电学实验1232.ppt

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1、开始电学实验复习有关电阻的测量问题电阻测量的主要方法：电阻测量的主要方法：1、伏安法（测金属电阻率和研究灯泡伏安特性）2、欧姆表法（练习使用多用电表）3、半偏法（测电流表的内阻）4、电流比较法（并联分流与电阻成反比）5、电压比较法（串联分压与电阻成正比）6、替代法7、电桥法一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻1、电流表的内接和外接选择：、电流表的内接和外接选择：AVR内接法AVR外接法（1）误差分析：误差分析：内接法，测量结果偏大，内接法，测量结果偏大，Rx测测=Rx真真+RA Rx真真外接法，测量结果偏小，外接法，测量结果偏小，Rx测测=RVRx真真/（RV+RX真真）Rx真真Rx真=UR/IR

2、 Rx测=Uv/IA（2）电流表接法选择：电流表接法选择：小电阻的测量宜采用外接法电路大电阻的测量宜采用内接法电路.若当电压表的分流作用和电流表的分压作用对测量结果的影响是相同的，此时的Rx=0我们常称为临界电阻，两种接法都可。当RxR0时，被测电阻是大电阻应采用内接电路RVRA将电压表的右侧接线柱分别接在将电压表的右侧接线柱分别接在a.b两点时两点时（3）实验试探法实验试探法若电阻的大小无法判断，可借用试触法。若电阻的大小无法判断，可借用试触法。1）如电压表示数变化较大，说明待测电阻的阻值）如电压表示数变化较大，说明待测电阻的阻值Rx可与电可与电流表内阻流表内阻RA相比拟，待测电阻是小电阻，

3、用外接法好。相比拟，待测电阻是小电阻，用外接法好。2）如电流表的表示数变化较大，说明待测电阻的阻值）如电流表的表示数变化较大，说明待测电阻的阻值Rx可可与电压表内阻与电压表内阻Rv相比拟，待测电阻是大电阻，用内接法好。相比拟，待测电阻是大电阻，用内接法好。AVR试探法abx伏安法测电阻伏安法测电阻2、滑动变阻器在电路中的两种连接方法、滑动变阻器在电路中的两种连接方法分压接法和限流接法分压接法和限流接法 1）限流接法中，）限流接法中，Rx上的电压范围为上的电压范围为ERx/（RxRp）U E，电流电流范围为范围为E（RxRp）I ERx2）分压接法中，滑动变阻器输出的电压范围是）分压接法中，滑动

4、变阻器输出的电压范围是0UE，电流电流范围是范围是0IxE/Rx定量实验演示（二）定性实验演示（一）vRxA限流法RpE(1)(1)调节范围的区别调节范围的区别RxAv分压法RpE5）、如对同一用电器，两种接法均适用，应接成限流电路。因为在）、如对同一用电器，两种接法均适用，应接成限流电路。因为在分压接法中，通过电源的电流为分压接法中，通过电源的电流为I总总I用用I滑滑，在限流接法中，通过，在限流接法中，通过电源的电流为电源的电流为I总总I用用，故分压接法中电功率损失较大，故分压接法中电功率损失较大3 3）、在）、在R Rx x与与R RP P相差不大，或相差不大，或R Rx xR RP P时

5、，应选用限流接法时，应选用限流接法4 4）、在）、在R Rx x R RP P时限流接法调节范围不大。故实际电路中多采用分压时限流接法调节范围不大。故实际电路中多采用分压接法。接法。2 2）、若实验要求电压或电流从零开始连续可调，则必须采用分压式、若实验要求电压或电流从零开始连续可调，则必须采用分压式电路电路1 1）、若限流式控制得到的被测电阻的电流（或电压）的最小值）、若限流式控制得到的被测电阻的电流（或电压）的最小值超过电流表（或电压表）的量程，或超过被测电阻的额定电流，超过电流表（或电压表）的量程，或超过被测电阻的额定电流，必须分压式电路必须分压式电路(2)(2)滑动变阻器接法选择：滑动

