高中物理电学实验PPT课件
人教版高中物理选修3-1第2章恒定电流第10节《测定电池电动势和内阻》说课ppt课件
3.教学目标
一、知识与技能 1、理解闭合电路欧姆定律内容 2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定 电源的电动势和内阻的探究过程。 3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。 4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法, 并通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣。 二、过程与方法 1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科 学思维方法。 2、学会利用图线处理数据的方法
l这个过程中各小组学生亲身体验,小组间 互评优点和不足,每个人的思维成果为小 组成员所共享,有很强的参与感和认同感, 激起了他们进一步探究的热情和兴趣,然 后请学生到前面通过大屏幕展示交流,让 学生体会设计电路的艰辛与成功。在生生 会话、师生会话的思维碰撞中,求同存异, 达成共识,分享成果与喜悦。 如果前面进 行较慢,时间较为紧张,我们就统一实验 方案,用伏安法测量。
4、 断开电键,整理好器材
四、 数据处理
方法一:公式法
改变R的阻值,从电流表和电压表中读 取两组I 、U的值,代入方程组联立求解, 多测量几次I 、U的值,算出E 、r取平均值.
Hale Waihona Puke 方法二:图象法,在坐标纸上以I为横坐标 U 为纵坐标,用测出几组
的U,I 值画出U-I 图像.
E等于U 轴截距
r等于直线的
三.说学法
高二阶段的学生已经具有较为清晰的逻 辑思维能力,通过闭合电路欧姆定律的 知识学习和小灯泡伏安特性曲线的测绘 等实验的探究,已经初步具备了测量电 源电动势和内阻的基础。但学生实验方 案设计能力和后期数据处理分析能力不 强,也给探究过程带来了一定的难度。
四.说过程
教学环节一、 创设情景 引入新课
样会更好些。
2.9《实验:测定电池的 电动势和内阻》
新教材人教版高中物理必修第三册 第11章 电路及其应用 精品教学课件
解析 正离子定向移动方向就是电流方向,负离子定向移动的反方向也是电流方 向;有正、负离子向相反方向经过同一截面时,公式 I=qt 中的 q 应是正、负离子 电荷量绝对值之和,故 I=(n1+t n2)e,电流方向由 A 指向 B,与正、负离子的 数量无关,A、B、C 错误,D 正确。
答案 D
谨防易错 电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反,但正、负离子定向移 动形成的电流方向是相同的,应用 I=qt 时,q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷 量的绝对值之和。
[试题案例] [例3] (多选)一横截面积为S的铜导线,流过的电流为I,设每单位体积的导线中有n
个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通 过导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A.nvSΔt C.IΔq t
B.nvΔt D.ISΔqt
思路点拨 计算自由电子数目有以下两条思路: (1)Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目等于Δt时间内通过导线横截面的电荷 量IΔt与自由电子电荷量q的比值。 (2)Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目等于导线vΔt长度内所含的自由电子 数。
2.电源的作用 (1)在导体A、B两端维持一定的_电__势__差___。 (2)使电路中保持__持__续____的电流。
3.常见的电源
[思考判断] (1)电源能把其他形式的能转化为电能。( √ ) (2)必须有电源,自由电荷才能在电路中移动。( × )
[观图助学]
知识点二 恒定电流
雷鸣电闪时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而 手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是因为有持续的电流流过小灯泡,电流是 怎么形成的呢?
[针对训练1] (多选)下列关于电流方向的说法中,正确的是( ) A.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向 B.电流的方向就是正电荷定向移动的方向 C.在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反 D.在电解液中,电流的方向与正离子定向移动的方向相同 解析 人们规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的 方向相反,A错误,B、D正确;金属导体中,自由电子的定向移动形成电流,故 在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,C正确。 答案 BCD
高中物理伏安法测电阻之电表的改装优秀课件
R0 Rx
A1 A2
R
2、用电压表替代电流表
例 3 使用以下器材测量一待测电阻 Rx 的阻值( 900- 1000Ω) 。 电源 E,具有一定内阻, 电动势约为 9.0V; 电压表 V1 ,量程为 1.5V,内阻 r1 = 750Ω; 电压表 V2 ,量程为 5V,内阻 r2 = 2500Ω; 电流表A ,量程为3A,内阻RA=100Ω 滑动变阻器 R最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关 K,导线假设干。 测量中要求电压表的读数不小于其量程的 1 /3。 试画出测量电阻 Rx 的一种实验电路原理图
电流表 A2 ( 量程 500μA,内阻 r2 = 750Ω) ;
