物理高考复习恒定电流全章实验.pptx

一、实验常规一、实验常规1 1、实验仪器的读数、实验仪器的读数 高考要求会正确使用的电学仪器有：高考要求会正确使用的电学仪器有：电流表、电电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。除了滑动等等。除了滑动变阻器以外，其它仪器都要求会正确读出数据。变阻器以外，其它仪器都要求会正确读出数据。读数的基本原则是：安培表、伏特表均有两个量程读数的基本原则是：安培表、伏特表均有两个量程，其测量值的有效数字依量程及精度而定，但是可以概，其测量值的有效数字依量程及精度而定，但是可以概括如下原则：括如下原则：第1页/共83页 十分之一估读法：十分之一估读法：凡最小分度值是一个单位的，有凡最小分度值是一个单位的，有效数字的末位都在精度的下一位，即需要估读，若无估效数字的末位都在精度的下一位，即需要估读，若无估读，则在精度的下一位补读，则在精度的下一位补“0”；甲图若用甲图若用03安量程，安量程，其精度为其精度为0.1安，图示值为安，图示值为1.40安，这数字后面的安，这数字后面的“0”是补的；如乙图若用是补的；如乙图若用03伏量程，其精度为伏量程，其精度为0.1伏，图示伏，图示值为值为1.30伏，这数字后面伏，这数字后面“0”也是补的。也是补的。第2页/共83页半格估读法：半格估读法：凡最小分度值是凡最小分度值是2或或5个单位的，有效数字的末位就是精度的同一位个单位的，有效数字的末位就是精度的同一位（含估读数），若无估读不需补（含估读数），若无估读不需补“0”。图甲若用。图甲若用00.6安量程，其精度为安量程，其精度为0.02安，说明测量安，说明测量时只能准确到时只能准确到0.02安，不可能准确到安，不可能准确到0.01安，因此误差出现在安培的百分位（安，因此误差出现在安培的百分位（0.01安），读安），读数只能读到安培的百分位，以估读最小分度半小格为宜，当指针指在小于半小格位置则舍数只能读到安培的百分位，以估读最小分度半小格为宜，当指针指在小于半小格位置则舍去，指针正对半小格则取为去，指针正对半小格则取为0.01安，指针超过半小格时则算一小格即安，指针超过半小格时则算一小格即0.02安，图甲指针若安，图甲指针若向右再恰偏半小格，则示值为向右再恰偏半小格，则示值为0.29安。若指针向右偏转大于半小格，则示值为安。若指针向右偏转大于半小格，则示值为0.30安；如安；如乙图若用乙图若用015伏量程，图示值为伏量程，图示值为6.5伏，而不是伏，而不是6.50伏；乙图指针若再向右偏转不到伏；乙图指针若再向右偏转不到1格（含格（含小于、等于、大于半格情况），若小于半小格则舍去，读数仍为小于、等于、大于半格情况），若小于半小格则舍去，读数仍为6.5伏，若指针恰指半小格，伏，若指针恰指半小格，可估读为可估读为6.8伏，若大于半小格，则估读为伏，若大于半小格，则估读为7.0伏。伏。第3页/共83页 电阻箱电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数是按照各个数量级上指针的对应数值读数的，指针必须指向某一个确定的数值，不能在两个的，指针必须指向某一个确定的数值，不能在两个数值之间，因此电阻箱测量结果的各位读数都是从数值之间，因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的，不再向下估读。电阻箱上指针所指位置直接读出的，不再向下估读。第4页/共83页0.60.020.340.11.703.00.12.200.511.0第5页/共83页2、电流表、电压表内部结构、电流表、电压表内部结构 常用电流表和电压表都是由小量程的电流表常用电流表和电压表都是由小量程的电流表G（即表（即表头）改装而成的。电流表头头）改装而成的。电流表头G的电阻的电阻Rg叫表头内阻。指叫表头内阻。指针偏转到最大刻度时对应的电流针偏转到最大刻度时对应的电流Ig叫满偏电流；与之对叫满偏电流；与之对应的电压应的电压Ug叫满偏电压，叫满偏电压，Ug=IgRg。第6页/共83页(1)电压表电压表V的改装的改装电流表电流表G的电压量程的电压量程UgIgRg，当改装成量程为当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻的电压表时，应串联一个电阻R，如图所示，电压扩大量程倍数，如图所示，电压扩大量程倍数nU/Ug，需要，需要串联的分压电阻串联的分压电阻R(n1)Rg.