电学实验恒定电流.ppt

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1、电学实验恒定电流 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一一.描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线96年上海年上海例例1例例2二二.测定金属的电阻率测定金属的电阻率思考思考螺旋测微器螺旋测微器千分尺千分尺三三.测定电源电动势和内阻测定电源电动势和内阻实物连线图实物连线图例例3例例4例例5例例62002年河南高考年河南高考12一。描绘小灯泡的伏安特性曲线一。描绘小灯泡的伏安特性曲线1.画出实验电路图如图示画出实验电路图如图示AACBV2.为什么电

2、流表采用外接法？为什么电流表采用外接法？3.滑动变阻器为什么要用分压器接法？滑动变阻器为什么要用分压器接法？1993年高考年高考描绘出一个描绘出一个“220V60W”灯泡的灯泡的UI图图象，肯定不符合实际的是下图中的象，肯定不符合实际的是下图中的（）000ABCDUI0UIUIUIACD上图中，若将上图中，若将I、U对调，则选对调，则选（）ABD4.若测出一个热敏电阻的若测出一个热敏电阻的U-I图线，正确的应是上图中的（图线，正确的应是上图中的（）C5.画出的画出的UI图象的斜率的物理意义是什么？图象的斜率的物理意义是什么？6.为什么小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大？为什么小灯泡的电阻随两端

3、电压的增大而增大？返回返回4.某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组下一组U和和I的数据的数据:在右图上画出在右图上画出I-U图线图线.从图线上可以看出从图线上可以看出,当功率逐渐增大时当功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情灯丝电阻的变化情况是况是:.这表明导体的电阻随这表明导体的电阻随温度升高而温度升高而.编号编号12345678U(V)0.200.601.001.401.802.202.603.00I(A)0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205灯泡发光情况灯泡发光情况不亮不亮很亮很亮逐渐变亮逐渐变亮正常发光正

4、常发光1996年上海年上海开始不变开始不变,后来逐渐增大后来逐渐增大增大增大返回返回例例1.为为了了研研究究一一个个“2.5V，0.1W”的的小小灯灯泡泡的的伏伏安安特特性性，现现有有蓄电池一组，电键一个，导线若干，其他可供选择的器材如下：蓄电池一组，电键一个，导线若干，其他可供选择的器材如下：A量程为量程为03A，内阻为，内阻为0.025的电流表；的电流表；B量程为量程为00.6A，内阻为，内阻为0.2的电流表；的电流表；C量程为量程为0l00mA，内阻为，内阻为5的电流表；的电流表；D量程为量程为03V，内阻为，内阻为10K的电压表；的电压表；E量程为量程为015V，内阻为，内阻为50k的

5、电压表；的电压表；F05的滑动变阻器，额定电流为的滑动变阻器，额定电流为1A。（1）要正确地完成这个实验，）要正确地完成这个实验，电流表应选电流表应选，电压表应选电压表应选(填代号填代号)。（2）画出电路原理图：）画出电路原理图：返回返回解：解：I灯灯=0.1/2.5=0.04A=40mAR灯灯=62.5CD滑动变阻器阻值太小，用分压器接法滑动变阻器阻值太小，用分压器接法,安培表用外接法。安培表用外接法。mAv例例2为了测定一个为了测定一个“6.3V，1W”的小电珠正常发光时的电阻，的小电珠正常发光时的电阻，A电流表电流表0.6A，0.2B毫安表毫安表200mA，0.5C电压表电压表10V，1

6、kD电压表电压表15V，1.5kE电源电源6V，2AF电源电源9V，1AG电源电源15V，0.1AH可变电阻可变电阻10，1WI可变电阻可变电阻20，0.8WJ可变电阻可变电阻50，0.5WK导线若干，电键一个导线若干，电键一个实验室提供了下列实验器材：实验室提供了下列实验器材：实验时应选用的器材是实验时应选用的器材是在右边的线框中画出实验的电路图，要求测量误差尽可能小在右边的线框中画出实验的电路图，要求测量误差尽可能小求出可变电阻及电灯的额定值求出可变电阻及电灯的额定值I10.32AI灯灯0.16AI20.2AR灯灯=40I30.1ABCFIK不能用分压接法不能用分压接法电阻较大内接法电阻较

7、大内接法Av返回返回1 1由电阻定律公式由电阻定律公式 R=L/S R=L/S 知，电阻率知，电阻率=RS/L=RS/L。因此，。因此，要测定金属的电阻率，只须选择这种金属材料制成的导线，要测定金属的电阻率，只须选择这种金属材料制成的导线，用用“伏安法伏安法”测出金属导线的电阻测出金属导线的电阻R R，用刻度尺测出金属导，用刻度尺测出金属导线连入电路部分的长度线连入电路部分的长度 L L，用螺旋测微器测出金属导线的直，用螺旋测微器测出金属导线的直径径d d，然后由，然后由S=dS=d2 2/4/4 算出金属导线的横截面积算出金属导线的横截面积S S，即可求得，即可求得金属的电阻率金属的电阻率。

8、2.2.在用在用“伏安法伏安法”测量金属导线的电阻测量金属导线的电阻R R 时，时，由于通常由于通常选择待测金属导线的电阻约为数欧姆，实验室常用的安培表选择待测金属导线的电阻约为数欧姆，实验室常用的安培表（量程取（量程取0.6A0.6A）的内阻）的内阻RARA为为 0.125 0.125，伏特表（量程取，伏特表（量程取3V3V）的内阻的内阻RVRV为为3KV3KV，比较后，有，比较后，有R RV VRR。因此必须采用安培表外。因此必须采用安培表外接法，才能使由于电表的接入引起的系统误差较小。接法，才能使由于电表的接入引起的系统误差较小。3 3由电阻率的计算式还可看出，金属导线由电阻率的计算式还

