物理电学实验期末复习配习题.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,物理电学实验期末复习超详细配习题,物理电学实验期末复习超详细配习题物理电学实验期末复习超详细配习题,高考要求的电学实验,1,、描绘小灯泡的伏安特性曲线,2,、测定电阻丝的电阻率（测定值电阻）,3,、测电源电动势和内阻,4,、多用电表的使用（欧姆表）,2,实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线,考点,一、测量电路和控制电路的选择,二、仪器量程的选择（电流表、电压表、滑动变阻器）,三、画电路图和连接实物图,四、实验步骤及注意事项,五、实验结果的分析,3,实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线,一、测量电路和控制电路的选择,外接法,内接法,误差来源,测量条件,适合测量大电阻,适合测量小电阻,A,V,R,A,V,R,V,表偏大，,A,表分压,电路图,两种电路,1,、测量电路：,电流表内接法和外接法,选择依据：大内大，小外小,4,实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线,一、测量电路和控制电路的选择,2,、控制电路：,滑动变阻器限流式和分压式,限流式,分压式,注意,电,路,图,电压调节范围,电能消耗,E,s,R,A,B,R,x,E,s,R,x,R,A,B,限流式电路简单,分压式电路复杂,分压式电压可从零开始调节，调节范围大,较高,较低,5,实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线,一、测量电路和控制电路的选择,2,、控制电路：,滑动变阻器限流式和分压式,限流式,分压式,注意,电,路,图,选择依据,限流式电路简单,分压式电路复杂,4,、两者皆可，,优先考虑用限流式,，电路简单又节能,E,s,R,A,B,R,x,E,s,R,x,R,A,B,1,、实验要求电压,从零开始调节,或需要,较大可调范围,，用分压式,2,、若滑动变阻器,R,远小于,Rx,，用分压式，且,R,越小效果越好,3,、若滑动变阻器,R,是,Rx,的,2-5,倍,，可用限流式,6,实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线,主要依据,电源电动势以及所测量的电路电压,选择,2,、电流表：,依据电路的,最大电流值及电流表所在的支路,选择,3,、滑动变阻器：,依据分压式或者限流式，,比较及待测电阻阻值,后选择,三、画电路图和连接实物图,555,555,（,控制在满偏的,1/3-2/3,且不能超量程,）,二、仪器量程的选择,1,、电压表：,（如,1.5V,选,3V,，,4V,选,3V,，,9V,选,15V,）,7,实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线,1,、按电路图连接电路（,注意量程的选择,）,2,、闭合开关前把滑动变阻器的滑动片调节到,最左端,4,、在坐标纸上以,U,为横轴，以,I,为纵轴，建立坐标系，描点后用,平滑的曲线,连结起来,3,、闭合开关，从左向右移动滑片，测出并记录（,注意小数点保留位数,）数组不同的电压值,U,和电流值,I,5,、拆除电路，整理仪器,四、实验步骤及注意事项,8,实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线,1,、是一条曲线，说明小灯泡是,非线性元件,2,、图像过原点,3,、小灯泡电阻随电压升高而增大，根本原因是,灯丝电阻率随温度升高而增大,五、实验结果的分析,9,（,2006,年全国,）现要测定一个额定电压,4V,、额定功率,1.6W,的小灯泡（图中用,表示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为,0.1V,4V,。,现有器材：直流电源,E,（电动势,4.5V,，内阻不计），电压表,V,（量程,4.5V,，内阻约为,410,4,），电流表,A 1,（量程,250mA,，内阻约为,2,），电流表,A2,（量程,500mA,，内阻约为,1,），滑动变阻器,R,（最大阻值约为,30,），电键,S,，导线若干。如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是,，下面两个电路应该选用的是,。,解答：题目要求电压范围为,0.1V,4V,，因此滑动变阻器采用分压式接法。