数 A 读数
R S L
V
V
A
A
电流表外接法
电流表内接法
名称 电路
电流表外接
A
0 0.6 3
数据处理
R测 U
测
求出: R
R1 R 2 R 6 6
I测
作出伏安特性曲线
U/V
直线斜率表示电阻
U I
求出: R k
I/A
O
注意事项
1、本实验中被测金属导线的电阻值较小,为了减少实验的系统 误差,必须采用电流表外接法;
2、实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、 电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路), 然后依次把电压表并联在待测金属丝的两端; 3、测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路 的两个端点之间的长度,即电压表两并入点间的待测导线长度, 测量时应将导线拉直; 4、闭合电键S之前,一定要调节滑动变阻器的滑动片使加在用电 器上的电压最小; 5、在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流I的值不宜过大 (电流表用0~0.6A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线 的温度过高,造成其电阻率在实验过程中增大; 6、求R的平均值可用两种方法:第一种是用算出各次的测量值, 再到平均值;第二种是用图像U—I(图线)的斜率来求出。
1、电表读数问题 2、欧姆表电池用久了,但还可以调零,用它 测电阻,读数偏大还是偏小?
电路状态的变化分析
2.在如图所示的电路中,R1=10 Ω, R2=20 Ω滑动变 阻器R的阻值0~50Ω,当滑动触头P由a向b滑动的过 程中,灯泡L的亮度变化情况是:( B ) A.逐渐变亮 B.逐渐变暗 C.先变亮后变暗 D.先变暗后变亮
U/V I/A Im O I/ A
2.0V 1.由图可知,该电源的电动势为 , 内阻为 ,外电路短路时,通过电源 2Ω 的电流强度为 。图中A点对应的外电 1A 阻为 。 6Ω
(0 ,U)
四、欧姆表测电阻(多用电表)
I g=
E Rg+ r + R
I=0
E Ix= Rg+ r + R+ Rx
欧姆表:内阻 R内=Rg+r+R=R中 中值电阻
测量二极管的正反向电阻
(1)二极管的单向导电性
正小负大
(2)欧姆表中电流的方向
I E
g
G
Rg R
r
黑出红进
I E r r
g
G
Rg R
测正向电阻(几百欧) 测反向电阻(几百千欧)
E I
g
G
Rg
R
判断二极管的正负极 判断二极管的好坏
I E r
g
G
Rg R
正向导通时:几百欧姆
二 反向截止时:几百千欧 极 管 正向电阻越小越好(不能为零)