电学实验知识点
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。
高考电学实验知识点
高考电学实验知识点电学实验是高考物理考试中不可或缺的一部分,掌握电学实验的知识点对于高考物理考试至关重要。
在这篇文章中,我们将详细介绍高考电学实验中的一些重要知识点,帮助考生准备和复习。
一、电流的测量1. 伏安法测电流:通过电流表和电压表进行测量,使用伏安表可以减小电路的影响,测量结果更准确。
2. 伏特法测电流:通过电压表和电阻表进行测量,根据欧姆定律,通过测量电压和电阻,计算电流的大小。
3. 双脱臼法测电流:通过与标准电阻串联并接到电路中,利用标准电阻的阻值和电压的测量值,计算电流的大小。
二、电阻的测量1. 串联法测电阻:将电阻与标准电阻串联,通过测量总电阻和标准电阻,计算待测电阻的值。
2. 并联法测电阻:将待测电阻与标准电阻并联,通过测量总电阻和标准电阻,计算待测电阻的值。
3. 恒流充放电法测电阻:利用待测电阻的充放电过程,测量时间和电容电压,计算电阻的大小。
三、电压的测量1. 直流电压的测量:使用直流电压表进行测量,连接电压表的电路要正确,避免短路或过载。
2. 交流电压的测量:使用交流电压表进行测量,注意选择合适的量程,防止电流表损坏或不准确。
四、电功率的测量1. 伏安法测功率:通过测量电流和电压,根据功率的定义公式计算电功率的大小。
2. 瓦积定律测功率:利用电功率计测量电路中的功率,通过功率计的使用说明书来正确操作。
五、电路的搭建与分析1. 串联和并联电路的搭建:根据电路图,按照一定的连接方法将电源、电阻、电容等元器件连接起来。
2. 电路参数的测量:使用合适的测量仪器,测量电流、电压、电阻、电容等电路参数的数值。
3. 负载特性的研究:通过改变电路中的负载,观察电流、电压的变化,研究电路的负载特性。
六、安全注意事项1. 安全用电:避免触碰导电物体,正确接地用电器,防止触电危险。
2. 工作台整洁:保持实验环境整洁干净,避免电路短路和其他意外情况。
3. 仪器操作正确:使用仪器时要仔细阅读说明书,遵守操作规程,防止仪器损坏和人身伤害。
高考电学实验必考知识点
高考电学实验必考知识点电学实验作为高考物理试题的一部分,是考察考生的实验操作能力和实验应用能力的重要环节。
对于考生来说,对电学实验的知识点的掌握和理解将直接影响他们在考试中的表现。
本文将按照实验的主要内容进行分类,详细介绍高考电学实验必考知识点。
一、静电实验静电实验是电学实验中的基础实验,考察考生对静电现象的理解和静电力学的应用。
实验内容主要包括带电物体的电荷分布、电场的建立和场强的测量等。
在带电物体的电荷分布实验中,考生需要了解不同形状、不同电性质的物体带电能力的差别,并通过实验验证库仑定律。
此外,还需掌握电势差的概念和计算方法,以及电势差与电场强度之间的关系。
二、电流实验电流实验是电学实验中的重要内容,通过电流实验,考生需要掌握电流的测量方法和电阻的测量方法,理解欧姆定律和焦耳定律,并熟悉串联电路和并联电路的特性。
在电流的测量实验中,考生需要了解两种测量电流的方法:电流表和电压表的测量,以及测量电阻和电动势的方法。
通过实验,学生还需了解电流的方向与电荷的流动方向相反,同时熟悉欧姆定律的应用。
三、电动势实验电动势实验是电学实验中较为复杂的内容,考察考生对电池的特性和电动势的理解。
在电动势实验中,考生需要掌握电池的原理和特点,了解通过外电路的电流和电动势之间的关系。
同时,电动势实验还需要考生掌握电池与电池串联或并联的特性,并通过实验验证电池串联或并联后电动势的计算方法。
此外,还需要了解开关的使用方法和电阻的串并联对电路的影响。
四、磁学实验磁学实验是电学实验内容中的重要部分,考察考生对磁场的理解和磁感线的绘制。
在磁学实验中,考生需要了解电流通过导线时产生的磁场,并通过实验验证安培环路定理和洛伦兹力的作用。
此外,还需要掌握磁力的大小与电流、导线长度和导线位置之间的关系,并能够通过实验计算出磁场的强度和磁感应强度。
总结起来,高考电学实验必考的知识点主要包括静电实验、电流实验、电动势实验和磁学实验。
考生在备考过程中,需要注重实验操作技巧的培养,同时也要理解实验原理与实验结果之间的关系。
高考物理电学实验知识点
高考物理电学实验知识点电学实验是高中物理课程中的一大重点内容,也是高考物理考试的常见考点。
通过电学实验,学生可以加深对电学原理的理解,并培养实验操作和数据处理的能力。
本文将介绍几个高考物理电学实验的知识点,帮助同学们更好地备考。
一、串联电阻的测量串联电阻的测量是电学实验中的基础实验之一。
实验装置一般包括串联电阻、电压表和电流表。
实验步骤如下:1.将电压表和电流表分别连接在电路的两端,保证正负极正确连接。
2.调节电源,使电路中的电流保持稳定。
3.读取电压表和电流表上的数值,可以计算出电路中的电阻值。
这个实验主要考察同学们对串联电路中电流和电压的理解,以及对欧姆定律的运用能力。
二、并联电阻的测量并联电阻的测量也是高考物理电学实验中的重要内容。
实验装置包括并联电阻、电压表和电流表。
实验步骤如下:1.将电压表和电流表分别连接在并联电路的两端,保证正负极正确连接。
2.调节电源,使电路中的电压保持稳定。
3.读取电压表和电流表上的数值,可以计算出电路中的电阻值。
这个实验主要考察同学对并联电路中电流和电压的理解,以及对欧姆定律和电阻公式的运用能力。
三、电阻与电流的关系实验电阻与电流的关系实验是一个经典的物理实验,主要用于验证欧姆定律。
实验装置包括电源、电阻、导线和电流表。
实验步骤如下:1.将电流表连接在电路中,保证正负极正确连接。
2.依次改变电阻的大小,记录电流表上的数值。
3.根据测得的数据绘制电流与电阻之间的关系曲线。
这个实验主要考察同学们对欧姆定律的理解,以及对电阻与电流关系的掌握程度。
四、电流与电压的关系实验电流与电压的关系实验也是一个重要的物理实验,用于验证欧姆定律。
实验装置包括电源、电阻、导线和电压表。
实验步骤如下:1.将电压表连接在电路中,保证正负极正确连接。
2.依次改变电源电压的大小,记录电压表上的数值。
3.根据测得的数据绘制电流与电压之间的关系曲线。
这个实验也是考察同学们对欧姆定律的理解,以及对电流与电压关系的掌握程度。
(完整版)高中物理电学实验重要知识点归纳
电学实验重要知识点归纳学好物理要记住:最基本的知识、方法才是最重要的. 秘诀:“想” 1。
关于实验要注意:描图要时分析点的走势,确定直线或曲线;用直线或圆滑曲线连线,点不一定都在线上; 反比关系常画成一个量与另一个量倒数成正比 用多次测量求平均值的方法能减小偶然误差 2.测量仪器的读数方法需要估读的仪器:在常用的测量仪器中,刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读.根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法,一般: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; 最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估读,如安培表0~15V 档;最小分度是1的,(包括0。
1、0.01等),采用1/10估读,如刻度尺、螺旋测微器、安培表0~3A 档、电压表0~3V 档等不需要估读的测量仪器:游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读;欧姆表刻度不均匀,可以不估读或按半刻度估读。
3.游标卡尺的读数量游标卡尺的读数方法是:以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L 1,再看游标尺上哪条刻度线与主尺上某刻度线对齐,由游标上读出毫米以下的小数L 2,则总的读数为:L 1+ L 2。
螺旋测微器的读数:螺旋测微器的读数方法是:______________________________________试读出下列螺旋测微器的读数(工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测微目镜手轮的读数相同)〖解析〗从左到右测微目镜手轮的读书分别为:0.861mm ;3。
471mm ;7.320mm ;11。
472mm 按照有效数字规则读出下列电表的测量值。
⑴ ⑵接0~3V 量程时读数为________V 。
接0~3A 量程时读数为_______A 。
接0~15V 量程时读数为_______V 。
接0~0。
6A 量程时读数为______A 。
高中物理电学实验满分知识点总结
高中物理电学实验满分知识点总结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。
(3)准确:选择的仪器使实验误差尽量小,电流表、电压表量程的选择原则是使指针指在满刻度的2/3以上,欧姆表量程的选择的原则是应使指针指在中心刻度附近。
高中物理,电学实验必考知识点,汇总
1使指针指示超1011 3 表,电流由 度的 ;0.6 A 量程估读到最小电表的正接线柱流入, 高中物理电学实验必考知识点汇总一、【基础回归】1.电流表、电压表、欧姆表的比较仪器电流表电压表极性 量程选择 读数3 V 和 3 A 量程估读到最小分度有正、负接 的 ;15 V 量程估读到最小分线 柱 的 电过满偏刻度 的5位置1分度的2欧姆表负接线柱流出使指针尽量指在 表 盘 的 中 间 表盘读数乘以相应挡位的倍率位置2.使用多用电表的“三注意”(1)电流的流向:使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接黑表笔, 负极接红表笔,从电源外部看,电流从红表笔流入,从黑表笔流出。
(2)区分“机械凋零”和“欧姆调零”:“机械调零”使指针指在表 盘刻度左侧“0”位置,调整表盘下边的中间定位螺丝;“欧姆调零”使指针指在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调整欧姆凋零旋钮。
3 3 测量结果 R = >R ,偏大 I x(3)倍率选择:使用欧姆挡测电阻时,表头指针示数过大或过小均有1 2较大误差,指针偏转角度在 满偏到 满偏之间读数较准确,例:待测电阻约为 2 k Ω ,应选用“×100”挡。
3.电流表内、外接法的区分与选择比较项目电路误差来源电流表内接法 电流表外接法电流表的分压 电压表的分流U测 I x适用条件R ≫R (测大电阻)xA UR = <R ,偏小测R ≫R (测小电阻)V x4.分压式与限流式的区分比较项目限流式接法 分压式接法电路电压调节的范围R x R +R xE ~E 00~E 电能损耗较少较多二、【高考典例】1.(2017·全国卷Ⅲ,23)图 1(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
图中 E 是电池;R 、R 、R 、R 和 R 是固定电阻,R 是可变1 23456电阻;表头 的满偏电流为 250 μ A ,内阻为 480 Ω 。
虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。
