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文檔簡介
1、2018高考物理實驗部分復(fù)習(xí)(知識點整理歸納全部11個實驗)2018高考物理實驗部分分項復(fù)習(xí)2018.03(必考內(nèi)容必修 1、2選修3-1 , 3-2、選考選修3-3, 3-5)2018年考綱規(guī)定的實驗、探究內(nèi)容項目表必考內(nèi)容速度隨時間變化的規(guī)律力的平行四邊形定則加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系探究動能定理驗證機(jī)械能守恒定律決定導(dǎo)線電阻的因素描繪小燈泡的伏安電性曲線測量電源的電動勢和內(nèi)阻練習(xí)使用多用電表選考內(nèi)容用油膜法估測分子的大小驗證動量守恒定律1.速度隨時間變化的規(guī)律1 .實驗器材電火花計時器(或電磁打點計時器 卜一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、 刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片
2、 .2 .實驗原理小至紙帶鞭插頭3 .實驗步驟(1)按照如圖1所示實驗裝置,把打點計時器固定在長木板無滑輪的二端,接好電源;(2)把一細(xì)繩系在小車上,細(xì)繩繞過滑輪,下端掛合適的鉤碼,紙帶穿過打點計時器,固定 在小車后面;(3)把小車??吭诖螯c計時器處,先接通電源,后放開回(4)小車運(yùn)動一段時間后,斷開電源,取下紙帶;(5)換紙帶重復(fù)做三次,選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測量分析4 .注意事項(1)平行:紙帶、細(xì)繩要和長木板平行 .(2)兩先兩后:實驗中應(yīng)先接通電源,后讓小車運(yùn)動;實驗完畢應(yīng)先斷開電源,后取紙帶(3)防止碰撞:在到達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動,防止鉤碼落地及小車與滑輪相撞(4)減小
3、誤差:小車的加速度宜適當(dāng)大些,可以減小長度的測量誤差,加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出 67個計數(shù)點為宜.5.數(shù)據(jù)處理目的通過紙帶求解運(yùn)動的加速度和瞬時速度,確定物體的運(yùn)動性質(zhì)等(2)方法分析物體的運(yùn)動性質(zhì) 測量相鄰計數(shù)點間的距離,計算相鄰計數(shù)點距離之差,看其是 否為常數(shù),從而確定物體的運(yùn)動性質(zhì).利用逐差法求解平均加速度X4 XiX5 X2X6 X3-ai+ a2+ a3 fX4 + X5 + X6 fX1 + X2 + X3 )a1 = 3T2 a2= 3T2 a3= 3T2 ? a=3=9T2利用平均速度求瞬時速度:V n= ;,1 = dn 12T% 1利用速度一時間圖象求
4、加速度a.作出速度一時間圖象,通過圖象的 斜率求解物體的加速度;b.剪下相鄰計數(shù)點的紙帶緊排在一起求解加速度2.依據(jù)紙帶判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(1)X1、X2、X3是相鄰兩計數(shù)點間的距離.(2) X是兩個連續(xù)相等的時間里的位移差:AX1 = X2-X1, AX2=X3-X21 -.(3)T是相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔:T= 0.02n(打點計時器的頻率為 50 Hz, n為兩計數(shù)點間計時點的間隔數(shù)).(4)Ax=aT2,只要小車做勻變速直線運(yùn)動,它在任意兩個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之 差就一定相等.6 .復(fù)習(xí)啟示高考實驗題一般源于教材而不拘泥于教材,是在教材實驗的基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)新情景.因此,
5、要在夯實基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上注意遷移創(chuàng)新能力的培養(yǎng),善于用教材中實驗的原理、方法和技巧 處理新問題.7 .情景拓展.數(shù)據(jù)處理方法:(1)加速度的獲得:靠重物的拉力獲得加速度一長木板傾斜靠重力獲得加速度(2)速度的測量方法:由打點紙帶求速度一測定遮光片的寬度d和遮光片通過光電門的擋光時間At,由v=dt求速度.(3)加速度的測量方法:由打點紙帶利用逐差法求加速度一利用經(jīng)過兩個光電門的瞬時速度, 由速度位移關(guān)系式求加速度 .2.力的平行四邊形定則1 .實驗原理互成角度的兩個力 FF2與另外一個力 F產(chǎn)生相同的效果,看 FF2用平行四邊形定則求出的合力F與F在實驗誤差允許范圍內(nèi)是否相同 .2 .實驗器材
