2022年高三物理教案：《电磁学实验》.docx

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1、2022年高三物理教案：电磁学实验我们不仅要有政治上、文化上的巨人，我们同样须要有自然科学和其他方面上的巨人。下面是我为您举荐高三物理教案：电磁学试验。一、试验仪器的读数高考要求会正确运用的电学仪器有：电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。除了滑动变阻器以外，其它仪器都要求会正确读出数据。读数的基本原则是：凡仪器最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位是不行靠数字）；凡仪器最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。电阻箱是根据各个数量级上指针的对应数值读数的，指针必需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

2、各位读数都是从电阻箱上指针所指位置干脆读出的，不再向下估读。例1. 右图是电压表的刻度盘。若当时运用的是该表的0-3V量程，那么电压表读数为多少?若当时运用的是该表的0-15V量程，那么电压表度数又为多少?解：0-3V量程最小刻度是0.1V，是10分度的，因此要向下估读一位，读1.15V（由于最终一位是估读的，有偶然误差，读成1.14V-1.17V之间都算正确）。0-15V量程最小刻度为0.5V，不是10分度的，因此只要求读到0.1V这一位，所以读5.7V（5.6V-5.8V之间都算正确）。例2. 右图是电阻箱示意图，试读出当时电阻箱的阻值。解：电阻箱面板上有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率。

3、将每个旋钮的指针所指的数值（都为整数）乘以各自的倍率，从最高位到低位依次读出来，就得到这时电阻箱的实际阻值。留意图中最左边的两个黑点是表示的是接线柱。若指针位置如图所示，则阻值为84580.2Ω。二、恒定电流试验常规1.伏安法测电阻伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫（安培计）外接法，b叫（安培计）内接法。外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采纳外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采纳内接法。假如被测电阻阻值为Rx，伏特表和安培表的内阻分别为RV、RA，若 ，则采纳外接法。若 ，则采纳内接法。假如无法估计被测电阻

4、的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，其次次接c点，视察电流表和电压表示数的改变。若电流表示数改变大，说明被测电阻是大电阻，应当用内接法测量；若电压表读数改变大，说明被测电阻是小电阻，应当用外接法测量。（这里所说的改变大，是指相对改变，即ΔI/I和ΔU/U）。2.滑动变阻器的两种接法滑动变阻器在试验电路中常用的接法有两种，分别用下面a、b两图表示：a叫限流接法，b叫分压接法。采纳分压接法时，被测电阻RX上的电压调整范围较大。当试验中要求被测电阻上的电压从零起先渐渐增大，或要求电压调整范围尽量大时，应当用分压接法。采纳分压接法时，应当

5、选用总阻值较小的滑动变阻器；采纳限流接法时，应当选用总阻值和被测电阻接近的滑动变阻器。3.实物图连线方法（1）无论是分压接法还是限流接法，都应当先把测量电路（伏安法部分）接好；（2）对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极起先，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（留意电表的正负接线柱并选择正确的量程，滑动变阻器的滑动触头应调到阻值最大处）。（3）对分压电路，应当先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势凹凸，依据伏安法部分电表正负接线柱的分布，将伏安法部分接入该两点间。三、考试大

6、纲规定的学生试验1.用描迹法画出电场中平面上的等势线试验所用的电流表是零刻度在中心的灵敏电流表，在试验前应先查明电流方向与指针偏转方向的关系。方法是：将电流表、电池、电阻、导线按图a或图b 连接，若R是阻值很大的电阻，就按图a连接；若r是阻值很小的电阻，就按图b连接。然后用导线的a端试触电流表的另一端，视察电流表指针的偏转方向，就可判定电流方向和指针偏转方向的关系。本试验是用恒定电流的电流场来模拟静电场。与电池正极相连的A电极相当于正点电荷，与电池负极相连的B相当于负点电荷。白纸应放在最下面，导电纸应放在最上面（涂有导电物质的一面必需向上），复写纸则放在中间。只要电流表示数是零，就表示两根探针

7、针尖对应的点电势相等。把全部与同一个基准点电势相等的点连起来，就是等势线。例3. 用恒定电流的电流场模拟静电场描绘等势线时，下列哪些模拟试验的设计是合理的A.如图所示圆柱形电极M、N都接电源的正极，模拟等量正点电荷四周的静电场B.如图所示圆柱形电极M接电源正极，圆环形电极N接电源负极，模拟正点电荷四周旁边的静电场C.如图所示两个平行的长条形电极M、N分别接电源正、负极，模拟平行板电容器间的静电场D.如图所示圆柱形电极M接电源负极，模拟负点电荷四周的静电场解：用电流场模拟静电场，在导电纸上必需形成电流。由于、两个方案在导电纸上不会形成电流，因此设计不合理。、两个设计是合理的。选BC。2.测定金属