高二电学实验知识点
高二电学实验知识点电学实验是高中物理教学中不可或缺的一部分。
通过实验,学生可以巩固和应用所学的电学知识,并培养实验设计和数据分析的能力。
下面,本文将介绍一些高二电学实验中的重要知识点。
一、电阻与电流实验电阻与电流实验是电学实验中最基础的实验之一。
通过这个实验,学生可以熟悉电流的流动方式以及电阻对电流的影响。
实验步骤:1. 用导线连接一个电源、一个电流表和一个可变电阻。
2. 将可变电阻调至最大值,记录下电流表的示数。
3. 逐渐减小可变电阻的阻值,每次记录下电流表的示数。
4. 将记录的数据制成电流与电阻关系的图表,并分析电流随电阻变化的关系。
二、电压与电路实验电压与电路实验可帮助学生了解电压的概念以及电路中各元件的作用。
实验步骤:1. 连接一个电源、一个电压表和一个电灯泡。
2. 调节电压表的测量范围,记录下电压表的示数。
3. 更换不同的电源和电灯泡,记录下不同组合情况下的电压表示数。
4. 总结不同元件对电压的影响,通过实验数据分析电压与电路的关系。
三、欧姆定律实验欧姆定律是电学中的基本定律,实验可以帮助学生深入理解和应用该定律。
实验步骤:1. 连接一个电源、一个电压表、一个电流表和一个电阻。
2. 通过调节电阻的阻值,记录下不同电阻下电压表和电流表的示数。
3. 根据欧姆定律的公式(U=IR),计算并验证实验数据。
4. 总结欧姆定律的应用场景和重要性。
四、串并联电路实验串并联电路实验是加深学生对串联电路和并联电路特性理解的重要实验。
实验步骤:1. 连接一个电源、两个电阻和一个电压表。
2. 分别设置串联和并联电路,记录下电压表示数。
3. 对比串联和并联电路的电压示数,分析两者的差异。
4. 总结串并联电路的特点和应用场景。
通过以上实验,高中生可以更好地理解和掌握电学知识,并培养实验设计和数据分析的能力。
希望以上知识点能够帮助学生在电学实验中取得更好的成绩,进一步提高对电学知识的理解和运用水平。
高二电学实验知识点
高二电学实验知识点电学是物理学中的一个重要分支,对于高二学生来说,掌握电学的基本概念、定律和实验技能对于理解自然界的电磁现象和解决实际问题具有重要意义。
本文将介绍高二电学实验中的一些关键知识点,帮助学生更好地理解和应用电学原理。
一、静电场的基本概念静电场是由静止电荷产生的电场。
在实验中,我们可以通过使用静电发生器来观察静电场的存在。
当发生器产生高电压时,附近的空气会被电离,产生放电现象,这就是静电场作用的结果。
学生需要了解电荷的性质,如正负电荷之间的相互作用力,以及电荷守恒定律。
二、欧姆定律欧姆定律是电学中的一个基本定律,描述了电流、电压和电阻之间的关系。
在实验中,通过改变电路中的电阻值,可以观察到电流和电压的变化,从而验证欧姆定律。
实验中使用的仪器包括电阻箱、电压表和电流表。
学生应该学会如何正确连接电路,并能够准确读取和记录数据。
三、串联和并联电路电路的基本连接方式有串联和并联两种。
在串联电路中,电阻器的电阻值会相加,电流在各个电阻器中是相同的;而在并联电路中,电阻器的电阻值会倒数相加,各个电阻器上的电压是相同的。
通过实验,学生可以学习到如何计算总电阻,以及如何分析电路中的电流和电压分布。
四、电能和电功电能是电荷在电场中由于电势差而具有的能量,而电功则是电流通过电阻时所做的功。
在实验中,可以使用电能表来测量一段时间内消耗的电能。
通过测量电流和电压,结合时间,可以计算出电功。
学生应该理解电能和电功的计算方法,以及它们在日常生活中的应用。
五、电磁感应电磁感应是电学中的一个核心概念,描述了磁场变化产生电场的现象。
在实验中,可以通过使用线圈和磁铁来观察电磁感应的效果。
当磁铁在线圈中移动时,会在闭合的线圈中产生电流。
学生需要了解法拉第电磁感应定律,并学会如何使用仪器测量感应电动势。
六、交流电和直流电直流电是指电流方向不随时间变化的电流,而交流电是指电流方向随时间周期性变化的电流。
在实验中,学生可以通过观察示波器上的波形来区分直流电和交流电。
高中物理复习专题--电学实验知识点归纳
中学物理复习专题--电学试验学问点归纳一、电路设计或器材选择原则1、平安性:试验方案の实施要平安牢靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。
要留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、精确性:在试验方案、仪器、仪器量程の选择上,应使试验误差尽可能の小。
保证流过电流表の电流和加在电压表上の电压均不超过运用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度の1/3),以削减测读误差。
3、便于调整:试验应当便于操作,便于读数。
二、内、外接法の选择 1、外接法与外接法对比2、内、外接法の确定方法: ①将待测电阻与表头内阻比较R R V xx x AR R R >⇒⇒ 为小电阻 外接法 R R V x x x ARR R ⇒⇒< 为大电阻 内接法 ②试触法触头P 分别接触A 、B电压表示数变更大⇒电流表分压作用大⇒外接法 电流表示数变更大⇒电压表分流作用大⇒内接法三、分压、限流接法の选择1.两种接法及对比限流接法分压接法电路图电压调整范围 xx ER R x U E R≤≤+ 0x U E ≤≤ 电路消耗总功率 x EI()x ap E I I +闭合K 前滑动头在最右端滑动头在最右端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下列状况必需用分压接法A .调整(测量)要求从零起先,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,调不动或调整范围很小)。
C .用限流,电路中最小の电压(或电流)仍超过用电器の额定值或仪表量程。
四、实物图连接の留意事项和基本方法⑴留意事项:①连接电表应留意量程选用正确,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对于滑动变阻器の连接,要搞清晰接入电路の是哪一部分电阻,在接线时要特殊留意不能将线接到滑动触头上。
⑵基本方法:①画出试验电路图。
②分析各元件连接方式,明确电流表与电压表の量程。
物理电学实验知识点总结
物理电学实验知识点总结1. 电荷与电场1.1 电荷的性质电荷是物质的一种基本属性,分为正电荷和负电荷。
同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引。
1.2 电荷的守恒定律闭合系统内电荷的总代数和是不变的。
1.3 电场在空间中存在电荷时,周围会形成一个电场。
电场具有方向和大小的属性,用电场线表示。
1.4 电场强度在某一点的电场强度E的定义为单位正电荷在该点受到的电场力。
2. 静电场2.1 静电场中的电场能电场中的点电荷具有电势能,其电势能等于电荷与电场间相互作用所做的功。
2.2 高斯定理高斯定理可以简化计算复杂电场的电场强度。
2.3 静电场中的电荷分布静电场中的电荷分布可以通过高斯定理计算电场强度,并可由电场强度计算电势能。
3. 电路基本知识3.1 电压电压是电场做功的结果,它表示单位正电荷穿过两点间的电场做功的能量。
3.2 电流电流是单位时间内电荷通过一个横截面的总量。
单位为安培(A)。
3.3 电阻电阻是导体对电流通过的阻碍,单位为欧姆(Ω)。
3.4 电路中的欧姆定律电压与电流成正比,电阻为比例常数。
U=IR。
3.5 串、并联电路串联电路中电流相同,电压之和等于总电压;并联电路中电压相同,电流之和等于总电流。
4. 电功和电能4.1 电功电流通过电阻器时做的功。
电功=电压*电流*时间。
4.2 电能电流通过电阻器时产生的热量。
电能=电功*时间。
5. 电学量测量5.1 电流测量采用电流表或电流表的方法。
5.2 电压测量采用电压表或电压表的方法。
5.3 电阻测量采用电桥或欧姆表进行测量。
5.4 电功率测量采用电能表或瓦特表进行测量。
以上是物理电学实验知识点的总结,相信通过这些知识点的学习,可以更好地理解和掌握电学知识,提高实验操作能力和理论知识水平。
高中电学实验知识点整理
高中电学实验知识点整理电学实验是高中物理学习中非常重要的一部分,通过实验可以更加深入地理解电学知识,掌握实验技能,提高实验能力。
本文将从电学实验的基本概念、电路实验、电学仪器和电学实验注意事项四个方面进行整理。
一、电学实验的基本概念1. 电流:电荷在导体中的流动,单位为安培(A)。
2. 电压:电荷在电场中的势能差,单位为伏特(V)。
3. 电阻:导体对电流的阻碍程度,单位为欧姆(Ω)。
4. 电功率:电流通过电阻时所产生的功率,单位为瓦特(W)。
5. 电能:电流通过电阻时所消耗的能量,单位为焦耳(J)。
二、电路实验1. 串联电路实验:将多个电阻依次连接起来,形成一个电路,电流依次通过每个电阻,电压分别降落在每个电阻上。
2. 并联电路实验:将多个电阻并联连接起来,形成一个电路,电流分别通过每个电阻,电压相同。
3. 电阻定律实验:欧姆定律、基尔霍夫定律、功率定律等。
4. 电容实验:通过电容器的充电和放电实验,了解电容器的基本原理和特性。
5. 电磁感应实验:通过变化的磁场产生电动势,了解电磁感应的基本原理和应用。
三、电学仪器1. 万用表:可以测量电流、电压、电阻等电学量。
2. 示波器:可以显示电信号的波形和幅度,用于观察电路中的变化。
3. 发电机:可以产生交流电,用于实验和应用。
4. 电源:可以提供稳定的电压和电流,用于实验和应用。
四、电学实验注意事项1. 实验前要认真阅读实验指导书,了解实验目的、原理和步骤。
2. 实验时要注意安全,避免触电、短路等危险情况。
3. 实验时要仔细操作,保持实验环境整洁,避免实验误差。
4. 实验后要及时整理实验器材,保持实验室的卫生和整洁。
电学实验是高中物理学习中非常重要的一部分,通过实验可以更加深入地理解电学知识,掌握实验技能,提高实验能力。
希望同学们在学习中认真对待电学实验,不断提高自己的实验能力和实验水平。
大学电学实验知识点总结
大学电学实验知识点总结电学实验是电气工程专业的一门重要的实践课程,通过实验可以加深学生对电学原理的理解,培养学生的实验操作能力和科学研究的能力。
本文将总结电学实验的基本知识点,包括电路基本定律实验、电学仪器的使用实验和常见电工仪器的使用实验。
一、电路基本定律实验1. 欧姆定律实验欧姆定律是电学的基本定律之一,描述了电流、电压和电阻之间的关系。
欧姆定律实验可以通过简单的电路和电阻器来验证。
首先,连接一个电压表和一个电阻器,并且将一个电源串联到电路中,通过改变电阻器的阻值,来观察电压表的读数的变化,以验证欧姆定律的准确性。
2. 基尔霍夫定律实验基尔霍夫定律是电学中另一个重要的定律,它描述了串联电路中电压的分配和并联电路中电流的分配关系。
通过基尔霍夫定律实验,可以验证这两个定律的准确性。
首先,使用真实的电路实验装置,连接一个串联电路和一个并联电路,并且使用电压表和电流表来测量电压的分布和电流的分布,以验证基尔霍夫定律的准确性。
3. 电容器充放电实验电容器是一种能储存电荷的元件,可以将电荷储存在两个导体之间的介质中。
电容器充放电实验可以通过一个直流电路和一个电容器来完成。
