高二物理电学实验讲义

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1、重点讲解：电学实验1、基础电学实验伏安法测电阻（1）实验原理和实验电路图原理：欧姆定律实验电路图：如下图所示图(a)称为安培表外接法，测得的电流不准(IA=Ix+Iv)——偏大，因此测得电阻值较真实值偏小．误差的来源为电压表的分流作用，为减小测量误差，根据分流原理，应选用内阻较大的伏特表．但是，一般伏特表的内阻并不是特别大，所以该电路适用于测量小阻值的未知电阻．图(b)称为安培表内接法，测得的电压不准(Uv=Ux+UA)——偏大，因此测得电阻值较真实值偏大．误差的来源为电流表的分压作用，为减小测量误差，根据分压原理，应选用内阻较小的安培表．但是，一般安培表的内电阻不是特别小，所以该电路适用于测

2、量大阻值的未知电阻．（2）伏安法测电阻的两种电路比较(a)〔b)（3）电流表内接法和外接法的选择方法一：阻值比较法（主要方法）当Rx》RA时采用内接法，电流表造成的分压较小，实验误差小。当Rx《Rv时采用外接法，电压表造成的分流较小，实验误差小。方法二：临界值法（高中阶段不常用）当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时，可根据：RARV>Rx2时，采用电流表外接法；当RARV

3、所以使用该电路所测电阻R测＝U/I＝Rｘ＋RA，比真实值RX大了RA，相对误差．(2)若Rx/RA＜RV/Rx，一般选电流表外接法，如图（b）所示．由于该电路中电压表的读数U表示Rｘ两端电压，电流表的读数I表示通过Rｘ与RV并联电路的总电流，所以使用该电路所测电阻，比真实值RX略小些，相对误差．方法三：试触法：在RA、RV、RX均末知时，可采用以下方法来确定电路。按图接好电路，通电后，电流表正常显示。用电压表的一个线头S，先后试触A、B两点，若在两次试触过程中电流表示数有明显变化，则S应接在B点，采用电流表内接形式；若电压表示数变化较明显，则S应接在A点，采用电流表外接电路。（3）滑动变阻器的

4、限流接法和分压接法的选择下图示所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法.1、滑动变阻器的限流接法和分压接法的比较：负载RL上电压调节范围（忽略电源内阻）负载RL上电流调节范围（忽略电源内阻）相同条件下电路消耗的总功率限流接法E≤UL≤E≤IL≤EIL分压接法0≤UL≤E0≤IL≤E（IL+Iap）比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取.下

5、列三种情况必须选用分压式接法（1）要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.（2）当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法.因为按图（b）连接时，因RL>>R0＞Rap,所以RL与Rap的并联值R并≈Rap，而整个电路的总阻约为R0，那么RL两端电压UL=IR并=·Rap，显然UL∝Rap,且Rap越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.（3）若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超

6、过RL的额定值或超出电表的量程时，只能采用分压接法.下列情况可选用限流式接法（1）测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL与R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法.（2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.（3）没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.2、描绘小电珠的伏安特性曲线【实验目的】通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律．【实验原理】在纯电阻电路中，电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系，也就是U-I曲线是条过原点的直线。但是实

7、际电路中由于各种因素的影响，U-I曲线就可能不是直线。如图所示，根据分压电路的分压作用，当滑片C由A端向B端逐渐移动时，流过小电珠（“3.8V、0.3A”或“4V、0.7A”）的电流和小电珠两端的电压，由零开始逐渐变化，分别由电流表、电压表示出其值大小，将各组I、U值描绘到U--I坐标上，用平滑的曲线连接各点，即得到小灯泡的伏安特性曲线。金属物质的电阻率随温度升高而增大，从而测得一段金属导体的电阻