6、变阻器接法选择：RxAv分压法RpEvRxA限流法RpE内接限流式内接分压式外接限流式外接分压式3 3、伏安法测电阻的四种电路、伏安法测电阻的四种电路原理图原理图内接限流式内接分压式外接限流式外接分压式4、伏安法测、伏安法测电阻的四种电阻的四种电路电路实实物图物图回原理图5 5、实验仪器的挑选、实验仪器的挑选对于仪器的选择，原则是：对于仪器的选择，原则是：仪器安全、测量精确、操作方便仪器安全、测量精确、操作方便1)电流表和电压表：电流表和电压表：电流或电压所变化的最小值（先估算）不电流或电压所变化的最小值（先估算）不能超过其量程；读数时指针达半偏以上才准确能超过其量程；读数时指针达半偏以上才准

7、确2)滑动变阻器：滑动变阻器：在在“伏安法测电阻伏安法测电阻”实验中，若用实验中，若用“限流式限流式”，一般选阻值适当大一些的（与被测电阻相比），但不是越大越，一般选阻值适当大一些的（与被测电阻相比），但不是越大越好，阻值太大时，可能只用到其阻值很小的一部分，只能在小范好，阻值太大时，可能只用到其阻值很小的一部分，只能在小范围内滑动，操作不方便。若用围内滑动，操作不方便。若用“分压接法分压接法”，应选阻值小一些的，应选阻值小一些的，使分出的电压大致与滑动触头移动的距离成正比改变，调节方便。使分出的电压大致与滑动触头移动的距离成正比改变，调节方便。在在“测定电源电动势和内阻测定电源电动势和内阻”

8、的实验中，一般选适当小一点的滑的实验中，一般选适当小一点的滑动变阻器。另外流过的电流不能超过其额定电流。动变阻器。另外流过的电流不能超过其额定电流。3)电源：电源：应与实验中提供的其他器材如电流表、电压表的量应与实验中提供的其他器材如电流表、电压表的量程；变阻器的阻值；待测元件的额定电压和电流等联系起来，程；变阻器的阻值；待测元件的额定电压和电流等联系起来，保证电路能正常工作保证电路能正常工作例题例题1：要测定一个要测定一个5 左右的电阻，手头备有的器材有几种：左右的电阻，手头备有的器材有几种：A电池组电池组(E=3V，r1)B电流表（量程电流表（量程03A，内阻内阻00125）C电流表电流表

9、(量程量程00.6A，内阻内阻0.125)D电压表电压表(量程量程03V，内阻内阻3K)E电压表电压表(量程量程015V；电阻电阻15k)F滑动变阻器滑动变阻器(最大值最大值20，限制电流限制电流1A)G滑动变阻器滑动变阻器(最大值最大值2000，限流限流0.3A)H电键，导线若干电键，导线若干 试试选选定定一一个个较较合合宜宜的的实实验验方方案案，把把选选用用器器材材代代号号写写在在括括号号内内（）并并画画出出原原理理图图，同同时时把把所所附附实实物物图图用用线线连连成成所确定的实验电路来所确定的实验电路来6 6、伏安法测电阻运用举例、伏安法测电阻运用举例回下页 4.滑滑动动变变阻阻器器F为

10、为20 是是Rx的的4倍倍，用用作作限限流流已已满满足足需需要要，故取故取F项。项。说说明明：本本题题变变阻阻器器用用G理理论论上上也也可可，但但大大约约二二三三十十 欧欧即即可可使使线线路路电电流流从从0.1调调到到0.6A，但但电电流流会会超超G的的额额定定值值，且且阻阻值值过过大大，可用部分较短，可操作性较差，故而不用可用部分较短，可操作性较差，故而不用。2根据电源电压为根据电源电压为3V 电压表选电压表选D项，项，AVRX 回题目1估计最大电流：估计最大电流：电流表宜选电流表宜选C项项3C、D应用外接法应用外接法(由由 判定宜用判定宜用外接法外接法）W=5200.12530000RW例

11、一解析：例一解析：5.实验原理图如下：实验原理图如下：题目：题目：E=3v,r=1;电流表:B B:3A,0.0125和C C:0.6A,0.125;电压表:D D:3v,3K和E E:15v,15K;变阻器:F F:20和G G:2000；Rx约5Rx例例1电路实物连接电路实物连接【分析与解答】分析与解答】滑滑动动变变阻阻器器选选用用R1并并采采用用分分压压电电路路较较合合适适，若若选选用用R2由由于于它它的的阻阻值值太太大大，调调节节滑滑动动变变阻阻器器控控制制电电路路的的电电流流或或电电压压不不方方便便。电电源源电电动动势势为为12V，由由于于采采用用分分压压电电路路，RX两两端端电电压

