高考電學實驗總結

電學實驗

1、讀數規則：

（1）測長度時，金屬絲的起點、終點位置如圖（a），則長度為cm；

（2）用螺旋測微器測金屬絲直徑，示數如圖（b），則直徑為mm；

（3）用多用表「ω×1」擋估測其電阻，示數如圖（c），則阻值為

2、滑動變阻器應用分析

滑動變阻器是電學實驗中常用的儀器，近幾年高考電學設計性實驗命題對其應用多次直接或滲透考查.如何選擇滑動變阻器的接法設計控制電路仍是歷屆考生應考的難點.

滑動變阻器的限流接法與分壓接法的特點：如圖10-2所示的兩種電路中，滑動變阻器（最大阻值為r0）對負載rl的電壓、電流強度都起控制調節作用，通常把圖（a）電路稱為限流接法，圖（b）電路稱為分壓接法.

滑動變阻器的限流接法與分壓接法：兩種電路均可調節負載電阻電壓和電流的大小，但在不同條件下，調節效果大不一樣，滑動變阻器以何種接法接入電路，應遵循安全性、精確性、節能性、方便性原則綜合考慮，靈活選取.

1.下列三種情況必須選用分壓式接法

（1）要求迴路中某部分電路電流或電壓實現從零開始可連續調節時（如：測定導體的伏安特性、校對改裝後的電表等電路），即大範圍內測量時，必須採用分壓接法.

（2）當用電器的電阻rl遠大於滑動變阻器的最大值r0時，必須採用分壓接法.因為按圖（b）連線時，因rl>>r0＞rap,所以rl與rap的併聯值r並≈rap，而整個電路的總阻值約為r0，那麼rl兩端電壓ul=ir並=·rap，顯然ul∝rap,且rap越小，這種線性關係越好，電表的變化越平穩均勻，越便於觀察和操作.

（3）若採用限流接法，電路中實際電壓（或電流）的最小值仍超過rl的額定值時，只能採用分壓接法.

2.下列情況可選用限流式接法

（1）測量時對電路中的電流或電壓沒有要求從零開始連續調節，只是小範圍內測量，且rl與r0相差不大或rl略小於r0，採用限流式接法.

（2）電源的放電電流或滑動變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓式接法的要求時，採用限流式接法.

（3）沒有很高的要求，僅從安全性和精確性角度分析兩者均可採用時，可考慮安裝簡便和節能因素優先採用限流式接法.

3、電阻的測量

1、伏安法測電阻

(1)原理:部分電路歐姆定律

(2)電流錶外接法,如圖1所示

①，測量值偏小。

②系統誤差原因:伏特表v分流

③適用於測量小阻值電阻.因為rx越小,v分流越小,誤差越小

(3)電流錶內接法,如圖2所示.

①，測量值偏大。

②系統誤差原因:安培表a分壓

③適用於測大阻值電阻,因為rx越大,a分壓越小,誤差越小

(4)內、外接法的選用方法

①在知道rx,rv,ra的大約值時,可用估算法.

時,選外接法時,選內接法

②在不知道rx,rv,ra大約值時,可用試觸法,如圖3所示.

觸頭分別接觸a、b:

如v變化大,說明a分壓大,應選外接法；如a變化大,說明v分流大,應選內接法.

【】某同學欲測一電阻rx (阻值約300ω)的阻值,可供選擇的儀器有:

電流錶a1:量程10ma;　　　電流錶a2:量程0.6a;

電壓表v1:量程3v;　　　　電壓表v2:量程15v;

電源電動勢為4.5v.

該同學先按圖4接好電路,閉合s1後把開關s2撥至a時發現兩電表指標偏轉的角度都在滿偏的4/5處;再把開關s2撥至b時發現.其中乙個電表的指標偏角幾乎不變,另乙個電表指標偏轉到滿偏3/4處,則該同學在實驗中所選電壓表的量程為______,所選電流錶的量程為______rx的測量值為________.

(2)如果已知上述電壓表的內阻rv和電流錶的內阻ra,對s2分別撥至a和b兩組測量電路(電壓表和電流錶測量值分別用u1,u2,i1,i2表示),則計算電阻rx的表示式分別為用測量值和給出的電表內阻表示).

2、安安法測電阻

若電流錶內阻已知,則可當作電流錶、電壓表以及定值電阻來使用。

(1)如圖5甲所示,當兩電表所能測得的最大接近時,如果一直a1的內阻r1,則測得a2的內阻r2=i1r1/i2.

(2)如圖6乙所示所示,當兩電表的滿偏電壓ua2>>ua1時,a1串聯一定值電阻r0後,同樣可測得a2的內阻r2=i1(r1+r0)/i2.

【】用以下器材測量一待測電阻的阻值,器材(代號)與規格如下:

電流錶a1(量程300ma,內阻r1為5ω);

標準電流錶a2(量程300ma,內阻r2約為5ω);

待測電阻r1(阻值約為100ω);

滑動變阻器r2（最大阻值10ω）

電源e(電動勢約為10v,內阻r約為1ω);

單刀單擲開關s,導線若干.

(1)要求方法簡捷,並能測多組資料,畫出實驗電路圖原理圖,並表明每個器材的代號.

(2)實驗中,需要直接測量的物理量是________,用測的量表示待測電阻r1的阻值的計算公式是r1

[答案](1)實驗電路如圖7所示

(2)兩電流錶a1、a2的讀數為i1、i2,待測電

阻r1阻值的計算公式是r=i1 r /（i2-i1）.

3.伏伏法測電阻

電壓表內阻已知,則可當作電流錶、電壓表和定值電阻來使用.

