高中物理恒定电流电学实验小结素材新人教版选修3.doc

电学实验小结一. 知识要点：1. 电阻的测量伏安法测电阻：（1）电流表内接法和外接法的比较电流表的内接电流表的外接法电路误差原因由于电流表的内阻分压，电压表测量值偏大。由于电压表内阻的分流作用，电流表测量值偏大。测量结果 测量值偏大 测量值偏小适用条件，即大电阻即小电阻（2）伏安法测电阻中内接法与外接法的选择所谓伏安法测电阻中的内、外接法是相对电流表而言。不论内接法，还是外接法，由于电表内阻的影响，都会给测量带来误差，但合理选择接法就可以减小误差。2. 滑动变阻器的限流接法和分压接法（1）两种电路的比较 限流接法 分压接法以上两种电路都能调节负载的电压电流，但在相同条件下，它们调节的效果不同。（2）两种电路的选择 在通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，结构连接简单，因此，优先考虑以限流电流为主。 有几种情况应选用分压接法a. 要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有分压电路才能满足。b. 如果实验所提供的电压表，电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流法时，无论怎样调节，电路中实际电流（压）都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流（压），为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用分压法连接电路。c. 伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑到另一端，待测电阻上的电流（压）变化也很小，这不利于多次测量求平均值或图象法处理数据。为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值时也能大范围地调节待测电阻上的电流（压），应选择变阻器的分压接法。3. 描绘小电珠的伏安特性曲线4. 测定金属的电阻率5. 电压表和电流表（1）电流表（表头）改装成电压表原理：利用串联电路的分压作用分压电阻的计算：设电流表满编电流为，内阻为，满偏电压为，利用串联电阻的分压作用，可将电流表串一电阻，使电流表改装成电压表。若电压表的量程为U：则分压电阻：（2）电流表扩大量程原理：利用并联电阻的分流作用分流电阻的计算，将电流的量程扩大到I，要并联的电阻为 （3）把电流表改装成电压表的实验 要找到电流表的三个参数，和 用半偏法测电流表的内阻 把改装的电压表跟标准电压表进行核对6. 测定电源的电动势和内阻（1）实验原理由闭合电路欧姆定律 代入测量数据得（2）实验电路 甲 乙甲电路：因的分流作用，所测的电流小于电源的总电流，而引起实验误差，要减小误差，应满足内阻。E和r均偏小。乙电路：因的分压作用，所测得电压值小于电源的路端电压而引起实验误差，要减小误差，应满足电流表内阻，E准确，r偏大。（3）误差分析二.【典型例题】例1 闭合电路的UI图象。下图中a为电源的UI图象；b为外电阻的UI图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；a的斜率的绝对值表示内阻大小； b的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线若已知该蓄电池组的内阻为2.0，则这只定值电阻的阻值为_。现有4只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_W。解：由图象可知蓄电池的电动势为20V，由斜率关系知外电阻阻值为6。用3只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于2，因此输出功率最大为50W。例2 滑动变阻器的两种特殊接法。在电路图中，滑动变阻器有两种接法要特别引起重视：（1）下图电路中，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，到达中点位置时外电阻最大，总电流最小。所以电流表A的示数先减小后增大；可以证明：A1的示数一直减小，而A2的示数一直增大。（2）下图电路中，设路端电压U不变。当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，总电阻逐渐减小；总电流I逐渐增大；RX两端的电压逐渐增大，电流IX也逐渐增大（这是实验中常用的分压电路的原理）；滑动变阻器r左半部的电流I / 先减小后增大。例3 如图示电路中，电源电动势为，内电阻不计，电容器的电容为C，电阻，开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则通过电阻的电量为 。分析与解答：S断开时，、，电源构成闭合回路。C与并联，共。且上极板带正电，S闭合时，串后与并，跟电源构成闭合回路。C，并联，上极板带负电。 流过的电量为例4 如图示，a、b两端的电压U恒定，若c、d间接电压表，则示数为60V，若c、d间接电流表，则示数为3.0A，若c、d间接电阻，则三个电阻上消耗的电功率相等，求电阻、的值和电压U？分析与解答：cd间接电压表有：cd间接电流表，被短路有cd间接电阻 由得由，得 可得 例5 如图所示电路，电源电动势，内电阻，两平行金属板水平位置，相距，当变阻器的滑片P恰好移到中点时，一带电量的液滴刚好静止在电容器两板的正中央，此时电流表的读数为2A，已知定值电阻，求：（1）滑动变阻器阻值的