8、的电阻率由于该试验中选用的被测电阻丝的电阻较小，所以测量电路应当选用伏安法中的电流表外接法。本试验对电压的调整范围没有特别要求，被测电阻又较小，因此供电电路可以选用限流电路。本试验通过的由于金属的电阻率随温度的上升而变大，因此试验中通电时间不能太长，电流也不宜太大，以免电阻丝发热后电阻率发生较明显的改变。由于选用限流电路，为爱护电表和电源，闭合电键起先试验前应当留意滑动触头的位置，使滑动变阻器接入电路部分的电阻值最大。例4. 在测定金属的电阻率的试验中，待测金属导线的长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右。试验主要步骤如下：用_测量金属导线的长度l，测3次，求出平均值；在金属

9、导线的3个不同位置上用_测量直径d，求出平均值；用伏安法测量该金属导线的电阻R。在左边方框中画出试验电路图，并把右图中所给的器材连接成测量电路。安培计要求用0-0.6A量程，内阻约1Ω；伏特计要求用0-3V量程，内阻约几kΩ；电源电动势为6V；滑动变阻器最大阻值20Ω。在闭合电键前，滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。 依据以上测量值，得到该种金属电阻率的表达式为ρ=_。解：（1）米尺；（2）螺旋测微器；（3）测量部分用安培表外接法，电源部分用限流电路或分压电路都可以，电阻率 。3.用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻试验电路如右。依据闭合电路欧姆

10、定律：E=U+Ir，本试验电路中电压表的示数是精确的，而电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本试验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差， 滑动变阻器R的阻值应当小一些，所选用的电压表的内阻应当大一些。为了减小偶然误差，要多做几次试验，多取几组数据，然后利用U-I图象处理试验数据。将点描好后，用直尺画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的U-I关系的偶然误差比每一组试验数据的偶然误差都小。这条直线在U轴上的截距就是被测电源电动势E（对应的I=0），斜率的肯定值就是被测电源的内阻r。（特殊要留意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的

11、一般式应当是r=|ΔU/ΔI |）。例5. 在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的试验中，所用的电流表和电压表的内阻分别约为0.1Ω和1kΩ。右边为试验原理图，下边为所需器材的实物图。试按原理图在实物图中画线连接成试验电路。I（A） 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57U（V） 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05一位同学在试验中记录的6组数据如上表所示，试依据这些数据在右图中画出U-I图线。依据图线可读出被测电池的电动势E=_V，内电阻r=_Ω。解：1.46，0.7394.练习用多用电

12、表测电阻（1）运用前应看一下指针是否指在刻度盘左端的零刻线处。假如不在，就应当进行机械调零：用小螺丝刀轻旋表头正下方中心处的调零螺丝，使指针指左端零刻线。（2）依据被测物理量及其数量级将选择开关旋到相应的位置。读数时还要留意选用刻度盘上对应的量程刻度。（如测量20mA左右的直流电流，应将选择开关对准左边101mA量程处，在刻度盘上，应当看最下方的刻度，即满偏刻度为10的刻度线，从刻度盘读出数据后还应再乘10，得测量结果。）（3）运用欧姆挡时，在选好倍率后，还必需进行欧姆调零。方法是：将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指右端零刻线处。因此用多用电表的欧姆挡测电阻的操作步骤是：选挡。一般比

13、被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为200Ω就应当选×10的倍率。进行欧姆调零。将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。（4）将指针示数乘以倍率，得测量值。（5）将选择开关扳到OFF或沟通电压最高挡。用欧姆挡测电阻，假如指针偏转角度太小（即指针所指的刻度值太大），应当增大倍率重新调零后再测；假如指针偏转角度太大（即指针所指的刻度值太小），应当减小倍率重新调零后再测。（6）运用多用电表时，两只手只能握住表笔的绝缘棒部分，不能接触表笔上的金属部分。例6. 多用电表表头的示意图如右。在正确操作的状况下：（1）若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_。（2）

14、若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_。（3）若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_。（4）若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发觉指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应当依次为：_，_，_。（5）全部测量结束后，应将选择开关拨到_或者_。（6）无论用多用电表进行何种测量（限于直流），电流都应当从色_表笔经_插孔流入电表。解：（1）直流电压，12.4V。（2）直流电流，49mA。（3）电阻，17kΩ。（4）该用×1kΩ倍率，重新调零，将红黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率得

15、测量值。（5）OFF，沟通电压500V档位置。（6）红，正。四、重要的演示试验1.平行板电容器的电容静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大，金属外壳和上方金属小球间的电势差越大。在本试验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电压越高。本试验中，极板带电量保持不变。三个图依次表示：正对面积减小时电压增大；板间距离增大时电压增大；插入电介质时电压减小。由 知，这三种状况下电容分别减小、减小、增大。因此可以确定C和S、d、ε的关系是 。2.探讨电磁感应现象首先要查明电流表指针偏转方向和电流方向的关系（方法与画电场中平面上等势线

16、试验相同）。电键闭合和断开时、电键闭合后滑动变阻器的滑动触头移动过程中、电键闭合后线圈A在B中插入、拔出时，都会发觉电流表指针发生偏转，说明有感应电流产生。而电键保持闭合、滑动触头不动、线圈A 在B中不动时，电流表指针都不动，说明无感应电流产生。结论：闭合电路中有感应电流产生的充分必要条件是穿过闭合电路的磁通量发生改变。第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页