(1)如圖8所示,兩電表的滿偏電流接近時,若已知v1的內阻r1,則可測出v2的內阻r2=u2 r1/u1·

(2)如圖9所示,兩電表的滿偏電流iv1<5.比較法測電阻

如圖13所示,測得電阻箱r1的阻值及a1表、a2表是示數i1、i2,可得rx=i2r1/i1

如果考慮電表內阻的影響,則i1(rx+ra1)=i2(r1+ra2)

6.替代法測電阻

如圖14所示.

s接1,調節r2,讀出a表示數為i;

s接2,r2不變,調節電阻箱r1,使用a表示數仍為i;

由上可得rx=r2.

該方法優點是消除了a表內阻對測量的影響,缺點是電阻箱的電阻r1不能連續變化.

7.半偏法測電阻

(1)半偏法近似測量電流錶內阻：如圖16所示,測量電流錶a`的內阻,操作步驟如下:

斷開s2、閉合s1,調節r0,使a表滿偏為i0;

保持r0不變,閉合s2,調節r,使a表讀數為i0/2;

由上可得ra=r.

注意:①當r0>>ra時,測量誤差小,此方法比較適合測小阻值的電流錶的內阻,且電阻的測量值偏小.

②電源電動勢應選大些的,這樣a滿偏時r0才足夠大,閉合s2時總電流變化才足夠小,誤差才小.

(2)半偏法近似測量電壓表內阻:如圖18所示,測量電壓表v的內阻,操作步驟如下:

滑動變阻器的滑片滑至最右端,電阻箱的阻值調到最大;

閉合s1、s2,調節r0,使v表示數指到滿刻度;

開啟s2,保持r0不變,調節r,使v表指標指到滿刻度的一半;由上可得rv=r.

注意:滑動變阻器總電阻應盡量小一些,這樣測量誤差才會小,且rv測量值偏大.

8.歐姆表測量電阻

例1：要測量乙隻量程已知的電壓表的內阻,現有如下器材:

a.待測電壓表(量程3v,內阻約為3kω);

b.電流錶(量程3a,內阻約0.01ω);

c.定值電阻(阻值r=2kω,允許通過的最大電流0.5a);

d.電源(電動勢2v,內阻值可忽略);

e.開關兩隻;

f.導線若干;

要求從圖23甲、24乙電路中選擇乙個電路,利用這個電路完成測量.

選_____(填「甲」或「乙」)電路.你不選另一電路的理由是

實驗中需要直接測量的物理量是電壓表內阻的極端公式rv

例2：用伏安法測量某一電阻rx阻值，現有實驗器材如下：待測電阻rx（阻值約5 ω,額定功率為1 w）；電流錶a1（量程0~0.

6 a,內阻0.2 ω）;電流錶a2（量程0~3 a，內阻0.05 ω）;電壓表v1（量程0~3 v，內阻3 kω）;電壓表v2（量程0~15 v，內阻15 kω）;滑動變阻器r0（0~50 ω）,蓄電池（電動勢為6 v）、開關、導線.

為了較準確測量rx阻值，電壓表、電流錶應選________，並畫出實驗電路圖.

例3：用伏安法測量乙個定值電阻的器材規格如下：待測電阻rx（約100 ω）;直流電流錶（量程0~10 ma、內阻50 ω）;直流電壓表（量程0~3 v、內阻5 kω）;直流電源（輸出電壓4 v、內阻不計）；滑動變阻器（0~15 ω、允許最大電流1 a）；開關1個，導線若干.

根據器材的規格和實驗要求畫出實驗電路圖.

3、實驗電路和電學儀器的選擇

（1）電路的選擇

①安培表內、外接電路的選擇，見電阻的測量

②控制電路（即滑動變阻器的接法）的選擇，見難點2

（2）電路實驗器材和量程的選擇，應考慮以下幾點：

①電路工作的安全性，即不會出現電表和其它實驗器材因過載毀壞現象。

②能否滿足實驗要求（常常要考慮便於多次測量求平均值）。

③選擇器材的一般思路是：首先確定實驗條件，然後按電源—電壓表—電流錶—變阻器順序依次選擇。根據不使電表受損和儘量減少誤差的原則選擇電表.

首先保證流過電流錶的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量程，然後合理選擇量程，務必使指標有較大偏轉（一般取滿偏度的左右），以減少測讀誤差.根據電路中可能出現的電流或電壓範圍需選擇滑動變阻器，注意流過滑動變阻器的電流不超過它的額定值，對大阻值的變阻器，如果是滑動頭稍有移動，使電流、電壓有很大變化的，不宜採用.應根據實驗的基本要求來選擇儀器，對於這種情況，只有熟悉實驗原理，才能作出恰當的選擇.

總之，最優選擇的原則是：

a、方法誤差盡可能小.

b、實現較大範圍的靈敏調節.

c、在大功率裝置（電路）中盡可能節省能量；在小功率電路裡，在不超過用電器額定值的前提下，適當提高電流、電壓值，以提高測試的準確度.

根據以上原則，電學儀器的選擇有如下建議：

1、電源的選擇：選擇直流電源，應根據用電器的需要來確定，一般考慮用電器所需的電壓、電路中的電流、電源電動勢和允許電流等.在不超過待測器材所允許的最大電壓值的情況下，選擇電動勢較大的電源（以獲得更多的測量資料）。

在相同電動勢情況下，通常選擇內電阻較小的電源（以獲得較穩定的路端電壓）,測電源內阻除外。

高考電學實驗總結

高考電學實驗總結

高考電學實驗總結

逼近高考 電學實驗總結篇

相關推薦

逼近高考電學實驗總結篇