物理电学实验复习.doc

1 高三物理电学实验复****第一部分基本实验仪器的使用 1 .滑动变阻器分压式、限流于接法选取(1) 基本电路(2 )电路的对比调节范围限流式电路分压式电路电压调节范围 URR UR x x?? 0→ U 电流调节范围 xxR URR U?? 0→ xR U 说明: U为电源端电压, R为滑动变阻器最大电阻, Rx 为待测电阻阻值。(3) 判断方法①待测电阻 Rx>R ,须用分压式接法,此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。②要求负载上电压或电流变化范围大,且从零开始连续可调, (或要求测多组数据)须用分压式接法。③采用限流电路时,电路中的最小电流(电压)仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流(电压)时,应采用变阻器的分压式接法。④待测电阻 Rx< 滑动变阻器电阻 R 或相差不大,并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调,可用限流式接法。⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法,因为限流式接法总功率较小 2 .多用电表如何使用:准备工作-机械调零。若是测电阻,先要进行欧姆调零。读数应该乘以倍率。每换一个倍率,都要重新机械调零。第二部分:定值电阻的测量方法 1 、欧姆表测量。最直接测电阻的仪表。但是一般用欧姆表测量只能进行粗测,为下一步的测量提供一个参考依据。用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻。 2 、替代法。替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要 2 有电阻箱)。用“伏安法”测电阻一般有电流表外接与电流表内接两种线路,因为电流表及电压表本身并非理想电表,这两种线路都存在误差;另一种情况是实验只提供一只电流表或电流表本身读数不准, 这时我们可以考虑在保证电表读数不变的前提下,用一定值电阻(电阻箱)替换待测电阻,完成实验并提高测量准确性: 例 1:在某校开展的科技活动中, 为了要测出一个未知电阻的阻值 R,现有如下器材:读数不准的电流表 A、定值电 R 0、电阻箱 R 1、滑动变阻器 R 2、单刀单掷开关 S 1、单刀双掷开关 S 2、电源和导线。( 1)画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。( 2)写出主要的实验操作步骤解析:( 1)实验电路如右图所示。( 2)①将 S 2与 Rx 相接,记下电流表指针所指位置②将 S 2与 R 1相接,保持 R 2不变,调节 R 1的阻值, 使电流表的指针在原位置上,记下 R 1的值,则 Rx = R 1。3 、伏安法。伏安法的测量依据是欧姆定律(包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律),需要的基本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表时,可以用标准电阻(电阻箱或给一个定值电阻)代替;当电表的内阻已知时,根据欧姆定律 I=U/R 电压表同时可以当电流表使用,同样电流表也可以当电压表用。 (1)基本电路(2)电路的对比连接方式误差来源测量值与真实值关系适用范围外接法电压表分流电流表的读数大于流过待测的电流,故:R测<R 真测小电阻内接法电流表分压电压表读数大于待测电阻两端的电压,故: R测<R 真测大电阻 3 (3)判断方法.①直接比较法:当待测电阻 Rx 较小且远小于电压表内阻 Rv 时,应选用外接法;当待测电阻 Rx 较大且远大于电流表内阻 R A时,应选用内接法。②临界值法:当待测电阻 R x< VARR 时,视 Rx 为小电阻,应选用外接法;当 R x> VARR 时, 视 Rx 为大电阻,应选用内接法;当 R x= VARR 时,两种接法均可。③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示数的变化。若电流表示数变化大,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Δ I/I和Δ U/U )。(口决: ”内大外小”,即内接法适合测大电阻结果偏大,外接法适合测小电阻测量结果也偏小) 4、伏安法拓展: 某些问题中,因实验器材不具备(缺电流表或电压表) ,或因实验条件限制,或因实验精度不允许而不能用“伏安法”。这时我们就得依据问题的具体条件和要求重新选择实验原理,用“伏安法”的替代形式——“比较法”来设计实验方案(1) 利用已知内阻的电压表例题: 用以下器材测量一待测电阻 Rx 的阻值( 900 ~ 1000 Ω): 电源 E,具有一定内阻,电动势约为 ; 电压表 V1 ,量程为 ,内阻 r1= 750 Ω; 电压表 V2 ,量程为 5V ,内阻 r2= 2500 Ω; 滑线变阻器 R,最大阻值约为 100 Ω; 单刀单掷开关 K,导