6、木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細(xì)繩、彈簧測力計兩個、三角板、刻度尺3 .實驗步驟(1)用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上 (2)用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點到達(dá)某一位置。.如圖1甲所示.甲圖1(3)用鉛筆描下結(jié)點 O的位置和兩個細(xì)繩套的方向,并記錄彈簧測力計的讀數(shù),利用刻度尺 和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F.(4)只用一個彈簧測力計,通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面相同的位置。,記下彈簧測力計的讀數(shù)F和細(xì)繩的方向,如圖乙所示 .比較F與用平行四邊形定則求得的合力F,看它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相同.4 .正確使用彈簧測力計(1)將兩
7、只彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉過程中,讀數(shù)相同,可選;若不同,應(yīng)另換或調(diào) 校,直至相同為止.(2)使用時,讀數(shù)應(yīng)盡量大些,但不能超出范圍.(3)被測力的方向應(yīng)與軸線方向一致.(4)讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度.5注意事項(1)位置不變:在同一次實驗中,使橡皮條拉長時結(jié)點的位置一定要相同,是為了使合力的 作用效果與兩個分力共同作用效果相同,這是利用了等效替代的思想(2)角度合適:用兩個彈簧測力計鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時,其夾角不宜太小,也 不宜太大,以60100之間為宜.(3)在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)形變應(yīng)盡量大一些.細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些,便于確定力的方向.(4)統(tǒng)一標(biāo)度:在同一次實驗
8、中,畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同,并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度,使 力的圖示稍大一些.6.誤差分析(1)誤差除彈簧測力計本身的誤差外,還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等(2)減小誤差的辦法:實驗過程中讀數(shù)時眼睛一定要正視彈簧測力計的刻度盤,要按有效數(shù)字位數(shù)要求和彈簧測力計的精度正確讀數(shù)和記錄.作圖時使用刻度尺,并借助于三角板,使表示兩力的對邊一定要平行7拓展以本實驗為背景,以實驗中操作的注意事項、誤差來源設(shè)置條件,或通過改變實驗條件、實驗儀器設(shè)置題目.1 .對實驗原理的理解、實驗方法的遷移26 / 252 .實驗器材的改進(jìn)替代一、,.、,(1)橡皮筋彈黃測力討替代 (2)鉤碼 彈簧測力計3 .加速度與物體質(zhì)量、物體
9、受力的關(guān)系1.實驗原理(1)保持質(zhì)量不變,探究加速度跟合外力的關(guān)系.(2)保持合外力不變,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系.1 一(3)作出aF圖象和am圖象,確te其關(guān)系.2 .實驗器材小車、祛碼、小盤、細(xì)繩、一端附有定滑輪的長木板、墊木、打點計時器、低壓交流電維導(dǎo)線兩根、紙帶、天平、米尺 .3 .實驗步驟(1)測量:用天平測量小盤和祛碼的質(zhì)量m和小車的質(zhì)量 m.(2)安裝:按照如圖1所示裝置把實驗器材安裝好,只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上(即不給小車牽引力).圖1(3)平衡摩擦力:在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊,使小車能今速下Vt.(4)操作:小盤通過細(xì)繩繞過定滑輪系于小車上,先接通
