高二物理《几个重要的电学实验》(.ppt

几个重要的电学实验 【例1】如图所示为用伏安法测量一个定 值电阻阻值的实验所需的器材实物图, 器材规 格如下: 待测电阻Rx(约100) 直流毫安表(量程010mA, 内阻50) 直流电压表(量程03V, 内阻5k) 直流电源(输出电压4V, 内阻不计) 滑动变阻器(阻值范围015, 允许最大 电流1A) 电键1个, 导线若干条. 实物连接问题 根据器材的规格和实验要求, 在本题 的实物图上连线. 根据器材的规格和实验要求, 在本题 的实物图上连线. 2012年下学期制作 08 湖南长郡卫星远程学校 2用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲 线的电路，请将实物图连线成为实验电路 。微安表A(量程200A，内阻约200)； 电压表V(量程3V，内阻约10K)； 电阻R(阻值约20k)； 滑动变阻器R(最大阻值50额定电流1A) 电池组E(电动势3V内阻不计)； 开关S及导线若干。 R A V S - + E R0 湖南长郡卫星远程学校 2012年下学期制作 08 R A V S - + E R0 2012年下学期制作 08 湖南长郡卫星远程学校 n实验一、描绘伏安特性曲线 【例题2：为了研究一个“2.5V，0.1W”的小灯泡的 伏安特性，现有蓄电池一组，电键一个，导线若 干，其他可供选择的器材如下： n A量程为 03A，内阻为 0.025 的电流表； n B量程为 00.6A，内阻为 0.2的电流表； n C量程为 0l00mA，内阻为 5 的电流表； n D量程为 03V，内阻为 10K 的电压表； n E量程为 015V，内阻为 50k 的电压表； n F05 的滑动变阻器，额定电流为1A。 n （1）要正确地完成这个实验， n 电流表应选 ， n 电压表应选 (填代号)。 n （2）画出电路原理图： C D 2012年下学期制作 08 湖南长郡卫星远程学校 【变式题】要描绘某电学元件（最大电流不超过6 mA ，最大电压不超过7 V）的伏安特性曲线，设计电路 如图，图中定值电阻R为1 k，用于限流；电流表 量程为10 m，内阻约为5 ；电压表（未画出） 量程为10 ，内阻约为10 k；电源电动势E为12 ，内阻不计。 实验时有两个滑动变阻器可供选择： a.阻值0-200，额定电流0.3A b. 阻值0-20，额定电流0.5A 本实验应选用的滑动变阻器是_(填”a”或 ”b”) 正确接线后，测得数据如下表： 一、实验目的:学会使用螺旋测微器 测微小长度； 巩固电阻定律和伏安法测 电阻. 二、实验原理:根据部分电路欧姆定 律R=U/I测金属丝电阻； 根据电阻定律 R=L/S求电阻率. 实验二、测金属的电阻率 三、实验步骤 1. 用螺旋测微器三次测量导线不同位置 的直径取平均值D，求横截面积S=D2/4. 2. 将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂 直, 用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝 长度, 测三次, 求出平均值L. 思考：为什么要用精确度如此之高的螺旋测 微器测金属丝的直径；而金属丝长度却可以 用米尺来测量? 3. 根据所选测量仪器 和选择电路的原则画好电 路图, 然后依电路图按顺 序接好实物线，并将滑动 变阻器的阻值调到最大. A V R K 思考 (1)本实验为什么要采用电流表外接法? (2)本实验为什么要采用滑动变阻器的 限流式接法? 4. 检查线路无误后闭合电键, 调 节滑动变阻器读出几组I、U值, 分别 计算电阻R再求平均值, 设计表格把多 次测量的D、L、U、I记下来. 5. 由实验表中数据计算得出待测 金属丝的电阻率平均值. 6. 整理器材. 【例3】如图所示, P 是一根表面均匀地镀有 很薄的发热电阻膜的长 陶瓷管; (其长度L为50cm左右, 直径D为 10cm左右). 膜的电阻率为, 管的两端有导 电箍M、N, 现给你米尺, 电压表V, 电流表 A, 电源E, 滑动变阻器R, 开关S和若干导线, 请设计一个测定膜层厚度d的实验方案. 测量薄膜导体的材料 N P (1)实验中应测量的物理量: _. (2)在下面的虚线框内画出测量电路图. (3)计算膜层厚度的公式是: _. L、D、U、I V AR SE M NP 1. 实验目的: 测定电源电动势和内阻. 2. 实验原理: 由闭合电路的欧姆 定律 U=E-Ir 可得: V A 实验三、测定电源电动势和内阻. 3. 测电源电动势和内阻实验注意事 项及误差分析 (1)重要注意事项 应使用内阻大些(用过一段时间)的干电 池; 在实验中不要将I调得过大; 每次读完U和I 的数据后应立即断开电源, 以免干电池在大电 流放电时使得E和r明显变化. 在画U-I图象时, 要使较多的点落在这条 直线上或使各点对称分布在直线的两侧, 而不 要顾及个别离开较远的点, 以减小偶然误差. 干电池内阻较小时, U变化较小, 此时坐 标图中数据点将呈现如图(甲)所示状况, 即下部 大面积空间得不到利用. 为此, 可使坐标不从零 开始, 如图(乙)所示, 把坐标的比例放大, 可使结 果的误差减小些. 此时图线与横轴交点不表示短 路电流. 另外, 计算内阻要在直线上任取两个相 距较远的点, 用 计算出电池的内阻r. 0.2 0.4 0.6 I/A 1.5 1.0 0.5 U/V 0.2 0.4 0.6 I/A 1.5 1.4 1.2 1.0 U/V (甲)(乙) (2)实验误差的来源与分析 每次读完电表示数没有立即断开电源, 造成E和r变化. 测量电路存在系统误差, I真=I测+IV中, 未考虑电压表的分流. 用图象法求E和r时, 由于作图不准确 造成的偶然误差. 例4.现有一阻值为10.0的定值电 阻、一个开关、若干根导线和一个电压 表, 该电压表表盘上有刻度但无刻度值, 要求设计一个能测定某电源内阻的实验 方案(已知电压表内阻很大, 电压表量程大 于电源电动势, 电源内阻约为几欧). 要求: 利用无标度的电表测电源的内阻 湖南长郡卫星远程学校 2012年下学期制作 08 (1)画出实验电路图. (2)简要写出完成接线后的实验步骤. (3)写出用测得的量计算电源内阻的 表达式r=_. V S E r 湖南长郡卫星远程学校 2012年下学期制作 08 5为了测定一个“6.3V，1W”的小电珠正常发光时的电阻 ，实验室提供了下列实验器材： A电流表0.6A，0.2 B毫安表200mA，0.5 C电压表10V，1k