電學(xué)實(shí)驗基礎(chǔ)知識

1、實(shí)驗講座一、測量電路的選擇一、測量電路的選擇 伏安法測量電路有兩種：安培表內(nèi)接法和外接伏安法測量電路有兩種：安培表內(nèi)接法和外接法電流表的內(nèi)接法和外接法的討論如下表所示法電流表的內(nèi)接法和外接法的討論如下表所示. .1、電流表的兩種不同接法的比較：、電流表的兩種不同接法的比較：UUII圖圖 1 1UUII圖圖 2 2答案答案乙乙1 000 1 000 圖圖 3 3圖圖 4 4安全性原則安全性原則:要能夠根據(jù)實(shí)驗要求和客觀條件選用合適的儀器，要能夠根據(jù)實(shí)驗要求和客觀條件選用合適的儀器，使實(shí)驗切實(shí)可行，能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。另外還要注意測量使實(shí)驗切實(shí)可行，能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。另外還要注意測量儀器的量儀器的量程程

2、，電阻類器件的電流不能超過其，電阻類器件的電流不能超過其最大允許電流最大允許電流等。等。一、實(shí)驗儀器選擇的基本原則一、實(shí)驗儀器選擇的基本原則:精確性原則精確性原則:根據(jù)實(shí)驗的需要，選用精度合適的測量工具，根據(jù)實(shí)驗的需要，選用精度合適的測量工具，但對某個實(shí)驗來講，精確程度夠用即可，但對某個實(shí)驗來講，精確程度夠用即可，并不是精度越高越好并不是精度越高越好。 方便性原則方便性原則:實(shí)驗時需考慮實(shí)驗時需考慮調(diào)節(jié)方便，便于操作調(diào)節(jié)方便，便于操作，如滑動變，如滑動變阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍，阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍，在二者都能滿足實(shí)驗要求的情況下

3、，還要考慮阻值大小對實(shí)驗在二者都能滿足實(shí)驗要求的情況下，還要考慮阻值大小對實(shí)驗操作中是否調(diào)節(jié)方便的影響。操作中是否調(diào)節(jié)方便的影響。1根據(jù)根據(jù)不使電表受損不使電表受損和和盡量減少誤差盡量減少誤差的原則選擇電表首先的原則選擇電表首先保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量不超過使用量程程然后合理選擇量程。務(wù)必使然后合理選擇量程。務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)指針有較大偏轉(zhuǎn)（一般取滿偏（一般取滿偏的的1/3-2/3左右），以減少測讀的誤差左右），以減少測讀的誤差根據(jù)教學(xué)大綱及高考考核的要求，選擇電學(xué)實(shí)驗儀器根據(jù)教學(xué)大綱及高考考核的要求，選擇電學(xué)實(shí)驗儀器主

4、要是選擇電表、滑動變阻器、電源等器件，通?？芍饕沁x擇電表、滑動變阻器、電源等器件，通?？梢詮囊韵氯矫嫒胧郑阂詮囊韵氯矫嫒胧郑?根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍需要選擇滑根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍需要選擇滑動受阻器，注意動受阻器，注意流過滑動變阻器的電流不超過它額定流過滑動變阻器的電流不超過它額定值值對高阻值的變阻器，如果滑動頭稍有移動，使電對高阻值的變阻器，如果滑動頭稍有移動，使電流電壓有很大變化的，不宜采用流電壓有很大變化的，不宜采用3應(yīng)根據(jù)實(shí)驗的基本要求來選擇儀器對于這種情應(yīng)根據(jù)實(shí)驗的基本要求來選擇儀器對于這種情況只有熟悉實(shí)驗原理才能做出恰當(dāng)?shù)倪x擇況只有熟悉實(shí)驗原理才能做出

