电学---实验----高二.ppt

1、电学实验复习,1. 电表的选择,2. 滑线变阻器与分压电路的选择,5. 电阻测量方法的归纳,7 几种典型误差的分析,4. 从原理图到实物图的连接,6. 实验数据的处理方法,3. 掌握测量原理,一 高考内容和要求,1.知识内容要求,一、电学实验的基本原则： 安全：保证不损坏实验器材，即用电器不超过额定值，电学测量仪器不超过量程。 精确（误差因素）：尽可能减小误差。如电压表、电流表使用时，尽可能的使指针指在满量程的三分之二左右。 方便（便于操作）； 在保证实验正常进行的情况下，选用的电路和器材应便于操作。特别是滑动变阻器。 省电：在同样的条件下，选择功率小的电路，以减少电能的损耗。 以上各原则是一

2、个理论上的指导条件，在使用时应把握好度，抓住主要矛盾。,(一)测量仪器的使用与读数规则,(1)电表的读数,仪表的读数=精确数值+最小刻度估读的十分数,如果不考虑仪表“级数”，读数的规则：,精确 数值,最小 刻度,最小 刻度,(一)测量仪器的使用与读数规则,(1)电表的读数,仪表一般分为0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0七个等级，等级越高，仪表的精度越低。,如果考虑仪表“级数”，读数的规则：,例：等级为2.5，读数误差,152.5%=0.38 =0.4V,(一)测量仪器的读数规则,(1)电表的读数,如果考虑仪表“级数”，读数表达：,所以，五分之一估读即可。,(一)测量仪器的使

3、用与读数规则,(1)电表的读数,最小刻度为“1”，十分之一估读；,最小刻度为“2”，二分之一估读；,最小刻度为“5”，五分之一估读；,欧姆表，由于刻度不均，可以不估读，但估读同样不会错(一般是以二分之一估读)。,(一)测量仪器的使用与读数规则,(2)游标卡尺，机械秒表，电子秒表没有估读,两种读数的方法,(一)测量仪器的使用与读数规则,(2)游标卡尺，机械秒表，电子秒表没有估读,读数为96.4s,基本仪器,电表的选择在实验考查中频频出现，主要是考虑电表的量程，在复习过程中，一般要求测量值不于小电表量程的三分之一，不大于电表量程。有时量程不够，会通过电表的改装原理用电阻箱或给定的定值电阻将电表的量

4、程扩大。但在复习中有这样的问题，测量值在三分之一以下是否一定不可行？电表的量程是否一定要大于电路中的最大电学量？就此问题，我们从几个具体的试题进行分析 。,(二)测量仪器的使用,(1)电表的选择,例如：(东南大学07自主招生第7题)用伏安法测定一电阻器的电阻，阻值约为5，提供的器材有： 电压表：代号V，量程3V，内阻15k； 电流表：代号A1，量程3A，内阻0.2； 电流表：代号A2，量程300mA，内阻1； 变阻器：代号R1，11000，额定电流0.3A； 变阻器：代号R2，150，额定电流1A； 电池组：代号E，电动势3V，内阻0.3； 开关，代号K，以及导线若干,例如： (2006年北京

5、卷) 某同学用如图所示的电路，测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。 电流表：A1 :(量程100 mA，内阻约2)； A2 :(量程0.6 A，内阻约0.3)； 电压表：V1 (量程5 V，内阻约5k)； V2 (量程15 V，内阻约15k)； 滑动变阻器：R1 (阻值范围010)； R2 (阻值范围02k )； 电源：E2(电动势为4 V，内阻约为0.04 )；,电学实验疑难问题,电流表的内、外接,实验器材的选用,滑动变阻器的连接方式,电路实物连图,一 电流表内、外接的电路形式,（外接）,思考： 1、内接、外接各对测量结果有什么影响？测量值比真实值大还是

6、小? 2、根据什么选择电流表的内接或外接方式？ 3、如果RV、RA均不知大小，如何进行判断？,1.当电流表内接时, RX测RA + RX真 故：RX测 RX真 . 偏大. 当RX真 RA时. RX测 RX真,测量误差较小. 2.当电流表外接时, RX测R并 RX真 时,R并 RX真,即RX测 RX真,测量误差较小. 3.若当RV/R=RA/R时，电压表的分流作用和电流表的分压作用对测量结果的影响差不多，此时既可选择“内接法”也可选择“外接法”R= ，此时的我们常称为临界电阻,4.如果RV、RA均不知大小，利用试触法，如图先试接a点,再试接b点.,（1）如果电流表示数变化明显，说明电压表分流作用

