高考物理二輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)知識再重溫 倒數(shù)第5天 2 電學(xué)實驗教案
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2 電學(xué)實驗 要點方法回顧 1.多用電表 (1)正確使用 ①電流的流向:由于使用多用電表時不管測量項目是什么,電流都要從電表的“+”插孔(紅表筆)流入,從“-”插孔(黑表筆)流出,所以使用歐姆擋時,多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆,負(fù)極接的是紅表筆. ②要區(qū)分開“機(jī)械零點”與“歐姆零點”:“機(jī)械零點”在表盤刻度左側(cè)“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲;“歐姆零點”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置,調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕. ③選倍率:測量前應(yīng)根據(jù)估計的阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷?由于歐姆擋刻度的非線性,使用歐姆擋測電阻時,表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都有較大誤差,通常只使用表盤中間一段刻度范圍(R中~4R中)為測量的有效范圍,譬如,J0411型多用電表歐姆擋中的R中=15 Ω,當(dāng)待測電阻約為2 kΩ時,則應(yīng)選用100擋. (2)注意問題 ①在使用前,應(yīng)觀察指針是否指向電流表的零刻度線,若有偏差,應(yīng)用螺絲刀調(diào)節(jié)多用電表中間的定位螺絲,使指針指在電流表的零刻度; ②測電阻時,待測電阻須與其他元件和電源斷開,不能用手接觸表筆的金屬桿; ③合理選擇歐姆擋的量程,測量時使指針盡量指在表盤中央位置附近; ④換用歐姆擋的另一量程時,一定要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,才能進(jìn)行測量; ⑤讀數(shù)時,應(yīng)將表針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍率; ⑥測量完畢時,要把表筆從測試孔中拔出,選擇開關(guān)應(yīng)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋,若長時間不用時,應(yīng)把電池取出. 2.測定金屬的電阻率 (1)實驗原理 用毫米刻度尺測一段金屬絲的長度l,用螺旋測微器測金屬絲的直徑d,用伏安法金屬絲的電阻R,根據(jù)電阻定律R=ρ可求金屬絲的電阻率ρ=R. (2)電流表的內(nèi)、外接法 在伏安法測電阻的實驗中,若>,選用電流表外接電路;若<,選用電流表內(nèi)接電路. (3)控制電路的選擇 如果滑動變阻器的額定電流夠用,在下列三種情況下必須采用分壓式接法(如圖7所示). 圖7 ①用電器的電壓或電流要求從零開始連續(xù)可調(diào). ②要求用電器的電壓或電流變化范圍大,但滑動變阻器的阻值小. ③采用限流接法時電路中的最小電流仍超過用電器的額定電流. 在安全(I滑額夠大,儀表不超量程,用電器上的電流、電壓不超額定值,電源不過載)、有效(調(diào)節(jié)范圍夠用)的前提下,若Rx<R0,原則上兩種電路均可采用,但考慮省電、電路結(jié)構(gòu)簡單,可優(yōu)先采用限流接法(如圖8所示);而若Rx?R0,則只能采用分壓電路. 圖8 (4)注意事項 ①本實驗中待測金屬絲的電阻值較小,為了減小實驗的系統(tǒng)誤差,必須采用電流表外接法; ②實驗連線時,應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、開關(guān)、電流表、待測金屬絲、滑動變阻器連成主線路,然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬絲的兩端; ③閉合開關(guān)之前,一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置; ④在用伏安法測電阻時,通過待測金屬絲的電流I的值不宜過大,通電時間不宜過長,以免金屬絲的溫度過高,造成其電阻率在實驗過程中增大; ⑤求Rx的平均值可用兩種方法:第一種是算出各次的測量值,再取平均值;第二種是用U-I圖線的斜率來求出.若采用圖象法,在描點時要盡量使點間的距離拉大一些,連線時要讓各點均勻分布在直線兩側(cè),個別明顯偏離直線較遠(yuǎn)的點不予考慮. 3.描繪小燈泡的伏安特性曲線 (1)實驗原理 ①定值電阻的伏安特性曲線是直線,而小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,故其伏安特性曲線為曲線. ②用電流表測出流過小燈泡的電流,用電壓表測出小燈泡兩端的電壓,測出多組(U、I)值后,在U-I坐標(biāo)系中描出對應(yīng)點,用一條平滑的曲線將這些點連接起來,就得到小燈泡的伏安特性曲線. (2)電路設(shè)計(如圖9所示). 圖9 ①實驗中,小燈泡兩端的電壓要求從零開始變化,滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法. ②實驗中,被測小燈泡電阻一般很小(幾歐或十幾歐),電路采用電流表外接法. (3)注意事項 ①本實驗需作出U-I圖線,要求測出一組包括零在內(nèi)的電壓值、電流值,因此滑動變阻器要采用分壓式接法; ②因被測小燈泡電阻較小,因此實驗電路必須采用電流表外接法; ③開關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使小燈泡的電壓逐漸增大,可在電壓表讀數(shù)每增加一個定值時,讀取一次電流值;調(diào)節(jié)滑片時應(yīng)注意電壓表的示數(shù)不能超過小燈泡的額定電壓; ④在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系,橫、縱坐標(biāo)所取的分度比例應(yīng)該適當(dāng),盡量使測量數(shù)據(jù)畫出的圖線占滿坐標(biāo)紙.連線一定要用平滑的曲線,而不能畫成折線. 4.測定電池的電動勢和內(nèi)阻 (1)由閉合電路歐姆定律:E=U+I(xiàn)r,只要測出兩組U、I值,就可以列方程求出E和r. 由于電池的內(nèi)阻一般很小,為減小測量誤差,常采用圖10甲所示的電路,而不用圖乙所示電路. 圖10 (2)儀器及電路的選擇 ①電壓表量程:根據(jù)測量電池的電動勢的值選取,如測兩節(jié)干電池,電壓表應(yīng)選0~3 V量程. ②電流表量程,因要求流過電源的電流不宜過大,一般選0~0.6 A量程. ③滑動變阻器的選?。鹤柚狄话銥?0~20 Ω. (3)數(shù)據(jù)處理 圖11 改變R的值,測出多組U、I值,作出U-I圖線,如圖11所示,圖線與U軸交點的縱坐標(biāo)即為電池電動勢,圖線斜率的絕對值即為電池內(nèi)阻. 由于電池的內(nèi)阻很小,即使電流有較大的變化,路端電壓變化也很小,為充分利用圖象空間,電壓軸數(shù)據(jù)常從某一不為零的數(shù)開始,但U-I圖象在U軸上的截距和圖線斜率的意義不變. (4)注意事項 ①為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的電阻宜稍大一些; ②電池在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴(yán)重,電動勢E會明顯下降,內(nèi)阻r 會明顯增大,故長時間放電電流不宜超過0.3 A,短時間放電電流不宜超過0.5 A,因此實驗中不要將I調(diào)得過大,讀電表時要快,每次讀完后應(yīng)立即斷電; ③測出不少于6組I、U數(shù)據(jù),且變化范圍要大,用方程組求解,分別求出E、r值再求平均值; ④畫出U-I圖象,要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè),個別偏離直線太遠(yuǎn)的點可不予考慮; ⑤計算內(nèi)阻要在直線上任取兩個相距較遠(yuǎn)的點,用r=算出電池的內(nèi)阻r.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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