高考物理 第四课时 电学实验基础导与练复习课件.ppt

2012高三物理复习课件 导与练福建 第7章第四课时电学实验基础 1 理解电学实验中电流表内 外接法中的误差分析和电路选择方法 2 理解滑动变阻器在电路中的分压式接法和限流式接法的特点和选择方法 3 知道怎样选择实验仪器 会连接实物图 一 电学实验仪器的选择1 电流表 电压表的选择 对于电表 量程首先要达到测量的范围 电流表或电压表量程要大于等于所测量的最大值 同时量程又不能太大 务必使指针有较大偏转 一般要大于满偏度的1 3 以减小读数带来的误差 2 滑动变阻器的选择 滑动变阻器在电路中主要是起调节电压或电流的作用 其额定电流不能小于实验电路中最大电流 同时根据电路类型来选择 如果接成限流电路 往往选择与待测电阻阻值相当的滑动变阻器 如果接成分压电路 往往需要选择阻值较小的滑动变阻器 3 电源或保护电阻也要根据实验原理进行判断 二 电路的选择1 电流表的内 外接法根据电流表和待测电阻相对于电压表的位置 分为电流表外接法和电流表内接法 分别如图 甲 和 乙 所示 简称外接法和内接法 3 试触法 不知道电流表和电压表的大约阻值 也不知待测电阻阻值大约是多少时采用此法 电路如图所示 分别将导线a端与b c点接触 如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显 说明电压表分流作用大 应采用内接法 如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显 说明电流表分压作用大 应采用外接法 2 滑动变阻器的分压 限流接法为了改变待测电阻两端的电压 或通过的电流 常把滑动变阻器与电源连接作为供电控制电路 滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式 如图 甲 乙 所示 分别叫限流式接法和分压式接法 1 滑动变阻器的限流式接法 如图 甲 rx为待测电阻 r为滑动变阻器的总电阻 电路连接特点 它的接线方式是电源 滑动变阻器与待测电阻三者串联 对待测电阻供电电压的最大调节范围 2 滑动变阻器的分压式接法 如图 乙 电路连接特点 接线方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路 而待测电阻与滑动变阻器的一部分电阻并联 对待测电阻供电电压的调节范围是 0 e 不计电源内阻 该电路优点是电压调节范围宽 但该电路较为复杂 操作也复杂 耗能也较大 一般适用于用小阻值滑动变阻器测量大阻值电阻 几种使用分压式接法的情况 要求负载上电压或电流变化范围大 且从零开始连续可调 须用分压式接法 待测电阻rx远大于滑动变阻器总电阻r时 须用分压式接法 采用限流式接法时 电路不能安全工作 如电路中的最小电流 电压 仍超过电流表 电压表 的量程或超过用电器的额定电流 电压 时 应采用分压式接法 其余情况用限流式接法 三 电路图的连接1 基本方法 1 画出实验电路图 2 分析各元件连接方式 明确电流表与电压表的量程 3 画线连接各元件 连线方式应是单线连接 连线顺序应先画串联电路 再画并联电路 2 注意事项 1 连接电表应注意量程选用正确 正 负接线柱不要接错 2 各导线都应接在接线柱上 不应在导线中间出现分叉 3 对于滑动变阻器的连接 要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻 在接线时要特别注意不能将线接到滑片上 例1 在 测定金属的电阻率 的实验中 已知金属丝的电阻大约为4 现在需要用伏安法精确测出金属丝的电阻 在用伏安法测定金属丝的电阻时 除被测的电阻丝外 还有如下供选择的实验器材 直流电源e 电动势约4 5v 内阻很小 电流表a1 量程0 0 6a 内阻约为0 125 电流表a2 量程0 3 0a 内阻约为0 025 电压表v1 量程0 3v 内阻约为3k 电压表v2 量程0 15v 内阻约为5k 滑动变阻器r1 最大阻值200 滑动变阻器r2 最大阻值10 开关 导线等 1 在可供选择的器材中 电流表选 电压表选 变阻器选 2 根据所选的器材 在虚线框中画出实验电路图 解析 1 电动势约为4 5v 待测电阻的电流最大约为1 1a a2量程太大 故电流表选a1 待测电阻的电压不超过2 4v 所以电压表选v1即可 所以电流表选a1 电压表选v1 因为电流可达0 6a 电路电阻约在7 8 左右 而待测电阻约4 左右 滑动变阻器在4 以上即可 故选r2 2 电阻较小 用电流表外接法 限流式接法已能安全测量 所以为外接 限流电路 如图所示 答案 见解析 例2 某实验小组要描绘一个标有 3 8v 1w 的小灯泡rl的电流随电压变化情况 要求每隔0 2v测一组实验数据 测量误差尽可能小 所供选择的器材除了导线和开关外 还有以下一些器材可供选择 a 电压表v1 量程5v 内阻约为5k b 电压表v2 