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文檔簡介

1、名師總結(jié)優(yōu)秀知識點(diǎn)高中物理復(fù)習(xí)專題- 電學(xué)實(shí)驗(yàn)知識點(diǎn)歸納一、電路設(shè)計(jì)或器材選擇原則1、安全性: 實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施要安全可靠,實(shí)施過程中不應(yīng)對儀器及人身造成危害。要注意到各種電表均有量程、電阻均有最大允許電流和最大功率,電源也有最大允許電流,不能燒壞儀器。2、準(zhǔn)確性: 在實(shí)驗(yàn)方案、儀器、儀器量程選擇上,應(yīng)使實(shí)驗(yàn)誤差盡可能小。保證流過電流表電流和加在電壓表上電壓均不超過使用量程,然后合理選擇量程,務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)(一般要大于滿偏度1/3),以減少測讀誤差。3、便于調(diào)節(jié): 實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)便于操作,便于讀數(shù)。二、內(nèi)、外接法選擇1、外接法與外接法對比2、內(nèi)、外接法確定方法:將待測電阻與表頭內(nèi)阻比較rrvxxx

2、arrr 為小電阻外接法rrvxxxarrr為大電阻內(nèi)接法試觸法觸頭 p 分別接觸a、b 電壓表示數(shù)變化大電流表分壓作用大外接法電流表示數(shù)變化大電壓表分流作用大內(nèi)接法三、分壓、限流接法選擇名師總結(jié)優(yōu)秀知識點(diǎn)1兩種接法及對比限流接法分壓接法電路圖電 壓 調(diào) 節(jié)范圍xxerrxuer0 xue電 路 消 耗總功率xei()xape ii閉合 k 前滑動頭在最右端滑動頭在最右端2選擇方法及依據(jù)從節(jié)能角度考慮,能用限流不用分壓。下列情況必須用分壓接法a調(diào)節(jié)(測量)要求從零開始,或要求大范圍測量。b變阻器阻值比待測對象小得多(若用限流,調(diào)不動或調(diào)節(jié)范圍很小)。c用限流,電路中最小電壓(或電流)仍超過用電

3、器額定值或儀表量程。四、實(shí)物圖連接注意事項(xiàng)和基本方法注意事項(xiàng):連接電表應(yīng)注意量程選用正確,正、負(fù)接線柱不要接錯(cuò)。各導(dǎo)線都應(yīng)接在接線柱上,不應(yīng)在導(dǎo)線中間出現(xiàn)分叉。對于滑動變阻器連接,要搞清楚接入電路是哪一部分電阻,在接線時(shí)要特別注意不能將線接到滑動觸頭上。基本方法:畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。分析各元件連接方式,明確電流表與電壓表量程。畫線連接各元件。(用鉛筆畫線,以便改錯(cuò))連線方式應(yīng)是單線連接,連線順序應(yīng)先畫串聯(lián)電路,再畫并聯(lián)電路。一般先從電源正極開始,到電鍵, 再到滑動變阻器等。按順序以單線連接方式將干路中要串聯(lián)元件依次串聯(lián)起來;然后連接支路將要并聯(lián)元件再并聯(lián)到電路中去。連接完畢,應(yīng)進(jìn)行檢查,檢查電路也

4、應(yīng)按照連線方法和順序。五、電學(xué)實(shí)驗(yàn)(1) 描繪小電珠伏安特性曲線器材:電源 (4-6v) 、直流電壓表、直流電流表、滑動變阻器、小燈泡(4v,0.6a 3.8v,0.3a)燈座、單刀開關(guān),導(dǎo)線若干注意事項(xiàng) :因?yàn)樾‰娭椋葱襞荩╇娮栎^?。?0左右)所以應(yīng)該選用安培表外接法 。名師總結(jié)優(yōu)秀知識點(diǎn)燈泡兩端電壓應(yīng)該由零逐漸增大到額定電壓( 電壓變化范圍大) 。 所以滑動變阻器必須選用 調(diào)壓接法 。在上面實(shí)物圖中應(yīng)該選用上面右面那個(gè)圖,若選用是標(biāo)有“3.8v 0.3a”小燈泡,電流表應(yīng)選用0-0.6a 量程;電壓表開始時(shí)應(yīng)選用 0-3v 量程,當(dāng)電壓調(diào)到接近3v時(shí),再改用0-15v 量程。小燈泡電阻