10、電源后放開小車,斷開電源,取 下紙帶編號碼.保持小車的質(zhì)量 m不變,改變小盤和祛碼的質(zhì)量m,重復(fù)步驟.在每條紙帶上選取一段比較理想的部分,測加速度a.描點作圖,作aF的圖象.保持小盤和祛碼的質(zhì)量 m不變,改變小車質(zhì)量m,重復(fù)步驟和,作a-m圖象.4 .注意事項(1)平衡摩擦力:適當(dāng)墊高木板的右端,使小車的重力沿斜面方向的分力正好平衡小車和紙 帶受到的阻力.在平衡摩擦力時, 不要把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上,讓小車?yán)┻^打點計時器的紙帶勻速運(yùn)動.(2)不重復(fù)平衡摩擦力.(3)實驗條件:m? m .(4)一先一后一按:改變拉力和小車質(zhì)量后,每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點計時器,并應(yīng)先接通電源,后釋放
11、小車,且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車5 .誤差分析(1)因?qū)嶒炘聿煌晟埔鸬恼`差:本實驗用小盤和祛碼的總重力m g代替小車的拉力,而實際上小車所受的拉力要小于小盤和祛碼的總重力(2)摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測量不準(zhǔn)確、計數(shù)點間距測量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會引起誤差.6 .數(shù)據(jù)處理利用Ax=aT2及逐差法求a.(2)以a為縱坐標(biāo),F(xiàn)為橫坐標(biāo),根據(jù)各組數(shù)據(jù)描點,如果這些點在一條過原點的直線上,說明a與F成正比.(3)以a為縱坐標(biāo),為橫坐標(biāo),描點、連線,如果該線為過原點的直線,就能判定a與m成反比.7 .利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法技巧1 .利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)是實驗中最常用的方法,解決本題的
12、基本對策是寫出圖象對應(yīng)的 函數(shù),困難便迎刃而解.2 .畫a-n圖象時,所畫直線要符合以下要求:讓盡可能多的點落在直線上;不能落在直線上的點要均勻分布于直線的兩側(cè);一定要利用直尺畫線4.探究動能定理1 .實驗?zāi)康奶骄抗εc物體速度變化的關(guān)系.2 .實驗原理(如圖1所示)打咿肘腓圖1(1) 一根橡皮筋作用在小車上移動距離s做功為W.s做功應(yīng)為2W.s做功應(yīng)為3W.(2)兩根橡皮筋作用在小車上移動距離(3)三根橡皮筋作用在小車上移動距離 (4)利用打點計時器求出小車離開橡皮筋的速度,列表、作圖,由圖象可以確定功與速度變 化的關(guān)系.3 .實驗器材橡皮筋、小車、木板、打點計時器、紙帶、鐵釘?shù)?4 .實驗步
13、驟(1)墊高木板的一端,平衡摩擦力.(2)拉伸的橡皮筋對小車做功:用一條橡皮筋拉小車一一做功W.用兩條橡皮筋拉小車一一做功2W.用三條橡皮筋拉小車一一做功3W.(3)測出每次做功后小車獲得的速度(4)分別用各次實驗測得的v和 W繪制 W v或 W v2、W v3、圖象,直到明確得出W和v的關(guān)系.5 .實驗結(jié)論物體速度v與外力做功 W間的關(guān)系 W= 2mv2.6 .實驗注意事項(1)將木板一端墊高,使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡.方法是輕推小車, 由打點計時器打在紙帶上的點的均勻程度判斷小車是否做勻速運(yùn)動,找到長木板的一個合適的傾角.(2)測小車速度時,應(yīng)選紙帶上的點均勻的部分,也就
14、是選小車做勻速運(yùn)動的部分(3)橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的.力對小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可,不必計算出 具體數(shù)值.(4)小車質(zhì)量應(yīng)大一些,使紙帶上打的點多一些.7 .實驗探究的技巧與方法不直接計算 W和v的數(shù)值,而只是看第 2次、第3次實驗中的 W和v是第1次的多 少倍,簡化數(shù)據(jù)的測量和處理.(2)做W v圖象,或 W v2、W v3圖象,直到作出的圖象是一條傾斜的直線8拓展1)裝置時代化2)求解智能化(1)摩擦阻力問題:靠小車重力的下滑分力平衡摩擦力一自由下落阻力減少一氣墊導(dǎo)軌減少摩擦力.(2)速度的測量方法:勻速運(yùn)動速度一測量紙帶上各點速度一光電門v= 一速度傳感器直接顯示速度大小.3