首先,连接一个电容器和一个电源,通过观察电容器上的电压和电流的变化来验证电容器的充放电过程,以验证电容器的基本特性。
二、电学仪器的使用实验1. 示波器的使用实验示波器是一种常用的电学测量仪器,可以用来观察电压、电流和频率的变化规律。
通过示波器的使用实验,可以加深学生对示波器原理的理解和示波器的操作技能。
首先,使用一个真实的电路实验装置,连接一个示波器和一个电压源,通过改变电压源的输出电压,来观察示波器上的波形变化,以加深对示波器的理解。
2. 万用表的使用实验万用表是一种常用的电学测量仪器,可以用来测量电压、电流、电阻和容量等参数。
通过万用表的使用实验,可以加深学生对万用表原理的理解和万用表的操作技能。
首先,使用一个真实的电路实验装置,连接一个万用表和一个电路,依次测量电路中的电压、电流、电阻和容量等参数,以加深对万用表的理解。
高中物理电学实验精品知识点总结
高中物理电学实验【知识梳理】一、描绘小灯泡的伏安特性曲线、伏安法测电阻、测量电阻的电阻率考虑:1)电压表、电流表的量程的选择;2)电流表的内外接;3)滑动变阻器的分压限、流接法: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;4)电流表的内外接产生误差的原因;5)游标卡尺与螺旋测微器读数:游标卡尺不估读,螺旋测微器估读;1、实验原理在纯电阻电路中,电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系,但在实际电路中,由于各种因素的影响,U—I图像不再是一条直线。
读出若干组小灯泡的电压U和电流I,然后在坐标纸上以U为纵轴,以I为横轴画出U—I曲线。
2、实验步骤(1)、适当选择电流表,电压表的量程,采用电流表的外接法,按图中所示的原理电路图连接好实验电路图。
(2)、滑动变阻器采用分压接法,把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A端,电路经检查无误后,闭合电键S。
(3)、改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U,记入记录表格内,断开电键S ;(4)、在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流I ,横轴表示电压U ,用平滑曲线将各点连接起来,便得到伏安特性曲线。
(5)、拆去实验线路,整理好实验器材。
3、注意事项(1)、因本实验要作出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;(2)、本实验中,因被测小灯泡电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法; (3)、电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使小灯泡的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0.5V )时,读取一次电流值;调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压;(4)、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A 端;(5)、坐标纸上建立坐标系,横坐标所取的分度例应该适当,尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。
连线一定用平滑的曲线,不能画成折线。
中考物理电学实验知识点总结
中考物理电学实验知识点总结一、电学实验基础1、电学实验仪器11 电流表111 用途:测量电路中的电流。
112 量程:通常有 0 06A 和 0 3A 两个量程。
113 读数方法:明确量程和分度值,根据指针位置读数。
12 电压表121 用途:测量电路两端的电压。
122 量程:通常有 0 3V 和 0 15V 两个量程。
123 读数方法:明确量程和分度值,根据指针位置读数。
13 滑动变阻器131 原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。
132 作用:保护电路、改变电路中的电流和部分电路两端的电压。
133 接法:“一上一下”。
14 电阻箱141 用途:直接读出接入电路的电阻值。
142 读数方法:各旋钮对应的数字乘以相应的倍数,然后相加。
二、探究电流与电压、电阻的关系1、实验目的11 探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
12 探究通过导体的电流与导体电阻的关系。
2、实验原理:欧姆定律 I = U / R 。
3、实验器材:电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干。
4、实验步骤41 探究电流与电压的关系411 按电路图连接电路,注意电流表、电压表量程的选择和滑动变阻器的接法。
412 闭合开关,调节滑动变阻器,使电阻两端电压成整数倍变化(如 1V、2V、3V 等),分别读出对应的电流值,并记录。
413 分析数据,得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
42 探究电流与电阻的关系421 更换定值电阻,调节滑动变阻器,使电阻两端电压保持不变(如设定为 3V),读出对应的电流值,并记录。
422 分析数据,得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
三、伏安法测电阻1、实验目的:用伏安法测量电阻的阻值。
2、实验原理:R = U / I 。
3、实验器材:电源、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻、开关、导线若干。
4、实验步骤41 按电路图连接电路,注意电表量程的选择和滑动变阻器的接法。
高中物理电学实验重要知识点归纳DOC
高中物理电学实验重要知识点归纳DOC 高中物理电学实验重要知识点归纳如下:1.伏特定律:伏特定律是基本的电学定律之一,描述了电流通过导体时电压与电流及电阻之间的关系。
根据伏特定律,电压等于电流乘以电阻,即V=I*R。
在实验中,可以通过改变电流或电阻来观察电压的变化。
2.欧姆定律:欧姆定律是描述电阻器中电流、电压和电阻之间关系的基本定律。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻,即I=V/R。
通过在实验中测量电压和电流,可以验证欧姆定律的正确性。
3.串联和并联电路:实验中经常会涉及串联和并联电路。
串联电路是指多个电阻依次连接在一起,电流依次通过每个电阻。
并联电路是指多个电阻同时连接在一个电源两端,电流被分流通过各个电阻。
在实验中,可以通过测量电压和电流来研究串联和并联电路中电压和电流的变化规律。
4.电容器的充放电:电容器是一种储存电荷的装置,具有储存和释放电能的功能。
在实验中,可以通过连接一个电容器和一个电源来观察电容器的充放电过程。
充电过程中,电容器的电荷逐渐增加,电压逐渐上升;放电过程中,电荷逐渐减少,电压逐渐下降。
通过实验可以研究电容器的充放电规律。
5.磁场的建立和磁感应强度测量:在实验中,可以通过通过电流产生磁场以及改变导线形状、长度和电流大小来研究磁场的建立和磁感应强度的变化。
测量磁感应强度可以使用霍尔电流计或磁感应强度计等仪器。
6.磁感应强度与磁场线的关系:磁感应强度描述了磁场的强弱,磁感应强度的方向由磁场线的走向确定。
在实验中,可以使用磁针或磁力计来观察磁场线的分布和走向,从而了解磁感应强度的变化规律。
7.法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律描述了导体中电流的变化会引发感应电动势的产生。
根据法拉第电磁感应定律,当导体回路中的磁通量变化时,导体回路中会产生感应电动势。
在实验中,可以通过改变磁场强度、导体回路的形状和位置,以及改变磁场的方向来研究感应电动势的变化。
以上是高中物理电学实验的重要知识点的归纳,通过实验可以更好地理解和掌握这些知识点,并深入了解电路、电容器和磁场等基本概念和运算方法。
高中物理电学实验知识点整理
高中物理电学实验知识点整理
以下是一些高中物理电学实验的知识点:
1.串联电路的电压与电流:将多个电池或电源串联起来,可以得到更大的电
压。
串联电路中,各元件之间的电压之和等于总电压,而电流相同。
2.并联电路的电压与电流:将多个电池或电源并联起来,可以得到更大的电
流。
并联电路中,各元件之间的电流之和等于总电流,而电压相同。
3.电阻的测量:使用电阻计可以测量电阻值。
要注意电阻计的量程和接线方
式,以免损坏电阻计。
4.安培计的使用:安培计可以测量电流强度。
使用时要注意安培计的量程和
接线方式,以免损坏安培计。
5.电势差的测量:使用电压表可以测量电路中的电势差。
要注意电压表的量
程和接线方式,以免损坏电压表。
6.电路中的功率:电路中的功率等于电压与电流的乘积。
可以通过测量电压
和电流来计算电路中的功率。
7.电路中的能量:电路中的能量等于功率与时间的乘积。
可以通过测量电路
中的功率和时间来计算电路中的能量。
8.电容器的充电与放电:将电容器接入电路中,可以通过充电或放电来储存
或释放电能。
在充电或放电过程中,电容器的电压随时间的变化呈指数衰减。
9.电感器的自感与互感:电感器是一种储存磁场能量的元件。
通过自感和互
感的作用,可以将电能转换为磁能或将磁能转换为电能。
以上是一些常见的高中物理电学实验知识点,可以作为参考。
在进行实验时,要注意安全,严格遵守实验室的操作规程。
最新电学实验知识点
电学实验部分一读数:1游标卡尺:数据=精确值+精度位置精确值:看游标尺的零刻线在主尺上的位置精度:T^mm 有10 分度(°.1mm)、2°分度(0.05mm)、50 分度(°.°2mm)分度数位置:从游标尺上零刻线一次标度,找游标尺上与主尺刻线对齐的位置数据特点:游标卡尺不估读a十分度的以mm为单位小数点后有一位小数,末尾数字为0、1、2、3等b二十分度的以mm为单位小数点后有两位小数,末尾数字为0、5c五十分度的以mm为单位小数点后有两位小数,末尾数字为0、2、4、6 82螺旋测微器:数据=主尺数据+精度螺旋尺位置主尺数据:看螺旋尺做边缘在主尺上的位置0.5mm ,精度:=0.01mm50螺旋尺位置:看主尺轴线在螺旋尺上的位置数据特点:游标卡尺必须估读以mm为单位小数点后有三位小数3电压表、电流表:数据=精确值+精度估读位置精确值:读取左边刻线数据精度:最小一格所代表的数据a精度含1则:数据=精确值+精度—(n = 0、1、2、3 ------------------------- 9)10读到精度的下一位,末尾数字为0、1、2、3 ------------ 9a精度含5则:数据=精确值+精度£5(n =0、1、2、3、4)读到精度的本位,末尾数字为0、1、2、3 ------- 9 a精度含2则:数据=精确值+精度- (n=0、1)2读到精度的本位,末尾数字为0、1、2、3 ------- 9 4电阻表、电阻箱读书:电阻箱:各个旋钮读书倍率,最纟冬相加电阻表:数据=读书倍率内接法:电流表处于电压表两接线柱内侧 如图乙由于U U 真U A U 真I I 真得当R xR A 时,U A 趋近于零 u U 真 5刻度尺:测量电路:适应于测量阻值小的电阻适应于测量阻值大的电阻总结:小电阻住小房子,用外接法;大电阻住大房子,用内接法。
