高考电学实验复习.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,*,高考电学实验复习指导,伏安法测电阻,之,电学实验的预备知识,电路的结构,实验器材的选择原则,误差分类,电表的改装,控制电路的选择,实验电路结构,E,S,R,Rx,A,V,测量,电路,控,制,电路,预备知识,实验器材的选择原则,2,、准确性原则,电流表、电压表在使用时要有较大的偏转,（指针偏转一般在满偏角度的,1/3,以上）。,1,、安全性原则,通过电源、电表、滑动变阻器、用电器的电流不超过其允许的最大电流。,3,、方便性原则,选择控制电路时，既要考虑供电电压的变化范围满足实验要求，又要注意便于调节，调节时应用到大部分的电阻线。,4,、经济性原则,预备知识,滑动变阻器的两种接法,分压和限流电路的选择,（,1,）看有无特殊信号,要求负载电压（电流）能从零开始连续可调；,要求多测几组数据便于准确画出“,U-I”,图线，,均采用分压式。,（,2,）比较“,R,变阻器与,R,负载”的阻值,当滑动变阻器的阻值远小于负载阻值时，若用限流接,法，滑动变阻器几乎不起作用，此时采用分式压。,（,3,）排除法,先用限流电路连接，算出,I,min,，若,I,min,电流表量程或,负载额定电流时，不可使用限流电路；,预备知识,滑动变阻器的两种用法,限流式,分压式,电路,结构,滑动变阻器与待测电阻,R,X,串联在电路中,RX,与滑动变阻器一部分电阻串联后与其余电阻串联,调节范围（电源内阻不计）,优点,电路结构简单，优先选用,R,X,的电压或电流能从零开始变化；,调节范围最大，不会出现电压表或电流表超量程的现象,局限性,R,X,的电压或电流不能从零开始变；,当,R,X,R,时，,调节范围很小，甚至，滑动变阻器调至最大，电压表或电流表仍超量程,电路结构复杂，限流接法不能满足需要时才选用,R,X,E,R,X,E,预备知识,限流式,分压式,电路,结构,调节范围（电源内阻不计）,变阻器,较大电阻,较小电阻,电能损耗,较小（,P=I,X,E,）,较大（,P=(I,X,+I,R,)E,）,R,X,E,R,X,E,1,、限流电路耗能小，电路简单，在安全前提下应优先考虑。,2,、三种情况下必须采用分压接法：,（,1,）要求电压或电流从零开始连续变化；如：描绘小灯泡的伏安特性曲线,（,2,）电路允许的最大电流很小；,（,3,）滑动变阻器的电阻远小于待测电阻。,说明：,（,1,）看有无特殊信号,要求负载电压（电流）能从零开始连续可调；,要求多测几组数据便于准确画出“,U-I”,图线，,均采用分压式。,（,2,）比较“,R,变阻器与,R,负载”的阻值,当滑动变阻器的阻值远小于负载阻值时，若用限流接,法，滑动变阻器几乎不起作用，此时采用分式压。,（,3,）排除法,先用限流电路连接，算出,I,min,，若,I,min,电流表量程或,负载额定电流时，不可使用限流电路；,分压和限流电路的选择,不一定总结时讲,预备知识,表头,G,（小量程的电流表）,Ig,满偏电流：指针指到最大刻度时的电流；,Ug,满偏电压：表头,G,通过满偏电流时，加在它两端的电压。,Rg,内阻：表头的电阻。,Ug,=,IgRg,G,Ig,Ug,Rg,改装,塑料壳壳,预备知识,主要是指人为的读数或操作造成的误差。,主要是指实验器材不精确或实验原理上的不完善造成的误差。,测量值与真实值的差异。,误差,系统误差,偶然误差,预备知识,做题前一定明确实验“目的、原理、方法”,实验目的,测定值电阻,测电表内阻,测电阻率,测电源电动势和内阻,测灯泡的额定功率,电表间的改装,研究灯泡的特征曲线,。,。,。,部分电路欧姆定律,R=U/I,全电路欧姆定律,E=,U+Ir,E=,I(R+r,),E=,U+Ur,/R,实验原理,实验方法,怎样准确、合理地找到,U,、,I,，所有的工作都是围绕这个展开的,伏安法测电阻,原理,A,V,R,x,A,V,R,x,理想表没区别,(,一,),伏安法测电阻,A,V,R,x,2,、外接法,1,、内接法,A,V,R,x,A,V,R,x,1,、内接法,1,2,误差分析：,若,R,A,已知，则无系统误差，,3,应用条件：,4,注意：两表,电压量程,是否,匹配,。