电学实验(教师)

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1、电学实验（教师）一、电学实验及实验要求实验七：探究导体电阻与其影响因素的定量关系实验八：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验九：测定电池的电动势和内阻实验十：练习使用多用电表实验十一：传感器的简单应用1．要求会正确使用的仪器主要有：游标卡尺、天平、秒表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。2．要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差，知道用多次测量求平均值的方法减小的偶然误差：能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。3．要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果，间接测量的有效数字运算不作要求。二、范例解析例一（难度A）：利用磁敏电

2、阻测磁感应强度、电路设计（内接、分压）、原理、利用图像处理（2008-山东-23-12分-B）2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线，其中RB、RO分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。(l)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T,不考虑磁场对

3、电路其它部分的影响）。要求误差较小。提供的器材如下：A．磁敏电阻，无磁场时阻值Ro=150ΩB．滑动变阻器R，全电阻约20ΩC．电流表A，量程2.5mA，内阻约30ΩD．电压表V，量程3v，内阻约3kΩE．直流电源E，电动势3v，内阻不计F．开关S，导线若干(2）正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中．测量数据如下表：l23456U(V)0.000.450.911.501.792.71I(mA)0.000.300.601.001.201.80根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=＿＿＿＿＿＿Ω，结合图l可知待测磁场的磁感应强度B=＿＿＿＿＿＿T。(3)试结合图l简要回答，磁感应强度B在0~0.

4、2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？(4）某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻~磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？答案：(l)如右图所示(2)15000.90(3)在0~0.2T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在0.4~1.0T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）(4)磁场反向．磁敏电阻的阻值不变。例二（难度C）测电压表内阻,V表当A表用，原理，原件选择，设计电路图（2010天津卷-9.（3）-9分-B）要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2KΩ。实验室

5、提供的器材有：电流表A，量程0.6A，内阻约0.1Ω；电压表V2，量程5V，内阻为5KΩ；定值电阻R1，阻值30Ω；定值电阻R2，阻值为3KΩ；滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；开关S一个，导线若干。①有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1的电压和电流，再计算出RV。该方案实际上不可行，其最主要的原因是②请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在选择上述元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连接好），并标出所

6、选元件的相应字母代号：③由上问写出V1内阻RV的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。【答案】(3)①电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流。②测量电压表V1内阻RV的实验电路如图所示：③=U1表示V1的电压U2表示V1和R2串联的总电压【解析】（3）①由于电压表的内阻很大，流过的电流较小，待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流。②由于电压表V1接入电路后，由电流通过时其两端电压可以直接读出，因而利用串联分压的特点，选用标准电压表V2和定值电阻R2，反复测量通过滑动变阻器R3控制即可。测量电压表V1内阻RV的实验电路如图③根据串

7、联电路的特点：（式中U1表示V1的电压，U2表示V1和R2串联的总电压），所以=例三（难度A）：测E、r，根据电路图连线，利用图像（I1-I2）求值（2009年海南卷-14-11分-B)图1是利用两个电流表和测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻和内阻之和为10000（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多），为理想电流表。www.ks5u.com①按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间