高三一輪電學(xué)實驗基礎(chǔ)

1、高三一輪電學(xué)實驗基礎(chǔ)第1頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四一、電表的改裝1、表頭構(gòu)造：永磁鐵和放入永磁鐵磁場的可轉(zhuǎn)動線圈組成 IUg G IgRg電路圖：（1）滿偏電流:電流表指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流Ig（2）電流表的內(nèi)阻:表頭G的電阻Rg（3）滿偏電壓:電流表G通過滿偏電流時,加在它兩端的電壓UgUg=IgRg第2頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四2、把靈敏電流計改為電壓表有一個電流表電阻Rg=1000歐,滿偏電流Ig=100A.要把它改裝成量程為3V的電壓表,應(yīng)該怎樣改裝呢?改裝后的電壓表內(nèi)阻多大？ (R=29K RV=30K).電路圖GIgR

2、gUgURRVIgURV第3頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四3、把靈敏電流計改為電流表電阻Rg是1000歐,滿偏電流Ig是100A的電流表,要改裝成量程為1A的電流表,應(yīng)該怎樣改裝呢?( 0.1歐 )GIgRgIRRAUIRA電路圖第4頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四 主要用來測量電路電流的儀器4、實驗儀器讀數(shù)：第5頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四 主要用來測量電路中兩端電壓的儀器第6頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四5、電流表電壓表的讀數(shù)原則：凡最小分度值是以“1”為單位的.有效數(shù)字的末位都在精度的

3、下一位，即需要估讀，若無估讀，則在精度的下一位補“0” 0123A讀數(shù)：0.70A第7頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四基本儀器的讀數(shù)0123V讀數(shù)：2.40V第8頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四基本儀器的讀數(shù)凡最小分度值是2或5個單位的，有效數(shù)字的末位就是精度的同一位（含估讀數(shù)），若無估讀不需補“0”。若用00.6安量程，其精度為0.02安，說明測量時只能準(zhǔn)確到0.02安，不可能準(zhǔn)確到0.01安，因此誤差出現(xiàn)在安培的百分位（0.01安），讀數(shù)只能讀到安培的百分位，以估讀最小分度半小格為宜，將最小分度分為二等分，把不足半等分的舍去，等于或超過半等分

4、的算一個等分。 第9頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四圖 8如圖8所示安培表指針位置，若用0-0.6A量程時，讀數(shù)為0.32A第10頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四基本儀器的讀數(shù)00.20.40.6A讀數(shù)：0.14A第11頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四基本儀器的讀數(shù)讀數(shù)：0.37A00.20.40.6A第12頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四（3）當(dāng)電壓表在15伏檔位，表盤的最小分度值為0.5伏格，雖能準(zhǔn)確讀到0.5伏，但誤差仍出現(xiàn)在最小分度值的同一數(shù)位上，即伏特的十分位。其估讀法則是：將最小分度分為

5、五等分仍按不足半等分舍去，等于或超過半等分算一個等分。 如圖7所示伏特表指針位置，若用0-15V量程時，讀數(shù)為12.5V。 圖 7第13頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四基本儀器的讀數(shù)051015V讀數(shù)：10.5V第14頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四基本儀器的讀數(shù)051015V讀數(shù)：9.3V第15頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四 6、電阻箱 與滑動變阻器一樣提供可變電阻，但電阻箱的電阻可以直接讀出，電阻的變化是不連續(xù)的。第16頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四第17頁，共43頁，2022年，5月20日

6、，7點22分，星期四（一）電流表的內(nèi)、外接法根據(jù)電流表和待測電阻相對于電壓表的位置，分為電流表外接法和電流表內(nèi)接法，分別如圖(甲)和(乙)所示，簡稱外接法和內(nèi)接法測量中，電阻的測量值定義為實驗得到的電壓值和電流值比值，表達(dá)式為 二、電路的選擇第18頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四電流表外接法 電壓表示數(shù):電流表示數(shù):AVRX測量值偏小誤差來源于電壓表的分流，分流越小，誤差越小當(dāng)Rx測量值偏大當(dāng)RxRA時，R測越接近R真，誤差越小。應(yīng)采用電流表的內(nèi)接法，所以該電路適合測量大電阻。誤差來源于電流表的分壓，分壓越少，誤差越小。電阻測量值為電阻真實值和電流表內(nèi)阻的串聯(lián)電阻值。第

