很全很实用高中物理电学实验总结.ppt

高中物理电学实验 考情分析 一 高考分析电学实验占据着相当重要的地位 考试大纲要求的实验有19个 其中10 17个均为电学实验 可见高考实验在电学中的地位非同一般 根据我对高考试卷的分析 题型总结如下 1 关于电阻测量 几乎年年考 其中伏安法测电阻最多 涉及到选表 设计电路 连实物图 误差分析以及描绘各种电性曲线等 2 测电源电动势和内阻 容易考查 涉及到选表 设计电路 误差分析 曲线分析等 3 改装电表 教难 基本上不单独考查 结合在1 2中考查 涉及到计算 4 电子仪器的使用 13年考查多用电表和示波器的读数和使用5 传感器及探究性电路设计 近几年出现较频繁 要学会读题 正确分析 主讲部分 1 电表及电表的改装2 测量电源电动势机器内阻 主要分析原理 图像及误差 总结解题方法 一 电表 电表的改装 1 灵敏电流表G 1 三个主要参数 内阻Rg 电流表线圈的电阻 大约几欧到几十欧 满偏电流Ig 指针批转到最大刻度时的电流 大约几十微安到几毫安 满偏电压Ug 电流表通过Ig时两端的电压 大约零点几伏 2 三个参数间的关系 由欧姆定律可知Ug IgRg注意 电表就是电阻 2 电压表 1 电压表的改装电流表G的电压量程Ug IgRg 当改装成量程为U的电压表时 应串联一个电阻R分去多余的电压U Ug 电阻R叫分压电阻 2 电压表的内阻 Rv Rg R I 3 电流表的改装电流表G的电压量程Ug IgRg 当改装成量程为I的电流表时 应并联一个电阻R分去多余的电流I Ig 电阻R叫分流电阻 2 电流表的内阻 RA Rg R R Rg 4 电流表改装成欧姆表 原理 闭合电路的欧姆定律 如图所示 当红 黑表笔短接时 调节R 使电流表的指针达到满偏电流 此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零 这时有 当两表笔间接入电阻Rx时 电流表的电流为 当Rx改变时 Ix随着改变 将电流表表盘上Ix处标上对应的Rx值 就构成了欧姆表 中值电阻 欧姆表的内阻即为中值电阻R中 R内 R Rg r因Ix与Rx不是线性关系 欧姆表表盘刻度不均匀 4 使用万用电表欧姆挡测电阻时 测量前应检查指针是否停在 刻度线的 处 每一次换档位 都要重新进行一次 欧姆调零 在外电路 电流是从黑表笔流经被测电阻到红表笔的 测量时 若指针偏转很小 靠近 附近 应换倍率较大的档位再测 以上做法正确的是 A B C D 实验目的 1 掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法 2 学会用U I图线处理数据的方法 测定电源的电动势和内阻 实验原理 闭合电路欧姆定律 E U Ir 通过改变多次滑动变阻器的阻值 外电阻 测出相应的外电压 伏特表读数 电流 安培表读数 利用解方程的办法或图象法求得电动势和内阻 实验数据处理 1 代数法 从而计算出 实验数据处理 2 图像法 根据 E U Ir U E Ir I U A B 电动势E 短路电流 纵坐标可以不从0开始 电源的伏安特性曲线 斜率k绝对值 r 误差分析 1 本实验中 存在的系统误差是由于电压表的分流引起 测量值 真实值 2 由U I图线可知 该实验的测量结果将导致电源的电动势E和内阻r都偏小 实验初步变形 为什么实验不使用右图的电路测量 想一想 假设是理想电表 两个电路图是一样的 对于内阻比较大的电源 使用右图 误差分析 1 本实验中 存在的系统误差是由于电流表的分压引起 测量值 真实值 2 由U I图线可知 该实验的测量结果将导致电源的内阻r偏大 但电动势E测 E真 训练题1 09安徽21 II分 用右图所示电路 测定一节干电池的电动势和内阻 电池的内阻较小 为了防止在调节滑动变阻器时造成短路 电路中用一个定值R0起保护作用 除电池 开关和导线外 可供使用的实验器材还有 a 电流表 量程0 6A 3A b 电压表 量程3V 15V c 定值电阻 阻值1 额定功率5W d 定值电阻 阻值10 额定功率10W e 滑动变阻器 阻值范围0 10 额定电流2A f 滑动变阻器 阻值范围0 100 额定电流1A 那么 要正确完成实验 电压表的量程应选择 V 电流表的量程应选择 A R0应选择 的定值电阻 R应选择阻值范围是 的滑动变阻器 引起该实验系统误差的主要原因是 还有其他方法测电源的电动势和内阻吗 想一想 训练题2 09北京21 某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池 该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r 但是从实验室只借到一个开关 一个电阻箱 最大阻值为999 9 可当标准电阻用 一只电流表 量程Ig 0 6A 内阻rg 0 1 和若干导线 请根据测定电动势E和内电阻r的要求 设计图4中器件的连接方式 画线把它们连接起来 实验高级变形 1 利用电阻箱和电流表测电源电动势和内阻 接通开关 逐次改变电阻箱的阻值R 读出与R对应的电流表的示数I 并作记录 当电阻箱的阻值R 2 6 时 其对应的电流表的示数如图5所示 处理实验数据时 首先计算出每个电流值I的倒数 再制作坐标图 如图6所示 图中已标注出了的几个与测量对应的坐标点 请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6上 在图6上把描绘出的坐标点连成图线 根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E V 内电阻r 截距的绝对值 r 2 斜率k E 还有其他方法测电源的电动势和内阻吗 想一想 2 利用电阻箱和电压表测电源电动势和内阻 V 1 1 斜率k r E 截距 1 E 3 用电流表和定值电阻代替电压表来测定电动势和内阻 训练题4 09海南14 图l是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图 图中S为开关 R为滑动变阻器 固定电阻Rl和A1内阻之和为l0000 比r和滑动变阻器的总电阻都大得多 A2为理想电流表 按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线 在闭合开关S前 将滑动变阻器的滑动端c移动至 填 a端 中央 或 b端 闭合开关S 移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置 读出电流表A1和A2的示数I1和I2 多次改变滑动端c的位置 得到的数据为 在图3所示的坐标纸上以I1为纵坐标 I2为横坐标画出所对应的I1 I2曲线 利用所得曲线求得电源的电动势E V 内阻r 保留两位小数 该电路中电源输出的短路电流Im A 4 用电压表和定值电阻代替电流表来测定电动势和内阻 训练题 09重庆22 硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件 某同学用下图所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系 图中R0为已知定值电阻 电压表视为理想电压表 请根据上左图用笔画线代替导线将上右图中的实验器材连接成实验电路 若电压表V2的读数为U0 则I 实验一 用一定强度的光照射硅光电池 调节滑动变阻器 通过测量到