电压表 V ( 量程 10V,内阻 r3 = 10kΩ) ; 电阻 r1 ( 阻值约 100Ω,作保护电阻用) ; 滑动变阻 器 r2 ( 总阻值约 50Ω) 电源 E( 电动势 1.5V,内阻很小) ; 电键 S,
解析: 此题给出了电压表和电流表,假设采用以下图所示的电路进行测量时,电压表的示 数不到量程的 1 / 20,测量值不准确,因为电表的示数没有接近量程的1/3以上。
分析:
V2 V1
X
V1 V2
√
V2 V1
√
V1 V2
X
解析: 该题目是用伏安法测未知电阻 Rx 的阻值,显然此题目给出电流表不符 合题目的要求,我们不难发现此题里面两个电压表,而且电压表的内阻都是的, 用电压表的读数除以本身的内阻就可得到通过自身的电流了,因此,我们完全 可以把电压表当电流表来使用
×
因此,用上图所示的电路不能较准确的测量 A1 的 内阻。这时候我们可以把电阻的电流 表 A2 当做电压表来使用,电流表 A2 两端的电压可以由其示数和内阻推算出来,A2 两端的电压也就是 A1 两端的电压这样就可以较准确的测量出 A1 的内阻了。
人教版教材高中物理《实验练习使用多用电表》PPT公开课课件
示数较小(正向电阻);当黑表笔接二极管“负”极,红表笔接二极管“正”
极时,电阻示数很大(反向电阻)。
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第十一章 电路及其应用
【思维脉络】
物理(必修 · 第三册 RJ)
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第十一章
电路及其应用
物理(必修 · 第三册 RJ)
课前预习反馈
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物理(必修 · 第三册 RJ)
知识点 2 多用电表的使用 1.机械调零:用小螺丝刀轻轻转动表盘下面的机械调零螺丝,使指
针处于左端__零__刻__度____位置。 2.选好正确挡位及量程:测量前一定要明确测量的物理量,然后转
动___选__择__开__关___,确定挡位并选择一个合适的量程。 3.正确接入测量电路:正确选好挡位和量程后,将红、黑表笔接入
流从红表笔流出多用电表。( × )
(5)对于多用电表盘上的刻度线,直流电流刻度线和直流电压刻度线
都是均匀的,可以共用一刻度线,电阻刻度线是不均匀的,欧姆表指针
偏转角越大,表明被测电阻越小。( √ )
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静电平衡状态 ppt课件
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7
例1:如图所示接地金属球A的半径为R,球外点电 荷的电量为Q,到球心的距离为r,该点电荷的电场 在球心的场强等于多少?
解:点电荷Q产生的场强与
感应点荷无关,所以E0
k
Q r2
A
,
R
E oE
r
Q
方向沿QO指向O
注意:E0、E ′和E合的区别,E0 由外电场决定,E ′ =E0,E合=0
与外电场相等时,导体内
导体中无电荷定向
合场强为零。自由电荷的
移动的状态,就叫静
定向移动停止 .
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电平衡状态.
4
静电平衡状态
发生静电感应的导体,当感应电荷产生的附加电场E
和原电场E0在导体内叠加为零,即E ′=E0时,自由电子 停止定向移动,这时导体所处的状态叫静电平衡状态。
-
+
-
+
- -
E′
中性的分子电离后变成带负电的自由电子和带 正电的离子,这些带电的粒子与导体尖端的电荷 异号粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的 电荷中和,这相当于导体从尖端失去电荷。这个 现象叫尖端放电。
尖端放电的原理有何应用?
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施
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四、静电屏蔽
思考:空心导体壳内的验电器箔片会张开吗?
7 高中物理选修3-1 第一章 静电场 静电现象的应用
学习目标
1.知道静电平衡现象,理解处于静电平衡状态
的导体的特点.
2.通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的
分布特点.
3.了解尖端放电和静电屏蔽现象,关注生活、
生产中的静电现象
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1
一、静电平衡状态下导体的电场
高中物理电学优秀PPT
核外电子 离原子核较远的电子容易受到外界的
作用而脱离原子
使物体带电的方法:
1、摩擦起电 演示
微观解释: 电子从一个物体转移到另一个物体上。
得到电子:带负电 失去电子:带正电
使物体带电的方法:
Байду номын сангаас
2、感应起电
演示
(1)静电感应:把电荷移近不带电的导 体,可以使导体带电的现象,叫做静电 感应.
(2)接触起电:电荷从一个物体转移到另一个物体 3、电荷守恒定律:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
三、元电荷
1、电荷量:电荷的多少,简称电量。单位:库仑 C
2、元电荷:电荷量e 1.601019C称为元电荷.
3、元电荷的值:e 1.601019C
4、电子和质子的电荷量均为e,所有带电体的电荷量 或者等于e,或者是e的整数倍.
5、比荷:带电体的电荷量与其质量的比值,
叫做比荷(q / m)
电子的比荷为:e me
带电,则以下说法中正确的是: A.导体B带负电;
a A
B a`
B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且 电荷量大小相等; C.若A不动,将B沿图中aa`分开,则两边的电荷量 大小可能不等,与如何分有关; D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量 保持不变.
