1轮复习31电路实验.ppt

1、电 路 实 验,一、实验基础（基本电路、仪器） 1、内接法和外接法电流表 2、分压电路和限流电路滑动变阻器 3、仪器选择V、A、滑动变阻器 4、多用表、尺 二、重点实验 1、用多用表测电阻 2、测定金属导体的电阻率(尺) 3、测定电源的电动势和内阻,一、伏安法测电阻 电流表内接法和外接法,一、伏安法测电阻,1、原理、部分电路欧姆定律,一、伏安法测电阻,2、条件：,、RxRA，内接；RxRV ，外接；大内小外,、设 ， 当RXR0，内接； RXR0，外接；大内小外,、分别用内接法和外接法测量一次，看A表与V表的变化率 和 ， 若 ，说明V表对电流影响大，内接；若 ，说明A表对电压影响大，外接；,

2、伏安法测E、r 实验中误差分析：,E测=E真 r测r真 r测r真+rA,E测E真 r测 r真,实验原理：闭合电路的欧姆定律: E=U+Ir,小 小 真 大,电压表内阻的分流作用,电流表内阻的分压作用,一、伏安法测电阻,例1、某同学用伏安法测电阻，分别采用电流表内接法和外接法，测量某Rx的阻值分别为R1和R2，则测量值R1，R2和真实值Rx之间的关系是 AR1RxR2 BR1RxR2 CR1R2Rx DR1R2Rx,A,内接法测大电阻,结果偏大 外接法测小电阻,结果偏小,R内测R真实R外测,一、伏安法测电阻,例2、如图，V、A表的读数分别为10V，0.1A， RA=0.2,则Rx=,99.8,测

3、,一、伏安法测电阻,1、如图，用伏安法测电阻时，如果不知道待测电阻的大概值时，为了选择正确的电路以减少误差，可将电压表一个接头分别在a、b两点接触一下，如果安培表读数没有显著变化，则P应接在 处如果伏特表读数没有显著变化，则P应接在 处,若P从a移到b时， 安培表读数没有显著变化，说明伏特表的分流不明显，待测电阻R是小电阻，P应接在a处；若P从a移到b时， 伏特表读数没有显著变化，说明电流表的分压不明显，待测电阻R是大电阻，P应接在b处,a,b,一、伏安法测电阻,2、为测某电阻R的阻值，分别接成图所示的甲、乙两电路，在甲电路中电压表和电流表的示数分别为3V、3mA，乙电路中两表示数分别为2.9

4、V和4mA，则待测电阻的值应为 A比1000略大一些 B比1000略小一些 C比725略大一些 D比725略小一些,B,一、伏安法测电阻,3、用伏安法测一只阻值约10的电阻，采用图中所示的电路，所用电源电动势为6V，内阻为0.1，可变电阻的最大值为10，选用下列哪一组电流表、电压表最合适？ A0-06A、0-3V B0-0.6A、0-15V C0-3A、0-3V D0-3A、0-15V,B,1、伏安法测电阻,2、VV表、AA表测电阻,3、测表的内阻，只需多一个表,实质都是“伏安法”,4、半偏法测A表的内阻RA（R RA、R1） RA=R1,5、半偏法测V表的内阻RV（R RV、R1） RV=R

5、1,6、等效替代法测电阻RX RX=R,二、分压电路和限流电路,3、在Rx RP时限流接法调节范围不大。故实际电路中多采用分压接法。,2、若实验要求电压或电流从零开始连续可调， 则必须采用分压式电路,1、若限流式控制得到的被测电阻的电流（或电压）的最小值超过电流表（或电压表）的量程，或超过被测电阻的额定电流，必须分压式电路,二、分压电路和限流电路,2、如对同一用电器，两种接法均适用，应接成限流电路。因为在分压接法中，通过电源的电流为 I总I用I滑，在限流接法中，通过电源的电流为I总I用，故分压接法中电功率损失较大,1、在Rx与RP相差不大，或RxRP时，应选用限流接法,二、分压电路和限流电路,