15、)實驗多樣化可探究動能定理,可驗證單物體(系統(tǒng))機(jī)械能守恒.5.驗證機(jī)械能守恒定律1 .實驗?zāi)康尿炞C機(jī)械能守恒定律.2 .實驗原理(如圖1所示)通過實驗,求出做自由落體運(yùn)動物體的重力勢能的減少量和相應(yīng)過程動能的增加量,若者相等,說明機(jī)械能守恒,從而驗證機(jī)械能守恒定律.圖13 .實驗器材打點計時器、電源、紙帶、復(fù)寫紙、重物、刻度尺、鐵架臺(帶鐵夾)、導(dǎo)線兩根.4 .實驗步驟(1)安裝器材:將打點計時器固定在鐵架臺上,用導(dǎo)線將打點計時器與低壓電源相連.(2)打紙帶用手豎直提起紙帶,使重物??吭诖螯c計時器下方附近,先接通電源,再松開紙帶,讓重 物自由下落,打點計時器就在紙帶上打出一系列的點,取下紙帶
16、,換上新的紙帶重打幾條 (35條)紙帶.(3)選紙帶:分兩種情況說明若選第1點。到下落到某一點的過程,即用mgh = gmv2來驗證,應(yīng)選點跡清晰,且1、2兩點間距離小于或接近 2 mm的紙帶.一 1 c 1用2mvB2- 2mvA2= mg Ah驗證時,由于重力勢能的相對性,處理紙帶時選擇適當(dāng)?shù)狞c為基準(zhǔn)點,這樣紙帶上打出的第 1、2兩點間的距離是否小于或接近2 mm就無關(guān)緊要了.5 .實驗結(jié)論在誤差允許的范圍內(nèi),自由落體運(yùn)動過程機(jī)械能守恒.6 .誤差分析(1)測量誤差:減小測量誤差的方法,一是測下落距離時都從0點量起,一次將各打點對應(yīng)下落高度測量完,二是多測幾次取平均值.1(2)系統(tǒng)誤差:由
17、于重物和紙帶下落過程中要克服阻力做功,故動能的增加量AEk=mvn2必定稍小于重力勢能的減少量AEp=mghn,改進(jìn)辦法是調(diào)整安裝的器材,盡可能地減小阻力.7 .注意事項(1)打點計時器要豎直:安裝打點計時器時要豎直架穩(wěn),使其兩限位孔在同一豎直平面內(nèi),以減少摩擦阻力.(2)重物應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小、密度大的材料.(3)應(yīng)先接通電源,讓打點計時器正常工作,后松開紙帶讓重物下落.(4)測長度,算速度:某時刻的瞬時速度的計算應(yīng)用v n= gt來計算.8 .驗證方案方案一:利用起始點和第 n點計算.1代入mghn和2mvn2,如果在頭驗反差允許的氾圍內(nèi), 恒定律.方案二:任取兩點計算 任取兩點A、B,
18、測出hAB,算出mghAB.(2)算出1mvB2 2mvA2 的值.12在頭驗反差允許白氾圍內(nèi),右mghAB = ?mvBvn = & ;t n 1,不能用 vn=寸2gdn或一 1mghn和2mvn2相等,則驗證了機(jī)械能守mvA2,則驗證了機(jī)械能守恒定律.h,并計算各點速度的平方v2,方案三:圖象法 從紙帶上選取多個點,測量從第一點到其余各點的下落高度 然后以1v2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出 2v2h圖象.若在誤差允許的范圍內(nèi)圖象是一條過原點且斜率為 g的直線,則驗證了機(jī)械能守恒定律 .6.決定導(dǎo)線電阻的因素(同時練習(xí)使用螺旋測微器)一、螺旋測微器的使用1 .構(gòu)造:如圖1所示,B為
19、固定刻度,E為可動刻度.圖12 .原理:測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為 0.5 mm,即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一 周,F(xiàn)前進(jìn)或后退05 mm,而可動刻度E上的刻度為50等份,每轉(zhuǎn)動一小格,F(xiàn)前進(jìn)或后 退0.01 mm,即螺旋測微器的精確度為 0.01 mm.讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上 ,因此,螺 旋測微器又叫千分尺.圖23 .讀數(shù):測量值(mm)=固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動刻度數(shù)(估讀一位)x 0.01(mm).如圖2所示,固定刻度示數(shù)為2.0 mm,半毫米刻度線未露出,而從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)為:2.0 mm + 15.0X0.01 mm =