第7页/共83页(2)电流表电流表A的改装的改装电流表电流表G的量程为的量程为Ig，当改装成量程为，当改装成量程为I的电流的电流表时，应并联一个电阻表时，应并联一个电阻R如图所示，扩大量程倍数如图所示，扩大量程倍数nI/Ig需要并联的分流电阻需要并联的分流电阻RRg/(n1)第8页/共83页GR1R2例现有一只内阻为例现有一只内阻为Rg=25，量程为，量程为Ig=3.0mA的电流表。的电流表。若要把它改装为量程为若要把它改装为量程为0.6A和和3A的双量程电流表，所需的并联电阻阻值分别是多少？的双量程电流表，所需的并联电阻阻值分别是多少？现在只有两只定值电阻现在只有两只定值电阻R1=0.025和和R2=0.10，试用它们完成改造。改装电路图已画好，请标出接线柱上的标志，试用它们完成改造。改装电路图已画好，请标出接线柱上的标志（共用的（共用的+接线柱、接线柱、0.6A和和3A）。）。解：解：改装为改装为0.6A量程时，需并联量程时，需并联Rg/199=0.126电阻；改装为电阻；改装为3A量程时，需并联量程时，需并联Rg/999=0.025电阻。电阻。从左向右，依次是从左向右，依次是+、3A、0.6A。第9页/共83页3仪器的选择仪器的选择(1)仪器的选择一般应考虑三方面因素：仪器的选择一般应考虑三方面因素：安全因素，如通过电源和电阻的电流不能超过安全因素，如通过电源和电阻的电流不能超过其允许的最大电流其允许的最大电流误差因素，如选用电表量程应考虑尽可能减小误差因素，如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差；电压表、电流表的使用时，要测量值的相对误差；电压表、电流表的使用时，要尽可能使指针接近满刻度的中间量程，其指针应偏尽可能使指针接近满刻度的中间量程，其指针应偏转到满刻度的转到满刻度的 之间；使用欧姆表时宜选用指针之间；使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位尽可能在中间刻度附近的倍率挡位便于操作，如选用滑动变阻器时应考虑对外供便于操作，如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节，电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则不便滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作于操作第10页/共83页(2)选择仪器的一般步骤：选择仪器的一般步骤：根据实验要求设计合理的实验电路根据实验要求设计合理的实验电路根据电路选择滑动变阻器根据电路选择滑动变阻器选定电源，选择电压表和电流表以及所用的选定电源，选择电压表和电流表以及所用的量程量程第11页/共83页4、控制电路的选择控制电路的选择滑动变阻器的滑动变阻器的两种接法两种接法(1)两种接法比较两种接法比较方式方式内容内容限流接法限流接法分压接法分压接法对比说明对比说明两种接法电路图两种接法电路图串、并联关系不串、并联关系不同同负载负载R上电压调节上电压调节范围范围 U E0 U E分压接法调节范分压接法调节范围大围大负载负载R上电流调节上电流调节范围范围 I 0 I 分压接法调节范分压接法调节范围大围大闭合闭合S前触头前触头位置位置b端端a端端都是为了保护电都是为了保护电路元件路元件第12页/共83页(2)限流电路、分压电路的选择限流电路、分压电路的选择 第13页/共83页接法接法分压式分压式限流式限流式适用适用条条件件(1)待测电阻远大于滑动变阻器的最待测电阻远大于滑动变阻器的最大阻值，即大阻值，即RxR0时时(2)要求电表能从零开始读数要求电表能从零开始读数(3)要求电表能有比较大的测量范围，要求电表能有比较大的测量范围，能测量多组数据能测量多组数据(4)若采用限流式不能控制电流满足若采用限流式不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流调到最大时，待测电阻上的电流(或电压或电压)仍超过电流表仍超过电流表(或电压表或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式电路电流，则必须选用分压式电路(1)待测电阻远小于滑待测电阻远小于滑动变阻器的最大阻值，动变阻器的最大阻值，即即RxR0时时(2)不要求电表能从零不要求电表能从零开始读数开始读数(3)不要求电表能有比不要求电表能有比较大的测量范围较大的测量范围(4)在两种电路均可使在两种电路均可使用的情况下，应优先用的情况下，应优先采用限流式接法，因采用限流式接法，因为限流式接法电路简为限流式接法电路简单、耗能低单、耗能低第14页/共83页5.测量电路测量电路伏安法的应用伏安法的应用（1）电流表内、外接法的比较）电流表内、外接法的比较第15页/共83页第16页/共83页 b.