7、明显,应采用内接法.,（2）如果电压表示数变化明显，说明电流表分压作用明显,应有用外接法.,请 牢 记,给阻值 看比值 与比值大表近接,无阻值 看变化 与变化大表近接,内接和外接的确定,小结:,练习： 1、用伏安法测定一定值电阻的器材规格如下： RX（约 200） A表（010mA 内阻50 ） V表（0 3V 内阻5K ） 试确定电流表的连接方式。,2、如果器材如下，电流表如何连接： RX （约 500） A表 （00.6A 内阻0.5 ） V表 （0 30V 内阻5K ）,外接,内接, 分压接法的优点是：电压变化范围大，附加功率损耗较大。 限流接法的优点是：电路连接简便， 附加功率损耗较小

8、。,分压接法和限流接法的比较：,a.当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法 b. 当负载电阻Rx 较小，变阻器总阻值R 较大是Rx 的几倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法 c. 当负载电阻Rx 较大是R 的几倍时，变阻器总阻值R 较小，限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法 d. 当要求电压从0 变起，一定用分压接法,0U,二.滑动变阻器的连接： （ 限流） （ 分压）,调节范围：,限流式：,分压式： 0 E,1、优、缺点：,限流式：,不能从零开始调节，调节范围较小,但省电,接线简单.,分压式：,调节范围大,但耗电较多,接线麻烦.,2、选用原则：,（1）

9、无特殊情况，一般使用限流法，此时滑动变阻器的阻值与待测电阻值差不多或比待测电阻值大。,（2）在以下几种情况下只能使用分压法： 1）要求用电器、仪表的电压或电流从零值开始连续可调，或要求大范围可调. 2）当RX R0,即滑动变阻器的最大阻值比被测电阻阻值小得多时,用分压法. 3）用限流式连接，电流超过用电器的额定电流或超过电流表的量程,必用分压式.,练习： （1）用伏安法测定一个定值电阻的器材规格如下： 待测电阻RX：约100； 直流电流表：0 10mA，内阻50； 直流电压表：0 3 V ，内阻5k； 直流电源： 输出电压3V，内阻不计； 滑动变阻器：0 15 ，允许最大电流1A； 电键一个，

10、导线若干。 根据器材的规格和实验要求作出实验电路图。,（2）用伏安法测定一个定值电阻的器材规格如下： 待测电阻： 约几十； 直流电流表：0 0.6A，内阻2； 直流电压表：0 15 V ，内阻15k； 蓄电池： 电压12V； 滑动变阻器：0 200； 电键一个，导线若干。 为了减小实验误差，应采用的电路图是 （ ）,（A） （B） （C） （D）,B,三.仪器的选择,1.选择仪器一般遵循以下三原则： 安全性原则：要注意测量仪器的量程，电阻类器件的电流不能超过其最大允许电流等。 准确性原则：根据实验的需要，选用精度合适的测量工具，使实验误差尽量地小。 操作方便性原则：实验时需考虑调节方便，便于操

11、作，如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。,2电表的选择:根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程然后合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏的1/3），以减少测读的误差,3滑动变阻器的选择:根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动受阻器注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值分压式的连接用总电阻较小的滑动变阻器,限流连接用总电阻和被测的电阻差不多或大于被测电阻的滑动变阻器.,4.电源的选择:要使电路的电流或电压不

12、能超过电表的量程,不能超过被测电阻的额定电流.不能使电表计数太小.,四、电路实物图的连接时的注意事项 1、在连接实物图前，必须画出实验用的电路图，同时观察题目提供的实物图中各仪器的摆放位置。 2、注意电表的量程、正负接线柱、电流表的内外接法、滑动变阻器的接法、滑动变阻器的滑动片的位置、电源的正负极等。 3、电键在电路的干路上，控制整个电路。 4、所有的连线均应接在接线柱上，连线过程中不能交叉。,B,D,F,2、（1986年全国高考）有一电阻RX，其阻值大约在4050欧姆之间。需要进一步测定其阻值，手边现有下列器材：,有两种可供选择的电路如图甲和乙所示。实验要求多测几组电流、电压值，画出电流电压关系图。 为了实验能正常进行并减小测量误差，而且要求滑动变阻器便于调节，在实验中应选用图 所示的电路， 应选代号是 的毫安表和代号