BD
课堂训练
4、如图所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q 放置.用手接触B端,移去手指再移去Q, AB带何种电荷 _负__电__荷_____ .若手的接触点 改在A端,情况又如何_负__电__荷______ 。
)
1、自然界中2有、两种使电荷物(富体兰克带林命电名)的方式带电方式
高中物理课件-《电子的发现》课件2
定义:连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的 吸 光谱 收 光 产生条件:炽热的白光通过温度较白光低的气体后, 谱 再色散形成的
光谱形式:用分光镜观察时,见到连续光谱背景上 出现一些暗线(与特征谱线相对应)
(4)光谱分析
由于每种原子都有自己的特征谱线,因此可以 根据光谱来鉴别物质和确定的化学组成。这种 方法叫做光谱分析。 • 原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连 续性,所以光谱分析也可以用于探索原子的结 构。
1856-1940英国剑桥大学 实验物理学家
电子的发现~~汤姆孙
1. 测阴极射线的电荷
2. 使阴极射线在静电场中偏转
3. 测阴极射线的荷质比。从以上两实验, 汤姆生 已可明确无误地证明阴极射线是由某种带负电的微 粒组成。这种微粒是什么,汤姆生进一步对阴极射 线的荷质比进行了大量的测量。最后得到阴极射线 微粒的质荷比为10-11千克/库仑, 比氢离子的质荷 比10-8千克/库仑小千倍。
电子的发现之旅
阴极射线
伦琴发现X射线
汤姆孙发现电子
原子可以分割。
无论哪种材料作为阴极产生的粒 子质量电荷相同,说明它们是原子 的组成部分。
粒子质量小于氢原子的千分之一。
A
K
汤姆孙的原子模型:
原子是一个球体,正电荷均匀分布在整 个球体内,电子镶嵌其中。
汤姆孙的原子模型
枣糕模型
α粒子散射实验
1909~1911年,英国物
卢
理学家卢瑟福和他的助
瑟
手们进行了 粒子散射
福
实验
著名的 粒子散射实验
汤姆孙模型预言的α粒子散射实验的 结果是怎样的?
汤姆孙模型预言的α粒子散射实验的结果是怎样的?
正电荷在原子内部均匀分布, α粒子穿过原子时,由于粒子两侧 正电荷对它的斥力大部分互相抵消,使α粒子偏转的力不会很大。
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
2023新教材高中物理第十一章电路及其应用5实验:练习使用多用电表课件新人教版必修第三册
误差分析 1.电池用旧后,电源两端电压会减小,内电阻会变大,致使电阻测 量值偏大,要及时换电池。 2.欧姆表的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差。 3.由于欧姆表刻度的非线性,表头指针偏转过大或过小都会使误差 增大,因此要选用恰当挡位,使指针指中值附近。 4.读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数。
(一)多用电表的读数 典例1 用多用电表进行了几次测量,指针分别处于 a、b 的位置,如图 11.5-6 所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a 和 b 的相 应读数是多少?请填在表格中。
图 11.5-6
指针位置 a b
选择开关所处挡位
读数
直流电流100 mA ________ mA
注意事项 1.用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔与 电源的正、负极相连。 2.需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流。 选择适当的量程,使指针偏转角尽量大一些,这样测量结果相对较准。
3.测电阻时应注意的问题 (1)选挡后要进行欧姆调零。 (2)换挡后要重新进行欧姆调零。 (3)被测电阻要与电源等其他元件分离,不能用手接触表笔的金属杆。 (4)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率。 (5)使用后,要将两表笔从插孔中拔出,并将选择开关旋至“OFF”挡或 交流电压最高挡,若长期不用,应将电池取出。 (6)选择倍率时,应使指针尽可能指在中央刻度线附近。
(2)测量正向电阻。 将多用电表的选择开关旋至低倍率的电阻挡,进行欧姆调零,将黑表 笔接二极管正极,红表笔接二极管负极,把读得的数值乘以电阻挡倍率, 即为二极管的正向电阻。 (3)测量反向电阻。 将多用电表的选择开关旋至高倍率的电阻挡,进行欧姆调零,将黑表 笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,把读得的数值乘以电阻挡倍率, 即为二极管的反向电阻。
高中物理精品课件:实验九 导体电阻率的测量
1234
(4)为了检验上述的结果是否准确,该同学选择用伏安法再测一次电阻R, 实验所用器材为: 电池组(电动势3 V,内阻为1 Ω) 电流表(内阻约5 Ω) 电压表(内阻约3 kΩ) 滑动变阻器(0~5 Ω,额定电流2 A) 开关、导线若干; 则如右电路中最合适的是__A__.
铝
2.9×10-8
镍铜合金**
5.0×10-7
钨
5.3×10-8
镍铬合金***
1.0×10-6
考点二
探索创新实验
例3 某物理实验兴趣小组测定自制盐水的电阻率,在一无盖的长方体玻 璃槽中装入一定量的盐水,玻璃槽内腔的长度为40.10 cm,宽度为4.52 cm. (1)某次实验过程中,在槽中倒入适量的盐水,水面的高度为4.50 cm,用 多用电表的电阻挡粗测玻璃槽中盐水的电阻,选择开关置于“×100”挡, 发现指针如图甲所示,为较准确地测得玻璃槽中盐水的电阻,该同学接着 需要做的实验步骤是换选_×_1_0___(选填“×10”或“×1 k”)挡.
利用以上所有数据可得铜的电阻率为2.2×10-8 Ω·m.该兴趣小组参考课
本上的信息(如表所示),发现计算得到的电阻率有一些偏差,但是实验
的操作已经十分规范,测量使用的电表也已尽可能校验准确,你觉得
造成这种偏差最有可能的原因是_铜__导__线__的__温__度__过__高__.
材料
ρ/(Ω·m)
材料
实验中要求尽量减小系统误差,应保证电表在测量时 其最大读数超过量程的 12,则电压表应选择__C___,电 流表应选择__E____.(均填器材前的选项字母)请用笔画
线代替导线,完成图乙中的连线.