20、 2.150 mm.二、游標(biāo)卡尺卜游標(biāo)卡尺上還有一個深1 .構(gòu)造:主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個內(nèi)、外測量爪度尺.(如圖3所示)尺耳緊固財專員茂度尺2 .用途:測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑.3 .原理:利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成.不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的,其規(guī)格見下表:刻度格數(shù)(分度)刻度總長度每小格與1 mm的差值精確度(可精確到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02
21、mm0.02 mm4 .讀數(shù):若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻度線對齊的游標(biāo)的格數(shù),則記錄結(jié)果表示為(x+KX精確度)mm.三、常用電表的讀數(shù)對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題,首先要弄清電表量程,即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓或電流,然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度,按照指針的實際位置進(jìn)行讀數(shù)即可.(1)03 V的電壓表和03 A的電流表的讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度分別是01 V和0.1 A,看清楚指針的實際位置,讀到小數(shù)點后面兩位.(2)對于015 V量程的電壓表,精確度是05 V,在讀數(shù)時只要求 讀到小數(shù)點后面一位,即讀到0.1 V.(3)對
22、于00.6 A量程的電流表,精確度是0J2 A,在讀數(shù)時只要求 讀到小數(shù)點后面兩位,這時要求“半格估讀”,即讀到最小刻度的一半0.01 A.四、測電阻率實驗1 .實驗原理(如圖4所示)根據(jù)電阻定律公式知道只要測出金屬絲的長度和它的直徑d,計算出橫截面積 S,并用伏安法測出電阻Rx,即可計算出金屬絲的電阻率.甲乙圖42 .實驗器材被測金屬絲,直流電源(4 V),電流表(00.6 A),電壓表(03 V),滑動變阻器(050 Q), 開關(guān),導(dǎo)線若干,螺旋測微器,毫米刻度尺.3 .實驗步驟(1)用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑,求出其平均值d.(2)連接好用伏安法測電阻的實驗電路
23、.(3)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度,反復(fù)測量三次,求出其平均值1.(4)把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置.(5)閉合開關(guān),改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,填入記錄表格內(nèi). .1 -nd2(6)將測得的Rx、1、d值,代入公式 R=g和s=中,計算出金屬絲的電阻率.4 .伏安法測電阻的電路選擇阻值比較法:先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較,若Rx較小,宜采用電流表外接法;若Rx較大,宜采用電流表 內(nèi)接法.(2)臨界值計算法RxRRvRa時,用電流表外jf法;Rx、RvRa時,用電流表內(nèi)避法.(3)實
24、驗試探法:按圖 5接好電路,讓電壓表的一根接線柱P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表的示數(shù)有較大的變化,而電流表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表外接法;女哩 電流表的示數(shù)有較大的變化,而電壓表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表內(nèi)接法._圖55 .注意事項(1)先測直徑,再連電路:為了方便,測量直徑應(yīng)在金屬絲連入電路之前測量.(2)電流表外接法:本實驗中被測金屬絲的阻值較小,故采用電流表外接法.(3)電流控制:電流不宜過大,通電時間不宜過長,以免金屬絲溫度過高,導(dǎo)致電阻率在實 驗過程中變大.6 .誤差分析(1)若為內(nèi)接法,電流表分壓.(2)若為外接法,電壓表分流.(3)長度和直徑的測量.7 .拓展:電
