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1、物理记背资料集（物理记背资料集（3） 电学实验部分电学实验部分 完成如下部分的填空，并自做一个多用电表的实验题。 一、高中电学实验的基本知识：高中电学实验的基本知识： 二、基本仪器的使用：二、基本仪器的使用： 1、电流表、电压表、电流表、电压表 电流表用来测量电路中的电流强度， 电压表用来测量电路中两点之间的电压， 使用时注 意： （1）机械调零：在不通电时，指针应指在 的位置。 （2）选择适当量程 ： 估算电路中的电流和电压，指针应转到满偏刻度的 以上， 若无法估算电路中的电流和电压，则应先选用 的量程，再逐步减小量程。 （3）正确接入电路：电流表应 在电路中，电压表应 在电路中，两种 表都
2、应使电流从 线柱流入， 线柱流出。所有电表都遵循“红进黑出”（电流从红所有电表都遵循“红进黑出”（电流从红 色的接线柱流进电表，从黑色的接线柱流出电表）的接线规则。色的接线柱流进电表，从黑色的接线柱流出电表）的接线规则。 （4）正确读数 ： 读数时视线要通过指针并跟刻度盘 。根据所选量程的最小分 度值，正确读出 数字和单位。 （5）注意内阻：电流表和电压表一方面作为测量仪器使用，同时又是被测 电路中的一个电阻， 实验中没有特别要求时， 一般不考虑它们内阻对电路的影响， 但在有些测量中，不能忽视它们的内阻对被测电路的影响，如伏安法测电阻 等。 2、多用电表、多用电表 多用电表可以用来测量电流、电
3、压、电阻等，并且每一种测量都有几个量 程。上半部为 ，表盘上有电流、电压、电阻等各种量 程的刻度；下半部为 ，它的四周刻着各种测量项目 和量程。另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和表笔 的插孔。测电阻是依据 定律；测电流和电压是依 据串联和并联电路特点及 定律。在右图中写出各 部分的名称。 欧姆表内部电路如图所示，R 为调零电阻，红黑表笔接触， 进行欧姆表调零时，表头指针指在 ，根据闭 合电路欧姆定律有 ，当红、 黑表笔间接有 电 学 实 验 基本仪器 电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱 控制电路：分压法，限流法 伏安法测电阻测量电路：外接法、内接法 主要实验 测定金属电阻率
4、描绘小灯泡的伏安特性曲线 测定电源的电动势和内阻 练习使用多用电表 基本方法 未知电阻 Rx时，有 ， 故每一个未知电阻都对应一个电流值 I， 我们在刻 度盘上直接算出与 I 对应的 Rx的值， 所测电阻的值即可从表盘刻度直接读出；当 Rx=R内 =Rg+R+r 时，I= ，指针半偏，所以欧姆表内阻等于中值电阻 R中。 使用欧姆挡五注意 ：使用欧姆挡五注意 ： (1)指针指在大于表盘 小于表盘 位置附近即中间区域 ； (2)选挡（换挡）接着 调零 ； (3)待测电阻与电路、电源要 ； (4)读数 之后要乘以 得到电阻阻值；(5)用完后，选择开关要置于 或 完成如下部分的填空，并自做一个测量电阻
5、的实验题。 3、滑动变阻器、滑动变阻器 （1）滑动变阻器在电路中主要是控制被测电路中的电流、电压。 （2）选取原则： A、要求负载上电压或电流变化范围大，且从零开始连续可调，须用 接法。 B、滑动变阻器总电阻 R 是负载电阻 Rx的 倍时须用分压式接法，滑动变 阻器总电阻 R 是负载电阻 Rx的 倍时须用限流式接法。滑动变阻器总电阻 R 是负载电阻 Rx的 1-2 倍时两种接法都可以，没有特殊要求优先选用限流式接法，因为限流 电路结构简单，总功率较小。滑动变阻器总电阻 R 是负载电阻 Rx的 10 倍以上时两种接法都 C、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
6、 额定电流（电压）时，应采用变阻器的 接法。 （3）两种接法的实物图： A、限流接法 B、分压接法 4、仪器选择、仪器选择： （1）电源的选择：一般可以根据待测电阻的 或 选择符合需 方式内容 限流接法 分压接法 对比 说明 两种接法电 路图 串、 并联关系 不同 负载R0上电 压调节范围 X X R E E RR 0E (电源内阻不计) 分压 接法调节 范围较大 负载R0上电 流调节范围 XX EE RRR 0 X E R (电源内阻不计) 分压 接法调节 范围较大 方式内容限流式接法 分压式接法 对比说明 两种接法电路图 串、 并联关系 不同 负载 R0上电压调节范围 x x R E E
7、RR 0E (电源内阻不计) 分压接法调 节范围较大 负载 R0上电流调节范围 xx EE RRR 0 x E R (电源内阻不计) 分压接法调 节范围较大 x x x x 要的直流电源 （2）电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据 待测电流的最大电流选择电流表 ； 选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大，一般 应使指针超过满偏刻度的 ，以减小读数的相对误差，提高精确度. （3）变阻器的选择 ： 所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流， 以确保变阻器的安全 ； 为满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选 用电阻较小而额定
8、电流较大的变阻器，在限流式接法中，变阻器的阻值不能太小 完成如下部分的填空，并自做一个测量金属丝电阻率的实验题。 三、伏安法测电阻测量电路：外接法、内接法三、伏安法测电阻测量电路：外接法、内接法 特别提醒:在 RV、RA均不知的情况下,可采用试触法.如图下图所示,分别将 a 端与 b、 c 接触, 如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分 流作用大,应采用 ;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明 显,说明电流表分压作用大,应采用 . （四）电路设计的基本规则：（四）电路设计的基本规则： 正确地选择仪器和设计电路的问题， 有一定的灵活性， 解决时应掌握和遵循一些基本的 原则，