3接法的选择: a 比值比较法:当 电时,则:R x 为大电阻,住大房子,用内接法R X RA当旦L 旦£时,则:R x 为小电阻,住小房子,用外接法 R X R Ab 临界值判断法: 当R x. R A R V 时,则:R x 为大电阻,住大房子,用内接法当R x ■, R A R V 时,则:R x 为小电阻,住小房子,用外接法 c 试触法:物理背景:设电压表读数为 u 电流表读书为I外接法: 电流表处于电压表两接线柱外侧 图甲由于u I I 真I v I 真得R 测R 真当R xR v 时,I v 趋近于零 I I电压表示数偏转不明显或者电流表示数偏转明显,则: R x 为大电阻,住大房子,用内接法 电压表示数偏转明显或者电流表示数偏转不明显,则:R x 为小电阻,住小房子,用外接法三控制电路:图甲1限流式接法:变阻器中部分有电流,滑片所在支路无电阻,变阻器一上一下2分接法:接,变阻器对电阻的电流和电压起到限制和控制的作用,如图甲器中所有部分都有电流,滑片所在支路接了电阻,变阻器一上两下接,变阻器对电阻的电流和电压起到调节作用,如图乙,采用分压式接法滑动变阻器通常用阻值小的,注意开关S闭合前滑动变阻器的触头应移到使滑片支路分得电压为零的一端3选择:a探究伏安特性曲线或者要求电流电压从零开始连续可调,采用分压式接法b待测电阻值与滑动变阻器最大值相差不多或者比最大值小,采用分压式接法;限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小)•c测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大),采用分压式接法d分压式、都可以采用时,采用限流式,方便且节能e便于操作和测量,相比待测电阻变阻器电阻丝每一圈电阻值大小要合适,使电表指针偏转不可不明显也不可太过于明显四仪器的选择:(1)电流表、电压表的选择:a为了安全,不超量程:b为了精确,不超量程前提下选择小量程,指针偏过表盘三分之一以上c便于操作和测量,指针偏转不可不明显,也不可太过于明显(2)滑动变阻器的选择:按照限流式和分压式的选择要求五测电源电动势和内阻:(一)电流表、电压表搭配图甲图乙实验原理(1) 实验依据:闭合电路欧姆定律U + Ir情况一:以电流I 为横轴, 电压 U 为纵轴U=— rla 图线纵轴截距为 E ;b 图线横轴截距为 I 短=E ;c 图线的斜率表示A Ur=页情况二:以电压U 为横轴, 电流 I 为纵轴1ra 纵轴截距1短=E ;b 图线与横轴交点为 E ;R v r R v(2) 计算法处理数据:U 1 = E -1 i rE 和r 的求解:由U+ Ir = E 得,解得E 、r12 = E — 12r六组数据得三个方程组,解得三组 E 、r ,求平均值(4)系统误差分析:图甲:内接法-R ^E Er R v内阻和电动势测量值都比真实值小,但误差比较小,因此通常选甲图图乙:外接法r测 r R A rE测 E内阻测量值比真实值大,电动势测量值等于真实值,但内阻误差太大, 因此通常不选乙图说明:采用内接法,由于电压表中的电流引起系统误差;采用外接法,由于电流 表上的电压引起系统误差;而满足实验要求的滑动变阻器不产生系统误差,因为本实验是测电动势和内阻而不是测待测电阻的阻值, 所以对于滑动变阻器的选择 以便于操作、安全、满足实验要求为原则,而与内外接法无关2实验器材图像法处理数据: E rc 图线的斜率表示r 的倒数;+ E电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺.3基本操作⑴电流表用0.6 A的量程,电压表用3 V的量程,按实验原理图连接好电路.⑵把变阻器的滑片移到使阻值最大的一端.⑶闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(l i、U).用同样的方法再测量几组I、U值,填入表格中.(4)断开开关,拆除电路,整理好器材.4总结实验数据求E、r的处理方法a列多个方程组求解,再求E、r的平均值.b图象法处理:以路端电压U为纵轴,干路电流I为横轴,建坐标系、描点、连线,纵轴截距为电动势E,直线斜率k的绝对值为内阻r.注意事项a为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池.b电流不要过大,应小于0.5 A,读数要快.c要测出不少于6组的(I,I)数据,变化范围要大些.d若U-1图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,内阻应根据r = | -―^|确定.e电流表要内接(因为r很小).误差来源a偶然误差:用图象法求E和r时作图不准确.b系统误差:电压表分流.(二)电压表、电阻箱搭配(图甲)图甲实验原理U2 士r E,解得E、rR2R v r R v -R^E E r R v(1) 实验依据:闭合电路欧姆定律U + Ir = E •(2) 计算法处理数据:E和r的求解:由U+ U r = E得U,也r ER R,六组数据得三个方程组,解得三组E、r,求平均值图像法处理数据:情况一:以+为横轴,-为纵轴得丄--1R R r U ra图线纵轴截距数值为1 . —? rb图线横轴截距数值为1 .; Ec图线的斜率表示Ei情况二:以一为横轴,1 1 r 1 1为纵轴'r ''R U U ER Ea图线纵轴截距数值为丄;E1b图线横轴截距数值为 -;rrc图线的斜率表示;(4)系统误差分析:内阻和电动势测量值都比真实值小(三) 电流表、电阻箱搭配(图乙)实验原理(1) 实验依据:闭合电路欧姆定律U + Ir二E .(2) 计算法处理数据:E和r的求解:由IR Ir E得IR I』E、JR? W E,解得E、r六组数据得三个方程组,解得三组E、r,求平均值图像法处理数据:情况一:以丄为横轴,R为纵轴得R E- rI Ia图线纵轴截距数值为r ;rb图线横轴截距数值为一;Ec图线的斜率表示E1 11 r情况二:以R为横轴,了为纵轴得?甘fra图线纵轴截距数值为一;Eb图线横轴截距数值为r;1c图线的斜率表示一;E(4)系统误差分析:r测r R A r内阻测量值比真实值大,电动势测量值等于真实值(四)伏伏法用两个电压表可测得电源的电动势,电路如图12所示.测量方法为:断开S,U测得V匕的示数分别为U、U2,此时,E= U+ U2+石r, F l为V的内阻;再闭合R/ S, V的示数为此时E= U'+-]&r,解方程组可求得E、r.(五)粗测法:用一只电压表粗测电动势,直接将电压表接在电源两端,所测值EF近似认为是电源的电动势,此时U= --E,需满足F? r.F/十r六探究小灯泡伏安特性曲线:1实验原理⑴测多组小电珠的U I的值,并绘出I—U图象;(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系.2实验器材小电珠“ 3.8 V,0.3 A ”、电压表“ 0〜3 V〜15 V”、电流表“ 0〜0.6 A〜3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔.3实验步骤(1) 画出电路图(如实验原理图甲).(2) 将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示的电路.(3) 测量与记录移动滑动变阻器触头位置,测出12组左右不同的电压值U和电流值I,并将测量数据填入自己设计的表格中.(4) 数据处理①在坐标纸上以U为横轴,I为纵轴,建立直角坐标系.②在坐标纸上描出各组数据所对应的点.③将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小电珠的伏安特性曲线.4实验器材选取(1) 原则:①安全;②精确;③操作方便.(2) 具体要求①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流. 干电池中电流一般不允许超过0.6 A.②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流.③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值.- 1④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的3以上.⑤从便于操作的角度来考虑,限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器,分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器. 规律方法总结1滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较2两种接法的适用条件(1) 限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小)•(2) 分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大)•3注意事项(1)电路的连接方式:①电流表应采用外接法:因为小电珠(3.8 V,0.3 A)的电阻很小,与量程为0.6 A 的电流表串联时,电流表的分压影响很大.②滑动变阻器应采用分压式接法:目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化.⑵闭合开关S前,滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端,使开关闭合时小电珠的电压能从零开始变化,同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝.(3) I - U图线在1.0 V左右将发生明显弯曲,故在U= 1.0 V左右绘点要密,以防出现较大误差.4误差分析(1) 由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,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.七测金属电阻率(一)螺旋测微器的使用1构造:如图1所示,B为固定刻度,E为可动刻度.图1 图22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度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺.3读数: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)x 0.01(mm).如图2所示,固定刻度示数为2.0 mm,半毫米刻度线未露出,而从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为:2.0 mm+ 15.0 X 0.01 mm= 2.150 mm.