高中物理电学实验

1、电学实验1、电压表与电流表的估读规则：电压表、电流表分度值是0.1的估读一位，分度值是0.2、0.5的不能估读下一位，可以估读0.1、0.3、0.5。电表的选择：在不超过电表量程的条件下，选择量程较小的电表（以便测量时示数能在满刻度的2/3左右）。欧姆表测量尽量使用这一范围刻度。2、测定金属丝电阻率实验原理：用毫米刻度尺测一段金属丝的长度l，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏安法测导线的电阻R，由，所以金属丝的电阻率实验步骤：（1）用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d.（2）依照电路图用导线将器材连好，将滑动变阻器的阻值调至最大.（3）用毫米刻度尺测量接入电路中

2、的被测金属导线的长度，即有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.（4）电路经检查确认无误后，闭合电键S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流值和电压值，记入记录表格内;断开电键S，求出导线电阻R的平均值.（5）将测得的R、l、d值代入电阻率计算公式，计算出金属导线的电阻率.（6）拆去实验线路，整理好实验器材.3、描绘小灯泡伏安特性曲线次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310注意事项(1)电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法(2)滑动变阻器应采用分压式接

3、法：本实验要作出UI图象，要求测出多组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压式接法记忆口诀：电路连接是关键，先串后并把线连,滑动变阻要分压，A表外接减误差,电压从零开始调，UI坐标连曲线,连好曲线细研究，得出规律记心间4、电流表内接法外接法(内大外小)电流表内接法电流表外接法RAVRAV误差来源电流表分压电压表分流结果：内大外小R测>R真偏大R测<R真偏小适用条件RXRARVRX临界条件RVRX=RXRARVRX>RXRA或RX<RVRARVRX<RXRA或RX>RVRA试触法RVA电流表示数变化明显（分流作用强）电压表示数变化明显（分压作用强）5

4、、滑动变阻器的分压接法与限流接法滑动变阻器限流接法滑动变阻器分压接法RLR0RLR0负载RL调节范围：分压调节范围大RLRL+R0EULEERL+R0ILERL0ULE0ILERL功耗串联总电阻大，功耗小并联总电阻小，功耗大适用条件1.不要求电流电压从0调节2.当RL接近R0时，R0调节作用明显3.当分压接法使R0过载时4.从节能方面考虑且接法简单1.要求电流或电压要求从0开始2.当RLR0，UL与R0接入部分线性关系好，便于调节测量。3.当限流接法使用电器会过载时6、电阻测量的方法归类（1）欧姆表测量：用欧姆表测量只能进行粗测，为下一步的测量提供一个参考依据。（2）替代法：替代法测量电阻精度

5、高，不需要计算，方法简单，需要有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。说明：在此实验中的等效性表现在开关换位后电流表的示数相同，即当电阻箱的阻值为r时，对电路的阻碍作用与未知电阻等效，所以未知电阻Rx的阻值等于r。替代法是一种简捷而准确度很高的测量电阻的方法，此方法没有系统误差，只要电阻箱和电流表的精度足够高，测量误差就可以忽略。RxAR0（3）伏安法：伏安法的测量依据是欧姆定律（包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律），需要的基本测量仪器是电压表和电流表，当只有一个电表时，可以用标准电阻（电阻箱或给一个定值电阻）代替；当电表的内阻已知时，根据欧姆定律I=U/RV，电压表同时可以当电流表

6、使用，同样根据U=IRA，电流表也可以当电压表用。（4）比例法：+R型，+R型R2R1V2V1 R1R2A1A2如果有可以作为标准的已知电阻的电表，可以采用比例法测电表的电阻。用比例法测电表内阻时，两个电流表一般是并联（据并联分流原理），两个电压表一般是串联（据串联分压原理）。惠斯通电桥：当电流计中无电流时，R1R0=R2RX，或RX=R0R2R1R1R0RXR2G（5）半偏法（专门用于测电表）。半偏法是上面比例法的一个特例，测电流表内阻和测电压表内阻都可以用半值法，电路图如图所示。GL AL VL电流表实验时先断开支路开关S，闭合S，调整滑动变阻器R01（限流法连接），使电流表A满度（即指针