9、可看出，金属导线d d 的测量值的准的测量值的准确程度对实验误差的影响较大。因此，本实验选用螺旋测确程度对实验误差的影响较大。因此，本实验选用螺旋测微器来测量金属导线的微器来测量金属导线的d d。返回返回二。伏安法测电阻率的原理说明二。伏安法测电阻率的原理说明思考思考1只用毫米刻度尺，请设法粗略地测出实验只用毫米刻度尺，请设法粗略地测出实验中所用滑动变阻器（总电阻已知）电阻丝的电阻率（不中所用滑动变阻器（总电阻已知）电阻丝的电阻率（不允许把电阻丝拆下来），实际做一做，把测量的方法和允许把电阻丝拆下来），实际做一做，把测量的方法和实验数据写出来。实验数据写出来。提示：导线长度可根据电阻丝的圈数和

10、圆筒直径算出，提示：导线长度可根据电阻丝的圈数和圆筒直径算出，导线直径可用刻度尺量出几十匝电阻丝的长度后算出。导线直径可用刻度尺量出几十匝电阻丝的长度后算出。思考思考2.本实验中正确选用电路后，所测得的金属的本实验中正确选用电路后，所测得的金属的电阻率比真实值电阻率比真实值.小小思考思考3有一合金丝，横截面积为有一合金丝，横截面积为5.1107米米2，长，长L10米，要测其电阻率。现备有量程米，要测其电阻率。现备有量程3伏，内阻伏，内阻3千欧的千欧的电压表，量程电压表，量程0.6安，内阻安，内阻0.1欧的电流表，两节干电池，欧的电流表，两节干电池，0100欧滑动变阻器，开关、导线等。用伏安法测

11、其电欧滑动变阻器，开关、导线等。用伏安法测其电阻时，如电路选取正确，电压表示数为阻时，如电路选取正确，电压表示数为2.4伏，电流表示伏，电流表示数为数为0.12安，所选取的是内接法还是外接法电路？被测合安，所选取的是内接法还是外接法电路？被测合金丝的阻值是多少欧？合金丝的电阻率是多少？金丝的阻值是多少欧？合金丝的电阻率是多少？（参考答案：内接法，（参考答案：内接法，19.9欧欧，1.010-6欧欧米）米）返回返回千分卡千分卡（螺旋测微器）（螺旋测微器）1520510020253015109.694mm15205100202530151010.190mm返回返回三。测定电动势内阻电路三。测定电动

12、势内阻电路vAE=U1+I1rE=U2+I2rAE=I1(R1+r)E=I2(R2+r)vE=U1+U1r/R1E=U2+U2r/R2vA实验电路及其实物连线图实验电路及其实物连线图返回返回U/I/例例3.一位同学记录的一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据组数据见表。试根据这些数据在下图中画出在下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动图线，并根据图线读出电池的电动势势E=V，电池的内阻，电池的内阻r=.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.75返回返回ErAR1R2例例4.如图示的电路中，如图示的电

13、路中，R1、R2为标为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值势的测量值真实值，内阻的测真实值，内阻的测量值量值真实值，产生误差的原因真实值，产生误差的原因是是。等于等于偏大偏大电流表有内阻电流表有内阻例例5.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的到测定目的（）A.一只电流表和一个滑动变阻器一只电流表和一个滑动变阻器B.一只电流表和一只电压表一只电流表和一只电压表C

14、.一只电流表和一个电阻箱一只电流表和一个电阻箱D.一只电压表和一个电阻箱一只电压表和一个电阻箱CD返回返回例例6.如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是正确的是()A.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；由于

15、电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；vA解：解：E=U+Ir，I=(IA+U/RV)，由于电压表的分流由于电压表的分流作用，对于每个电压值作用，对于每个电压值U1，测得的电流，测得的电流IA小于总电流小于总电流I1，U越大，越大，IA跟跟I1相差越大，相差越大，画出的图线应为虚线所示：画出的图线应为虚线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。所以内电阻的测量值小于真实值。C返回返回（8分分）现现有有器器材材：量量程程为为10.0mA、内内阻阻约约30-40的的电电流流表表一一个个，定定值值电电阻阻R1=150，定定值值电电阻阻R2=100，单单刀刀单单掷掷开开关关K，导导

16、线线若若干干。要要求求利利用用这这些些器器材测量一干电池（电动势约材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。）的电动势。（1）按要求在实物图上连线。）按要求在实物图上连线。（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为为=，式中各直接测得量的意义是：，式中各直接测得量的意义是：.2002年河南高考年河南高考12、R1R2R1R2（1）连连图图：左左图图只只用用R1接接入入电电路路；右右图图用用R1和和R2串联接入电路。串联接入电路。（2）I1是外电阻为是外电阻为R1时的电流，时的电流，I2是外电阻为是外电阻为R1和和R2串联时的电流串联时的电流.测量原理测量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+Rg+r）E=I2（R1+R2+Rg+r）联立联立解得解得注意注意：若只用：若只用R2接在电路中，则电流将超过电接在电路中，则电流将超过电流表的量程，所以用流表的量程，所以用R1和和R2串联接入电路。串联接入电路。解答解答：返回返回题目题目