5、恰當(dāng)?shù)倪x擇對于滑動變阻器的連接，要搞清楚接入電路的是哪對于滑動變阻器的連接，要搞清楚接入電路的是哪一部分電阻，在接線時要特別注意不能將線接到滑片一部分電阻，在接線時要特別注意不能將線接到滑片上上三、電路圖的連接三、電路圖的連接1、基本方法、基本方法畫出實(shí)驗電路圖畫出實(shí)驗電路圖分析各元件連接方式，明確電流表與電壓表的量程分析各元件連接方式，明確電流表與電壓表的量程畫線連接各元件連線方式應(yīng)是單線連接，連線順畫線連接各元件連線方式應(yīng)是單線連接，連線順序應(yīng)先畫串聯(lián)電路，再畫并聯(lián)電路序應(yīng)先畫串聯(lián)電路，再畫并聯(lián)電路2、注意事項、注意事項連接電表應(yīng)注意量程選用正確，正、負(fù)接線柱不要連接電表應(yīng)注意量程選用正確

6、，正、負(fù)接線柱不要接錯接錯各導(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)分叉叉RVARx根據(jù)電路圖，用實(shí)線代替導(dǎo)線在所給的實(shí)驗器材圖根據(jù)電路圖，用實(shí)線代替導(dǎo)線在所給的實(shí)驗器材圖中連成電路。中連成電路。(1)待測電阻待測電阻 (約約100)(2)直流毫安表直流毫安表(量程量程10mA，內(nèi)阻，內(nèi)阻50)(3)直流電壓表直流電壓表(量程量程3V，內(nèi)阻，內(nèi)阻5k)(4)直流電源直流電源(輸出電壓輸出電壓4V，內(nèi)阻可不計，內(nèi)阻可不計)(5)滑動變阻器滑動變阻器(阻值范圍阻值范圍15，允許最大電流，允許最大電流1 A)(6)開關(guān)一個，導(dǎo)線若干開關(guān)一個，導(dǎo)線若干根據(jù)器

7、材的規(guī)格和實(shí)驗要求，在本題的實(shí)物圖上根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗要求，在本題的實(shí)物圖上連線連線 v圖為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實(shí)驗圖為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實(shí)驗所需的器材實(shí)物圖，器材規(guī)格如下：所需的器材實(shí)物圖，器材規(guī)格如下： xR題型一：電流表內(nèi)外接、限流和分壓接法的選題型一：電流表內(nèi)外接、限流和分壓接法的選擇、實(shí)物連接擇、實(shí)物連接 要點(diǎn)：要點(diǎn)：1 1、電流表內(nèi)外接的選擇：、電流表內(nèi)外接的選擇：2 2、限流接法和分壓接法的選擇：、限流接法和分壓接法的選擇：3 3、連接實(shí)物圖：、連接實(shí)物圖： v有一待測電阻有一待測電阻RxRx，阻值約為，阻值約為55，允許最大功率為，允許最大功率為1.25

8、W1.25W，現(xiàn)欲比較精確的測定其阻值。除待測電阻外，現(xiàn)欲比較精確的測定其阻值。除待測電阻外，備用器材及規(guī)格如下：備用器材及規(guī)格如下：v電壓表（電壓表（0 03V3V15V15V）3V3V量程內(nèi)阻約為量程內(nèi)阻約為3k3k；15V15V量程內(nèi)阻為量程內(nèi)阻為15 15 kk；v電流表（電流表（0 00.6A0.6A3A3A）0.6A0.6A量程內(nèi)阻為量程內(nèi)阻為11；3A3A量程內(nèi)阻為量程內(nèi)阻為0.250.25；v滑動變阻器（滑動變阻器（2020，1A1A）；）；v滑動變阻器（滑動變阻器（2k2k，1.5A1.5A）；）；v蓄電池組（蓄電池組（6V6V，內(nèi)阻不計）；，內(nèi)阻不計）；v電鍵、導(dǎo)線。電鍵、