若电压表示数变化明显，说明电流表分压作用较强，即Rx阻值较小，应采用“外接法”，s应接a。第17页/共83页实例分析实例分析描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线测定金属的电阻率测定金属的电阻率 第18页/共83页测定电源电动势和内阻测定电源电动势和内阻第19页/共83页二、考试大纲规定的学生实验二、考试大纲规定的学生实验 第20页/共83页1描绘小灯泡的伏安特性曲线2分析曲线的变化规律 实验一实验一 描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线第21页/共83页1用用电电流流表表测测出出流流过过小小灯灯泡泡的的电电流流，用用电电压压表表测测出出小小灯灯泡泡两两端端的的电电压压，测测出出多多组组(U，I)值值，在在UI坐坐标标系系中中描描出出各各对对应应点点，用用一一条平滑的曲线将这些点连结起来条平滑的曲线将这些点连结起来2电电流流表表外外接接：因因为为小小灯灯泡泡电电阻阻很很小小，如如果果内内接接电电流流表表，分分压压明明显滑动变阻器采用分压式：使电压能从显滑动变阻器采用分压式：使电压能从0开始连续变化开始连续变化 学生电源学生电源(46 V直流直流)、小灯泡、小灯泡(4 V、0.7 A或或3.8 V、0.3 A)，电流表，电流表(内内阻较小阻较小)、电压表、电压表(内阻很大内阻很大)，开关和导线、滑动变阻器、坐标纸，开关和导线、滑动变阻器、坐标纸 第22页/共83页1将灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连将灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路接成如图所示电路2测出小灯泡在不同电压下的电流移动滑动变阻器触头位置，测测出小灯泡在不同电压下的电流移动滑动变阻器触头位置，测出出12组左右不同的电压值组左右不同的电压值U和电流值和电流值I，并将量数据填入表格，并将量数据填入表格.一、连接电路一、连接电路二、测量与记录二、测量与记录第23页/共83页U(V)00.200.400.600.801.001.20I(A)U(V)1.602.002.402.803.23.63.8I(A)第24页/共83页三、数据处理、整理仪器三、数据处理、整理仪器3 3画出伏安特性曲线画出伏安特性曲线 (1)(1)在坐标纸上以在坐标纸上以U U为横轴，以为横轴，以I I为纵轴，建立坐标系为纵轴，建立坐标系 (2)(2)在在坐坐标标纸纸上上描描出出各各组组数数据据所所对对应应的的点点(坐坐标标系系纵纵轴轴和和横横轴轴的的标标度度要要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)(3)(3)将描出的点用平滑的曲线连结起来就得到小灯泡的伏安特性曲线将描出的点用平滑的曲线连结起来就得到小灯泡的伏安特性曲线4 4拆除电路、整理仪器拆除电路、整理仪器第25页/共83页1本本实实验验中中被被测测小小灯灯泡泡灯灯丝丝的的电电阻阻值值较较小小，因因此此测测量量电电路路必必须须采采用用电电流表外接法流表外接法2滑滑动动变变阻阻器器应应采采用用分分压压式式连连接接：目目的的是是为为了了使使小小灯灯泡泡两两端端的的电电压压能能从从0开始连续变化开始连续变化3UI图图线线在在U01.0 V左左右右将将发发生生明明显显弯弯曲曲，故故在在U1.0 V左左右右绘绘点要密，以防出现很大误差点要密，以防出现很大误差 4建立坐标系时，纵轴表示电压，横轴表示电流，两坐标轴选取的标建立坐标系时，纵轴表示电压，横轴表示电流，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸 第26页/共83页1由由于于电电压压表表、电电流流表表不不是是理理想想电电表表，电电表表内内阻阻对对电电路路的的影影响响会会带带来来误差误差2测量时读数带来误差，严格按照读数规则测量时读数带来误差，严格按照读数规则 3在坐标纸上描点、作图带来误差用细铅笔，严格标度在坐标纸上描点、作图带来误差用细铅笔，严格标度 第27页/共83页1学会正确使用螺旋测微器及正确读数方法2测定金属的电阻率3进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻 实验二实验二 测定金属的电阻率测定金属的电阻率第28页/共83页测出金属导线的长度测出金属导线的长度l和它的直径和它的直径d，计算出导线的横截面积，计算出导线的横截面积S，再用，再用伏安法测出金属导线的电阻伏安法测出金属导线的电阻R 由电阻定律得金属导线的电阻率由电阻定律得金属导线的电阻率 被测金属导线、螺旋测微器、米尺、电压表、电流表、直流电源、被测金属导线、螺旋测微器、米尺、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器、导线若干开关、滑动变阻器、导线若干 第29页/共83页一、测量直径一、测量直径1用用螺螺旋旋测测微微器器在在被被测测金金属属导导线线上上三三个个不不同同的的位位置置各各测测一一次次直直径径，求出其平均值求出其平均值d.