初中电磁学实验PPT

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2018/6/15 18
将电阻一个接一个地单向连起来,然后跨接在某电 路A、B两端,这种接法称为串联接法,见图7-1。
A
R1
R2
R3
B
RX
电阻串联时,其等效总电阻为各个电阻的和.
即:
2018/6/15
R R1 R2 Rn
19
将一个个电阻直接跨接在某电路A、B的两端,这种接法称 为并联接法,见图7-2。
A
2018/6/15
B Rx
21
电阻串、并联时,其等效总电阻应按电阻串、并 联时的不同结构与其串、并联时的计算方式而得 到结果。
RA R1 R2 RB R4 R5
RA RB R3 RZ RA RB R3
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实验内容和方法
1.测量两个以上电阻串联后的结果 将两个或多个电阻串联后,用多用电表的欧姆量 程测出串联后的结果,并与理论公式计算后的结 果作比较。 2.测量两个以上电阻并联后的结果 将两个或多个电阻并联后,用多用电表的欧姆量 程测出并联后的结果,并与理论公式计算后的结 果作比较。
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(c)为通电线环周围的磁场分别状况,相当于弯曲的直导 线,产生的磁力线是对称的,但方向相反。
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(d)为通电螺线管内、外的磁场分别状况,其判断方式也是用右手螺 旋法则,而不同的此时大拇指的指向为磁力线的方向;弯曲四个 手指的指向即为电流的方向。
2018/6/15 41
2018/6/15
37
具体可见以下几种情况。
(a)为条形磁铁周围用磁力线来描述其磁场的分布状况, 即磁力线始于N极而止于S极。
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(b)为通电直导线周围的磁场分别状况,即电流的周围存在有磁场。 磁场的方向可用右手螺旋法则来判断,大拇指的指向为电流方 向;弯曲四个手指的指向即为磁力线的方向。
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53
(三)制流电路
直流电路中通常需要改变其电流的大小,则可通过 串接一个可变电阻后来实现其功能。见图9-1
A
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(四)分压电路
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(一)串联电路
串联电路是将用于电路中的各种器材间进行头、尾 相连后接于电源上。 * 通常有单刀开关的连接、 * 电流表的连接、 * 多个电阻连接后为了增大总电阻值、 * 多节干电池组合后为了提高电压值等情况下会采 用串联电路的方法。
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(二)并联电路
并联电路是将用于电路中的某些器材间进行头与 头连接及尾与尾连接。 * 通常有电压表的连接、 * 多个电阻连接后为了减小总电阻值、 * 多节干电池组合后为了增大电流值等情况下会采 用并联电路的方法。
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23
wk.baidu.com
3.测量电阻的串、并联(混联)总电阻 将多个电阻用不同的方式串、并联后,用多用电 表的欧姆量程测出串、并联后的结果,并与理论 公式计算后的结果作比较。
4.自制固定电阻或可变电阻 利用一些不同类型的短铅笔(B、HB、H型)、不 同面积的导电纸、金属箔片或不同长度的电阻丝 等,制作一些固定电阻或可变电阻。
物理实验设计与应用
二、电磁学内容
2017 年 1 月
2018/6/15
1
实验五 测量小灯泡及发光二极管的电功率
实验目的 1.了解小灯泡发光前后电阻变化情况。 2.了解小灯泡及发光二极管在不同的电压下 的电流变化特性。 3.学会测量小灯泡及发光二极管在正常工作 状态下的电功率。
2018/6/15
2
实验原理
33
RZ R1 R2
2018/6/15
34
2018/6/15
35
实验七
电流与磁场间的转换与测量
实验目的 1.了解电流产生磁场的原理。 2.了解磁场极性间的关系。 3.学会制作简易的电磁铁及了解其实际的应 用。
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36
实验原理
• 发现电与磁之间的关系可追述到几百年前,丹麦 物理学家奥斯特曾在1820年通过实验后发表了著 名的论文《电的冲突对磁针作用的一些实验》。 • 电荷之间的相互作用是通过电场发生的,那么磁 体与磁体之间的相互作用,以及电流对磁针的作 用则是通过磁场发生的,即磁体和电流的周围存 在着磁场。
2018/6/15
5
注意:
实验中,小灯泡的接线可不考虑正负;而发光二 极管在接线时应考虑其极性,即正极连接到电路 中电源的正极输出端。

不亮
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6
实验内容和方法:
一.用多用电表的欧姆量程, 测量小灯泡及发光二极 管未接入电路时的电阻。
近似于无穷大 负 、 大 、 短 约几欧—几十欧
2018/6/15
12
按照画出的实验线路图接好电路。
0
如何接线?