高中物理电学实验(上)
高中物理电学实验讲义(上)前言:既然是讲电学实验,自然都离不开电表的使用,所以,我们打破教材、教辅常规顺序,从电表的内部结构和工作原理开始,由浅入深逐节讲解近些年高考试题中涉及的电学系列实验知识要点,并将实验结论、误差的产生和控制等复杂的逻辑推理过程尽量归纳为公式、模板或口诀的形式予以简化,希望同学们烂熟于心,以便在答题时,减少不必要的思考和推导过程,提高解题效率。
另外,在每一小节单元模块后都附有近十年全国高考实验真题索引,以便于同学们对照学习或自我检查测试。
由于实验内容较多,且每节都插有大量图片内容,为了便于阅读,特将原文件分成(上)、(中)、(下)三个部分。
一、电表的改装1.电表的内部结构及工作原理我们在实验室中使用的电表,如:电流表(安培表)、电压表(伏特表)都是由量程较小的电流表(又称表头G)经过改装而来。
表头G的内部结构主要由两块永久磁铁、金属线圈、螺旋弹簧、指针和表盘等构成。
其工作原理是利用通电金属线圈在磁场中受到安培力的作用发生旋转,指针的偏角与通过的电流强度成正比。
2.表头G的三个参数之间的关系表头的三个参数是指表头线圈电阻Rg 、满偏电流Ig和满偏电压Ug。
三者的关系符合欧姆定律,即:Ig=Ug/Rg3.将小量程的表头G改装为大量程的电流表(安培表)若使扩大后的电流表量程为原来表头满偏电流的n倍(即:n=I/ Ig),则必须给表头G并联..一个小电阻R来分流多余的电流I R, 如下图。
由并联电路的特点,知:Ig*Rg=(I-Ig)*R又 n=I/ Ig所以,解得:R= Rg/(n-1)…………………公式①(必须熟记)4.将小量程的表头G改装为大量程的电压表(伏特表)若使扩大后的电压表量程为原来表头满偏电压的n倍(即:n=U/Ug),则必须给表头G 串联..一个大电阻R来分担多余的电压U R,如图:由串联电路的特点,知:U = Ug +(Ug /Rg)*R又 n=U/ Ug所以,解得:R=(n-1)Rg…………………公式②(必须熟记)以上公式①、②很重要,也很好记。
物理课件第八章 实验十 测定电源的电动势和内阻
[核心考点•互动探究]
1.[实验原理及操作] (2018·浙江杭州五校联盟诊测)在“测电 池的电动势和内阻”的实验中,测量对象为一节新的干电池.
(1)用图甲所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器,发 现电压表读数变化不明显,原因是:________________. (2)为了提高实验精度,采用图乙所示电路,提供的器材有: 量程 3 V 的电压表 V; 量程 0.6 A 的电流表 A(具有一定内阻); 定值电阻 R0(阻值未知,大约几欧姆); 滑动变阻器 R1(0 ~10 Ω); 滑动变阻器 R2(0~200 Ω); 单刀单掷开关 S1、单刀双掷开关 S2,导线若干.
解析:(1)因测一节干电池的电动势(1.5 V),故电压表选择量程 3 V;由 U I 图象可读出电动势为 1.45 V,由 E=U+Ir 可得,
r=|1.04.53-0-1.000| Ω=1.5 Ω. (2)由图 c 可知当 I1=0.15 A 时 U1=1.35 V,当 I2=0.30 A 时 U2 =1.20 V.根据 U=E-Ir 可得,1.35 V=E-0.15 A·r,1.20 V= E-0.30 A·r.解得 E=1.5 V,r=1 Ω. 答案:(1)3 V 1.5 (2)1.5 1
为理想电表)
(2)第二组同学也利用图 a 所示的实验装置测量另一节干电池, 初始时滑片 P 在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合 上电键后发现滑片 P 向左滑过一段距离 x 后电流表有读数,于 是该组同学分别作出了电压表读数 U 与 x、电流表读数 I 与 x 的关系图象,如图 c 所示,则根据图象可知,电池的电动势为 ________V,内阻为________Ω.