(二)游标卡尺1构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺卡上还有一个深度尺.(如图3所示)图32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,其规格见下表:4读数:若用x表示从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度线对齐的游标的格数,则记录结果表示为(x+ K X精确度)mm.(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,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的电流表的读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1 V 和0.1A ,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位.(2) 对于0〜15 V 量程的电压表,精确度是0.5 V ,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V.⑶对于0〜0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读” ,即读到最小刻度的一半0.01 A.基本实验要求1 实验原理根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径d,计算出横截面积S,并用伏安法测出电阻R,即可计算出金属丝的电阻率.2 实验器材被测金属丝,直流电源(4 V) ,电流表(0〜0.6 A) ,电压表(0〜3 V) ,滑动变阻器(50 Q),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺.3 实验步骤(1) 用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d.(2) 接好用伏安法测电阻的实验电路.(3) 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量三次,求出其平均值I •⑷把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置.(5)闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,填入记录表格内.I d?⑹将测得的R、I、d值,代入公式R= p S和S=n4_中,计算出金属丝的电阻率.4电流表、电压表测电阻两种方法的比较1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、电流表内阻进行比较,若R较小,宜采用电流表外接法;若R x较大,宜采用电流表内接法.(2) 临界值计算法R< RR时,用电流表外接法;R>RR时,用电流表内接法.(3) 实验试探法:按图4接好电路,让电压表的一根接线柱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,则可电路图外接法:内接法:采用电流表内接法.图42 注意事项(1) 先测直径,再连电路:为了方便,测量直径应在金属丝连入电路之前测量.(2) 电流表外接法:本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法.(3) 电流控制:电流不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属丝温度过高,导致电阻率在实验过程中变大.3 误差分析(1) 若为内接法,电流表分压.(2) 若为外接法,电压表分流.(3) 长度和直径的测量.实验拓展与创新电阻测量的几种方法1.伏安法特点:大内小外( 内接法测量值偏大,测大电阻时应用内接法测量,测小电阻时应采用外接法测量)2.安安法若电流表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用.如果已知⑴如图30甲所示,当两电流表所能测得的最大电压接近时,的内阻RI iRi的内阻艮=⑵如图乙所示,当两电流表的满偏电压U A2 ?时,如果已知的内阻R i串联一定值电阻R o后,同样可测得图30 图313.伏伏法若电压表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用.(1) 如图31 甲所示,两电压表的满偏电流接近时,若已知的内阻R ,则可测出的内阻U"图乙所示,两电压表的满偏电流I V1 ? I V2时,若已知的内阻R1并联一定值电阻R0 后,同样可得U2的内阻UTUr乓+ R04 •等效法测电阻如图32所示,先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上,读出电流表示数I ;然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I,则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值.图32图33 图34 5.比较法测电阻如图33所示,读得电阻箱R i的阻值及12R1的示数l i、丨2,可得R=〒I 1如果考虑电流表内阻的影响,则I i( R+ R AI) = I 2( R i+ R A2).6 •半偏法测电流表内阻电路图如图34所示步骤:⑴断开S2,闭合S i,调节F0,使的示数满偏为l g;⑵保持R不变,闭合S2 ,调节电阻箱R , 使的示数为号;(3)由上可得R\= R特别提醒当R? FA时,测量误差小,此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻,且测量值偏小;电源电动势应选大些的,这样表满偏时R0才足够大,闭合S时总电流变化才足够小,误差才小.八练习使用多用电表1 认识多用电表:a 表头:灵敏电流计G 内阻:表头内部电阻(内阻小)满偏:指针指在最右边电流最大处(指针偏角最大)满偏电流:满偏状态下的电流(满偏电流小)满偏电压:满偏状态下的电压U g I g R g (满偏电压小)b 旋钮:机械调零旋钮:机械调零;只调一次多功能选择旋钮:选择测交直流电压、直流电流、电阻;选择不同功能下的倍率和量程电阻调零旋钮:选择测电阻时采用次旋钮;变化倍率重新电阻调零c 表盘:读取电阻值:最上面的刻盘;刻度不均匀;读书从右往左增大读取电流电压值:中间刻度盘;刻度均匀d 表笔:红表笔插负插孔、黑表笔插正插孔、电流流向一定是红进黑出2 电表改装:a改装电压表:---——t背景:电流计G可以直接测量电压,但是量程太小不实用,会被烧毁所以要改装改装:通过串联一个分压电阻R,使得绝大部分电压被R分担,只有很少一部分电压被G分担,可以有效保护G且使G的指针发生偏转指示一定的电压值,利用G的表盘来显示G与R上的总电压(即待测电阻R X的电压)特点:设量程由U g扩大n倍至U,则:U = n U gU U n 1R当G满偏时,由串联的电压关系得———g口R g U g 1 故R (n -1)R g新电流表内阻:R V R R g nR g U民;1g改装的新电压表量程越大,内阻越大,所串联的电阻R越大思考:改装电压表为什么要串联电阻?串联多大电阻?为什么要换刻度盘?b改装电流表:会被烧毁所以要改装改装:通过并联一个分流电阻R,使得绝大部分电流从R流过,只有很少一部分电流从G流过,可以有效保护G且使G的指针发生偏转指示一定的值,背景:电流计G可以直接测量电流,但是量程太小不实用,利用G的表盘来显示G与R中的总电流(即待测电阻R X中的电流)特点:设量程由I g扩大n倍至I,则:I = n l g n 丄1gR I当G满偏时,由并联的电流关系得R g厂匚1 n -1故RR g n -1新电流表内阻:RR g R g U gR A R g ;R & n 1改装的新电流表量程越大,内阻越小,所并联的电阻R越小思考:改装电流表为什么要并联电阻?并联多大电阻?为什么要换刻度盘?3多用电表的应用:a判断二极管的极性将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小指针指在右边;反之电阻示数很大指针指在左边,由此可判断出二极管的正、负极b测量电流电压c测量电阻实验基础知识一、电流表与电压表的改装1改装方案2•校正(1)电压表的校正电路如图1所示,电流表的校正电路如图2所示.(电流图1 图2(2)校正的过程是:先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端,然后闭合开关,移动滑动触头, 使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值, 每移动一次记下改装的电压表 表)和标准电压表(标准电流表)示数,并计算满刻度时的百分误差,然后加以校正. 二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1 •构造:如图3所示,欧姆表由电流表 G 、电池、调零电阻 R 和红、黑表笔组成.图3欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联. 外部:接被测电阻 R x .全电路电阻R 总=R g + R + r + R x .2•工作原理:闭合电路欧姆定律 1=ER g + R + r + R x 3•刻度的标定:红、黑表笔短接 (被测电阻R x = 0)时,调节调零电阻 R ,使1= l g ,电流表的 指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.(1)当1= l g 时,R x = 0,在满偏电流l g 处标为“ 0”.(图甲) ⑵当1= 0时,R x is ,在1 = 0处标为“R” .(图乙)⑶当1 =号时,R x = R g + R + r ,此电阻值等于欧姆表的内阻值, R x 叫中值电阻.三、多用电表(1) 多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程.(2) 外形如图4所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半 部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.图4(3)多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处卜指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“ 0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“ + ”插孔,黑表笔插入“一”插孔).四、二极管的单向导电性1.晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图5甲所示.图52.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示.3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正” 极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极.基本实验要求1.实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个.2.实验步骤(1)观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程.(2)机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零.(3)将红、黑表笔分别插入“+” 、“-”插孔.(4)测量小灯泡的电压和电流①按如图6 甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压.图6②按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.(5)测量定值电阻①根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度,若不指在欧姆表的“ 0”刻度,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处;②将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;③读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果;④测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.规律方法总结1.多用电表使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-” 插孔,注意电流的实际方向应为“红入” ,“黑出”.(2)区分“机械零点”与“欧姆零点” .机械零点是表盘刻度左侧的“ 0”位置,调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“ 0”位置,调整的是欧姆调零旋钮.(3)由于欧姆挡表盘难以估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应挡位的倍率.(4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触表笔的金属杆.(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或"OFF”挡.长期不用,应把表内电池取出.2.多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用.a.将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏.b.在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联. 若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点.②将多用电表拨到直流电流挡作为电流表使用,将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路.③用欧姆挡检测将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路.不能用欧姆表检测电源的情况.(2)短路故障的检测方法①将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.②用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路.。
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电 学 实 验 部 分一 读数:1 游标卡尺:数据=精确值+精度⨯位置 精确值:看游标尺的零刻线在主尺上的位置 精度:分度数mm1 有10分度(0.1mm )、20分度(0.05mm)、50分度(0.02mm )位置:从游标尺上零刻线一次标度,找游标尺上与主尺刻线对齐的位置 数据特点:游标卡尺不估读a 十分度的以mm 为单位小数点后有一位小数,末尾数字为0、1、2、3等b 二十分度的以m m为单位小数点后有两位小数,末尾数字为0、5c 五十分度的以mm 为单位小数点后有两位小数,末尾数字为0、2、4、6、82 螺旋测微器:数据=主尺数据+精度⨯螺旋尺位置 主尺数据:看螺旋尺做边缘在主尺上的位置 精度:505.0mm= 0.01mm 螺旋尺位置:看主尺轴线在螺旋尺上的位置数据特点:游标卡尺必须估读 以mm 为单位小数点后有三位小数3 电压表、电流表:数据 = 精确值+精度⨯估读位置 精确值:读取左边刻线数据 精度:最小一格所代表的数据 a 精度含1则:数据 = 精确值+精度⨯10n(n = 0、1、2、3————9) 读到精度的下一位, 末尾数字为0、1、2、3————9 a 精度含5则:数据 = 精确值+精度⨯5n(n = 0、1、2、3、4) 读到精度的本位, 末尾数字为0、1、2、3————9 a 精度含2则:数据 = 精确值+精度⨯2n(n = 0、1 ) 读到精度的本位, 末尾数字为0、1、2、3————9 4 电阻表、电阻箱读书:电阻箱:各个旋钮 读书⨯倍率,最终相加电阻表:数据 = 读书⨯倍率 5 刻度尺: 二 测量电路:物理背景:设电压表读数为U 电流表读书为I I UR =测 真真真I U R = 1 外接法:电流表处于电压表两接线柱外侧 图甲 由于真U U = 真真I I I I >+=v 得 真测R R < 当v x R R <<时,v I 趋近于零 真I I ≈,则 真测R R ≈ 适应于测量阻值小的电阻2 内接法:电流表处于电压表两接线柱内侧 如图乙 由于真真U U U U A >+= 真I I =得 真测R R > 当A R R >>x 时,A U 趋近于零 真U U ≈,则 真测R R ≈ 适应于测量阻值大的电阻总结:小电阻住小房子,用外接法;大电阻住大房子,用内接法。
3 接法的选择: a 比值比较法: 当A X X V R RR R <时,则:x R 为大电阻,住大房子,用内接法 当AX X V R RR R >时,则:x R 为小电阻,住小房子,用外接法 b 临界值判断法: 当 V A R R R >x 时,则:x R 为大电阻,住大房子,用内接法当 V A R R R x < 时,则:x R 为小电阻,住小房子,用外接法 c 试触法:电压表示数偏转不明显或者电流表示数偏转明显,则:x R 为大电阻,住大房子,用内接法 电压表示数偏转明显或者电流表示数偏转不明显,则:x R 为小电阻,住小房子,用外接法三控制电路:图甲图乙1 限流式接法:变阻器中部分有电流,滑片所在支路无电阻,变阻器一上一下接,变阻器对电阻的电流和电压起到限制和控制的作用,如图甲两种接法的电路图负载R上电压的调节范围错误!≤U≤E 0≤U≤E负载R上电流的调节范围错误!≤I≤错误!0≤I≤错误!2 分压式接法:变阻器中所有部分都有电流,滑片所在支路接了电阻,变阻器一上两下接,变阻器对电阻的电流和电压起到调节作用,如图乙,采用分压式接法滑动变阻器通常用阻值小的,注意开关S闭合前滑动变阻器的触头应移到使滑片支路分得电压为零的一端3 选择:a 探究伏安特性曲线或者要求电流电压从零开始连续可调,采用分压式接法b待测电阻值与滑动变阻器最大值相差不多或者比最大值小,采用分压式接法;限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小).c 测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大),采用分压式接法d分压式、都可以采用时,采用限流式,方便且节能e便于操作和测量,相比待测电阻变阻器电阻丝每一圈电阻值大小要合适,使电表指针偏转不可不明显也不可太过于明显四仪器的选择:(1)电流表、电压表的选择:a为了安全,不超量程:b 为了精确,不超量程前提下选择小量程,指针偏过表盘三分之一以上c 便于操作和测量,指针偏转不可不明显,也不可太过于明显 (2)滑动变阻器的选择:按照限流式和分压式的选择要求 五 测电源电动势和内阻: (一)电流表、电压表搭配1 实验原理(1)实验依据:闭合电路欧姆定律 U + Ir =E . (2)计算法处理数据:E 和r 的求解:由U + Ir =E 得错误!,解得E 、r 六组数据得三个方程组,解得三组E 、r ,求平均值 图像法处理数据:情况一:以电流I为横轴,电压U 为纵轴 U =-rI + Ea 图线纵轴截距为E ;b 图线横轴截距为I 短=\f(E,r ); c 图线的斜率表示r =|ΔUΔI情况二:以电压U 为横轴,电流I 为纵轴rr 1-E U I +=a 纵轴截距I短=E r ;b 图线与横轴交点为E ; c 图线的斜率表示r 的倒数;(4) 系统误差分析: 图甲:内接法图甲图乙r r r r v v <+=R R 测 E E r E vv<+=R R 测 内阻和电动势测量值都比真实值小,但误差比较小,因此通常选甲图图乙:外接法r R r r A >+=测 E E =测内阻测量值比真实值大,电动势测量值等于真实值,但内阻误差太大,因此通常不选乙图说明:采用内接法,由于电压表中的电流引起系统误差;采用外接法,由于电流表上的电压引起系统误差;而满足实验要求的滑动变阻器不产生系统误差,因为本实验是测电动势和内阻而不是测待测电阻的阻值,所以对于滑动变阻器的选择以便于操作、安全、满足实验要求为原则,而与内外接法无关 2 实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺. 3 基本操作(1)电流表用0.6 A的量程,电压表用3 V的量程,按实验原理图连接好电路. (2)把变阻器的滑片移到使阻值最大的一端.(3)闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1、U 1).用同样的方法再测量几组I、U 值,填入表格中. (4)断开开关,拆除电路,整理好器材. 4 总结实验数据求E 、r 的处理方法a 列多个方程组求解,再求E、r 的平均值.b 图象法处理:以路端电压U 为纵轴,干路电流I为横轴,建坐标系、描点、连线,纵轴截距为电动势E ,直线斜率k 的绝对值为内阻r. 注意事项a 为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池.b 电流不要过大,应小于0.5 A,读数要快.c 要测出不少于6组的(I,U )数据,变化范围要大些.d 若U-I 图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,内阻应根据r =|\f(ΔU,ΔI )|确定.e 电流表要内接(因为r 很小). 