,结论：内 大 大,内接法 测大电阻 测量值偏大,要求电表读数,不,小于其量程的,1/3,0.8V,3V,一起匹配,匹配就是电表的改装,误差来源于 表分压，,A,1V,1v,9v,2,、外接法,1,2,误差分析：,若,R,V,已知，则无系统误差。,3,应用条件：,4,注意：两表,电流量程,是否,匹配,。,结论：外 小 小,外接法 测小电阻 测量值偏小,A,V,R,x,误差来源于 表分流，,V,一起匹配,0.6A,0.2A,1.8A,牛刀小试,有一待测电阻,R,X,，其阻值约在,40,50,之间，实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有：,电压表,V(,量程,0,10V,，内阻,20K),；,电流表,A,1,(,量程,0,50mA,，内阻约,20),；,电流表,A,2,(,量程,0,300mA,，内阻约,4),；,滑动变阻器,R,1,(,最大阻值为,20,，额定电流为,1A),；,滑动变阻器,R,2,(,最大阻值为,300,，额定电流为,0.1A),；,直流电源,E(,电动势为,9V,，内阻约为,0.5),；,开关，导线若干。,实验要求电表读数从零开始变化，并多测出几组电流、电压值，以便画出电流,电压的关系图线，为了实验能正常进行，减少测量误差，还要求滑动变阻器便于调节。,(1),电流表应选用,；,(2),滑动变阻器应选用,；,(,以上均填实验器材代号,),(3),请在图甲所示的方框内画出实验电路图，并将图乙中器材连成符合要求的实验电路。,【,例题,】,乙,+,-,A,+,-,V,+,-,R,X,连线原则,A,2,V,R,1,R,X,E,r,K,+,+,+,_,_,_,已知内阻的电流表，可以当电压表使用；,已知内阻的电压表，可以当电流表使用。,(,二,),伏伏法,(,伏安法的推广,),V,2,V,1,R,x,2,、外接法,1,、内接法,V,2,V,1,R,x,V,2,V,1,R,x,1,、内接法,（其中 表当作 表使用，必须已知其内阻,Rv,2,）,A,V,2,1,测量结果：,2,误差分析：无系统误差,3,注意事项：,（,1,）,V,1,表的电压量程一般应大于,V,2,表的电压量程；,（,2,）各表读数应大于,1/3,量程；,（,3,）注意两表,电压量程,匹配,问题。,V,2,V,1,R,x,例如：,V,1,表量程为,15V,，,V,2,表量程为,3V,，内阻为,2K,R,X,约,1000,，显然不匹配，应在,V,2,电路中串联一个定值电阻（或电阻箱）。,15V,3V,2000,1000,4.5V,R,0,若,R,0,=8K,，,1.5V,若,R,0,=3K,，,则,V,1,=9 V,则,V,1,=16.5V,2,、外接法,V,2,V,1,R,x,（其中 表当作 表使用，必须已知其内阻,Rv,2,，若,Rv,1,也已知则更好）,A,V,2,1,测量结果：,2,误差分析：,3,注意事项：,（,1,）,V,2,表的电流量程一般应大于,V,1,表的电流量程；,（,2,）各表读数应大于,1/3,量程；,（,3,）注意两表,电流量程,匹配,问题。,无系统误差,【,高考真题,】,用以下器材测量一待测电阻,Rx,的阻值（,900,1000,）：,A,、电源,E,，具有一定内阻，电动势约为,9.0V,；,B,、电压表,V,1,，量程为,1.5V,，内阻,r,1,=750,；,C,、电压表,V,2,，量程为,5V,，内阻,r,2,=2500,；,D,、滑动变阻器,R,，最大值约为,100,；,E,、单刀单掷开关,S,，导线若干。,（,1,）测量中要求电压表的读数不小于其量程的,1/3,，试画出测量电阻,Rx,的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注）。,（,2,）若电压表,V,1,的读数用,U,1,表示，电压表,V,2,的读数用,U,2,表示，则由已知量和测得量表示,Rx,的公式为,Rx=,。,(,三,),安安法,A,2,A,1,R,x,2,、外接法,1,、内接法,A,2,A,1,R,x,A,2,A,1,R,x,1,、内接法,（其中两表内阻都必须已知）,1,测量结果：,2,误差分析：,3,注意事项：,（,1,）,A,1,表的电压量程一般应大于,A,2,表的电压量程；,（,2,）各表读数应大于,1/3,量程；,（,3,）注意两表,电压量程,匹配,问题。