物理恒定電流實(shí)驗(yàn)總結(jié)-全

xxx公司物理恒定電流實(shí)驗(yàn)總結(jié)-全文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度物理恒定電流實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1.描繪小燈泡的伏安特性曲線【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^實(shí)驗(yàn)來，描繪小燈泡的伏安特性曲線并分析曲線的變化規(guī)律．【實(shí)驗(yàn)原理】在純電阻電路中，電阻兩端的電壓和通過電阻的電流呈線性關(guān)系，也就是U-I曲線是條過原點(diǎn)的直線。但是實(shí)際電路中由于各種因素的影響，U-I曲線就可能不是直線。如圖3-1所示，根據(jù)分壓電路的分壓作用，當(dāng)滑片C由A端向B端逐漸移動(dòng)時(shí)，流過小電珠（“3.8V、0.3A”或“4V、0.7A”）的電流和小電珠兩端的電壓，由零開始逐漸變化，分別由電流表、電壓表示出其值大小，將各組I、U值描繪到U--I坐標(biāo)上，用平滑的曲線連接各點(diǎn)，即得到小燈泡的伏安特性曲線。金屬物質(zhì)的電阻率隨溫度升高而增大，從而測(cè)得一段金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度發(fā)生相應(yīng)變化。本實(shí)驗(yàn)通過描繪伏安特性曲線的方法來研究鎢絲燈泡在某一電壓變化范圍內(nèi)阻值的變化，從而了解它的導(dǎo)電特性?！静襟E規(guī)范】實(shí)驗(yàn)步驟操作規(guī)范一.連接實(shí)驗(yàn)電路1．對(duì)電流表、電壓表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零2．布列實(shí)驗(yàn)器材，接圖3-1連接實(shí)驗(yàn)電路，電流表量程0.6A，電壓表量程3V1．若表針不在零位，用螺絲刀旋動(dòng)機(jī)械調(diào)零螺釘，使其正對(duì)。2．電鍵接入電路前，處于斷開位置；閉合電鍵前，滑動(dòng)變阻器的電阻置于阻值最大；電線連接無“丁”字形接線。二．讀取I、U數(shù)據(jù)1．將滑動(dòng)變阻器的滑片C向另一端滑動(dòng)，讀取一組電流表和電壓表的讀數(shù)2．逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的阻值，在“0~3.8V”或“0~4V”范圍內(nèi)記錄12組電壓值U和相應(yīng)的電流值I1．使電路中燈泡兩端電壓從0開始逐漸增大，可在伏特表讀數(shù)每增加一個(gè)定值（如0.5V）時(shí)，讀取一次電流值，并將數(shù)據(jù)記錄在表中。調(diào)節(jié)滑片時(shí)應(yīng)注意伏特表的示數(shù)不要超過小燈泡的額定電壓2．電流表和電壓表讀數(shù)要有估讀三．描繪圖線將12組U、I值，描繪到I—U坐標(biāo)上，畫出I—U曲線在坐標(biāo)紙上建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，縱軸表示電流，橫軸表示電壓，兩坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合理，使得根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙；要用平滑曲線將各數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來?！咀⒁馐马?xiàng)】1．本實(shí)驗(yàn)中，因被測(cè)小燈泡燈絲電阻較小，因此實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表外接法．2．因本實(shí)驗(yàn)要作I－U圖線，要求測(cè)出一組包括零在內(nèi)的電壓、電流值，因此變阻器要采用分壓接法．3．電鍵閉合后，調(diào)節(jié)變阻器滑片的位置，使燈泡的電壓逐漸增大，可在伏特表讀數(shù)每增加一個(gè)定值（如0.5V）時(shí)，讀取一次電流值，并將數(shù)據(jù)（要求兩位有效數(shù)字）記錄在表中．調(diào)節(jié)滑片時(shí)應(yīng)注意伏特表的示數(shù)不要超過小燈泡的額定電壓．4．在坐標(biāo)紙上建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，縱軸表示電流，橫軸表示電壓，兩坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合理，使得根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙；要用平滑曲線將各數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來?！镜湫屠}】例一某同學(xué)用如圖1所示電路，測(cè)繪標(biāo)有“3.8V，0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R

隨電壓U變化的圖象．

①除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：

電流表：A1（量程100mA，內(nèi)阻約2Ω）、A2（量程0.6A，內(nèi)阻0.3Ω）；電壓表：V1（量程5V，內(nèi)阻約5kΩ）、V2（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）；滑動(dòng)變阻器：R1（阻值范圍0-100Ω）、R2（阻值范圍0-2kΩ）；電源：E1（電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為0.2Ω）、E2（電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）．

為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表______，電壓表______，滑動(dòng)變阻器______，電源______（填器材的符號(hào)）．

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出R-U的圖象如圖2所示．由圖象可知，此燈泡在不工作時(shí)，燈絲電阻為______；當(dāng)所加電壓為3.00V時(shí)，燈絲電阻為______，燈泡實(shí)際消耗的電功率為______W．