25、阻測量的六種方法1)伏安法(圖略)伊卜接法: 電路圖4 內(nèi)接法:特點:大內(nèi)小外(內(nèi)接法測量值偏大,測大電阻時應(yīng)用內(nèi)接法測量,測小電阻時應(yīng)采用外接法測量)8 .安安法若電流表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)做電流表、電壓表以及定值電阻來使用.如圖15甲所示,當(dāng)兩電流表所能測得的最大電壓接近時,如果已知的內(nèi)阻Ri,則可測得的內(nèi)阻R2 = I1R1. I2(2)如圖乙所示,當(dāng)兩電流表的滿偏電壓Ua2? Ua1時,如果已知 &的內(nèi)阻R1,串聯(lián)一定值電阻Ro后,同樣可測得 8)的電阻R2=.R1:R0)I2圖159 .伏伏法若電壓表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)做電流表、電壓表和定值電阻來使用.如圖16甲所示,兩電壓表的滿偏
26、電流接近時,若已知 您的內(nèi)阻R1,則可測出的內(nèi)阻U2R2R1.U1(2)如圖乙所示,兩電壓表的滿偏電流 Iv1? Iv2時,若已知的內(nèi)阻R1,笆)并聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可得 的內(nèi)阻R2 = 7rUTr.U1 1 U1 一十 一 R1 Ro-0LVJ甲乙圖164 .等效法測電阻如圖17所示,先讓待測電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動勢恒定的電源上,讀出電流表示數(shù)I;然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)仍I,則電阻箱的讀數(shù)即等于待測電阻的阻值.苛制電阻i圖175 .比較法測電阻如圖18所示,讀得電阻箱 Ri如果考慮電流表內(nèi)阻的影響,則6.半偏法測電流表內(nèi)阻 電路
27、圖如圖19所示實驗步驟:(1)斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)Ro,(2)保持Ro不變,閉合S2,調(diào)車工值及&、的示數(shù)11、I2,可得Rx= .I1I1(Rx+ Ra1)=I2(R1+ Ra2).i_審_-*tj*圖18ItSI圖19t(S的示數(shù)滿偏為Ig;阻箱R,使的示數(shù)為?;(3)由上可得 Ra = R.7.描繪小燈泡的伏安電性曲線1 .實驗原理測多組小電珠的 U、I的值,并繪出IU圖象;(2)由圖線的斜率反映電流與電壓和溫度的去系.2 .實驗器材小電珠“3.8 V,0.3 A”、電壓表“ 03 V15 V”、電流表“ 00.6 A3 A”、滑動變阻器、 學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆.3
28、 .實驗步驟畫出電路圖(如圖1甲所示).圖1(2)將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖乙所示的 電路.(3)測量與記錄移動滑動變阻器觸頭位置,測出12組左右不同的電壓值 U和電流值I,并將測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計的表格中.(4)數(shù)據(jù)處理在坐標(biāo)紙上以 U為橫軸,I為縱軸,建立直角坐標(biāo)系.在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點.將描出的點用平滑的曲線連接起來,得到小電珠的伏安特性曲線.4 .實驗器材選取(1)原則:安全;精確;操作方便.(2)具體要求電源允許的最大電流不小于電路中的實際最大電流.干電池中電流一般不允許超過0.6 A.用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實際最
29、大電流.電壓表或電流表的量程不能小于被測電壓或電流的最大值.電壓表或電流表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1以上.3從便于操作的角度來考慮,限流式接法要選用與待測電阻相近的滑動變阻器,分壓式接法要選用較小阻值的滑動變阻器.5 .滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法比較兩種接法的電路圖R負(fù)栽R上電壓的調(diào)節(jié)范圍-RE- U ER+ Ro10 U E負(fù)栽R上電流的調(diào)節(jié)范圍-iER+ RoRE 0IRgRRgRa=c 二 RgR+ Rg g電壓表的本質(zhì)是內(nèi)阻無限大、“量程無限小”的電流表2 .校正電壓表的校正電路如圖 1所示,電流表的校正電路如圖2所示.(2)校正的過程是:先將滑動變阻器的滑動觸頭移到最左端,然后
