高三电学实验复习题.doc

1、电学根底实验指导一、实验器材的选择原那么：仪器的选择首先应考虑平安,其次是误差,最后是耗电.1、平安性原那么：通过电源、电表、滑动变阻器、用电器的电流不能超过其允许的最大电流.2、准确性原那么：选用电表量程应可能减小测量值的相对误差,电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程,假设指针偏转不到满偏角度的1/3,读数误差较大.即在平安性原那么的前提下,应选择量程小、灵敏度高的电表为宜.3、便于操作原那么：选择限制电路时,既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求,又要注意便于操作.二、滑动变阻器分压式、限流式接法的选取2、分压式接法的选取1采用限流电路时,电路中的最小电流 电压 仍超过电流表的

2、量程或超过用电器的额定电流 电压时,应采用变阻器的分压式接法.2要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调,须用分压式接法.3滑动变阻器总电阻R远小于负载电阻Rx,须用分压式接法.假设此时假设采用限流式接法对电路根本起不到调节作用总那么：在分压式接法中,滑动变阻器应选择总阻值较小而额定电流较大的.由小往大调3、限流接法的选取1滑动变阻器的总电阻R大于负载电阻的阻值Rx或相差不大,并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调,可用限流式接法.2两种电路均可使用时,应优先用限流式接法,由于限流式接法总功率较小,能耗较小.总那么：在限流式接法中,滑动变阻器应选择总阻值较大而额定电流较大的.

3、由大往小调三、系统误差与偶然误差1、系统误差：由系统装置和实验原理本身存在的缺憾而造成的普遍性误差.2、偶然误差：由操作者个人因素造成的人为误差,因人而异,具有偶然性.电压调节范围电流调节范围分压式电路(HUULR、限流式电路RxUTURX+RUURx+RRXIg分压式电路1、两种接法电压、电流调节范围的比拟即Ux和lx的范围,电源电压为U、内阻不计.S限流式电路四、常见的几个电学根底实验高考里的电学实验往往是由多个方面的内容组合起来的,是由电学根底实验转变过来的.只有弄清楚了电学根底试验,才能轻松搞定高考的电学实验.以下所例举的几个电学根底实验,可以帮你把所学知识的联系和区别构建起来,把所学

4、的知识向整体转化.1、伏安法测电阻(1)伏安法及测量原理根据欧姆定律I=U/Ro用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流L从而求出电阻的测量方法叫做伏安法.安培表内接法(2)安培表内接法造成误差的原因:电流表的分压作用.当RXRA时,即测量阻值较大的电阻时,电流表的分压作用小,用电流表内接法.(3)安培表外接法造成误差的原因：电压表的日献用.当R时,即测量阻值较小的电阻时,电压表的分流作用小,用电流表外接法.xV口诀：大内偏大,小外偏小.a、大内偏大：大电阻用安培表内接法,测量值偏大.b、小外偏小：小电阻用安培表外接法,测量值偏小.2、测定金属的电阻率安培表外接法大电阻是指阻值

5、远远大于电流表内阻的电阻,即RXRAO小电阻是指阻值远远小于电压表内阻的电阻,即RR/时,可以认为此时的RZ=Rgo把电流表改装成电压表的原理：如图2,为了扩大量程,应给电流表串联一个电阻,使超过满偏电压的那局部电压降落在电阻R上,电流表和电阻R组成的整体就是电压表,电阻R在这里称为分压电阻,为了得到不同的量程,需要串联不同大小的分压电阻.改装电压表与标准电压表核对的原理：如图3,把改装好的电压表与标准电压表并联,以此来保证改装的电压表总是和标准电压表的电压总是相等,然后就可对各个刻度逐一核对.2实验步骤用半偏法测电流表的内阻Rg按图1连接好电路；使电位器R处于阻值最大处；合上Si,逐渐调小电

6、位器R的阻值,使电流表满偏；再合上S2,调节电阻箱M的阻什,使电流表半偏；记下此时M的阻值,Rg近似等于R.Rg=o读出M为10Q左右把电流表改装成电压表：根据测出的R值和扩程要求3伏,由公式RI.、|的山八口gx=u/ig-Rgg=3mg,计算出分Rx=o在电阻箱上调得R值,将它与电流表串联起来就构成了改装后的电压表,如图2o把改装电压表与标准电压表核对：按图3连接好电路；将滑片滑到输出电压为0的一端；合上开关S,改变滑动变阻器R2滑片的位置,使标准电压表的示数分别为0V、0.5V、IV、1.5V、2V、2.5V,分别读取改装电压表的电压.思考题：问1：此实验,如果电阻R比R/大得多,当S2