高中物理-第一篇 专题八 第17讲 电学实验
第17讲电学实验命题规律 1.命题角度:(1)电阻的测量;(2)描绘小电珠的伏安特性曲线;(3)测量金属的电阻率;(4)练习使用多用电表;(5)测定电源的电动势和内阻;(6)传感器的简单使用.2.常用方法:伏安法、内接法、外接法、替代法、半偏法、电桥法、公式法、图象法.考点一以测电阻为核心的实验伏安法测电阻R测=U测I测=R x+R A>R x,适合测量大电阻R测=U测I测=R x R VR x+R V<R x,适合测量小电阻描绘小电珠的伏安特性曲线(1)连接电路:用导线进行实物连接(2)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,填入自己设计的表格中(3)画出图象:画I-U图线测量金属的电阻率1.测电阻R x=UI2.测电阻率ρ,R x=ρLS,而S=πD24,R x=UI,联立得ρ=πUD24IL例1(2022·湖北省新高考联考协作体高三期末)音箱线用于连接功放与音箱,用单晶铜作音箱线,音响的音质会更清晰,因为单晶铜电阻率比普通铜低,下面是测量单晶铜电阻率的实验方案.(1)用螺旋测微器测量一单晶铜丝的直径,示数如图(a)所示,可读得单晶铜丝的直径为________ mm;(2)图(b)为实验电路,为了保证两个电表的示数从零开始变化,请画线将滑动变阻器正确接入电路;(3)电路接好后,闭合开关S,滑动变阻器触头从左移到右,发现电压表示数变化很大,电流表示数总为零,这可能是线夹P处发生______(选填“短路”或“断路”);(4)线夹P的问题解决后,闭合开关S,滑动变阻器触头移到合适位置不动,再把线夹P从a 向b移动,发现电压表示数很小且变化不大,这时应该把连接电压表负接线柱的导线改接在________,再重新把线夹P从a向b移动,读出多组电压表和电流表示数,计算电阻,把多组电阻值与接入电路长度值画成如图(c)的R-x关系图线,根据图线可知R0=______ Ω,单晶铜的电阻率为________ Ω·m(π取3,计算结果保留两位有效数字).例2(2022·全国乙卷·23)一同学探究阻值约为550 Ω的待测电阻R x在0~5 mA范围内的伏安特性.可用器材有:电压表(量程为3 V,内阻很大),电流表(量程为1 mA,内阻为300 Ω),电源E(电动势约为4 V,内阻不计),滑动变阻器R(最大阻值可选10 Ω或1.5 kΩ),定值电阻R0(阻值可选75 Ω或150 Ω),开关S,导线若干.(1)要求通过R x的电流可在0~5 mA范围内连续可调,将图(a)所示的器材符号连线,画出实验电路的原理图;(2)实验时,图(a)中的R应选最大阻值为__________(填“10 Ω”或“1.5 kΩ”)的滑动变阻器,R0应选阻值为________(填“75 Ω”或“150 Ω”)的定值电阻;(3)测量多组数据可得R x的伏安特性曲线.若在某次测量中,电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示,则此时R x两端的电压为__________ V,流过R x的电流为__________ mA,此组数据得到的R x的阻值为__________ Ω(保留3位有效数字).考点二以闭合电路欧姆定律为核心的实验练习使用多用电表1.原理:闭合电路欧姆定律,I=ER x+R内(其中R内=R g+R+r,I与R x 成一一对应关系)2.中值电阻R中=R g+R+r3.红、黑表笔短接,欧姆调零,I g=ER g+R+r4.电流方向:“红进黑出”测定电源的电动势和内阻伏安法1.原理:U=E-Ir2.误差来源:电压表的分流3.误差分析:E测<E真,r测<r真(r测=R V·rR V+r)伏安法1.原理:U=E-Ir2.误差来源:电流表的分压3.误差分析:E测=E真,r测>r真(r测=r+R A)伏阻法1.原理:E=U+UR r2.关系式:1U=rE·1R+1E3.误差分析:E测<E真,r测<r真(r测=R V·rR V+r)安阻法1.原理:E=IR+Ir2.关系式:1I=1E·R+rE或R=E·1I-r3.误差分析:E测=E真,r测>r真(r测=r+R A)例3(2022·广东肇庆市二模)某同学用以下器材组装一简易欧姆表.毫安表A(量程0~50 mA)电阻箱R(阻值0~999.9 Ω)学生电源(输出电压0~16 V)红、黑表笔各一只导线若干实验步骤如下:(1)用导线将毫安表A、电阻箱R、学生电源串联起来,两只表笔一只接毫安表的负极,一只接学生电源负极,为使电流从黑色表笔流出,和毫安表相连的表笔应为________(选填“红”或“黑”)表笔;(2)将学生电源的电压调至2 V,电阻箱调到100.0 Ω,将两表笔短接,发现毫安表指针向右偏转,调节电阻箱阻值,当阻值为35.0 Ω时,发现毫安表恰好满偏,此时电路中的总电阻为________ Ω;(结果保留一位小数)(3)断开两表笔,他在毫安表0刻度处标记“∞”,“50 mA”刻度处标记“0”,并在其他刻度处标上正确阻值成为一个简易欧姆表,则25 mA处应标记________ Ω;(结果保留一位小数)(4)将学生电源的电压调至6 V,将两表笔短接,调节电阻箱直到毫安表满偏,此时该欧姆表的倍率为________(选填“×2”“×3”或“×10”),将一未知电阻接入两表笔之间,发现毫安表指在25 mA处,该电阻的阻值为________ Ω(结果保留一位小数).