6、（03上海）图为某一热敏电阻的I-U关系曲线图 、为了通过测量图中所示I-U的完整曲线，在两个电路图中应选择 ，理由 。 、在图3中，电源恒为9V，电流表读数70mA，R1=250，由I-U曲线可知，热敏电阻两端电压 V， R2= 。,1 分压法测量范围大,5.2 111.8,1、将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是负载电阻，电源电压为U保持恒定，滑动片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是 A空载（不接R）时，输出电压为U/2 B接上负载 R时，输出电压U/2 C负载电阻R的阻值越大，输出电压越低 D接上负载R后，要使输出电压为U/2，滑动片P须向上移动至某一位置。,AB

7、D,2、如图所示的分压电路中，变阻器R接于恒压电源上，其滑动片P置于R的中点，R1为用电器的电阻，以下说法中错误的是 A、R1=R时，电压表的示数为U/2 B、R1=2R时，电压表的示数为U/2 C、R1断开时，电压表的示数为U/2 D、R10时，电压表的示数为U/2,ABD,3、伏安法测电阻的四种电路,内接限流式,内接分压式,外接限流式,外接分压式,1、电源：应与实验中提供的其他器材如电流表、电压表的量程；变阻器的阻值；待测元件的额定电压和电流等联系起来，保证电路能正常工作。注意低压交流、直流等,三、实验仪器的选择,仪器选择的原则：仪器安全、测量精确、操作方便,2、电流表和电压表：电流或电压

8、所变化的最小值（先估算）不能超过其量程；读数时指针达半偏以上才准确,三、实验仪器的选择,仪器选择的原则：仪器安全、测量精确、操作方便,3、多用表：测电阻时,指针应尽量指在中央(中值电阻附近)：阻值=倍率读数,4、滑动变阻器：、在“伏安法测电阻”实验中 、若用“限流式”，一般选阻值适当大一些的（与被测电阻相比），但不是越大越好，阻值太大时，可能只用到其阻值很小的一部分，只能在小范围内滑动，操作不方便。 、若用“分压接法”，应选阻值小一些的，使分出的电压大致与滑动触头移动的距离成正比改变，调节方便,三、实验仪器的选择,仪器选择的原则：仪器安全、测量精确、操作方便,、在“测定电源电动势和内阻”的实验

9、中，一般选适当小一点的滑动变阻器。另外流过的电流不能超过其额定电流。,四、基本仪器,1、千分尺（螺旋测微器）0.5mm分成50份,2.450mm,0.375mm,螺旋测微器读数=0.5k + m.n0.01(mm)估读！,主 + 副,2、百分尺(游标卡尺)1mm分成10、20、50份,5.45mm,2.6mm,游标卡尺读数=1k + m0.1(mm)(0.02/0.05),主 + 副,、刻度数值分布不均匀（左密右疏） 、刻度标度反向（零刻度在最右端） 、中央刻度（中值电阻）等于Rg,3、欧姆表(多用表),步骤： 、机械调零 、选档 、电位调零 、测量 、读数 、关机,注意事项,1、测量电阻时，

10、必须把待测电阻从电路中断开；,2、选择适当的量程使指针尽可能在中央刻度附近，即中值电阻附近（等于Rg）；,3、如果改变量程，每次改变后都必须重新“调零”，使两表笔短接，调节“调零电阻”，使指针指在零刻度；,4、注意估读，读数要乘以量程， 即电阻Rx =读数量程,H31212,一、用多用表测电阻,1、步骤： 选档、调零、测量、记录、关机,、选择合适的倍率档，使指针在中值电阻附近时误差较小，电阻=读数倍率,若指针偏角过小，应换倍率较大的档进行测量 若指针偏角过大，应换倍率较小的档进行测量,、每次换档必须重新电阻调零（短接）,、测完把开关置“OFF”档或交流电压最高档,2、测电阻前，必须把待测电阻同

11、其它电路断开,3、不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻,4、欧姆表内的电池用旧了，用此欧姆表测得的电阻值比真实值偏大,(偏角小，读数大),例、在使用多用电表测电阻时，一同学选用“10 ”挡，调整欧姆零点后测量一电阻的阻值，发现表针向右偏转幅度太大，为了把电阻值测得更准确些，下列判断和做法正确的是 A换用“1”挡，直接测量 B换用“100”挡，直接测量 C换用“1”挡，重新调整欧姆零点后测量 D换用“100”挡，重新调整欧姆零点后测量,C,多用表,例1、用多用表的欧姆档测某一电阻的阻值时，分别用1、10、100三个电阻档测了三次，指针所指的位置如图， 其中是用 档，是用 档，是用 档，为提高测