误差来源a 偶然误差:用图象法求E 和r 时作图不准确. b 系统误差:电压表分流. (二)电压表、电阻箱搭配(图甲)实验原理(1)实验依据:闭合电路欧姆定律 U + Ir =E . (2)计算法处理数据: E 和r 的求解:由U +r RU=E 得E R U U =+r 111、E R U U =+r 222,解得E 、r六组数据得三个方程组,解得三组E 、r ,求平均值 图像法处理数据:情况一:以U 1为横轴,R 1为纵轴得 r11r 1-=U E R a 图线纵轴截距数值为r 1;b 图线横轴截距数值为E1;c 图线的斜率表示\f(E,r )情况二:以R 1为横轴,U 1为纵轴ER E U 11r 1+=a 图线纵轴截距数值为E 1;b 图线横轴截距数值为r 1;c 图线的斜率表示Er;图甲图乙(4) 系统误差分析:r r r r v v <+=R R 测 E E r E vv<+=R R 测 内阻和电动势测量值都比真实值小 (三)电流表、电阻箱搭配(图乙) 实验原理(1)实验依据:闭合电路欧姆定律 U + Ir =E . (2)计算法处理数据:E 和r 的求解:由E I IR =+r 得E I R I =+r 111、E I R I =+r 222,解得E 、r 六组数据得三个方程组,解得三组E、r ,求平均值 图像法处理数据: 情况一:以I 1为横轴,R为纵轴得 r 1-=IE R a 图线纵轴截距数值为r ; b 图线横轴截距数值为Er; c 图线的斜率表示E情况二:以R 为横轴,I 1为纵轴得ER E I r 11+= a 图线纵轴截距数值为Er ; b 图线横轴截距数值为r ; c 图线的斜率表示E1; (4) 系统误差分析:r R r r A >+=测 E E =测内阻测量值比真实值大,电动势测量值等于真实值 (四)伏伏法用两个电压表可测得电源的电动势,电路如图12所示.测量方法为:断开S,测得V1、V2的示数分别为U1、U2,此时,E=U1+U2+U1RVr,RV为V1的内阻;再闭合S,V1的示数为U1′,此时E=U1′+\f(U1′,R V)r,解方程组可求得E、r.(五)粗测法:用一只电压表粗测电动势,直接将电压表接在电源两端,所测值近似认为是电源的电动势,此时U=ERVRV+r≈E,需满足R V≫r.六探究小灯泡伏安特性曲线:1实验原理(1)测多组小电珠的U、I的值,并绘出I-U图象;(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系.2实验器材小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0~3 V~15 V”、电流表“0~0.6 A~3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔.3 实验步骤(1)画出电路图(如实验原理图甲).(2)将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示的电路.(3)测量与记录移动滑动变阻器触头位置,测出12组左右不同的电压值U和电流值I,并将测量数据填入自己设计的表格中.(4)数据处理①在坐标纸上以U为横轴,I为纵轴,建立直角坐标系.②在坐标纸上描出各组数据所对应的点.③将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小电珠的伏安特性曲线.4 实验器材选取(1)原则:①安全;②精确;③操作方便.(2)具体要求①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流.干电池中电流一般不允许超过0.6 A.②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流.③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值.④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的错误!以上.⑤从便于操作的角度来考虑,限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器,分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器.规律方法总结1 滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较两种接法的电路图负载R上电压的调节范围错误!≤U≤E0≤U≤E负载R上电流的调节范围错误!≤I≤错误!0≤I≤\f(E,R)2(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小).(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大). 3注意事项(1)电路的连接方式:①电流表应采用外接法:因为小电珠(3.8 V,0.3A)的电阻很小,与量程为0.6 A的电流表串联时,电流表的分压影响很大.②滑动变阻器应采用分压式接法:目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化.(2)闭合开关S前,滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端,使开关闭合时小电珠的电压能从零开始变化,同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝.(3)I-U图线在U0=1.0 V左右将发生明显弯曲,故在U=1.0 V左右绘点要密,以防出现较大误差.4 误差分析(1)由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,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.七测金属电阻率(一)螺旋测微器的使用1构造:如图1所示,B为固定刻度,E为可动刻度.图1 图22 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0.01mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺.3 读数: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).如图2所示,固定刻度示数为 2.0 mm,半毫米刻度线未露出,而从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为:2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm. (二)游标卡尺1构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺卡上还有一个深度尺.(如图3所示)图32 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1mm.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,其规格见下表:刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可精确到) 109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm4 xK某一刻度线对齐的游标的格数,则记录结果表示为(x+K×精确度)mm.(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,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的电流表的读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位.(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V.(3)对于0~0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A.基本实验要求1 实验原理根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径d,计算出横截面积S,并用伏安法测出电阻Rx,即可计算出金属丝的电阻率.2 实验器材被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),滑动变阻器(50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺.3 实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d.(2)接好用伏安法测电阻的实验电路.(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量三次,求出其平均值l.(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置.(5)闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,填入记录表格内.(6)将测得的R x、l、d值,代入公式R=ρ\f(l,S)和S=错误!中,计算出金属丝的电阻率.4电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测=Ux+U A电压表分流I测=Ix+I V电阻测量值R测=错误!=R x+R A>Rx测量值大于真实值R测=\f(U测,I测)=错误!<R x测量值小于真实值适用条件R A≪R x R V≫R x1 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Rx<\r(RVRA)时,用电流表外接法;R>R V R A时,用电流表内接法.x(3)实验试探法:按图4接好电路,让电压表的一根接线柱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.图42注意事项(1)先测直径,再连电路:为了方便,测量直径应在金属丝连入电路之前测量.(2)电流表外接法:本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法.(3)电流控制:电流不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属丝温度过高,导致电阻率在实验过程中变大.3 误差分析(1)若为内接法,电流表分压.(2)若为外接法,电压表分流.(3)长度和直径的测量.实验拓展与创新电阻测量的几种方法1.伏安法电路图错误!特点:大内小外(内接法测量值偏大,测大电阻时应用内接法测量,测小电阻时应采用外接法测量)2.