二、连接电路及测量二、连接电路及测量2按图所示电路图连结好用伏安法测电阻的实验电路按图所示电路图连结好用伏安法测电阻的实验电路3用用毫毫米米刻刻度度尺尺测测量量接接入入电电路路中中的的被被测测金金属属导导线线的的有有效效长长度度，反反复测量复测量3次，求出其平均值次，求出其平均值l.第30页/共83页4把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关电路经检查确认无误后，闭合开关S.改变滑动变阻器滑片的位置，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数读出几组相应的电流表、电压表的示数I和和U的值，填入记录表格的值，填入记录表格内，断开开关内，断开开关S.求出导线电阻求出导线电阻R的平均值的平均值 三、数据处理、整理器材三、数据处理、整理器材5将测得将测得R、l、d的值，代入电阻率计算公式的值，代入电阻率计算公式 中，计算出金中，计算出金属导线的电阻率属导线的电阻率6拆去实验电路，整理好实验器材拆去实验电路，整理好实验器材 第31页/共83页1本本实实验验中中被被测测金金属属导导线线的的电电阻阻值值较较小小，因因此此实实验验电电路路必必须须用用电电流流表外接法表外接法2实实验验连连线线时时，应应先先从从电电源源的的正正极极出出发发，依依次次将将电电源源、开开关关、电电流流表表、待待测测金金属属导导线线、滑滑动动变变阻阻器器连连成成主主干干线线路路(闭闭合合电电路路)，然然后后再再把电压表并联在待测金属导线的两端把电压表并联在待测金属导线的两端3测测量量被被测测金金属属导导线线的的有有效效长长度度，是是指指测测量量待待测测导导线线接接入入电电路路的的两两个个端端点点之之间间的的长长度度，亦亦即即电电压压表表两两端端点点间间的的待待测测导导线线长长度度，测测量量时应将导线拉直时应将导线拉直第32页/共83页4在在用用伏伏安安法法测测电电阻阻时时，通通过过待待测测导导线线的的电电流流强强度度I不不宜宜过过大大(电电流流表表用用00.6 A量量程程)，通通电电时时间间不不宜宜过过长长，以以免免金金属属导导线线的的温温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大5求求R的平均值可用两种方法：第一种是用的平均值可用两种方法：第一种是用RU/I算出各次的测算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象量值，再取平均值；第二种是用图象(UI图线图线)来求出若采用来求出若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能的让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点尽可能的让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑可以不予考虑 第33页/共83页1测测量量金金属属丝丝直直径径时时出出现现误误差差：(1)金金属属丝丝本本身身直直径径并并不不严严格格均均匀匀；(2)螺螺旋旋测测微微器器本本身身有有误误差差；(3)读读数数时时观观测测有有误误差差因因此此测测量量时时要在金属丝的不同部位，且不同方向上多测几次要在金属丝的不同部位，且不同方向上多测几次2测测量量金金属属丝丝长长度度时时出出现现误误差差：(1)长长度度为为接接入入电电路路的的有有效效长长度度；(2)读读数数时时观观测测有有误误差差，因因此此要要把把金金属属丝丝拉拉紧紧拉拉直直，测测量量时时在在接接线柱压线处测，多测几次线柱压线处测，多测几次3电阻电阻R测量本身有误差，因用外接法测量本身有误差，因用外接法R测测R真真因此因此测测真真4通通电电电电流流过过大大，时时间间过过长长，金金属属丝丝发发热热、电电阻阻率率变变化化测测量量时时要迅速果断，避免其发热要迅速果断，避免其发热第34页/共83页1了解电流表构造，明确满偏电流了解电流表构造，明确满偏电流Ig，表头内阻，表头内阻Rg，满偏电压，满偏电压Ug的意义的意义2进一步理解串联的分压作用进一步理解串联的分压作用3掌握把电流表改装为电压表的方法掌握把电流表改装为电压表的方法 4理解半偏法测电阻的原理理解半偏法测电阻的原理 实验三实验三 把电流表改装为电压表把电流表改装为电压表第35页/共83页1“半偏法半偏法”测电流表的内阻测电流表的内阻电电路路图图如如图图1所所示示，合合上上S1，调调整整R，使使电电流流表表恰恰好好满满偏偏；再再闭合闭合S2，调整，调整R，使电流表恰好半偏当，使电流表恰好半偏当RR时，时，rgR.