例4(2022·山东济南市一模)某实验小组利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻,实验器材如下:干电池一节(电动势约为1.5 V,内阻约为0.5 Ω);电压表V(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ);电流表A(量程为0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω);滑动变阻器(最大阻值为20 Ω);开关、导线若干.(1)实验电路图选择______(选填“甲”或“乙”).(2)用笔画线代替导线,将图中的器材连成实验电路.(3)完成实验后,某同学利用图象分析由电表内阻引起的实验误差.在下列选项中,实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图象;虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的U-I图象.本次实验分析误差的U-I图象是________.(4)为减小电表内阻引起的实验误差,在电表量程不变的情况下,可以采取的措施是________.A.换用内阻更小的电流表B.换用内阻更大的电流表C.换用内阻更小的电压表D.换用内阻更大的电压表例5(2022·黑龙江省哈师大附中高三期末)某探究小组采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻时,发现量程为0~3 V的电压表出现故障不能正常使用,实验台上有一个量程为0~500 μA、内阻R g=200 Ω的灵敏电流计和一个电阻箱R(0~9 999 Ω).(1)为了把灵敏电流计改装成量程为0~3 V的电压表继续实验,电阻箱R应调至______ Ω.(2)请用笔画线代替导线完成图乙的实物电路连接.(3)探究小组中一个同学用灵敏电流计和电阻箱设计了如图丙所示的实验电路,同样测出了干电池的电动势和内阻.①多次调节电阻箱,记录灵敏电流计的示数I和电阻箱的阻值R,干电池的电动势和内阻分别用E 和r 表示,则1I和R 的关系式为________________.②然后以1I 为纵坐标,以R 为横坐标,作出了1I -R 图线为一直线,如图丁所示,测得直线在纵轴上的截距b =144,直线的斜率k =57,则该干电池的电动势E =________ V ,内阻r =________ Ω.考点三 创新型实验1.测量电阻创新方案对比安安法如果已知的内阻R 1,则可测得的内阻R 2=I 1R 1I 2串联一定值电阻R 0后,同样可测得的内阻R 2=I 1(R 1+R 0)I 2伏伏法两电表的满偏电流接近时,若已知的内阻R 1,则可测出的内阻R 2=U 2U 1R 1并联一定值电阻R 0后,同样可得的内阻R 2=U 2U 1R 1+U 1R 0替代法单刀双掷开关分别与1、2相接,调节电阻箱R 1,保证电流表两次读数相等,则R 1的读数即等于待测电阻的阻值 半偏法测量电流表内阻闭合S 1,断开S 2,调节R 1使G 表满偏;再闭合S 2,只调节R 2,使G 表半偏(R 1≫R 2),则R 2=R 测,R 测<R 真测量电压表内阻使R 2=0,闭合S ,调节R 1使V 表满偏;只调节R 2使V 表半偏(R V ≫R 1),则R 2=R 测,R 测>R 真电桥法调节电阻箱R3,当A、B两点的电势相等时,R 1和R3两端的电压相等,设为U1,同时R2和R x两端的电压也相等,设为U2,根据欧姆定律有:U1R1=U2R2,U1R3=U2R x.由以上两式解得:R1·R x=R2·R3,这就是电桥平衡的条件,由该平衡条件可求出被测电阻R x的阻值2.传感器的应用例6(2022·江苏连云港市高三期末)某同学用如图甲所示的电路测量未知电阻R x的阻值.已知电源电动势约为4.5 V,内阻约为1.5 Ω,电压表满偏电压为3 V,定值电阻R0=3.5 Ω,电阻箱R最大阻值为99.9 Ω.电阻R/Ω 1.0 2.0 4.0 6.08.010.0电压U/V0.75 1.28 2.00 2.45 2.76 3.00(1)将S2接1,闭合开关S1前,该同学首先将电阻箱的阻值调到最大,这样操作是________(选填“正确”或“错误”)的;(2)多次改变电阻箱R的阻值,得到对应电压表的示数U如表格所示,请根据实验数据在图乙中作出U-R关系图象;(3)断开S 1,将S 2接2,再闭合S 1,电压表示数为1.60 V ,利用(2)中测绘的U -R 图象可得R x =________ Ω,考虑到电压表为非理想电表,则R x 测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”).例7 (2022·山东卷·14)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验.实验器材:干电池E (电动势1.5 V ,内阻未知); 电流表A 1(量程10 mA ,内阻为90 Ω); 电流表A 2(量程30 mA ,内阻为30 Ω); 定值电阻R 0(阻值为150 Ω); 滑动变阻器R (最大阻值为100 Ω); 待测电阻R x ; 开关S ,导线若干. 测量电路如图所示.(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R 的滑片调到阻值最大一端.将定值电阻R 0接入电路;闭合开关,调节滑片位置.使电流表指针指在满刻度的12处.该同学选用的电流表为________(选填“A 1”或“A 2”);若不考虑电池内阻.此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________ Ω.(2)断开开关,保持滑片的位置不变.用R x 替换R 0,闭合开关后,电流表指针指在满刻度的35处,则R x 的测量值为________ Ω.