9、導(dǎo)線。題型二：電壓表和電流表量程的選擇、滑動變題型二：電壓表和電流表量程的選擇、滑動變阻器的選擇和連接、分壓和限流電路的選擇阻器的選擇和連接、分壓和限流電路的選擇要求待測電要求待測電阻阻RxRx中電流中電流從零開始連從零開始連續(xù)可調(diào)續(xù)可調(diào) 圖圖 5 5對圖甲：對圖甲：0.60.020.340.11.70答案答案對圖乙：對圖乙：3.03.00.10.12.202.200.50.511.0 11.0 答案答案見解析圖見解析圖 【例例 4 4】 用伏安法測量某電阻用伏安法測量某電阻R Rx x的阻值，現(xiàn)在實(shí)驗器材的阻值，現(xiàn)在實(shí)驗器材 如下：如下： A A. .待測電阻待測電阻R Rx x：范圍在：范

10、圍在 5 58 8 ，額定功率，額定功率 1 W1 W B B. .電流表電流表 A A1 1：量程：量程 0 00.6 A(0.6 A(內(nèi)阻內(nèi)阻 0.2 )0.2 ) C C. .電流表電流表 A A2 2：量程：量程 0 03 A(3 A(內(nèi)阻內(nèi)阻 0.05 )0.05 ) D D. .電壓表電壓表 V V1 1：量程：量程 0 03 V(3 V(內(nèi)阻內(nèi)阻 3 k)3 k) E E. .電壓表電壓表 V V2 2：量程：量程 0 015 V(15 V(內(nèi)阻內(nèi)阻 15 k)15 k) F F. .滑動變阻器滑動變阻器R R：0 0100 100 G G. .蓄電池：電動勢蓄電池：電動勢 12

11、 V12 V H H導(dǎo)線，電鍵導(dǎo)線，電鍵 為了較準(zhǔn)確地測量，并保證器材安全，電流表應(yīng)選為了較準(zhǔn)確地測量，并保證器材安全，電流表應(yīng)選 _，電壓表應(yīng)選，電壓表應(yīng)選_，并畫出電路圖，并畫出電路圖 答案答案A A1 1V V1 1見解析圖見解析圖 考點(diǎn)整合 考點(diǎn)整合 考點(diǎn)整合用電壓表判斷電路故障的方法用電壓表判斷電路故障的方法 1電壓表有示數(shù)的原因電壓表兩接線柱間含電源部分的電路為通路，同時與電壓表并聯(lián)的部分電路沒有短路現(xiàn)象發(fā)生時，電壓表有示數(shù)2電壓表無示數(shù)的原因(1)電壓表兩接線柱間含電源部分的電路為斷(開)路(2)電壓表兩接線柱間含電源部分雖然為通路，但與電壓表并聯(lián)的部分電路出現(xiàn)了短路現(xiàn)象根據(jù)上述

12、原因，我們用電壓表很容易判斷出電路中的故障v分析及解：首先畫出等效電路如圖，顯然電壓表所測電壓為燈L1兩端電壓U1。若燈L1短路，則有U2=U=4伏，U1=0，故A正確。若燈L1斷路，則燈L2和電壓表串聯(lián)，因為所以U2=IR20根據(jù)U=U2+UV，這樣，電壓表所測電壓為電源電壓，示數(shù)應(yīng)為4伏，故B被排除。若燈L2短路，同理，U1=U=4伏，故C正確。若燈L2斷路，電路中沒有電流通過，電壓表示數(shù)為0，故D正確，故應(yīng)選A、C、D。例2、如圖所示的電路中，電源電壓為4伏，當(dāng)開關(guān)S閉合時，下列說法中正確的是：A燈L1短路，電壓表示數(shù)為0 B燈L1斷路，電壓表示數(shù)為0C燈L2短路，電壓表示數(shù)為4伏D燈L2斷路，電壓表示數(shù)為0 v例3、兩個燈泡串聯(lián)的電路圖如圖1所示，開關(guān)S閉合后，兩個燈泡都不發(fā)光，用電壓表測燈泡L1兩端的電壓時，其示數(shù)為4.5V，再用電壓表測L2兩端的電壓時，其示數(shù)為零，則燈泡L1、L2