第36页/共83页2电流表改装为电压表，根据串联电阻分压的原理可知，把电流电流表改装为电压表，根据串联电阻分压的原理可知，把电流表串联一个电阻表串联一个电阻R组成电压表，二者承受的最大电压组成电压表，二者承受的最大电压(改装后量程改装后量程)UIg(rgR)，或，或UUgIgR.其阻值为：其阻值为：R0 其原理其原理如图所示如图所示 第37页/共83页电流表、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻器电流表、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻器(大阻值大阻值)、标准电压、标准电压表、导线表、导线一、半偏法测电流表内阻一、半偏法测电流表内阻1按按照照图图所所示示的的电电路路图图连连接接成成实实验验电电路路，开开关关S1、S2都都处处于于断断开开状状态，使滑动变阻器态，使滑动变阻器R在电路中的阻值最大在电路中的阻值最大2闭合开关闭合开关S1，调节滑动变阻器，调节滑动变阻器R使电流表的指针满偏使电流表的指针满偏 第38页/共83页3闭合开关闭合开关S2，调节电阻箱，调节电阻箱R使电流表示数从满偏电流使电流表示数从满偏电流Ig减小到半减小到半偏电流偏电流 读出此时电阻箱的阻值读出此时电阻箱的阻值R，就是电流表的内阻，就是电流表的内阻rg.4断开电键断开电键二、改装电压表二、改装电压表 5计算出电流表改装成电压表需要串联的电阻值计算出电流表改装成电压表需要串联的电阻值R1 6将电阻箱将电阻箱R的阻值调到的阻值调到R1，与电流表串联构成量程为，与电流表串联构成量程为U的电压表的电压表 第39页/共83页三、校表三、校表7按按图图所所示示的的电电路路图图连连成成电电路路，与与标标准准电电压压表表进进 行行核核对对 改改变变滑滑动动变变阻阻器器R的的滑滑片片位位置置，使使 的的示示数数分分别别为为0、U，并并核核对对改改装装的电压表的示数是否正确的电压表的示数是否正确 8R表表nrg，其中，其中n为为 所以所以nrg R表表第40页/共83页1在在调调节节滑滑动动变变阻阻器器R的的阻阻值值使使电电流流表表满满偏偏时时，滑滑动动变变阻阻器器的的阻阻值值要要比电流表的内阻比电流表的内阻rg大得多，一般要求大得多，一般要求R100rg.2实验时，在实验时，在R较大情况下为了使电流表满偏，电源电动势宜大些较大情况下为了使电流表满偏，电源电动势宜大些3闭合开关闭合开关S1时，必须先将滑动变阻器时，必须先将滑动变阻器R的阻值调至最大的阻值调至最大4闭合开关闭合开关S2、调节电阻箱、调节电阻箱R时，应保持滑动变阻器时，应保持滑动变阻器R的阻值不变的阻值不变5“半半偏偏法法”测测电电流流表表内内阻阻的的实实验验中中R只只能能用用电电阻阻箱箱，R可可用用阻阻值值很很大大的的滑滑动动变变阻阻器器或或电电阻阻箱箱若若实实验验给给出出两两个个电电阻阻箱箱，一一个个阻阻值值较较大大(10 k以以上上)，另另一一个个阻阻值值较较小小，一一定定要要把把阻阻值值大大的的连连到到干干路路第41页/共83页“半偏法半偏法”测电流表内阻时，存在系统误差当测电流表内阻时，存在系统误差当S2闭合后，整个电闭合后，整个电路的总电阻变小，总电流变大，通过电流表的电流为原来的一半，路的总电阻变小，总电流变大，通过电流表的电流为原来的一半，则通过电阻箱的电流就大于通过电流表的电流即则通过电阻箱的电流就大于通过电流表的电流即R测测rg.当电路当电路中中Rrg时，误差较小，因此要使时，误差较小，因此要使Rrg，同时电源电动势也应适当，同时电源电动势也应适当大一些大一些 第42页/共83页1用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻2进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解3进一步熟练掌握，电压表和电流表的使用方法进一步熟练掌握，电压表和电流表的使用方法实验四实验四 