7、20頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四電流表的內(nèi)、外接法的選擇可總結(jié)為三種方法： 阻值比較法：這是一種定性判斷方法，多數(shù)問題中的電路選擇均可依此判斷方法是若Rx RA，宜采用電流表內(nèi)接法若待測電阻阻值為幾百歐以上的大電阻用電流表內(nèi)接法，若待測電阻阻值為幾歐以下的小電阻用電流表外接法用臨界值計算法：若待測阻值為中等大小，不易定性判斷，且知道電流表和電壓表的阻值約為多大時，可用此方法：當(dāng) 時內(nèi)、外接法均可當(dāng) (即Rx為小電阻)時用外接法當(dāng) (即Rx為大電阻)時用內(nèi)接法第21頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四如果前后兩次電壓表示數(shù)比電流表示數(shù)變化明顯，說明

8、電流表分壓作用大，即： 應(yīng)采用外接法試觸法：不知道電流表和電壓表的大約阻值，也不知待測電阻阻值大約是多少時采用此法電路如圖所示分別將導(dǎo)線a端與b、c點接觸：如果前后兩次電流表示數(shù)比電壓表示數(shù)變化明顯，說明電壓表分流作用大，即： 應(yīng)采用內(nèi)接法。方法提示：“內(nèi)大外小”，即內(nèi)接法測量值比真實值偏大，內(nèi)接法適合測量較大的電阻；外接法測量值比真實值偏小，外接法適合測量較小的電阻。第22頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四（二）滑動變阻器的分壓、限流接法為了改變待測電阻兩端的電壓(或通過的電流)，常把滑動變阻器與電源連接作為供電控制電路，滑動變阻器在電路中主要有兩種連接方式，如圖(甲)

9、、(乙)所示，分別叫限流式接法和分壓式接法第23頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四待測電阻供電電壓的最大調(diào)節(jié)范圍： (不計電源內(nèi)阻) 滑動變阻器的限流式接法：如圖，Rx為待測電阻，R為滑動變阻器的總電阻電路連接特點：它的接線方式是電源、滑動變阻器與待測電阻三者串聯(lián)該電路的優(yōu)點是電路耗能小，操作簡單一般適用于用大阻值滑動變阻器測量小阻值電阻從該表達(dá)式中，可以看出：其電壓變化范圍較小，Rx比R大得越多，變化范圍越小第24頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四滑動變阻器的分壓式接法：該電路優(yōu)點是電壓調(diào)節(jié)范圍寬，但該電路較為復(fù)雜，操作也復(fù)雜，耗能也較大一般適用于

10、用小阻值滑動變阻器測量大阻值電阻電路連接特點：接線方式是電源與滑動變阻器組成閉合電路，而待測電阻與滑動變阻器的一部分電阻并聯(lián)待測電阻供電電壓的調(diào)節(jié)范圍是：0E (不計電源內(nèi)阻)如圖，Rx為待測電阻，R為滑動變阻器的總電阻第25頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四采用限流式接法時，電路不能安全工作，如電路中的最小電流(電壓)仍超過電流表(電壓表)的量程或超過用電器的額定電流(電壓)時，應(yīng)采用分壓式接法實際選擇的原則：以下幾種使用分壓式接法： （其余情況用限流式接法）從零開始連續(xù)可調(diào)，須用分壓式接法待測電阻 Rx 遠(yuǎn)大于滑動變阻器總電阻 R 時，須用分壓式接法 在這種情況下，滑

11、動變阻器的滑片從一端移到另一端，電路中的電流變化仍極小，待測電阻的電流（電壓）變化范圍很小。第26頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四在用伏安法測電阻（待測電阻約為2K）的實驗中，所用電壓表的內(nèi)阻約為20K，電流表的內(nèi)阻約為10，使用滑動變阻器的總電阻為50，選擇能夠減小誤差的電路進行實驗，畫出此實驗的電路原理圖。例與練解析：故電流表應(yīng)采用內(nèi)接法?；瑒幼冏杵鞯目傠娮鑂=50遠(yuǎn)小于待測電阻的阻值，故采用滑動變阻器的分壓接法。若采用限流式接法，待測電阻上電流和電壓的變化很不明顯，測量誤差較大。AVRxR第27頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四用伏安法測金屬

12、電阻Rx（約為5）的值，已知電流表內(nèi)阻為1，量程為0.6A，電壓表內(nèi)阻為幾K，量程為3V，電源電動勢為9V，滑動變阻器的阻值為06，額定電流為5A，試畫出測量Rx的原理圖。例與練解析：故電流表應(yīng)采用外接法。如果采用變阻器限流接法，待測電阻Rx的電壓變化范圍約為45/129V，顯然所提供的電壓表量程不夠，所以變阻器采用分壓接法。RVARx第28頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四用伏安法測量某一電阻 Rx的阻值，現(xiàn)有實驗器材如下：待測電阻 Rx(阻值約5，額定功率為 1W)；電流表 A1 (量程 00.6A，內(nèi)阻0.2)；電流表 A2(量程 03A，內(nèi)阻0.05）電壓表 V1