5、會隨著電壓升高,燈絲溫度升高而增大,且在低電壓時(shí)溫度隨電壓變化比較明顯 , 因此在 低電壓區(qū)域內(nèi), 電壓電流應(yīng)多取幾組, 所以得出u-i曲線不是直線。為了反映這一變化過程,說明燈絲電阻隨溫度升高而增大,也就說明金屬電阻率隨溫度升高而增大。(若用u-i曲線,則曲線彎曲方向相反。)開始時(shí)滑動觸頭應(yīng)該位于最小分壓端(使小燈泡兩端電壓為零)。(2) 練習(xí)使用多用電表 實(shí)驗(yàn)步驟 1機(jī)械調(diào)零 ,用小螺絲刀旋動定位螺絲使指針指在左端電流零刻度處,并將紅、黑表筆分別接入“ +”、“”插孔。2選擋 :選擇開關(guān)置于歐姆表“1”擋。3短接調(diào)零 :在表筆短接時(shí)調(diào)整歐姆擋調(diào)零旋鈕使指針指在右端電阻零刻度處,若“歐姆零點(diǎn)

6、”旋鈕右旋到底也不能調(diào)零,應(yīng)更換表內(nèi)電池。4測量讀數(shù) : 將表筆搭接在待測電阻兩端, 讀出指示電阻值并與標(biāo)定值比較, 隨即斷開表筆。5換一個(gè)待測電阻,重復(fù)以上2、3、4 過程,選擇開關(guān)所置位置由被測電阻值與中值電阻值共同決定,可置于“1”或“ 10”或“ 100”或“ 1k”擋。6多用電表用完后,將選擇開關(guān)置于“ off ”擋或交變電壓最高擋,拔出表筆。 注意事項(xiàng) 1每次換檔必須重新電阻調(diào)零。2 選擇合適倍率檔,使指針在中值電阻附近時(shí)誤差較小。若指針偏角太大,應(yīng)改換低擋位;若指針偏角太小,應(yīng)改換高擋位。每次換擋后均要重新短接調(diào)零,讀數(shù)時(shí)應(yīng)將指針示數(shù)乘以擋位倍率。3測電阻時(shí)要把選擇開關(guān)置于“”

7、檔。4不能用兩手同時(shí)握住兩表筆金屬部分測電阻。5測電阻前,必須把待測電阻同其它電路斷開。6測完電阻,要拔出表筆,并把選擇開關(guān)置于“off”檔或交流電壓最高檔。電表長期不用時(shí)應(yīng) 取出電池, 以防電池漏電。7.多用電表在使用前,應(yīng)先觀察指針是否指在電流表零刻度,若有偏差, 應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。8.歐姆表內(nèi)電池用舊了,用此歐姆表測得電阻值比真實(shí)值偏大。9.多用電表無論作電流表、電壓表還是歐姆表使用,電流總是從正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出歐姆表中電流方向是從黑表筆流出,經(jīng)過待測電阻,從紅表筆流入.注意二極管單向?qū)щ娦?電流從正極流入電阻較小,從正極流出時(shí)電阻較大。(3) 測定電源電動勢和內(nèi)阻,(用電流表和

8、電壓表測)實(shí)驗(yàn)原理如圖所示,改變r(jià)阻值,從電壓表和電流表中讀出幾組i 、u值,利用閉合v a r s 名師總結(jié)優(yōu)秀知識點(diǎn)電路歐姆定律求出幾組、r 值,最后分別算出它們平均值。此外,還可以用作圖法來處理數(shù)據(jù)。即在坐標(biāo)紙上以i 為橫坐標(biāo), u為縱坐標(biāo),用測出幾組 i 、u值畫出 ui 圖象(如圖2)所得直線跟縱軸交點(diǎn)即為電動勢值,圖線斜率絕對值即為內(nèi)電阻r 值。 實(shí)驗(yàn)器材 待測電池, 電壓表( 03v),電流表( 00.6a ),滑動變阻器 (10),電鍵,導(dǎo)線。 實(shí)驗(yàn)步驟 1電流表用0.6a 量程,電壓表用3v量程,按電路圖連接好電路。2外接法 ,把變阻器滑動片移到一端使阻值最大。3 閉合電鍵,

9、 調(diào)節(jié)變阻器, 使電流表有明顯示數(shù),記錄一組數(shù)據(jù) (i1、u1),用同樣方法測量幾組 i 、u值 。4打開電鍵,整理好器材。5處理數(shù)據(jù),用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內(nèi)電阻值。 注意事項(xiàng) 1為了使電池路端電壓變化明顯,電池內(nèi)阻宜大些,可選用已使用過一段時(shí)間1 號干電池。2干電池在大電流放電時(shí),電動勢會明顯下降,內(nèi)阻r 會明顯增大,故長時(shí)間放電不宜超過 0.3a ,短時(shí)間放電不宜超過0.5a。因此,實(shí)驗(yàn)中不要將i 調(diào)得過大,讀電表要快,每次讀完立即斷電。3要測出不少于6 組 i 、u數(shù)據(jù),且變化范圍要大些,用方程組求解時(shí),要將測出i 、u數(shù)據(jù)中,第1 和第 4 為一組,第2 和第 5 為一