7、指满刻度处）；再闭合S，调整电阻箱R1，使电流表A的指针恰好指到半满度处，读出此时电阻箱的阻值R，则电流表A的电阻rA=R。（测量结果偏小）改进方法:电路改进如图，闭合电键S1，调整R2的阻值，使电流表指针转到满刻度Ig，记下电流表A的示数Ig。再闭合电键S2，调整电阻箱R，同时调整R ，使电流表A的示数保持Ig不变，使电流表G指针偏转到下好是满刻度的一半，即Ig/2。则电流表G的内阻Rg=R'¢乙图实验时先闭合开关S及S，调整滑动变阻器R02（分压法连接），使电压表V满度；再断开S，调整电阻箱R2，使电压表V的指针恰好指到半满度处，读出此时电阻箱的阻值R，则电压表

8、V的电阻rV=R。（测量结果偏大）7、伏安法测电源电动势和内阻AV E测I短U0BA CBAE真E测I短IU0 (1)内接法，实测得到AB线，由于电压表分流IV，使电流表所测的电流I测小于电源的输出电流I真，U趋近于零时，IV也趋于零，因此I短不需要修正；而I真=I测+IV，而IV=URV，修正为AC线，可以看出E测E真。由r=EI得：r测r真。AVE测UBAI短0E测I真U0I短ABC(2)外接法，实测得到AB线，由于电流表的分压作用，有U真=U测+UA，即U真=U测+IRA，这样在U-I图线上对应每个I，应加上一修正值U=IRA，由于RA很小，所以在I很小时，U趋于零，E测不需要修正，可以

9、看出，E测=E真，由r=EI，得r测r真。外接法要求RAr，但是一般电池内阻很小，很难满足这一条件，因此实验中一般不采用这种方法等效替代法图甲将虚线框内的电压表和电池看做一整体，内接法实际上测的是这个整体的电动势和总内阻。当外电路（虚线框外）断开时，路端电压等于电动势数值，由于电压表的影响，此时的“电动势”实际上是电压表两端电压，由于RVr，所以二者近似相等，但略小于电动势；此时的总内阻是电压表内阻与电池内阻并联的总和，则r测r真，内接法要求RVr，一般的电压表内阻较大，因此实验中一般采用内接法。图乙将虚线框内的电流表和电池看做一整体，外接法测的是这个整体的电动势和内阻。当外电路断路时，路端电

10、压等于电动势数值。测的内阻实际上是电流表与电池内阻串联的总内阻。所以E测=E真，r测r真，外接法要求RAr，但是一般电池内阻很小，很难满足这一条件，因此实验中一般不采用这种方法。8、电表的改装与校准表头工作原理：电流通过线框产生的力矩跟游丝的扭转力矩相等,则2BI（a/2）b=k。BIS=k。BS对一个一定的电表来说是定值,这就是说指针的旋转角度跟电流成正比，这样刻度就均匀了。（1）半偏法测电表内阻GL AL VL（2）表头参数内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。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。

11、关系式 Ug=Ig·RgIgRgGUg（3）改装成电流表改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R分流，电阻R叫分流电阻。RIgRgGI校准：将改装的电流表与标准电流表串联（4）改装成电压表改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R分压，电阻R叫分压电阻。IgRgGUgUR校准：将改装的电压表与标准电压表并联9、多用电表欧姆挡RE r欧姆调零+红表笔黑表笔机械调零E r待测电阻+R红表笔黑表笔Rx机械调零:使用前先查看指针是否指在左端电阻为无穷大的位置，如不是，则要用螺钉旋具慢慢地调节定位螺钉使指针正确定位.量程选择:扳动选择开关到合适的量程上，尽可能使正式测量时指针停留在中间位置附近，也就是要尽可能利用中这一范围内，以减少测量误差.欧姆调零:短接两表笔，调整欧姆档的调零旋钮，使指针指在零欧姆处，注意每改变一次量程，就要重新调零一次.数据读取:数据读取时，一要注意到欧姆刻度不是均匀的，不然估读会