高二物理《几个重要的电学实验》(课件).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.,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。,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： A量程为 03A，内阻为 0.025 的电流表； B量程为 00.6A，内阻为 0.2的电流表； C量程为 0l00mA，内阻为 5 的电流表； D量程为 03V，内阻为 10K 的电压表； E量程为 015V，内阻为 50k 的电压表； F05 的滑动变阻器，额定电流为1A。 （1）要正确地完成这个实验， 电流表应选 ， 电压表应选 (填代号)。 （2）画出电路原理图：,C,D,【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.,(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,(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,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:,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.,(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,(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=_.,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 D电压表15V，1.5k E电源6V，