(3)本实验中未考虑电池内阻,对R x 的测量值________(选填“有”或“无”)影响.1.(2022·甘肃张掖市高三期末)已知电流计G 的量程约为几毫安,内阻很小,现要将其量程扩大为原来的3倍,某同学设计如图所示的电路图, 实验室提供了以下器材:A .电源(E 1=3 V)B .电源(E 2=15 V)C.滑动变阻器R1(阻值为0~1 kΩ)D.滑动变阻器R2(阻值为0~15 kΩ)E.电阻箱F.开关、导线.(1)电源应选________,滑动变阻器应选________.(均填器材前所对应的字母)(2)改装步骤如下,请将步骤补充完整:①按电路图连接各器材,把滑动变阻器的滑片调至最________(选填“左”或“右”)端;②将开关S2断开,S1闭合;③调节滑动变阻器的滑片,使电流计G满偏;④保持________不变,再闭合开关S2,把电阻箱调到适当值,使电流计________;⑤不再改变电阻箱的阻值,保持电流计G和电阻箱并联,撤去其他电路,即可将电流计G的量程扩大为原来的3倍.2.(2022·福建龙岩市三模)为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值R随光的照度I的变化而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为lx).(1)某光敏电阻在不同照度下的阻值R如下表所示,根据表中的数据,请在图甲的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并判断光敏电阻的阻值R与照度I是否成反比关系.答________(填“是”或“否”).照度I/lx0.20.40.60.8 1.0 1.2阻值R/kΩ 5.8 3.7 2.7 2.3 2.0 1.8(2)图乙为街道路灯自动控制电路,利用直流电源E为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电.为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在________(填“AB”或“CD”)之间.(3)已知线圈的电阻为140 Ω,直流电源E的电动势E=36 V,内阻忽略不计.当线圈中的电流大于10 mA时,继电器的衔铁将被吸合,滑动变阻器R′的阻值应调为________ Ω,才能使天色渐暗、照度低于1.0 lx时点亮路灯.(4)使用一段时间后发现,路灯在天色更亮时就已点亮了,为了使路灯能按设计要求点亮和熄灭,变阻器R′的阻值应适当调________(选填“大”或“小”)些.。
电学实验高中物理
电学实验高中物理说到电学实验,大家的第一反应是不是都是那些绕绕绕的电线、闪闪亮的电灯泡,或者一堆看不懂的仪器?电学这玩意儿,说白了就是研究电是怎么来的,怎么流的,怎么跑的。
但问题来了,电这么“调皮”,咱咋能搞清楚它的奥秘呢?这时候就得靠实验了。
你想,电学实验可不是什么高深的“黑魔法”,就像是咱们平时玩游戏一样,有些规则你得摸索,有些技巧你得掌握。
别看实验过程中一堆电线、一堆仪器,弄不好电流给你整一个“触电”小惊喜,但其实它背后的原理,简直跟咱小时候做的“秘密基地”差不多,就是你小心点,不管什么电,都是有规律的,摸清了它,反而很有趣。
电学实验,基本上就是在搞清楚电是怎么“跑”的,电流的方向、电压的变化、甚至是电阻的影响。
你要知道,电流就像一条河流,电压就是这条河的水位高低,而电阻嘛,就好比是河道的宽窄,宽的地方水流轻松,窄的地方水流就会被卡住。
所以说,电学实验,首先就得弄明白这些基础的东西,不然一开始就是“盲人摸象”——什么都不明白。
最基本的实验,比如串联和并联,真心就是电学的“基础功”。
你看啊,串联电路就像是排队进超市,一个一个走,电流只有一个“通道”。
而并联电路呢,就是一大群人各走各的,不同的电器可以各自接收不同的电流,别看这两个电路看起来差不多,但效果大有不同。
然后,再来说说欧姆定律——电学中最经典的定律之一。
它就像是电学实验的“口碑王”,不管你做什么实验,最后都得回归到欧姆定律上。
别看这个名字那么高大上,实际上它说的就是“电流、电压和电阻之间的关系”。
你可以把它想象成三个人玩接力赛跑,电流是跑步的速度,电压是起跑的助力,而电阻呢,就是你跑道上的小石头,石头越多,跑得就越慢。
所以,电压越大,电流越大,电阻越大,电流就会越小。
听起来是不是很简单?可一做实验,你才会知道,这其中的“玄机”多着呢。
比如你拿电池和灯泡做实验,电池电压高,灯泡亮得像个小太阳;电池电压低了,灯泡就黯淡了,这就是电压和电流之间的直接关系。
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主题
要求
会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标
卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花
实验 计时器或电磁打点计时器,弹簧秤、电流 表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电
阻箱、温度计(选修3-3)等。(共13个)
刻度尺(毫米刻度尺)
尺 螺旋测微器(千分尺)
注需意:需要估读游的标仪卡器尺:在常用的测量仪器中, 刻要度尺、螺旋测秒微表器、电流表、电压表、天平、 弹读簧秤、温度计电等流读表数时都需要估读。不因要为估最读 终数的读表数要以有电效压数表字的形式给出,而有效数 字位仪器的 置最一后 致一,位在数实多字际用为 操电估 作表计 中数 ,字 究, 竟应 估和 读误到差哪所一在位 数分字,应由测量电仪阻器箱的精度(即最小分度值) 和类实验误差要求弹两簧个秤因素共同决定。