12、量的精确度，应该用 档，被测电阻阻值约为 。,1、 10、 100、 10、 220,例2、使用多用表的欧姆挡测导体电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则造成测量值 A比真实值大 B比真实值小 C与真实值相等 D可能比真实值大，也可能小,B,1、一个用满偏电流为3mA的电流表改装成欧姆表，调零后用它测500的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间，如用它测量一个未知电阻时，指针指在1mA处，则被测电阻的阻值为 A1000 B5000 C150 D2000,A,4、下列使用多用表欧姆档测电阻的注意事项中，正确的说法是：_。 A如待测电阻与电源相连，就先切断电源，再用多用表欧姆档测量 B应

13、使待测电阻与其他元件断开，并且不能用双手同时接触两表笔金属部分 C为使测量准确，应使表针指在中值电阻附近，否则应换档 D每次更换量程都要将两表笔短接，进行调零 E注意两表笔正、负极性不要接错 F使用完毕，应将选择开关置于空档OFF，或交流电压最高档,ABCDF,五、实验内容,1. 电阻的测量 2. 测定金属的电阻率 3. 描绘小电珠的伏安特性曲线 4. 把电流表改装成电压表 5. 用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻 6. 用多用电表测电阻 7. 练习使用示波器 8. 传感器的简单应用,由电阻定律公式 R=L /S 知，电阻率=RS/L 。因此，要测定金属的电阻率，只须选择这种金属材料制成的

14、导线,二、测定金属的电阻率,1、用“伏安法”测出金属导线的电阻R， 2、用刻度尺测出金属导线连入电路部分的长度L 3、用螺旋测微器测出金属导线的直径d， 4、然后由S=d2/4 算出金属导线的横截面积S 5、即可求得金属的电阻率。,1、在用“伏安法” 测量金属导线的电阻R 时， 由于通常选择待测金属导线的电阻约为数欧姆，实验室常用的安培表（量程取0.6A）的内阻RA为 0.125，伏特表（量程取3V）的内阻RV为3KV，比较后，有RVR。 因此必须采用安培表外接法，才能使由于电表的接入引起的系统误差较小。,二、测定金属的电阻率,二、测定金属的电阻率,2、测L时应测接入电路的电阻丝的有效长度。

15、3、闭合开关前，应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置。 4、多次测量U、I，先计算R，再求R平均值。 5、电流不宜过大，否则电阻率要变化，安培表一般选0-0.6A档。,例、有一合金丝，横截面积为5.1107米2，长L10米，要测其电阻率。现备有量程3伏，内阻3千欧的电压表，量程 0.6安，内阻0.1 欧的电流表，两节干电池，0100欧滑动变阻器，开关、导线等。用伏安法测其电阻时，如电路选取正确，电压表示数为2.4伏，电流表示数为0.12安，所选取的是内接法还是外接法电路？被测合金丝的阻值是多少欧？合金丝的电阻率是多少？,内接法，19.9欧 ， 1.010-6 欧米,三、用伏特表和安培表测电源的

16、电动势和内电阻,1、实验电路图：安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。 2、测量误差：、r测量值均小于真实值（A外接） 3、安培表一般选0-0.6A档，伏特表一般选0-3伏档 4、电流不能过大，一般小于0.5A,与U外轴交点 为电动势 外阻R， 断路， I=0,与I轴交点 为短路电流I短 外阻R=0， 短路，,斜率=内阻 r=tg,三、用伏特表和安培表测电源的电动势和内电阻,注意事项： 1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池)。 2由于干电池在大电流放电时电动势会明显下降，内阻r会明显增大故实验中不能将电流调得过大(长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电

17、不宜超过0.5A)，且读数要快，读完后立即切断电源。 3实验中测量的U、I值不少于6组，且变化范围要大一些，解方程组求解E、r值时，取1、4组，2、5组，3、6组求解后求平均值 4画UI图线时，要尽量使多数点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧。 5计算内阻时要在直线上取两较远点用r=UI求出(横坐标必须从零开始)。,例、一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动势E= ，电池的内阻 r = ,1.48,0.75,例、在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的 A、一只电流表和一个滑动变阻器 B