安安法若电流表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用. (1)如图30甲所示,当两电流表所能测得的最大电压接近时,如果已知的内阻R1,则可测得的内阻R2=错误!.(2)如图乙所示,当两电流表的满偏电压UA2≫UA1时,如果已知的内阻R1,串联一定值电阻R0后,同样可测得的电阻R2=I1(R1+R0)I2.图30 图313.伏伏法若电压表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用.(1)如图31甲所示,两电压表的满偏电流接近时,若已知的内阻R1,则可测出的内阻R2=\f(U2,U1)R1.(2)如图乙所示,两电压表的满偏电流IV1≪I V2时,若已知的内阻R1,并联一定值电阻R0后,同样可得的内阻R2=错误!.4.等效法测电阻如图32所示,先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上,读出电流表示数I;然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I,则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值.图32 图33 图345.比较法测电阻如图33所示,读得电阻箱R1的阻值及、的示数I1、I2,可得Rx=错误!. 如果考虑电流表内阻的影响,则I1(R x+RA1)=I2(R1+RA2).6.半偏法测电流表内阻电路图如图34所示步骤:(1)断开S2,闭合S1,调节R0,使的示数满偏为I g;(2)保持R0不变,闭合S2,调节电阻箱R,使的示数为\f(I g,2);(3)由上可得RA=R.特别提醒 当R 0≫R A 时,测量误差小,此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻,且测量值偏小;电源电动势应选大些的,这样表满偏时R 0才足够大,闭合S 2时总电流变化才足够小,误差才小. 八 练习使用多用电表 1 认识多用电表: a 表头:灵敏电流计G内阻:表头内部电阻(内阻小)满偏:指针指在最右边电流最大处(指针偏角最大 ) 满偏电流:满偏状态下的电流(满偏电流小)满偏电压:满偏状态下的电压 g g g R I U (满偏电压小) b 旋钮:机械调零旋钮:机械调零;只调一次多功能选择旋钮:选择测交直流电压、直流电流、电阻;选择不同功能下的倍率和量程电阻调零旋钮:选择测电阻时采用次旋钮;变化倍率重新电阻调零 c 表盘:读取电阻值:最上面的刻盘;刻度不均匀;读书从右往左增大 读取电流电压值:中间刻度盘;刻度均匀 d 表笔:红表笔插负插孔、黑表笔插正插孔、电流流向一定是红进黑出 2 电表改装: a 改装电压表:背景:电流计G 可以直接测量电压,但是量程太小不实用,会被烧毁所以要改装改装:通过串联一个分压电阻R,使得绝大部分电压被R 分担,只有很少一部分电压被G 分担,可以有效保护G且使G的指针发生偏转指示一定的电压值,利用G的表盘来显示G 与R 上的总电压(即待测电阻X R 的电压) 特点:设量程由g U 扩大n 倍至U ,则:U = ng U gn U U =当G 满偏时,由串联的电压关系得11-n g g g =-=U U U R R 故 g 1-n R R )(=新电流表内阻:g gg g n R I UR R R R V >==+=; 改装的新电压表量程越大,内阻越大,所串联的电阻R越大思考:改装电压表为什么要串联电阻?串联多大电阻?为什么要换刻度盘? b 改装电流表:背景:电流计G 可以直接测量电流,但是量程太小不实用,会被烧毁所以要改装改装:通过并联一个分流电阻R ,使得绝大部分电流从R 流过,只有很少一部分电流从G流过,可以有效保护G 且使G 的指针发生偏转指示一定的值, 利用G 的表盘来显示G 与R 中的总电流(即待测电阻X R 中的电流) 特点:设量程由g I 扩大n 倍至I,则:I = n g I gn I I =当G 满偏时,由并联的电流关系得1-n 1g g g =-=I I I R R 故 1-n g R R =新电流表内阻:g g g gg nR IU R R R RR R A <==+=;改装的新电流表量程越大,内阻越小,所并联的电阻R越小思考:改装电流表为什么要并联电阻?并联多大电阻?为什么要换刻度盘?3多用电表的应用:a 判断二极管的极性将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小指针指在右边;反之电阻示数很大指针指在左边,由此可判断出二极管的正、负极b测量电流电压c 测量电阻实验基础知识一、电流表与电压表的改装1.的电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U=Ig(Rg+R)故R=UIg-RgIgRg=(I-I g)R故R=\f(Ig R g,I-I g)改装后电表内阻RV=R g+R>R g R A=\f(RR g,R+R g)<R g2.校正(1)电压表的校正电路如图1所示,电流表的校正电路如图2所示.图1图2(2)校正的过程是:先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端,然后闭合开关,移动滑动触头,使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值,每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表)示数,并计算满刻度时的百分误差,然后加以校正.二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1.构造:如图3所示,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.图3欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.外部:接被测电阻R x.全电路电阻R总=R g+R+r+Rx.2.工作原理:闭合电路欧姆定律I=错误!.3.刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻R x=0)时,调节调零电阻R,使I=I g,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.(1)当I=I g时,Rx=0,在满偏电流I g处标为“0”.(图甲)(2)当I=0时,Rx→∞,在I=0处标为“∞”.(图乙)(3)当I=错误!时,Rx=R g+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,Rx叫中值电阻.三、多用电表(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程.(2)外形如图4所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.图4(3)多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔).四、二极管的单向导电性1.晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图5甲所示.图52.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示.3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极.基本实验要求1.实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个.2.实验步骤(1)观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程.(2)机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零.(3)将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔.(4)测量小灯泡的电压和电流①按如图6甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压.图6②按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.(5)测量定值电阻①根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度,若不指在欧姆表的“0”刻度,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处;②将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;③读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果;--④测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.规律方法总结1.多用电表使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,注意电流的实际方向应为“红入”,“黑出”.(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮.(3)由于欧姆挡表盘难以估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应挡位的倍率.(4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触表笔的金属杆.(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡.长期不用,应把表内电池取出.2.多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用.a.将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏.b.在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点.②将多用电表拨到直流电流挡作为电流表使用,将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路.③用欧姆挡检测将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路.不能用欧姆表检测电源的情况.(2)短路故障的检测方法①将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.②用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路.--。