7、也闭合后,当M被调至电流表半偏时,可以因此,误差是由电流表的分析：闭合S,导致总电阻变小,使得总电流大于I了,当表头G半偏时,流过M的电流2S就不是等于Ig/2,而是大于Ig/2了,因此RZRZ时,总电流主要由R决定,R越大,前后总电流变化越不明显,M就越接近Rgo问2：用替代法测电阻,采用如下图的电路.图中Gi是待测电流表,G2是另一块电流表,是用来监测干路电流的.开关K是一个单刀双掷开关.1你能说出这种用替代法测电流表内阻的原理吗？2用这种方法测电流表的内阻,还需要RlR2这个条件吗？分析：不需要RlR2这个条件.因测量原理完全是用R2等效代替Rgo问3：用半偏法测得的表头内阻Rg比真实值

8、偏大还是偏小？用它改装成的电压表,测出的电压比实际值大还是小？分析：由Rx=RvRg=U/IgRg,U/Ig相同,因Rg的测量值比真实值偏小,导致串联电阻Rx的计算值偏大,接在电路中导致表头G分得的电压偏小,U测偏小.6、用欧姆表测电阻1根本构造：欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R,刻度盘和红、黑表笔组成,如图所示,就电路局部而言,在欧姆表内部是电流表、电池、调零电阻三者串联而成,在欧姆表外部,接上被测电阻后,与欧姆表内部电路一起组成闭合电路.欧姆表也是由小量程的电流表G改装而成的3欧姆表工作原理：闭合电路欧姆定律设电流表G的满偏电流为1g、内阻为Rg、电池的电动势为E、内阻为r调零电阻为R,

9、被测电阻为Rx,那么有Ix=一一,可根据 Rx 与 lx 的对应关系得到 RxRgRrRx的值.由于lx随Rx非线性变化不成正比例变化,所以表盘上刻度是非均匀的.4用多用电表测电阻白箭头档测电流、灰箭头档测电压、黑箭头档测电阻根据被测电阻的大致值,将选择开关旋转到欧姆挡相应的倍率上.欧姆档的倍率表示测量值跟指针指示值的倍数关系.例如用“x100档测某电阻时,指示值为17,那么表示被测电阻值是17X100=1700C.选取档位的根据是以测量时指针尽可能达半偏为宜.调零：红、黑表笔短接,调节调零旋钮使指针指向最右方0C处.测量：将被测电阻跨接在红、黑表笔间.读数：测量值=表盘指针示数X倍率.测量完

10、毕,将选择开关旋转到空档或交流高压档,拨出表笔,长期不用应取出电池.5考前须知测电阻时,将待测电阻要跟别的元件和电源断开,不得用欧姆表测通电的电阻,不要用手接触电阻的两引线.鱼理圉t妙塑卷的量理_便损较尽堇坦篁麦敬史回位置我近例：要求用欧姆表分别测出大小为2Q、22Q、220Q、2200Q、22000Q左右的电阻值,应分别选取什么样的倍率？分析：注意到表头上中间刻度的示数是15,分别选取“XI、：“X10、“X100、“X1000档,中值电阻的读数应为15.、150Q、1500.、15000Q.而要尽可能准确的测量,应使指针尽量指在表盘中间位置附近,即要求待测电阻的阻值尽量接近中值电阻,因此分

11、别测出大小为2.、22Q、220Q、2200Q、22000Q左右的电阻值,应分别选取“XI、 ：“X10、“X100、“X1000档.假设发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的挡.但每次换档后必须重新调零.欧姆表测电阻的优缺点欧姆表法测电阻简单易行,也很方便,但准确程度不高,而且测量的精度受倍率的选择和电池的新旧的影响较大.螺旋测微器的原理和使用1构造：如下图为常用螺旋测微器的结构图.它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上.旋钮D、微调旋钮D和可动刻度E、测微螺杆F连在一起,通过精密螺纹套在Bo2、测量原理螺旋测微器的螺距是0.5mm,螺栓上可动刻度一周为50格,当螺栓每转一周时,前进或后

12、退一个螺距0.5mm.假设螺栓每转过1格,前进或后退0.01mm,可见,螺旋测微掰的精确度为0.01mm.3、操作与读数1使用螺旋测微器时,将被测物体放在测砧A和测微螺杆F之间,先使用粗调旋钮D,在测微螺杆F快靠近被测物体时,改用微调旋钮D,听到“咔咔声音停止转动,并用止动旋钮止动,然后读数.2读数时,在固定刻度尺上读出大于0.5mm的局部,在可动刻度上读出缺乏0.5mm的局部.读亘动刻度示数版还要注M值建二位教字片.一3螺旋测微器的读数可用下式表示：螺旋测微器的读数二固定尺上的读数士精鲸回动尽上的读缘例：左图中给出的是螺旋测微器测量一金属板厚度时的示数,读数应为mmod=7.000mm+0.