18、、一只电流表和一只电压表 C、一只电流表和一个电阻箱 D、一只电压表和一个电阻箱,C D,例、在用上题电路测定电池电动势和内电阻的实验中,为了保护电流表,加接了一只定值限流电阻.若闭合电键K,调节变阻器发现电压表的示数始终变化很小,则主要原因可能是 A、外电路的电阻远大于电池内电阻 B、选用的变阻器R的阻值太大 C、选用的限流电阻的阻值太大 D、选用的电压表量程太大,C,例、用一只电流表和一只电压表测电池的电动势和内电阻的实验电路有如下图所示的甲乙两种.采用甲图测定和r时产生的系统误差主要是由于_;采用乙图测定和r时产生的系统误差主要是由于_.为了减少上述系统误差,当rRV时,应采用_电路,电

19、压表的分流,电流表的分压,图甲,例、如图示的电路中，R1 、R2为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真实值，产生误差的原因 。,等于,大于,电流表有内阻,如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是 A .由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；B. 由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；C. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；D. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；,内电阻的测量值 小于真实值。,C,解： E = U + Ir ， I=(IA +U/RV) ，

20、由于电压表的分流作用，对于每个电压值U1 ，测得的电流IA小于总电流I1，U越大，I A跟I1相差越大， 画出的图线应为虚线所示：,（2002年河南高考）现有器材：量程为10.0mA、内阻约30-40 的电流表一个，定值电阻R1=150，定值电阻R2=100 ，单刀单掷开关K，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。 按要求在实物图上连线。 用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为= ，式中各直接测得量的意义是： .,（1）连图：左图只用R1接入电路；右图用R1和R2串联接入电路。,（2） I1是外电阻为R1时的电流， I2是外电阻为R1和R2串联时的电流.,

21、测量原理：,E=I1（R1+ Rg+ r） ,E=I2（ R1+ R2+ Rg+ r） ,联立 解得,注意：若只用R2接在电路中，则电流将超过电 流表的量程，所以用 R1和R2串联接入电路。,解答：,根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，本实验电路有两种如图甲、乙所示，,图 甲,图 乙,甲图中的_示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由_引起的.E测_E真，r测_r真，为了减小这个误差，电阻R的取值应_一些，所用电压表的内阻应_一些.,乙图中测量的结果是E测_E真，r测_r真，误差来自_，应选用内阻较小的电流表.,电压表,小,大,=,电压表的分流,电流表的分压,

22、为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用U-I图像处理实验数据：将点描好后，用直尺画一条线，使尽量多的点在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等，如图所示.这条直线代表的U-I关系的误差是很小的.它在U轴上的截距就是电动势E，它的斜率的绝对值就是内阻r.(注意有时纵坐标的起始点不是0，求斜率的一般式应该是r=U/I).,例5、用图中的电路测定电源的电动势和内电阻时,改变滑动变阻器得到以下数据:,(1).按电路图将器材连接成实验电路图. (2).作U-I图象,由图象得=_伏,r=_欧, =_伏 R =_欧,5.9,2.0,1、某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验

23、中，串联了一只2的保护电阻R0,实验电路如图甲所示，请回答下列问题： （1）按电路原理图甲连接实物电路图乙,开关必须控制电压表，否则不得分接在电源旁,（2）连好电路后，该同学开始实验，闭合开关S后，他发现电流表的示数为零，电压表的示数不为零，他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b和b、c及d、e时，示数均为零，把两表笔接c、d时，其示数与电压表示数相同，检查各接线柱均未接错，且接触良好，各接线之间也未发生短路，由此可推断故障原因应是 。,滑动变阻器断路,（3）排除故障后，该同学顺利完成实验，测得下列五组数据： 根据数据在坐标图上画出UI图，并求得该电池电动势E=_，内阻r= 。 （4）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验系统误差的原因： . （5）实验所得的电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较，E测 E真，r测 r真。（填 ）,1.50V,3.00,电压表内阻的分流作用,测干电