12、压 最最大大可可达达12V，故故伏伏特特表表量量程程应应选选015V，电电路路中中最最大大电电流流Im=12V/40=0.3A；电电流流表表量量程应选程应选00.6A。A V例题例题2:2:题目演示题目演示被测被测RX约约40 50，现有：现有：电池组电池组(E=12V，r0.5)电流表电流表(量程量程00.6A3A，RA约约1）电压表电压表(量程量程03V 15V，RV约约10K)RP1(0 10，额定电流额定电流2A)RP2(0 1700，额定电流额定电流0.3A)如何选择器材和量程？如何选择器材和量程？Rx =100,采用电采用电 流表流表外接法外接法，如下图。，如下图。RVRA 例例2

13、 2电路实物连接电路实物连接Rx二、二、欧姆表法测电阻欧姆表法测电阻 多用电表的使用多用电表的使用2 2、欧姆表的刻度特点：、欧姆表的刻度特点：(1)(1)刻度数值分布不均匀（左密右疏）刻度数值分布不均匀（左密右疏）(2)(2)刻度标度反向（零刻度在最右端）刻度标度反向（零刻度在最右端）(3)(3)中央刻度（中值电阻）等于中央刻度（中值电阻）等于R R欧姆表结构介绍欧姆表结构介绍1 1、欧姆表测量电阻的原理：、欧姆表测量电阻的原理：闭合电闭合电路欧姆定律：路欧姆定律：I=E/I=E/（R R+R+Rx）3 3、欧姆表测量电阻的步骤：、欧姆表测量电阻的步骤：1)1)机械调零机械调零2 2）选择倍

14、率）选择倍率3 3）电位调零）电位调零4 4）测量）测量5 5）读数）读数6)6)关闭欧姆表收好表笔关闭欧姆表收好表笔多用电表的使用多用电表的使用多用电表多用电表1 1）每改变一个倍率必须重新调零（不是每测量一个）每改变一个倍率必须重新调零（不是每测量一个电阻电阻必须必须调零）调零）2 2）测量时必须把外电路断开，单独测量电阻）测量时必须把外电路断开，单独测量电阻,手不能手不能接触表笔接触表笔3 3）读数在刻度的中间（）读数在刻度的中间（4 4R R中中1/41/4R R中中）附近较为准）附近较为准确确4 4）测量完毕后，开关旋至）测量完毕后，开关旋至OffOff挡或交流电压最高挡挡或交流电压

15、最高挡多用电表的使用多用电表的使用多用电表多用电表4 4、欧姆表测量电阻的注意点：、欧姆表测量电阻的注意点：本课小结本课小结一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻 1 1、电流表的、电流表的内接内接和和外接外接选择选择 2、滑动变阻器、滑动变阻器分压接法分压接法和和限流接法限流接法选择选择 3 3、伏安法测电阻的四种电路、伏安法测电阻的四种电路原理图和实物图原理图和实物图的连接的连接 4 4、仪器的选择、仪器的选择二、欧姆表测电阻二、欧姆表测电阻 1 1、欧姆表的、欧姆表的刻度刻度特点特点 2 2、欧姆表测量电阻的、欧姆表测量电阻的步骤步骤 3 3、欧姆表测量电阻的、欧姆表测量电阻的注意注意事项事项

16、多用表练习多用表练习连电路练习连电路练习实验一：测定金属丝电阻率实验目的实验目的：通过实验学会测金属电阻率的方法，从而加深对伏安法测电阻的认识。实验原理实验原理：欧姆定律R=U/I和电阻定律R=L/S，由实验测出金属丝的长度、横截面积和电阻，即可求出金属的电阻率。实验方法实验方法：1用刻度尺测出金属丝的长度。刻度尺的使用实验一：测定金属丝电阻率2金属丝横截面积的测定：在金属丝上选择没有形变的点，用外径千分尺在不同的方位上测金属丝的直径四次（每测一次转45，如果金属丝上有漆，则要用火烧去漆，轻轻抹去灰后再测量。切忌把金属丝放在高温炉中长时间的烧，也不要用小刀刮漆，以避免丝径变小或不均匀）。求出该