若当时使用的是该表的0-15V量程,那么电压表度数又为多少? 最小格0.5V ,不估读,为6.3V或12.5V
若当时使用的是该表的0-0.6A量程,那么电流表度数又为多
少? 最小格0.02V ,不估读,为0.25V或0.50V
1
2
1
2
0
5
10
30
0.2 0.4
0
V
15
0
A 0.6
三、电表的读数
3、万用表
一、长度测量工具的读数
3、螺旋测微器(千分尺)的读数 注意:螺旋测微器精度为0.01mm,要估读,以 毫米为单位读到小数点后三位,如果出现以米 或者厘米为单位的读数,先以毫米为单位读一 次,然后换算(移小数点)。
公式:读数=固定刻度+可动刻度×精度
一、长度测量工具的读数
3、螺旋测微器(千分尺)的读数
三、电表的读数
3、万用表
四、电阻箱的读数
五、滑动变阻器
控制电路(滑动变阻器的接法)的选择
比较项目
限流式接法
分压式接法
电路
电压调节 的范围
电流调节 的范围
电能损耗
电路连接
EIR
电源负担轻
简便
E(IR+Iap) 电源负担重 复杂
六、滑动变阻器的选择与连接
调节电路选择----变阻器分压、限流接 ★选法择规则——限流接法
公式:t= 短针读数(t1)+长针读数(t2)。
三、电表的读数
1、电流表的读数
★读数方法: (1)先看量程大小 (2)再看最小分格 (3)后看指针位置
三、电表的读数
2、电压表的读数
★读数方法: (1)先看量程大小 (2)再看最小分格 (3)后看指针位置
三、电表的读数
电流表和电压表的读数 ★读数规则:一般估读到电表最小分格的1/2以下。
其它 天平
温度计
刻度尺(毫米刻度尺)
尺 螺旋测微器(千分尺)
需 读 数表 仪 器
游标卡尺 秒表 电流表 电压表
多用电表
不要估读
分
电阻箱
类
弹簧秤
其它 天平
温度计
一、长度测量工具的读数
1、米尺(刻度尺)的读数
1、注意点:以毫米为单位读到小数点后1位, 如果出现以米或者厘米为单位的读数,先以 毫米为单位读一次,然后换算(移小数点)。
2、主要读纸带,单摆摆长。
一、长度测量工具的读数
1、米尺(刻度尺)的读数
a点读数 b点读数 c点读数 d点读数
mm mm mm
ab= 0.82 cm ac= 1.89 cm
mm ad= 3.29 cm
ab= 0.82 cm bc= 1.70 cm cd= 1.40 cm
一、长度测量工具的读数
2、游标卡尺的读数
(1)如果最小分格为0.1A、0.01A等,要向下估读 一位。 如1.05A、1.005A等
(2)如果最小分格为0.5A、0.02A等,读在所在位 不估读。 如1.4A、1.02A等
(3)电阻箱不估读----指针指到固定值。
三、电表的读数
电流表和电压表的读数练习
例:如图是电压表的刻度盘。
若当时使用的是该表的0-3V量程,那么电压表读数为多少? 最小格0.1V ,需估读,为1.25V或2.50V
20
15
(6.702mm~6.704mm均正确)
一、长度测量工具的读数
读数练习
1.
mm
2.
mm
3.
mm
4.
mm
二、秒表的读数
秒表
注意:机械秒表的长针是秒针,转一周是30s 因为机械表采用的齿轮传动,指针不可能停留 在两小格之间;所以不能估读出比0.1s更短的 时间。位于秒表上部中间的小圆圈里面的短针 是分针,短针走一周是15min,每小格为30s。 以秒为单位读到小数点后一位。
高中物理电学实验
(读数 选择 应用)
高中物理实验仪器的考查重点
电学实验
基本仪器的读数
主线:测电阻
分类:测定值电阻 测电表电阻 测灯泡电阻 测电源内阻
电表的选择与接法 滑动变阻器的接法 电表的改装 测定金属的电阻
描绘小灯泡的伏安特性曲线
测量电源的电动势和内阻
高考动态:仪器的使用是实验考核的基础内容。 无《论普是通实高验等设学计校,招还生是全原国理统分一析考,试往往都涉及基 本仪器的使用,所以一些基本仪器的原理、使用 方法、注意事项和读数等—,—在考近试几大年纲的》高考试题 中不断出现P1,4—长表度3和单电位学制量及的实测验量要及求相关仪器的 使用是出题最频繁的知识点。
(1)电阻上电压读数范围较小。 (2)选用总阻与被测电阻阻值相近的变阻器。 ★选择规则——分压接法 (1)电阻上电压读数范围大----在0~U之间。 (2)选用总阻比被测电阻阻值小得多的变阻器。
●要求电压从零开始读数,或要求读数范围尽量大 ●所提供的实验仪器,电表量程不够。 ● 变阻器总阻远小于被测电阻或与之串联电阻阻值 ★ 两种接法均适用时,选用限流接法。
电流表内外接法的选择与连接
比较项目
电流表内接法
电流表外接法
电路
误差来源 测量结果
电流表的分压 R测=U/I>Rx 偏大
电压表的分流 R测=U/I<Rx 偏小
适用条件
七、电表的选择与连接
总结---设计电路方法
1、选择变阻器接法---与待测电阻相差小:限流接法 比待测电阻小得多:分压接法
2、选择伏特表方法---与电源电动势比较 安全且指针偏角至少过1/3量程
3、选择安培表方法---估算电路中最大电流 安全且指针偏角至少过1/3量程
一、长度测量工具的读数
【读数公式】
测量值=固定刻度示数+固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的 位置的示数×0.01mm
【经验之谈】
1)看半刻度是否漏出,固定刻度上的刻度值是以mm为单位; 2)可动刻度要估读,小数点后应保留三位有效数字。
05
25 测量值=6.5+20.3×0.01mm =6.703mm