2019年高考物理二轮复习记背材料3电学实验部分学案.docx

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。电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱一、高中电学实验的基本知识：基本仪器电学实验基本方法控制电路：分压法，限流法伏安法测电阻测量电路：外接法、内接法测定金属电阻率描绘小灯泡的伏安特性曲线主要实验测定电源的电动势和内阻练习使用多用电表二、基本仪器的使用：1、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、多用电表多用电表可以用来测量电流、电压、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：(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的实验题。3、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。方式内容x限流接法 x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 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 0(电源内阻不计)分压接法调节范围较大 （2）选取原则：方式内容x限流式接法 x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 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 0(电源内阻不计)分压接法调节范围较大 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：（1）电源的选择：一般可以根据待测电阻的 或 选择符合需要的直流电源（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，电流表测量值偏大测量结果R测 Rx ，测量值偏大R测 Rx ，测量值偏小适用条件 ，大电阻 RgRA Rg电压表改装串联电阻R的计算，n= 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（1）测量原理：闭合电路的欧姆定律U=E-Ir 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 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，故一般不用此方法，除非是已知的。（2）本实验有两种 基本接线方法： A电流表直接法电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 将上式变形，有和，而一般情况下 ，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。 B电压表直接法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 .故用安箱法测电源电动势和内阻有： ， r。要求，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。（3）其他方法：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， r（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（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