30、閉合開關(guān),移動滑動觸頭,使改裝后的電壓表(電流表)示數(shù)從零逐漸增大到量程值,每移動一次記下改裝的電壓表(電流表)和標(biāo)準(zhǔn)電壓表(標(biāo)準(zhǔn)電流表)示數(shù),并計算滿刻度時的百分誤差,然后加以校正.二、歐姆表原理(多用電表測電阻原理)1 .構(gòu)造:如圖3所示,歐姆表由電流表 G、電池、調(diào)零電阻 R和紅、黑表筆組成.圖3歐姆表內(nèi)部:電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián).外部:接被測電阻Rx.全電路電阻R總=Rg+R+ r+Rx.2 .工作原理:閉合電路歐姆定律,I= hA”.Rg十R十r十Rx3 .刻度的標(biāo)定:紅、黑表筆短接(被測電阻Rx=0)時,調(diào)節(jié)調(diào)零電阻 R,使I=Ig,電流表 的指針達(dá)到滿偏,這一過程叫歐姆調(diào)零.
31、當(dāng)I=Ig時,Rx=0,在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0” .(圖甲)(2)當(dāng)1=0時,Rx一0,在i = 0處標(biāo)為“三.(圖乙)I(3)當(dāng)1=2時時,Rx=Rg+ R+r,此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值,Rx叫中值電阻.三、多用電表1 .多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等,并且每一種測量都有幾個量程.盤掙圖42 .外形如圖4所示:上半部為表盤,表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部為選擇開關(guān),它的四周刻有各種測量項目和量程.3 .多用電表面板上還有:歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處 卜指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“ 0”位置卜表筆的正、負(fù)插孔(紅表筆插入“ + ”插孔
32、,黑_ 表筆插入“”插孔).四、二極管的單向?qū)щ娦? .晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的,它有兩個極,即正極和負(fù)極,它的符號如圖5甲所示.甲圖52 .晶體二極管具有單向?qū)щ娦?(符號上的箭頭表示允許電流通過的方向).當(dāng)給二極管加正向電壓時,它的電阻很小,電路導(dǎo)通,如圖乙所示;當(dāng)給二極管加反向電壓時,它的電阻 很大,電路截止,如圖丙所示.3 .將多用電表的選擇開關(guān)撥到歐姆擋,紅、黑表筆接到二極管的兩極上,當(dāng)黑表筆接“正” 極,紅表筆接“負(fù)”極時,電阻示數(shù)較小,反之電阻示數(shù)很大,由此可判斷出二極管的正、 負(fù)極.5 .使用多用電表實驗1 .實驗器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、
33、二極管、定值電阻(大、中、?。┤齻€.2 .實驗步驟(1)觀察:觀察多用電表的外形,認(rèn)識選擇開關(guān)的測量項目及量程.(2)機(jī)械調(diào)零:檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置.若不指零,則可用小 螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零.(3)將紅、黑表筆分別插入“ + ”、“一”插孔 .(4)測量小燈泡的電壓和電流.按如圖6甲所示的電路圖連好電路,將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋,測小燈泡兩 端的電壓.甲乙圖6按如圖乙所示的電路圖連好電路,將選擇開關(guān)置于直流電流擋,測量通過小燈泡的電流.(5)測量定值電阻根據(jù)被測電阻的估計阻值,選擇合適的擋位,把兩表筆短接,觀察指針是否指在歐姆表0”的“0”刻度,若不指在歐姆表的
