电学电路实验内容归纳

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时间:2018-01-03

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1、电学电路实验内容归纳(高三)东港一中物理组电学实验包括范围很广,包括测电阻、测功率、测电阻率、描绘伏安特性曲线、测电动势和内电阻、万用表的使用等等,一直是高考的重点内容。近年来的高考实验部分更是基本实验变化考,基本方法变化考,充分体现了新课改高考是考查学生能力。但是,万变不离其中,最基本的还是电路的伏安法测电阻,这里就伏安法的问题,进行归纳。一、电流表内、外接法的选择由于电流表和电压表内阻的影响,不管采用电流表内接法还是外接法都将引起误差。在安培内接法中,电流表测量值I是Rx的电流,而电压表测量值U是Rx和

2、电流表串联后的电压,根据可知,测量值比真实值偏大;安培外接法中,电压表测量值U是Rx的电压,电流表测量值I是Rx和电压表并联后的电流,而根据可知,测量值比真实值偏小。比如教材中常提到的几个实验:测定金属丝的电阻率实验应该用外接法,因为电阻丝的电阻一般都比较小;描绘小灯泡的伏安特性曲线实验也应该用外接法,因为小灯泡的电阻一般也都比较小;而测定电源电动势和内电阻的实验应该选择内接法,因为变阻器本身就是变化的,并不要求又准确数值,表面上看是测变阻器的电阻,实际上是测电源,可谓“醉翁之意不在酒”,假如采用了外界,则

3、测出的r是电源内电阻和电流表内阻之和。为了减小误差,实验中应根据不同的实验选取不同的接法,具体分两种选择方法:选择方法1:当Rx的内阻比较小时,一般采用外接法,而Rx的内阻比较大时,应采用内接法。如遇到待测电阻值既不是很大又不是很小时,可用临界电阻方法粗略判定:先算出临界电阻(推导略,仅使用于RA<R0可采用内接法;若Rx

4、明电压表的分流作用较大,为了减小误差,应采用电流表内接法;若电压表示数变化大,说明电流表的分压作用较大,为了减小误差,应采用电流表外接法。例1:如右图所示,某同学用伏安法测一个未知电阻的阻值,他先将电压表接在a点,读得两表示数分别为U1=3.0V,I1=3.0mA,然后将电压表改接在b点,读得两表示数分别为U2=2.9V,I2=4.0mA,由此可知电压表应接到点误差较小,测得Rx值应为。解析:两种接法中两表示数变化分别为:,,此时有人得出错误结论:电流变化大,正确方法应该是看,,可见电流表示数的变化与电压表

5、接a时电流之比为,而电压表示数变化与电压表接a时电流之比为,电流表示数变化较电压表示数变化明显,说明电压表的分流作用较大,为了减小误差,应采用电流表内接法,即电压表接a点,此时。二、滑动变阻器分压、限流法的选择1、限流接法右图电路中变阻器起限流作用,负载Rx的电压调节范围为~E,在合上电键前一定要使变阻器所使用的阻值最大,因此在闭合电键前一定要检查滑动触头P是否在正确的一端(图中应为b端)。2、分压接法右图电路中变阻器起分压作用,滑片自a端向b端滑动时,负载Rx上电压的调节范围为0~E,显然,滑动变阻器在分

6、压使用时,调节负载上的电压范围比限流法使用时调节范围大。在合上电键前一定要使变阻器的滑动触头P滑到a端,以使负载的电压和电流最小(均为零)。3、选择方法通常情况下,变阻器尽可能选用限流式接法,因为这种接法消耗的电能较小。但在一下三种情况下,必须选择分压器连接方式:(1)量程不够:若采用限流电路时,电表的量程不够或电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时,必须选用分压电路。(2)变阻器阻值太小:当用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组实验数据)时,必须选用分压电路。(

7、3)要求从零开始变化:实验要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化,必须选用分压电路。比如教材中常提到的几个实验:测定金属丝的电阻率实验和测定电源电动势和内电阻的实验,在没有特殊要求的情况下,而选用限流式接法就可以满足正常的实验要求;描绘小灯泡的伏安特性曲线实验,一般都要求从零开始变化或相对连续的电压和电流值,所以通常选用分压器接法。例2:(08年高考山东卷理综12分)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

8、感应强度。若图l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,R0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。(1)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,不考虑磁场对电路其它部分的影响)。要求误差较小。提供的器材如下

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