17、点的金属丝直径d，在不同的点再测出金属丝的直径，求得金属丝直径的平均值后，计算出金属丝的横截面积。千分尺的使用千分尺的使用实验二、测小灯泡的功率实验三：测定金属电阻率3金属丝电阻的测定，按下图连接电路。金属丝R一定从它的端点接入电路。滑动变阻器R0先调至阻值最大的位置，闭合开关，根据电阻丝的额定电流和电流表、电压表的指针位置，适当调节变阻器的阻值大小，使电流表和电压表指针在刻度盘的1323的区间。改变电压三次，读出三组V、I值，由欧姆定律RUI算出金属丝的电阻R，再由公式（D2/4L）R求得金属的电阻率。AVR实验一：测定金属丝电阻率4实验记录表格实验次数L(米)D(米)R(欧)11234平均

18、值U1I1R121234平均值U2I2R231234平均值U3I3R3平均值金属丝的横截面积S_米2，金属丝的电阻率_，查电阻率表，这种金属的名称是_。实验一：伏安法测定电源电动势和内阻实验一：伏安法测定电源电动势和内阻1 1、器材：电流表、电压表、电源、滑动变阻、器材：电流表、电压表、电源、滑动变阻器（大约器（大约010010欧欧）、电键、导线）、电键、导线2 2、实验电路图：、实验电路图：实验二：伏安法测定电源电动势和内阻实验二：伏安法测定电源电动势和内阻3 3、量程的选择：、量程的选择：电压表（电压表（0303伏伏）电流表（）电流表（00.600.6安安)4 4、实验原理：闭合电路欧姆定

19、律、实验原理：闭合电路欧姆定律E=U+E=U+IrIr5 5、数据处理数据处理（图像法）（图像法）与坐标轴交点的物理意义：与坐标轴交点的物理意义：注意：零坐标注意：零坐标实验二：伏安法测定电源电动势和内阻实验二：伏安法测定电源电动势和内阻6 6、其他方法：、其他方法：1 1）安阻法：）安阻法：（1 1）安培表内接；）安培表内接；（2 2）安培表外接；）安培表外接；（3 3）两已知电阻和安培表；）两已知电阻和安培表；（4 4）伏特表和已知电阻；）伏特表和已知电阻；（5 5）两伏特表测）两伏特表测-。2 2）伏阻法：）伏阻法：共同点：必须知道两个定值电阻的阻值共同点：必须知道两个定值电阻的阻值所以

20、器材中用所以器材中用变阻箱变阻箱（不能使用滑动变阻器）（不能使用滑动变阻器）或或两个已知电阻。两个已知电阻。5 5、多用表测量电流和电压：、多用表测量电流和电压：1 1）使用方法：测量电流时串联在电路中；测）使用方法：测量电流时串联在电路中；测量电压时并联在电路两端量电压时并联在电路两端2 2）读数）读数例题：如图，若指针指在刻度的中央，则它例题：如图，若指针指在刻度的中央，则它的读数的读数_（量程（量程选用选用5050V V）；）；若量程若量程为为2525），则它的），则它的读数读数_多用表的使用多用表的使用6 6、故障检测方法：、故障检测方法：1 1）利用多用表中电压表）利用多用表中电压表

21、2 2）利用多用表中欧姆表）利用多用表中欧姆表（注意：必须将电阻（注意：必须将电阻元件单独测量，电键必须断开）元件单独测量，电键必须断开）实验三：多用表的使用实验三：多用表的使用实验四：电磁感应现象的产生实验四：电磁感应现象的产生1 1、器材：电源、电键、滑动变阻器、原副线、器材：电源、电键、滑动变阻器、原副线圈、灵敏电流计和导线圈、灵敏电流计和导线2 2、实验图、实验图实验四：电磁感应现象的产生实验四：电磁感应现象的产生3 3、得到结论：闭合电路中磁通量发生变化就、得到结论：闭合电路中磁通量发生变化就会产生感应电流会产生感应电流实验四：验证愣次定律实验四：验证愣次定律1 1、准备工作：判断电流计的偏转和电流流向、准备工作：判断电流计的偏转和电流流向的关系的关系2 2、结论：感应电流的磁场总是阻碍引起感应、结论：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。电流的磁通量的变化。