34、“ 0”刻度,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在歐姆表的“ 刻度處;將被測電阻接在兩表筆之間,待指針穩(wěn)定后讀數(shù);讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值,用讀數(shù)乘以所選擋位的值差,即得測量結(jié)果;測量完畢,將選擇開關(guān)置于 交流電壓最高 擋或“OFF ”擋.4 .多用電表使用注意事項(1)表內(nèi)電源正極接黑表筆,負(fù)極接紅表筆,但是紅表筆插入“ + ”插孔,黑表筆插入“” 插孔,注意電流的實際方向應(yīng)為“紅人二,“黑出”.(2)區(qū)分“機(jī)械零點”與“歐姆零點”.機(jī)械零點是表盤刻度左側(cè)的“ 0”位置,調(diào)整的是 表盤下邊中間的指針定位螺絲;歐姆零點是指刻度盤右側(cè)的0”位置,調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕.(3)由于歐姆擋表盤難以估讀,測
35、量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字,讀數(shù)時注意乘以相應(yīng)擋位的倍率.(4)使用多用電表時,手不能接觸表筆的金屬桿,特別是在測電阻時,更應(yīng)注意不要用手接 觸表筆的金屬桿.(5)測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源皿 否則不但影響測量結(jié)果,甚至可能損壞 電表.(6)測電阻時每換一擋 必須重新歐姆調(diào)零.(7)使用完畢,選擇開關(guān)要置于交流電壓最高擋或“ OFF”擋.長期不用,應(yīng)把表內(nèi)電池取 出.5 .多用電表對電路故障的檢測(1)斷路故障的檢測方法用直流電壓擋:a.將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數(shù)不為零,說明電源良好,若電壓表示數(shù)為零,說明電源損壞.b.在電源完好時,再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián).若電壓表示
36、數(shù)等于電源電動勢, 則說明該部分電路中有斷位用直流電流擋:將電流表串聯(lián)在電路中,若電流表的示數(shù)為零,則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路._用歐姆擋檢測將各元件與電源斷開,然后接到紅、黑表筆間,若有阻值(或有電流)說明元件完好,若電阻無窮大(或無電流)說明此元件斷打.(2)短路故障的檢測方法將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數(shù)為零,說明電源被短路 ;若電壓表示數(shù)不為零,則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路.用電流表檢測,若 串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零,故障應(yīng)是短路10.用油膜法估測分子的大小1 .實驗原理實驗采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測分子的大小.當(dāng)把一滴用酒精稀 釋過的油酸
37、滴在水面上時,油酸就在水面上散開,其中的酒精溶于水,并很快揮發(fā),在水 面上形成如圖1甲所示形狀的一層純油酸薄膜.如果算出一定體積的油酸在水面上形成的 單分子油膜的面積,即可算出油酸分子的大小.用V表示一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積,用S表示單分子油膜的面積,用 d表示分子的直徑,如圖乙所示,則d=V.油酸介子I浮在水闿上的他r粉制觸落股S襄建三三三三磐至水甲乙圖12 .實驗器材盛水淺盤、注射器(或滴管)、容量瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、丁子粉 (或細(xì)石膏粉卜油酸酒精溶 液、量筒、彩筆.3 .實驗步驟(1)用稀酒精溶液及清水清洗淺盤,充分洗去油污、粉塵,以免給實驗帶來誤差.(2)配制油酸酒精溶液,取純油酸 1 mL,注入500 mL的容量瓶中,然后向容量瓶內(nèi)注入酒 精,直到液面達(dá)到500 mL刻度線為止,搖動容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中,這樣就得到了 500 mL含1 mL純油酸的油酸酒精溶液.(3)用注射器(或滴管)將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并記下量筒內(nèi)增加一定體積Vn時的滴數(shù)n.(4)根據(jù)Vo= Vn算出每滴油酸酒精溶液的體積Vo.(5)向淺盤里倒入約2 cm深的水,并將 郁子粉或細(xì)石膏粉 均勻地撒在水面上.(6)用注射器(或滴管)將一滴油酸酒精溶
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