9、即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面 因素综合考虑，灵活运用。 1、正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 2、安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要 注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。 3、方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 4、精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 （五）主要实验：（五）主要实验： 1、测定金属的电阻率、测定金属的电阻率 （1）测量原理：电阻率计算公式 = ， （
10、2）各个量的测量：R 的测量：伏安法测电阻（请在右边方框 中画出实验电路图） ；L 用 测量；d 用 测量。 （3）要注意的事项： A、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，必须采用电流表的 接法； B、实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金 属丝、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路） ，然后再把电压表 在待测金属 丝的两端； C、 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， 比较项目电流表内接法电流表外接法 电路 误差原因 由于电流表内阻的分压作用，电压表 测量值偏大 由于电压表内阻的分流作用， 电流表测量值
11、偏大 测量结果 R测 Rx ，测量值偏大 U I R测 Rx ，测量值偏小 U I 适用条件 ，大电阻 RgRA Rg 电压表改装串联电阻 R 的计算，n= (1)(1) g gggg gggg UR UU RRRRnR II RU 是 电流表改装并联电阻 R 的计算 ，n= 是 【练习】如图是一个多量程多用电表的简化电路图，电流、电 压和电阻的测量都各有两个量程（或分度值）不同的档位。1、 2 两 个档位为电流表档位，其中的大量程是小量程的 10 倍。 （1）关于此多用表，下列说法正确的是 A当转换开关 S 旋到位置 4 时，是电阻档 B当转换开关 S 旋到位置 6 时，是电压档 C当转换开
12、关 S 旋到 5 的量程比旋到 6 的量程大 DA 表笔为红表笔，B 表笔为黑表笔 （2） 已知表头 G 的满偏电流为 100A， 内阻为 990， 图中的电源 E 的电动势均为 3.5V， 当把转换开关 S 旋到位置 4，在 AB 之间接 3500 电阻时，表头 G 刚好半偏，该测量过程 操作的顺序和步骤都正确无误，则 R1= ，R2= 。 4、测定电源的电动势和内阻、测定电源的电动势和内阻 （1）测量原理：闭合电路的欧姆定律 U=E-Ir （2）本实验有两种 基本接线方法： A电流表直接法 B电压表直接法 （3）其他方法： 1 1 1 ggg g g g I RR RR I IIn I 电
13、压表的直接法误差分析： 如左图所示，电流表是测量的通过虚线框部分的电流，电压表实际测量 的是虚线框部分的“路端电压” ，则对这个虚线框（等效电源） ，有 E 测 r 测 将上式变形，有和，而一般情况E r r E V 1 1 测 r r r r V 1 1 测 下 ，故用电压表的直接法测电源电动势和内阻的误差一般极小。 电流表的直接法误差分析： 如图左图所示，电压表实际测量的是虚线框部分的路端电压，电流表是 测量的通过该部分的电流，则虚线框（等效电源）电动势 E测和内阻 r测有 E 测 r 测 由上述分析可看出，用电流表的直接法测电源电动势和内阻时，要求 ，但实际上很接近 r 甚至大于 r，故
14、一般不用此方法，除非是已r A r A r 知的。 安箱法误差分析 如左图所示，电流表是测量的通过虚线框部分的电流，由电阻箱计算的 是虚线框部分“外电阻” ，则对这个虚线框（等效电源） ，有 .E 测 r 测 故用安箱法测电源电动势和内阻有： ， r。要求，E测Er测rrA 但实际上很接近 r 甚至大于 r，故一般不用此方法，除非是已知的。 A r A r 伏箱法误差分析 如左图所示，电压表是测量的虚线框部分的路端电压，由电阻箱计算的 是虚线部分的“外电阻” ，则对这个虚线框（等效电源） ，有 故 E， rE 测 r 测 E测r测 （4）注意事项 A为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻 些
15、（选用已使用过一段 时间的干电池） ； B电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势 E 会明显下降，内阻 r 会明显增大， 故长时间放电不宜超过 0.3 A，短时间放电不宜超过 0.6 A，因此，实验中不要将 I 调 得 ，读电表 ，每次读完后应 ； （5）数据处理 方法一测出不少于 6 组 I、U 数据，且变化范围要尽量大些，用方程组求解，要将测 出的 I、U 数据中， 第 1 和第 4 为一组， 第 2 和第 5 为一组， 第 3 和第 6 为一组， 分别解出 E、r 值再求平均值； 方法二画出 U-I 图，要让尽可能多的点落在图线上，不能落在图线上的， 直线两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑；这样，就可使偶然误差得到部分抵消， 从而提高精确度。 在 U-I 图上， 电动势取 ， 内阻取 。 用 r= 计算电源的内阻 r 时，要在直线上任取两个相距 的两个点。 方法三在安箱法、伏箱法处理图象时要化曲为直.写出安箱法的线性图像表达 式 ；伏箱法的线性图像表达式 。