13、01X32.2mm=7.522mm.说明：在读数时,一定要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度线是否已经露出.如果半毫米的刻度线己露出,答案就变为d=7.500mm+0.01义32.2mm=7.822mm.如右图所示习题精选1、有一个电阻R、,其阻值大约是10Q,请选择适当的器材,以便测量其阻值.可供选择的器材是：A.电源E：电动势4.5V、内阻不计B.电压表Vi：量程为5V、内阻10kQC.电压表Vz：量程为3V内阻6kQD.电流表Ai：量程为300mA、内阻4.E.电流表A：量程为500mA、内阻2QF.滑动变阻器Ri：最大阻值40Q、额定电流1.5AG.滑动变阻器R2：最大阻值500Q、额定

14、电流0.5AH.开关和假设干根导线.(1)实验电路应采用电流表接法,滑动变阻器应选取接法.(填限流式或分压式)(2)测量电路中电压表应选,电流表应选,滑动变阻器应选.(填字母代号)(3)用这种电路测得的Rx的值比真实值.(填偏大或偏小)(4)上述器材中应选用的器材有.(填写各器材的字母代号)(5)在图示的线框中画出测量R、的原理图；将右图中给定的器材连成实验电路.2、从下面给定的器材中选出适当的实验器材(有些器材的阻值是大约值,有些器材的阻值准确值).设计一个测量阻值Rx约为15kQ的电阻的电路,要求方法简捷是,要尽可能提升测量的精度.可选择的器材：A.电流表Ai,量程1mA,内阻rA个50.

15、B.电流表量程300HA,内阻rA22300QC.电流表A量程100uA,内阻rA3500QD.电压表Vi,量程10V,内阻rv=15k.E.电压表Vz,量程3V,内阻rv2=10kQF.滑动变阻器R,全阻值50.,额定电流为1AG.电池组,电动势3V,内阻很小但不能忽略H.开关及导线假设干(1)实验电路应采用电流表接法,滑动变阻器应选取接法.(填限流式或分压式)(2)测量电路中电压表应选,电流表应选,滑动变阻器应选.(填字母代号)(3)用这种电路测得的Rx的值比真实值.(填偏大或偏小)(4)上述器材中应选用的器材有.(填写各器材的字母代号)(5)在图示的线框中画出测量R、的原理图；将右图中给

16、定的器材连成实验电路.上述器材中,电流表应选用,电压表应选用变阻器应选用3、在测定金属的电阻率的实验中,有以下器材供选择：A.量程是0.6A、内阻为0.5Q的安培计B.量程是3A、内阻为0.1Q的安培计C.量程是3V、内阻为6kQ的伏特计D.量程是15V、内阻为30kQ的伏特计E.阻值为0IkQ,额定电流为0.5A的滑动变阻器F.阻值为020Q,额定电流为2A的滑动变阻器G.蓄电池(6V)H.开关一个,导线假设干(1)电阻丝的电阻约为10.,现备有以下器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有.(只填字母代号)(2)此实验中滑动变阻器采用接法.(填限流式或分压式)(3)在图示的线框中画出伏

17、安法测量R、的原理图；将右图中给定的器材连成实验电路.4、某学生在做描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中得到如下一组U和I的数据:编号12345678U(V)0.200.601.001.401.802.202.603.00I(A)0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.250灯泡发光情况不亮微亮逐渐变亮正常发光(1)画出小灯泡的IU图线.(2)从图线上可以看出,灯丝电阻的变化情况是：这说明导体的电阻随温度升高而o(3)实验电路中,滑动变阻器采用分压式接法是为了(4)由于小灯泡的电阻较小,实验电路要用电流表的(5)在“描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,使用的小灯泡为“接

18、法(填内或外)6V,3W,其他选用的仪器有：A.电流表Ai(量程3A,内阻0.2Q)C.电压表V1(量程3V,内阻20kQ)E.变阻器R1(0-1000Q,0.5A)G.学生电源(68V)B,电流表A2(量程0.6A,内阻1Q)D.电压表V2(量程15V,内阻60kQ)F.变阻器R2(0-20Q,2A)H.开关S及导线假设干.(6)在下面的方框中画出实验的原理图,将右图中给定的器材连成实验电路.5、下面是关于用电流表和电压表测定干电池的电动势和内电阻的实验.1请将电路画完整2根据实验作出的伏安牲曲线,可得E=V；r=Q保存2位有效数字3用这个电路测得的电动势比真实值,测得的内阻比真实值.填偏大

19、或偏小2由UI图线求得电动势E=V,内阻r=Qo均保存2位有效数字.3实验误差分系统误差和偶然误差两种.该实验的系统误差主要是由引起的.用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的误差.4在下面给出的U-I坐标系中用给出的数据画出U-I图线横、纵坐标的起点已经规定好,从图象中可以发现该同学记录的第组数据有误.7、有一个电流表内阻为300.,满偏电流为50UA,要扩大量程1000倍那么需联一个.的电阻；要改装成5V的伏特表需联一个Q的电阻.8、在把电流表改装成电压表的实验中,测定电流表的内阻时,备有如下器材:a.电流表量程2mA,内阻约几十欧b.滑动变阻器阻值范围.50Q,额定电流1.5Ac.电阻箱阻值范围0999Qd.电阻箱阻值范围.9999.e.电源电动势2伏,有内阻f.电源电动势6势,有内阻g.开关和导线假设干.12345U(V)2.2.602.502.202.00I(A)0.40.801.001.601.966、用伏安法测定两节干电池组成的电源的电动势E和内电阻ro实验中共测出五