测定电源电动势和内阻测定电源电动势和内阻第43页/共83页本实验的依据是闭合电路的欧姆定律，实验电路如图所示改变变本实验的依据是闭合电路的欧姆定律，实验电路如图所示改变变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U、I值，由值，由UEIr可得可得E 以上方法误差较大，为减小误差，以上方法误差较大，为减小误差，实验中至少测出实验中至少测出6组组U、I值，且变化范围要大些，然后在值，且变化范围要大些，然后在UI图图中描点作图，所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的中描点作图，所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内阻绝对值即为内阻r的值如图所示的值如图所示第44页/共83页电池电池(被测电源被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸纸 一、连接电路一、连接电路1电流表用电流表用0.6 A量程，电压表用量程，电压表用3 V量程，按图连接好电路量程，按图连接好电路二、测量与记录二、测量与记录2把变阻器的滑片移动到使用阻值最大的一端把变阻器的滑片移动到使用阻值最大的一端3闭闭合合开开关关，调调节节变变阻阻器器，使使电电流流表表有有明明显显示示数数并并记记录录一一组组数数据据(I1、U1)用同样方法测量几组用同样方法测量几组I、U值值第45页/共83页三、数据处理、整理器材三、数据处理、整理器材4断开开关，拆除电路整理好器材断开开关，拆除电路整理好器材5取取坐坐标标纸纸，以以电电流流I为为横横轴轴，路路端端电电压压U为为纵纵轴轴，描描绘绘出出所所记记录录的的各各组组I、U值值的的对对应应点点，做做出出UI图图线线延延长长UI图图线线，它它与与坐坐标轴有两个交点，读取标轴有两个交点，读取E、I短短，进一步可以算出，进一步可以算出r 如如图图所示所示 第46页/共83页1为为了了使使电电池池的的路路端端电电压压变变化化明明显显，电电池池的的内内阻阻应应选选大大些些(选选用用已已使使用过一段时间的干电池用过一段时间的干电池)；2在在实实验验中中不不要要将将I调调得得过过大大，每每次次读读完完U和和I的的数数据据后后应应立立即即断断开开电电源源，以以免免干干电电池池在在大大电电流流放放电电时时老老化化现现象象严严重重，使使得得E和和r明明显显变化变化3测测出出不不少少于于6组组I、U数数据据，且且变变化化范范围围要要大大些些，用用方方程程组组求求解解时时，类类似似于于逐逐差差法法，要要将将测测出出的的I、U数数据据中中，第第1和和第第4组组为为一一组组，第第2和第和第5组为一组，第组为一组，第3和第和第6组为一组，分别解出组为一组，分别解出E、r值再求平均值再求平均第47页/共83页4干电池内阻较小时，干电池内阻较小时，U的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图所示的状况，使下部大面积空间得不到利用为此，可使纵坐如图所示的状况，使下部大面积空间得不到利用为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标横坐标I必须从必须从零开始零开始)，如图所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减，如图所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为小此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为电动势要在直线上任取两个相距较远的点，用电动势要在直线上任取两个相距较远的点，用r 计算出电池的计算出电池的内阻内阻r.第48页/共83页由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，本实验结果由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，本实验结果E测测E真真，r测测r真真测电源电动势和内阻的主要方法测电源电动势和内阻的主要方法1利用电流表和电压表利用电流表和电压表(伏安法伏安法)测电源电动势和内阻测电源电动势和内阻2利用电压表和电阻箱测电源的电动势和内阻利用电压表和电阻箱测电源的电动势和内阻3用电流表和电阻箱测电源电动势和内阻用电流表和电阻箱测电源电动势和内阻4用两只电压表测电源电动势和内阻用两只电压表测电源电动势和内阻5用两只电流表测电源电动势和内阻用两只电流表测电源电动势和内阻 第49页/共83页1了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法2会使用多用电表测电压、电流及电阻3会用多用电表探索黑箱中的电学元件4了解晶体二极管的单向导电性及其符号实验五实验五 