量程15v 内阻约为15k c 直流电源e 电动势4 5v 内阻不计 d 电流表a1 量程250ma 内阻约为2 e 电流表a2 量程500ma 内阻约为1 f 滑动变阻器r1 阻值0 10 g 滑动变阻器r2 阻值0 200 1 为了调节方便 使测量的准确度较高 应选用电压表为 电流表为 滑动变阻器为 填写仪器符号 2 请你为该实验小组设计电路图 并在图中标出器材的符号 画在虚线框中 3 该小组按实验要求设计出正确电路图并正确连线后 合上开关 慢慢增大小灯泡的电压 发现刚开始时两电表均有读数 但小灯泡不会发光 请简要分析原因 例3 某课题研究小组 收集了数码相机 手机等用旧了的各种类型的电池 及从废旧收音机上拆下的电阻 电容 电感线圈 现从这些材料中选取两个待测元件 一是电阻r0 约为2k 二是手机中常用的锂电池 电动势e标称值为3 7v 允许最大放电电流为100ma 在操作台上还准备了如下实验器材 a 电压表v1 量程4v 电阻rv1约为4 0k b 电压表v2 量程6v 电阻rv2约为6 0k c 电流表a1 量程100ma 电阻ra1约为5 d 电流表a2 量程2ma 电阻ra2约为50 e 滑动变阻器r1 0 50 额定电流1a f 滑动变阻器r2 0 999 9 额定电流50ma g 开关s一只 导线若干 1 为了测定电阻r0的阻值 请帮助他们选择实验需要的仪器是 电压表 电流表 滑动变阻器 2 请在虚线框中画出你设计的实验电路 解析 1 电源e 3 7v 电压表可选v1 电流最大为100ma 电流表选a1 r0约2k 左右 是一个大电阻 由此可确定用r1接成分压电路且电流表a1内接 2 电路如图所示 答案 见解析 2010年福建理综 如图所示是一些准备用来测量待测电阻rx阻值的实验器材 器材及其规格列表如下 为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差 实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半 而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化 请用实线代替导线 在所给的实验器材图中选择若干合适的器材 连成满足要求的测量rx阻值的电路 答案 如图所示 测控导航 1 2010年福建上杭一中月考 如图所示 同一未知电阻rx用 甲 乙 两种电路测量 图 甲 中两表的读数分别为3v 4ma 图 乙 中两表的读数分别为4v 3 9ma 可知rx的真实值最接近 d a 比1000 略小b 比1000 略大c 比750 略小d 比750 略大解析 两种情况中电压变化大 说明电流表分压要考虑 需要电压准确 故电流表外接 即应当用 甲 电路测量 计算得750 电流表外接测量值比真实值小 故真实值略大 2 如图所示的是伏安法测电阻的部分电路 开关先后接通a和b时 观察电压表和电流表示数的变化 那么 a a 若电压表示数有显著变化 测量r的值时 s应接ab 若电压表示数有显著变化 测量r的值时 s应接bc 若电流表示数有显著变化 测量r的值时 s应接ad 若电流表示数无显著变化 测量r的值时 s应接b解析 电压表示数变化大 说明电流表分压影响大 需要电压准确 放在a处 电流表示数变化大 说明电压表分流影响大 需要电流准确 放在b处 3 用伏安法测定一个电阻 阻值约为10欧 额定功率为2瓦 可供选用的仪器设备有 电源两种 干电池1节 其电动势为1 5v蓄电池1组 其电动势为6 0v电压表两只 v1量程0 6v 内阻6千欧v2量程0 15v 内阻15千欧电流表两只 a1量程0 0 2a 内阻0 5欧a2量程0 0 6a 内阻0 1欧滑动变阻器一个 0 10欧开关 导线等 要求 选取规格合适的仪表器件 在虚线框中画出正确的电路图 4 2010年三明市第一学期普通高中期末考试 用伏安法可较精确地测量电阻的阻值 已知待测电阻丝的阻值约为5 实验设计要求 能多测几组数据 且测量结果尽量准确 现备有以下器材 a 电池组 3v 内阻不计 b 电流表 0 3a 内阻约0 0125 c 电流表 0 0 6a 内阻约0 125 d 电压表 0 3v 内阻约4k e 电压表 0 15v 内阻约15k f 滑动变阻器 0 10 允许最大电流1a g 滑动变阻器 0 1000 允许最大电流0 3a h 开关 导线 1 除了选用器材a h外 还必须选用 填写字母序号 2 在虚线框内画出测量电路图 解析 电源3v 电压表可选d 电阻5 左右 电流最大约0 6a左右 电流表可选c 且用外接法 若选滑动变阻器f用限流接法 电阻上电压约在1v 3v范围内 可以测多组数据 故限流即可 如图 答案 见解析 5 2010年福建省龙岩第一次质检 某同学进行测量电阻r的阻值的实验 他先用多用电表进行粗测 其阻值大约为30k 左右 然后用伏安法进行较精确的测量 现已选定滑动变阻器