G
V
+ G
0 G
发光二极管
A
+ G
2018/6/15
13
实验电路图
0
接线时注意电表和 发光二极管的正负极性
G
V
+ G
0 G
A
+ G
发光二极管
2018/6/15
14
思考题
1.测量小灯泡及发光二极管的电功率除了用伏安法外,还能 用其他方法吗?请设计出不同的测量方法。 2.小灯泡及发光二极管在未接入电路时分别测出的电阻值有 什么区别? 3.测出得到小灯泡及发光二极管的伏安特性是怎样的? 4.你若感觉小灯泡与发光二极管的亮度基本相同时,测量得 到的电功率哪个会更大些? 5.若一个标有“220V 25W”的灯泡,在正常发光时,通过灯 丝的电流会有多大?此时灯丝的电阻将会多大?
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P 25 I 0.114 ( A) U 220
U 220 R 1929 .8() I 0.114
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实验六
测量与分析电阻的串、并联关系
实验目的 1.了解电阻与电阻间的串、并联阻值关系。 2.学会多用电表的使用。
3.了解固定电阻与可变电阻间的区别,并了解使用 时的不同点。 4.学习制作各种电阻,并设计一些应用的方案。
给出的器材:
已知固定电阻三个 (51欧、100欧、200欧)、 数字式多用电表、单刀双 向开关、导线 题意: 设计一个电阻串、并 联的电路,测出单刀双向 开关处于三种不同状态下 得到的三个电阻结果(约 141欧姆、118欧姆、151 欧姆)。 1.开关合向上、 2.开关合向下、 3.开关既不合向上也 不合向下,铡刀竖 起,处于中间不联 通的状态。
V
+ G
0 G + G
A
小灯
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11
三.测量发光二极管的电功率
1.用伏安法的测量原理设计出实验线路图(注意发 光二极管要正向连接)。 2.按照画出的实验线路图接好电路。 3.接通电路后,通过改变发光二极管两端的电压来 测出相应的电流和电压值(注意:发光二极管两 端的电压应小于3伏)。 4.根据表2的要求计算出发光二极管的实际电功率。
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50
实验原理
对直流电路的研究会涉及到许多方面 的内容,譬如,电的基本知识、电路中的 电阻、电流、电压、电功率等、各种测量 原理和方法、各种测量的仪器等。 在初中阶段了解并学会一些基本电表 的使用方法、一些简单的电路连接方法、 对一些基本参数的测量方法等,则对后继 学习物理知识会带来很大的帮助。
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实验原理
根据欧姆定律,经过一段电路中的电流强度I是由这段电 路两端的电压以及电路中导体的电阻来决定, 即,
U I R
但是在实际电路中,往往会有多个电阻同时存在并在电路 中起作用,所以,在这种情况下,需要分析其合成后的等 效总电阻大小。 电路中同时有几个电阻存在时,其连接的形式有多种,串 联、并联或串并联结合。
7
正 、 小 、 2018/6/15 长
二.测量小灯泡的电功率。
(1)用伏安法的测量原理设计出实验线路图。
小灯
(2)按照画出的实验线路图接好电路。
(3)接通电路后,通过改变小灯泡两端的电压来测出相应的电流和 电压值。
怎么调节小灯泡两端的电压?
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二.测量小灯泡的电功率。
(1)用伏安法的测量原理设计出实验线路图。
小灯
(2)按照画出的实验线路图接好电路。
(3)接通电路后,通过改变小灯泡两端的电压来测出相应的电流和 电压值。
怎么调节小灯泡两端的电压?
2018/6/15 9
按照画出的实验线路图接好电路。
0
如何接线?
G
V
+ G
0 G + G
A
小灯
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10
按照画出的实验线路图接好电路。
0
如何接线?