用多用电表探索黑箱内的电学元件用多用电表探索黑箱内的电学元件 传感器的简单应用传感器的简单应用第50页/共83页1多用电表多用电表多多用用电电表表可可以以用用来来测测量量电电流流、电电压压、电电阻阻等等，并并且且每每一一种种测测量量都都有有几几个个量量程程外外形形见见图图所所示示，上上半半部部为为表表头头，表表盘盘上上有有电电流流、电电压压、电电阻阻等等多多种种量量程程的的刻刻度度；下下半半部部为为选选择择开开关关，它它的的四四周周刻刻有有各各种种测测量量项项目目和和量量程程另另外外，还还有有欧欧姆姆表表的的调调零零旋旋钮钮、机机械械调调零零旋旋钮钮和和测测试笔的插孔试笔的插孔第51页/共83页多用电表的特点多用电表的特点(1)电电阻阻零零刻刻度度在在刻刻度度盘盘的的最最右右端端，即即与与电电流流的的最最大大刻刻度度重重合合；电电阻阻无限大，刻度与最左端的电流零刻度重合无限大，刻度与最左端的电流零刻度重合(2)欧姆表的刻度不均匀欧姆表的刻度不均匀(3)欧姆挡选倍率欧姆挡选倍率在在不不知知道道待待测测电电阻阻的的估估计计值值时时，应应先先从从小小倍倍率率开开始始，熟熟记记“小小倍倍率率小小角角度度偏偏，大大倍倍率率大大角角度度偏偏”(因因为为欧欧姆姆挡挡的的刻刻度度盘盘上上越越靠靠左左读读数数越越大大，且测量前指针指在左侧且测量前指针指在左侧“”处处)第52页/共83页(4)欧姆表的读数欧姆表的读数待待测测电电阻阻的的阻阻值值应应为为表表盘盘读读数数乘乘以以倍倍率率为为了了减减小小读读数数误误差差，指指针针应指表应指表 盘盘 的部分，即中央刻度附近的部分，即中央刻度附近 第53页/共83页晶晶体体二二极极管管是是半半导导体体材材料料制制成成的的，它它有有两两个个极极，一一个个叫叫正正极极，一一个个叫负极，它的符号如图甲所示叫负极，它的符号如图甲所示晶体二极管具有单向导电性晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向符号上的箭头表示允许电流通过的方向)当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示所示 2二极管的单向导电性二极管的单向导电性第54页/共83页(1)传传感感器器：传传感感器器是是能能将将所所测测的的物物理理量量(一一般般是是非非电电学学量量)转转换换成成便便于于测测量量的的量量(一一般般是是电电学学量量)的的一一类类元元件件其其工工作作过过程程是是利利用用某某一一元元件件对对某某一一物物理理量量敏敏感感，按按一一定定规规律律将将这这一一物物理理量量转转换换成成便便于于利利用用的的信信号，从而方便检测或自动化控制号，从而方便检测或自动化控制(2)敏敏感感元元件件：热热敏敏电电阻阻：由由半半导导体体材材料料制制成成，温温度度升升高高，电电阻阻率率显显著著减减小小光光敏敏电电阻阻：由由半半导导体体材材料料制制成成，光光照照射射下下，电电阻阻率率显显著减小著减小3传感器的简单应用传感器的简单应用第55页/共83页 一、练习使用多用电表一、练习使用多用电表1观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程2检检查查多多用用电电表表的的指指针针是是否否停停在在表表盘盘刻刻度度左左端端的的电电流流零零位位置置，若若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零3将红、黑表笔分别插入将红、黑表笔分别插入“”“”插孔插孔 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线、小灯泡、二极管、铁架台多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线、小灯泡、二极管、铁架台(带带铁夹铁夹)、温度计、烧杯、光敏电阻、热敏电阻、冰、温度计、烧杯、光敏电阻、热敏电阻、冰(热热)水、光电计数器等水、光电计数器等第56页/共83页4将选择开关置于直流电压将选择开关置于直流电压2.5 V挡，测挡，测1.5 V干电池的电压干电池的电压5将将选选择择开开关关置置于于交交流流电电压压250 V挡挡，测测220 V交交流流电电源源的的电电压压(一定要注意安全，手指不能接触红黑表笔前端的金属杆一定要注意安全，手指不能接触红黑表笔前端的金属杆)6将将选选择择开开关关置置于于直直流流电电流流10 mA挡挡，测测量量1.5 V干干电电池池与与200 