,无系统误差,2,、外接法,A,2,A,1,R,x,（其中,A,1,表当作电压表使用，必须已知其内阻,R,A1,）,1,测量结果：,2,误差分析：,3,注意事项：,（,1,）,A,2,表的电流量程一般应大于,A,1,表的电流量程；,（,2,）各表读数应大于,1/3,量程；,（,3,）注意两表,电流量程,匹配,问题。,无系统误差,【,例题,】,用以下器材测量一待测电阻,Rx,的阻值（约,500,）,A,、电流表,A,1,，量程为,200A,，内阻,r,1,=500,；,B,、电流表,A,2,，量程为,0.6A,，内阻,r,2,=0.5,；,C,、电源,E,，具有一定内阻，电动势约为,3.0V,；,D,、滑动变阻器,R,，最大值约为,10,；,E,、单刀单掷开关,S,；,导线若干。,（,1,）画出实验原理图。,（,2,）表达式,Rx=,。,测电流表、电压表的内阻,一、测电流表的内阻,1,、用一只 表,V,注：如果两表的,电压量程,不匹配,，应在量程小的支路,串联,一个已知电阻。,结果：,（,V,表内阻可知可不知）,V,A,V,2,、用一只 表,A,结果：,V,A,1,A,2,（,A,2,表的内阻必须已知）,注：如果两表的,电压量程,不匹配,，应在量程小的支路,串联,一个已知电阻。,R,A2,一、测电流表的内阻,二、测电压表的内阻,1,、用一只 表,A,结果：,（,A,表内阻可知可不知）,A,V,注：如果两表的,电流量程,不匹配,，应在量程小的支路,并联,一个已知电阻。,2,、用一只 表,V,V,2,V,1,结果：,注：如果两表的,电流量程,不匹配,，应在量程小的支路,并联,一个已知电阻。,二、测电压表的内阻,R,v,2,【,例题,】,某电压表的内阻在,20K,50K,之间，现要测量其内阻，实验室 提供下列可选用的器材：,（,1,）待测电压表,V,（量程,3V,）；,（,2,）电流表,A,1,（量程,200A,）；,（,3,）电流表,A,2,（量程,5A,）；,（,4,）滑动变阻器,R,（最大阻值为,1K,）；,（,5,）电源,E,（电动势,4V,）；,开关,S,，导线若干。,试问：在所提供的电流表中，应选用,；为了尽量减少误差要求测量多组数据，试画出符合要求的实验电路图。,【,例题,】,从下列器材中选出适当的器材，设计一个测量电路来测量电流表,A,1,的内阻,r,1,，要求方法简捷，有尽可能高的精度，并能测得多组数据，,待测电流表,A,1,（量程,10mA,，内阻,r,1,约,40,），,电流表,A,2,（量程,500A,，内阻,r,2,为,750,），,电压表,V,（量程,10V,，内阻,r,3,为,10K,），,电阻,R,1,（阻值约,100,，起保护电阻的作用），,滑动变阻器,R,2,（总阻值约为,50,），,电源,E,（电动势为,1.5V,，内阻很小），,此外还有开关,S,和导线若干。,（,1,）画出电路图，标明所用器材代号。,（,2,）若选测量数据中的一组来计算电流表,A,1,的内阻，则所用的表达式为,r,1,=,，式中各符号意义是,。,市第二次联考题,半偏法（比例法）,替代法,两表法,(,伏安法及变式,),欧姆表法,闭合电路欧姆定律法（计算法）,间接法也要讲,V,A,V,A,A,2,A,1,V,1,V,2,R,A,1,A,2,V,2,V,1,R,以测量电表的内阻为例：,纵向：伏安法及变式,1,电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻,2,两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻,3,两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻,G,R,2,S,2,R,1,S,1,R,1,S,V,R,2,G,2,G,2,R,2,1,V,1,V,2,R,2,1,S,S,V,S,2,R,E,r,（电阻不计）,1,横向：除伏安法外，还常用替代法、半偏法和闭合电路欧姆定律（计算法）,3,闭合电路欧姆定律（计算法）,2,半偏法,1,替代法,谢谢指导！,