10、組,第3 和第 6 為一組,分別解出、 r 值再平均。4在畫 ui 圖線時(shí), 要使較多點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)。個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)點(diǎn)可舍去不予考慮。這樣, 就可使偶然誤差得到部分抵消,從而提高精確度。5干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓u變化也較小,即不會比電動勢小很多,這時(shí),在畫ui圖線時(shí),縱軸刻度可以不從零開始,而是根據(jù)測得數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)i必須從零開始) 。但這時(shí)圖線和橫軸交點(diǎn)不再是短路電流。不過直線斜率絕對值照樣還是電源內(nèi)阻。(4) 測量電阻方法1、歐姆表粗測2、伏安法(電壓表電流表)原理:部分電路歐姆定律,測出電阻兩端電壓和通過電阻電流后,便可求得其阻值iur。3、

11、伏安法拓展(電表選取應(yīng)注意安全性、準(zhǔn)確性)( 1)利用已知內(nèi)阻電壓表: 利用“伏伏”法測定值電阻阻值(用電壓表算電流)( 2)利用已知內(nèi)阻電流表:利用“安安”法測定值電阻阻值(用電流表算電壓)u/v i/a o0.2 0.4 0.6 3.0 2.0 1.0 名師總結(jié)優(yōu)秀知識點(diǎn)( 3)電壓表、電流表混合用(5)電表內(nèi)阻測量方法1、互測法:電流表、電壓表各一只,可以測量它們內(nèi)阻:兩只同種電表,若知道一只內(nèi)阻,就可以測另一只內(nèi)阻:兩只同種電表內(nèi)阻都未知,則需要一只電阻箱才能測定電表內(nèi)阻:2、 替代法:3、 半偏法:恒流半偏:合上開關(guān)s1,調(diào)節(jié) r1,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。再合上開關(guān)s2,保持r1

12、滑動片位置不動,調(diào)節(jié)r2阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度一半。當(dāng)r1 r2時(shí),可認(rèn)為合上s2后,整個(gè)電路電阻幾乎沒有發(fā)生改變,即總電流幾乎沒有發(fā)生改變,故可近似認(rèn)為ra=r2。誤差分析:合上開關(guān)s2后,電路總電阻減小,干路上電流增大,流過r2電流大于流過電流表a 電流。故電流表內(nèi)阻測量值小于真實(shí)值。在電流表不超過量程前提下,電壓越高,測量誤差越小。故電源電動勢宜選大些。恒壓半偏:合上s1、s2,調(diào)節(jié) r1,使電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。再斷開開關(guān)s2,保持r1滑動片位置不動,調(diào)節(jié)r2阻值,使電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度一半。當(dāng)r1 r2時(shí),可認(rèn)為斷開s2后,整個(gè)電路電阻幾乎沒有發(fā)生改變,即從分壓器分出電壓

13、幾乎沒有發(fā)生改變,故可近似認(rèn)為rv =r2。誤差分析:合上開關(guān)s2后,電路總電阻增大,干路上電流減小,滑動變阻器右端電阻上分壓減小,滑動變阻器左端電阻上電壓增大,加在r2兩端電壓大于加在電壓表兩端電壓。 故電壓表內(nèi)阻測量值大于真實(shí)值,在變阻器不超過額定電流前提下,變阻器阻值越小,測量誤差越小。恒流半偏恒壓半偏名師總結(jié)優(yōu)秀知識點(diǎn) (6) 電表改裝及校正 :(1)用“半偏法”測量電流表內(nèi)阻(2)電流表改裝為伏特表電流表滿偏電流為ig ,內(nèi)阻為rg,根據(jù)部分電路歐姆定律,滿偏電壓gggriu,將電流表表盤刻度改變?yōu)橄鄳?yīng)標(biāo)度,則電流表就變?yōu)橐粋€(gè)可以直接讀出電壓數(shù)值電壓表。由于電流表滿偏電壓很小,所以這樣改成電壓表測量范圍不大。如果要擴(kuò)大它測量范圍(即量程),可以在電流表上串聯(lián)一個(gè)分壓電阻方法來實(shí)現(xiàn)。如下圖所示,設(shè)改裝好伏特表量程為u,與電流表串聯(lián)電阻為r,則u=ig(rg+r), 解得ggurri, 即給電流表串聯(lián)一個(gè)阻值為ggurri電阻,就

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