电阻串联回路的电流电阻串联回路的电流7将将选选择择开开关关置置于于欧欧姆姆表表的的“1”挡挡，短短接接红红、黑黑表表笔笔，调调整整调调零旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置零旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置第57页/共83页8将将两两表表笔笔分分别别接接触触几几欧欧、几几十十欧欧的的定定值值电电阻阻两两端端，读读出出欧欧姆姆表表指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔9将将选选择择开开关关置置于于欧欧姆姆挡挡的的“100”挡挡，重重新新进进行行欧欧姆姆调调零零，然然后后测测定定几几百百欧欧、几几千千欧欧的的电电阻阻，并并将将测测定定值值与与标标准准值值进进行行比比较较10选择适当的量程，测定灯丝、电炉丝和人体的电阻选择适当的量程，测定灯丝、电炉丝和人体的电阻第58页/共83页二、研究二极管的单向导电性二、研究二极管的单向导电性1将将二二极极管管、小小灯灯泡泡、开开关关、直直流流电电源源按按图图所所示示电电路路连连接接起起来来，闭合开关闭合开关S后，小灯泡正常发光；后，小灯泡正常发光；2将将二二极极管管、开开关关、小小灯灯泡泡等等按按图图连连接接起起来来，闭闭合合开开关关S后后，小小灯灯泡不发光泡不发光第59页/共83页三、探测黑箱内电路三、探测黑箱内电路(如图所示如图所示)1机机械械调调零零：熟熟悉悉多多用用电电表表的的表表面面结结构构，观观察察使使用用前前指指针针是是否否指指在在刻刻度度 线左端电流线左端电流0位置，若不指位置，若不指0，调整调零螺丝，使指针指，调整调零螺丝，使指针指0.2将将多多用用电电表表选选择择开开关关旋旋转转到到直直流流电电压压挡挡，并并置置于于较较大大量量程程，用用多多用用电电表表测测量量黑黑箱箱任任意意两两个个接接线线柱柱间间的的电电压压，若若均均无无电电压压，说说明明箱箱内内不不含含电电源源第60页/共83页3先先选选定定欧欧姆姆挡挡某某一一较较小小的的挡挡，两两表表笔笔短短接接，进进行行电电阻阻调调零零然然后后，用用欧欧姆姆挡挡测测AC间间正正反反接接电电阻阻，若若两两次次所所测测阻阻值值相相等等，则则标标明明AC间间只只含含有有电电阻阻若若一一次次测测量量电电阻阻值值较较小小，另另一一次次较较大大，说说明明AB间间有有二二极极管管，且且测测量量阻阻值值较较小小时时，与与黑黑表表笔笔接接触触的的那那一一端端为为二二极极管管的的正正极极4用用欧欧姆姆挡挡测测量量BC间间正正反反接接电电阻阻，若若两两次次测测量量值值相相等等表表明明BC间间只只有电有电阻阻若若两两次次测测量量值值不不相相等等，且且一一次次较较小小一一次次较较大大说说明明BC间有二极间有二极管管，阻阻值值较较小小时时，与与黑黑表表笔笔接接触触的的那那一一端端为为二二极管的正极极管的正极5根据前面所测结果，画出黑箱内电路根据前面所测结果，画出黑箱内电路第61页/共83页1如如图图所所示示将将热热敏敏电电阻阻连连入入电电路路，多多用用电电表表置置于于“欧欧姆姆”挡挡，观观察热敏电阻的阻值察热敏电阻的阻值2分分几几次次向向烧烧杯杯中中倒倒入入热热水水，逐逐渐渐改改变变水水的的温温度度，观观察察不不同同温温度度下热敏电阻的阻值下热敏电阻的阻值四、传感器实验四、传感器实验第62页/共83页3按图所示将光敏电阻连入电路中，观察欧姆表的示数按图所示将光敏电阻连入电路中，观察欧姆表的示数4用手挡住部分光线或上下移动手掌，观察光敏电阻的阻值随光用手挡住部分光线或上下移动手掌，观察光敏电阻的阻值随光线的变化而变化的情况线的变化而变化的情况 第63页/共83页5将钩码放在纸带上，如图所示拖动纸带向前运动，观察光电计数将钩码放在纸带上，如图所示拖动纸带向前运动，观察光电计数 器上的数字变化器上的数字变化 第64页/共83页使用多用电表使用多用电表“六忌六忌”1忌不调零就使用多用电表忌不调零就使用多用电表2忌忌用用手手接接触触测测试试笔笔的的金金属属杆杆，特特别别在在测测电电阻阻时时，更更应应注注意意不不要要用手接触测试笔的金属杆用手接触测试笔的金属杆3忌不进行欧姆调零，就用多用电表测电阻值忌不进行欧姆调零，就用多用电表测电阻值4忌把电阻同其他电路连在一起进行测量忌把电阻同其他电路连在一起进行测量5忌把电池装在多用电表内长期不用忌把电池装在多用电表内长期不用6多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡第65页/共83页1测电阻时，刻度线不均匀造成读数误差测电阻时，刻度线不均匀造成读数误差2电池用旧后由于电动势下降，会使电阻测量值偏大电池用旧后由于电动势下降，会使电阻测