根据估算通过小灯泡的额定电流为,I=0.4A,，因此电流表应该选用,A2,。在伏安法测量过程中，由于小灯泡电阻较小，因此应该选择电流表外接法即选择甲电路进行测量。,实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线,甲,乙,10,实验二：测量电阻的阻值,一、公式推导,二、游标卡尺的使用,五、图像分析,考点,六、拓展：其他测量电阻的方法,四、画电路图和连接实物图,三、螺旋测微器的使用,七、拓展：实际应用中安培表和电压表的替换,11,实验二：测量电阻的阻值,一、公式推导,二、游标卡尺的使用,1,、三个分度：,10,分度（精度,0.1,）,20,分度（精度,0.05,）,50,分度（精度,0.02,）,主尺示数,+,对齐的条数,精度,=,最终读数,2,、读数,3,、注意：,看清分度，读数结果及精度位数相同,看清单位,不用估读,看清零刻度位置,12,9,10,cm,0,10,91mm+7x0.1=91.7mm,实验二：测量电阻的阻值,13,cm,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,0,5,45mm+9x0.05mm=45.45mm,实验二：测量电阻的阻值,14,主刻度,+,半毫米,+,旋转读数,0.01=,最终读数,1,、读数,2,、注意：,看清,0,刻度的位置（上或下）,旋转读数要估读,又名千分尺，以毫米为单位小数点后有三位数,实验二：测量电阻的阻值,三、螺旋测微器的使用,15,9.270 mm,7.500 mm,5.804 mm,实验二：测量电阻的阻值,16,五、图像分析,实验二：测量电阻的阻值,四、画电路图和连接实物图,实验过程尽量快速，避免灯丝长时间通电导致电阻率变化,（优先考虑用限流式外接法）,左图可用做定值电阻,中图电阻率随温度升高而升高,右图电阻率随温度升高而降低,17,用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻,R,x,（约,100,）,;,直流电流表（量程,010 mA,、内阻,50,）,;,直流电压表（量程,03 V,、内阻,5 k,）,;,直流电源（输出电压,4 V,、内阻不计）；滑动变阻器（,015,、允许最大电流,1 A,）；开关,1,个，导线若干。根据器材的规格和实验要求画出实验电路图。,实验二：测量电阻的阻值,由于,R,x,，故电流表应采用外接法。在控制电路中，若采用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，,I,min,=24 mA,10 mA,此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法,.,图,10-5,18,1,、等效替代法,K,2,R,1,K,1,R,X,A,K,3,R,2,K,3,R,2,V,K,2,R,1,K,1,R,X,组合举例：,实验二：测量电阻的阻值,六、拓展：其他测量电阻的方法,替换电路,测量电路,19,V,K,2,R,1,K,1,R,X,K,3,R,2,实验步骤：,（,1,）按照电路图连接电路,（,2,）闭合开关前，调节滑片位于,最左端,（,3,）,闭合,K1,、,K3,，调节,R2,，使电压表适当偏转，记下此时电压表示数,U,（,4,）,断开,K1,，闭合,K2,，保持,R2,阻值不变，调节,R1,，使电压表示数为,U,，此时,Rx=R1,（,5,）断开所有开关，收拾仪器,特点：,（,1,）需要变阻箱和三个开关,（,2,）测量结果,无系统误差,1,、等效替代法,实验二：测量电阻的阻值,20,2011,年全国高考物理试题（新课标,1,）,22,为了测量一微安表头,A,的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，,A,0,是标准电流表，,R,0,和,R,N,分别是滑动变阻器和电阻箱，,S,和,S,1,分别是单刀双掷开关和单刀开关，,E,是电池。完成下列实验步骤中的填空：,（,1,）将,S,拨向接点,1,，接通,S,1,，调节,_,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时,的读数,I,；,（,2,）然后将,S,拨向接点,2,，调节,_,使,_,记下此时,R,N,的读数；,（,3,）多次重复上述过程，计算,R,N,读数的,_,此即为待测微安表头内阻的测量值。