G
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常见固定电阻实样
2018/6/15
25
电阻器技术参数
标称阻值与误差 固定电阻误差等级表
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四色环电阻 五色环电阻
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R = a b * 10
e e
R = a b c * 10
4700 5% (4465 4935 )
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实验室用的可变电阻
对于研究的对象而言,正电荷从高电位的一端流向低电 位的一端,电场力对其作了功,这个功通常叫做电流的功,简 称电功。而单位时间内对研究的对象所作的功称为电功率,用 P表示,即
A P t
式中
A I 2 Rt
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3
在电路中用于计算电器电功率的常用公 式有:
P UI
1 —1
1 —2 1 —3
N
S
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43
3.制作电磁铁 在一根铁钉上用细导线几百圈,将导线 的两端接于直流电源上,即做成了一个 电磁铁,可用于吸引一些大头针、铁粉、 铁螺丝、铁螺帽等一类的物体。
2018/6/15
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根据以下图中列出的各种情况,你能分析出
磁场的方向和小磁针(红色为N)的指向吗?
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R1
A
B
R2 R3
RX 电阻并联时,其等效总电阻的倒数等于各支路电阻 的倒数和. 1 1 1 1 即:
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R
R1
R2
Rn
20
将电阻先按不同的串、并联方式组合在一起,然 后跨接在某电路A、B的两端,这种接法称为串并 联(混联)接法,见图3。
R4
R5
R3 R1 R2
2.有两个电阻器R1和R2,将其串联后的总电阻是12 欧姆,而将其并联后总电阻的12倍近似于32欧姆, 则R1和R2的电阻各为多大?
R1 =? R2 =? 12Ω
R1 R2 12
R1 R2 12 32 R1 R2
31
R1 =?
2018/6/15
R2 =?
4、8
实验题分析:
2018/6/15
提示: 1. 51欧并联200欧后再串联100欧约等于141欧。 2. 100欧并联200欧后再串联51欧约等于118欧。 3. 51欧串联100欧等于151欧。
51欧
200欧
100欧
32
思考: 一个带有均匀 电阻的圆环, 如何通过测量 电阻或电压的 方法来测出圆 环的直径?
2018/6/15
45
4.你知道磁铁为何能保持磁性? 如何使磁铁的磁性消失? 又如何恢复磁铁的磁性?
2018/6/15
46
各向异性状态的磁畴相互抵消
2018/6/15
整体对外不呈现磁性
47
测量地磁场
2018/6/15
48
电磁间的关系——简易电动机
2018/6/15
49
实验八
制流与分压电路的应用
实验目的 1.了解直流电路中测量电流和电压的基本方 法。 2.了解电表的基本使用方法。 3.学会制作一些简单的实际应用性电路。
PI R
2
U P R
2
功率的单位为焦/秒,又称为瓦特,用W 符号来表示。
2018/6/15 4
实验内容
1.通过对小灯泡及发光二极管在发光前后电阻的测 量来观察其特性的变化。 2.通过改变小灯泡及发光二极管内的电流大小来观 察其亮度变化,并由此测量出相应的电流与电压 值。 3.通过作图或计算的方式得到小灯泡及发光二极管 在不同条件下的电功率。
实验内容和方法
1.自制指南针 将一根缝衣针在条形磁铁上沿同一方向摩擦多次, 使缝衣针磁化,然后将其插入到轻质物体上,再设 法使轻质物体悬空并能自由旋转,即完成了指南针 的制作过程。 用制成的指南针检测一下地球的磁极方向,同时确 定指南针上的极性。
悬线 支架
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2.观测条形磁铁四周的磁场方向 将条形磁铁放在一张白纸上,然后在条形 磁铁四周的不同位置放置自制的指南针, 通过观察并画出各点的磁场方向。
滑动变阻器
电阻箱
2018/6/15
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各种体积较大的可变电阻(电位器)
2018/6/15
29
思考题
1.现有2千欧、4千欧、6千欧、12千欧电阻器各一个, 要得到一个3千欧的电阻结果可采用哪几种方法来 实现?
2KΩ 4KΩ
4KΩ
(1)
6KΩ
(2)
12KΩ
(3)? (4)?
2018/6/15 30
思考题
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