13、(量程 03V，內(nèi)阻3 k)；電壓表 V2(量程 015V，內(nèi)阻15 k)；滑動變阻器 R0(050）蓄電池(電動勢為 6V)、開關(guān)、導(dǎo)線為了較準(zhǔn)確測量Rx阻值，電壓表、電流表應(yīng)選_，并在下面畫出實驗電路圖V1、A1例與練第29頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四2滑動變阻器的選擇：滑動變阻器在電路中主要是起調(diào)節(jié)電壓或電流的作用，其額定電流不能小于實驗電路中最大電流同時根據(jù)電路類型來選擇，如果接成限流電路，往往選擇與待測電阻阻值相當(dāng)?shù)幕瑒幼冏杵鳎绻映煞謮弘娐罚枰x擇阻值較小的滑動變阻器（三）電學(xué)實驗儀器的選擇1電流表、電壓表的選擇：對于電表，量程首先要達(dá)到測量的范

14、圍，電流表或電壓表量程要大于等于所測量的最大值，同時量程又不能太大，務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)(一般要大于滿偏度的1/3)，以減小讀數(shù)帶來的誤差3電源或保護電阻也要根據(jù)實驗原理進行判斷第30頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四已知電阻絲的電阻約為10，現(xiàn)備有下列器材供測量該電阻絲的電阻時選用，應(yīng)選用的器材有 （只填代號）。畫出用伏安法測上述電阻絲電阻的電路圖。A、量程是0.6A，內(nèi)阻是0.5的電流表；B、量程是3A，內(nèi)阻是0.1電流表；C、量程是3V，內(nèi)阻是6k電壓表；D、量程是15V，內(nèi)阻是30k電壓表E、阻值為01k，額定電流為0.5A的滑動變阻器；F、阻值為010，額定電流

15、為2A的滑動變阻器；G、蓄電池（6V）；H、開關(guān)一個，導(dǎo)線若干；例與練選擇的器材為：G、A、C、F、H。RVARx第31頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四對于滑動變阻器的連接，要搞清楚接入電路的是哪一部分電阻，在接線時要特別注意不能將線接到滑片上（四）電路圖的連接1、基本方法畫出實驗電路圖分析各元件連接方式，明確電流表與電壓表的量程畫線連接各元件連線方式應(yīng)是單線連接，連線順序應(yīng)先畫串聯(lián)電路，再畫并聯(lián)電路2、注意事項連接電表應(yīng)注意量程選用正確，正、負(fù)接線柱不要接錯各導(dǎo)線都應(yīng)接在接線柱上，不應(yīng)在導(dǎo)線中間出現(xiàn)分叉第32頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四RV

16、ARx根據(jù)電路圖，用實線代替導(dǎo)線在所給的實驗器材圖中連成電路。第33頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四游標(biāo)卡尺的主要部分是主尺(附有左邊上爪和下爪)和一條可以沿著主尺滑動的游標(biāo)尺(附有右邊上爪和下爪以及深度尺)如圖所示一、游標(biāo)卡尺1游標(biāo)卡尺的構(gòu)造外測量爪：可測量物體厚度或外徑.內(nèi)測量爪：可測量槽寬或內(nèi)徑.深度尺：可測量筒的深度2游標(biāo)卡尺的使用內(nèi)測量爪外測量爪固定螺絲主尺游標(biāo)尺深度尺三、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器讀數(shù)第34頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四3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)尺上有多少個小等份刻度，它的刻度部分的總

17、長度比主尺上的同樣多的小等份刻度少1 mm.常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等份刻度有10個的、20個的、50個的，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(可準(zhǔn)確到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm第35頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四4. 讀數(shù)：若用x表示由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線對齊的游標(biāo)的格數(shù)，則其讀數(shù)為(xK精確度)mm.29.8mm溫馨提示：主尺上的整毫米數(shù)應(yīng)為游標(biāo)尺“0”刻線之前的整數(shù)部分，切勿讀成游標(biāo)尺左棱之前的整數(shù)部

18、分。 第36頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四50分度0.15mm23.22mm第37頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四圖 3 第38頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四如圖所示是常用的螺旋測微器它的測砧A和固定刻度B固定在尺架F上，旋鈕K、微調(diào)旋鈕K和可動刻度H、測微螺桿P連在一起，通過精密螺紋套在B上二、螺旋測微器1螺旋測微器的構(gòu)造第39頁，共43頁，2022年，5月20日，7點22分，星期四測微螺桿P與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周，P前進或后退0.5 mm，而可動刻度H上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，P前進或后退0.01 mm。即螺旋測微器的精確度為0.01 mm。