,实验二：测量电阻的阻值,R,0,标准电流表,A,0,R,N,A,0,的示数为,I,平均值,21,电路图,“恒流”条件,实验步骤,测量结果,R,2,R,1,K,2,待测表,K,1,A,保持不变,按图连接电路,调节滑动变阻器,R,2,的触头至,最右端,闭合,K,1,，断开,K,2,，调节,R,2,，使电流表指针偏转到满刻度,闭合,K,2,，保持,R,2,不变，调节电阻箱,R,1,，使电流表指针半偏记录下,R,1,的值，则,R,A,=R,1,实验结束，整理好器材,实验二：测量电阻的阻值,2,、,恒流半偏法测,安培表,电阻,偏小,22,电路图,“恒压”条件,实验步骤,测量结果,保持不变,按图连接电路,调节滑动变阻器,R,2,的触头至,最左端,闭合,K,1,、,K,2,，调节,R,2,，使电压表指针偏转到满刻度,断开,K,2,，调节电阻箱,R,，使电压表指针半偏，记录下,R,的值。则,R,V,=R,1,实验结束，整理好器材,实验二：测量电阻的阻值,2,、,恒压半偏法测,电压表,电阻,待测表,V,R,1,K,2,R,2,偏大,23,序号,具有测量“电流”的功能的装置,举例,原理,A,V,已知内阻的电压表,R,0,已知内阻的电压表,R,0,V,1,V,2,能知电压的定值电阻,1,2,3,4,5,多用电表的电流挡,七、实际应用中，安培表和电压表的替换,I=,Rv,U,V,I=,R,并,U,R,0,U,I=,R,0,U,R,0,V,实验二：测量电阻的阻值,I=,R,0,U,I=,R,0,U,2,-U,1,24,序号,具有测量“电压”的功能的装置,举例,原理,1,2,3,4,5,七、实际应用中，安培表和电压表的替换,实验二：测量电阻的阻值,V,A,已知内阻的安培表,U=IR,A,A,R,0,已知内阻的安培表,U=I,（,R,A,+R,0,）,R,0,I,R,0,A,R,0,A,1,A,2,能知电流的定值电阻,U=IR,0,U=IR,0,U=,（,I,1,-I,2,）,R,0,多用电表的电压挡,25,要测量电压表,V,1,的内阻,R,V,，其量程为,2V,，内阻约,2k,。实验室提供的器材有：,电压表,V,2,，量程,5V,，内阻约,5k,；,定值电阻,R,1,，阻值,30,；定值电阻,R,2,，阻值,3k,；,滑动变阻器,R,3,，最大阻值,100,，额定电流,1.5A,；,电源,E,，电动势,6 V,，内阻约,0.5,；开关,S,一个，导线若干。,V,2,R,2,V,1,实验二：测量电阻的阻值,请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表,V,1,内阻,R,V,的实验电路。要求测量尽量准确，实验须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图（图中电源及开关已连好），并标出所选元件的相应字母代号；,由上问写出,V,1,内阻,R,V,的表达式。,26,实验三：测电源电动势和内阻,考点,一、伏安法（,U-I,法）,二、,I-R,法（需要电阻箱）,三、,U-R,法（需要电阻箱）,27,一、伏安法（,U-I,法）,1,、基本公式,：电源路端电压,：流过电源电流（总电流）,、电路图,A,V,S,甲,R,实验三：测电源电动势和内阻,28,E r,S,U,1,V,R,A,U,I,真实值,测量值,I,真,=I,测,+I,V,=I,测,+U,V,/R,V,当,U,V,=0,时,I,V,=0,“,电流表在支路”,结果：,E,测,真,r,测,r,真,真,因电源内阻很小，电流表分压效果明显，误差大，故本实验把电流表接在支路,(E,测,),I,是准确的,30,一、伏安法（,U-I,法）,4,、图像分析,实验三：测电源电动势和内阻,注意保留有效数字！,用直线拟合！（首尾用虚线）,纵坐标从零开始：,纵坐标不从零开始：,及纵轴交点数值为电动势,31,二、,I-R,法（需要电阻箱）,1,、基本公式,、电路图,实验三：测电源电动势和内阻,R,1,A,R,2,K,1,K,2,A,R,K,3,、误差分析,电压测量值偏小，分析过程类同“电流表接在干路的,U-I,法”,结果：,E,测,=,真,r,测,r,真,32,及纵坐标交点的绝对值为内阻大小,斜率,k=E,二、,I-R,法（需要电阻箱）,4,、图像分析,注意横坐标,实验三：测电源电动势和内阻,33,三、,U-R,法（需要电阻箱）,1,、基本公式,、电路图,实验三：测电源电动势和内阻,3,、误差分析,电流测量值偏小，分析过程类同“电流表接在支路的,U-I,法”,V,R,K,K,2,R,1,V,R,2,K,1,结果：,E,测,真,r,测,r,真,34,(2009,安徽理综,),用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻,R,0,起保护作用除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：,(a),电流表,(,量程,0.6A,、,3A),(b),电压表,(,量程,3V,、,15V),(c),定值电阻,(,阻值,1,、额定功率,5W),(d),定值电阻,(,阻值,10,、额定功率,10W),(e),滑动变阻器,(,阻值范围,0,10,、额定电流,2A),(f),滑动变阻器,(,阻值范围,0,100,、额定电流,1A),那么,(1),要正确完成实验，电压表的量程应选择,_V,，电流表,的量程应选择,_A,；,R,0,应选择,_,的定值电阻，,R,应选择阻值范围是,_,的滑动变阻器,(2),引起该实验系统误差的主要原因是,_,3,0.6,1,010,电压表的分流,35,(2009,北京理综,),某同学通过查找资料自己动手制作了一个,电池该同学想测量一个这个电池的电动势,E,和内电阻,r,，但,是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱,(,最大阻值为,999.9,，,可当标准电阻用,),、一只电流表,(,量程,Ig,0.6A,，内阻,r,g,0.1),和若干导线,请根据测定电动势,E,和内电阻,r,的要求，设计图,1,中器件的连,接方式，画线把它们连接起来,36,图,3,接通开关，逐次改变电阻箱的阻值,R,，读出及,R,对应的电流,表的示数,I,，并作记录当电阻箱的阻值,R,2.6,时，其对应,的电流表的示数如图,2,所示处理实验数据时，首先计算出每,个电阻值,I,的倒数 ；再制作,R,坐标图，如图,3,所示，图中,已标注出了,(,R,，,),的几个及测量对应的坐标点请你将及图,2,实验数据对应的坐标点也标注在图,3,上,图,2,+,0.50A,37,在图,3,上把描绘出的坐标点连成图线,根据图,3,描绘出的图线可得出这个电池的电动势,E,_V,，内电阻,r,_.,+,+,+,+,+,+,E r,r,g,=0.1,R,E=I,（,R+r+r,g,）,1.5,0.3,38,实验四：练习使用多用电表,一、欧姆表的改装,二、用多用电表测未知电阻,考点,三、多用电表的读数,39,E,R,g,+r+R,I,g,=,E,R,g,+r+R,R,x,+,I,x,=,两表笔断开,实验四：练习使用多用电表,一、欧姆表的改装,两表笔短接,I=0,40,实验四：练习使用多用电表,二、用多用电表测未知电阻,1,、实验步骤,（,1,）机械调零,（,2,）根据估算被测阻值选择倍率,（,3,）欧姆调零,红、黑表笔,短接,，调节调零旋钮使指针,指向最右方,0,处,（尽可能使,指针在中间）,（被测电阻,不可,接入电路中进行测量）,（,4,）测量,若发现指针偏角太大，用倍率较小的挡；太小则换用倍率较大的挡,（,5,）读数,（测量值表盘指针示数,倍率）,（,6,）测量完毕,将选择开关旋转到,OFF,挡或,交流高压挡,，拨出表笔，长期不用应,取出电池,（,整个实验一次即可,）,（,每次换挡后必须重新调零,）,41,（,2011,秋,汶上县校级月考）,使用中值电阻是,25,欧（,“,1”,挡）的万用表测量两个定值电阻（已知它们的阻值约为,R,1,=15,欧和,R,2,=15,千欧），在下列的一系列操作中，选出尽可能准确测量，并符合万用表使用规则的各项操作，将它们的序号按合理的顺序填写在横线上的空白处,A,转动选择开关使其尖端对准,“,1k”,挡,B,转动选择开关使其尖端 对准,“,100”,挡,C,转动选择开关使其尖端对准,“,10”,挡,D,转动选择开关使其尖端对准,“,1”,挡,E,转动选择开关使其尖端对准,“,OFF”,挡,F,将两表笔分别接触,R,1,的两端，读出阻值后，随即断开，,G,将两表笔分别接触,R,2,的两端，读出阻值后，随即断开，,H,将两表笔短接，调节调零旋扭，使表针指在刻度线右端的,“,0”,刻度,实验四：练习使用多用电表,DHFAHGE,42,使用多用表的欧姆挡测导体电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则造成测量值,(),A,比真实值大,B,比真实值小,C,及真实值相等,D,可能比真产值大，也可能小,多用电表指针如图所示,A,如果选择开关为,“,R10”,挡，则所测电阻的阻值,B,如果选择开关为直流电压,250V,挡，则对应读数是,V,C,如果选择开关为直流电流,100mA,挡，则对应读数是,mA,实验四：练习使用多用电表,B,130,135,54,43,谢谢,