③根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系．符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的______．例2“220V100W”的白熾燈泡A和“220V60W”的白熾燈泡B的伏安特性曲線如圖所示．若將兩燈泡并聯(lián)接在110V的電源上時(shí)，兩燈泡實(shí)際消耗的功率為多大？

例3．（04上海）小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大.某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）：I（A）90.340.380.420.450.470.490.50U（V）0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）在左下框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.可用的器材有：電壓表、電流表、滑線變阻器（變化范圍0—10Ω）、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干.（2）在右圖中畫出小燈泡的U—I曲線.（3）如果實(shí)驗(yàn)中已知電池的電動(dòng)勢(shì)是1.5V，內(nèi)阻是2.0Ω.問：將本題中的燈泡接在該電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率是多少（

簡(jiǎn)要寫出求解過程；若需作圖，可直接畫在第（2）小題的方格圖中）

實(shí)驗(yàn)2:測(cè)定金屬的電阻率【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．練習(xí)使用螺旋測(cè)微器；2．學(xué)會(huì)用伏安法測(cè)電阻；3．測(cè)定金屬的電阻率【實(shí)驗(yàn)原理】1.根據(jù)電阻定律有，金屬的電阻率因此，只要測(cè)出金屬絲的長度l，橫截面積S和導(dǎo)線的電阻R，就可以求出金屬絲的電阻率ρ①根據(jù)部分電路的歐姆定律可知R=U/I只要測(cè)出金屬絲兩端的電壓U和金屬絲中的電流I，就可以測(cè)出金屬絲的電阻．即用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻R②金屬絲的長度l可以用米尺測(cè)量．③金屬絲的橫截面積S由金屬絲的直徑d算出，即S=πd2/4．由于金屬絲的直徑較小，因此需要用比較精密的測(cè)量長度的儀器——螺旋測(cè)微器來測(cè)量．這就是本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理．若用實(shí)驗(yàn)中直接測(cè)出的物理量來表示電阻率，則金屬絲的電阻率的表達(dá)式為2．在測(cè)定金屬線的電阻時(shí)，為了防止金屬線過熱造成金屬線的長度及電阻率的變化，因此，流過金屬線的電流不宜太大．【步驟規(guī)范】實(shí)驗(yàn)步驟操作規(guī)范測(cè)量金屬導(dǎo)線的直徑1．觀察螺旋測(cè)微器兩小砧合攏時(shí)，可動(dòng)刻度上的零刻度線和固定刻度上的零刻度線是否重合，觀察螺旋測(cè)微器的最小分度值2．將金屬導(dǎo)線放在螺旋測(cè)微器的小砧和測(cè)微螺桿之間，正確操作螺旋測(cè)微器，測(cè)出金屬導(dǎo)線的直徑3．在金屬導(dǎo)線的不同位置、不同方向上，再測(cè)兩次，求出平均值1．螺旋測(cè)微器的最小分度是0.01mm，應(yīng)估讀到0.001mm2．⑴螺旋測(cè)微器的正確握法是：用左手食指?jìng)?cè)面和大拇指握住框架塑料防熱片的左側(cè)，用右手大拇指和食指旋動(dòng)旋鈕⑵調(diào)節(jié)旋鈕時(shí)，應(yīng)先用粗調(diào)旋鈕，使小砧與金屬導(dǎo)線接近，然后改用微調(diào)旋鈕推進(jìn)活動(dòng)小砧，當(dāng)聽到棘輪打滑空轉(zhuǎn)并發(fā)出“咯咯”聲時(shí)，才可讀數(shù)⑶讀數(shù)時(shí)，先讀出固定刻度上的毫米整數(shù)部分（注意半毫米刻度線是否露出），再讀出可動(dòng)刻度的值（如半毫米刻度線已露出，應(yīng)加上0.500mm），作后讀出估讀值二．用伏安法測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻1．對(duì)電流表、電壓表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零2．將金屬導(dǎo)線拉直，固定在木條上3．按圖連接電路4．閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀取三組I、U值5．計(jì)算三組I、U值對(duì)應(yīng)的電阻值，取其平均值1.若表針不在零位，用螺旋刀旋動(dòng)機(jī)械調(diào)零螺釘，使其對(duì)正2．⑴連接電路前，先布列儀器，使其位置合適，然后先電阻、后電表依次連接電路，電源最后接⑵電鍵接入電路時(shí)，應(yīng)處于斷開位置⑶閉合電鍵前，變阻器阻值應(yīng)最大⑷導(dǎo)線的連接處必須在接線柱上（無“丁”字形接線）3．⑴電流表、電壓表量程合適⑵每次實(shí)驗(yàn)通電時(shí)間不宜過長，電流不宜過大，并應(yīng)及時(shí)切斷電源⑶I、U值讀數(shù)準(zhǔn)確，有估讀。三．測(cè)量金屬導(dǎo)線的長度1．用毫米刻度尺測(cè)量固定在木條上連入電路中的金屬導(dǎo)線的長度2．以毫米刻度尺的不同起點(diǎn)再測(cè)兩次3．算出金屬導(dǎo)線長度平均值測(cè)量時(shí)，刻度尺的刻度應(yīng)貼近金屬導(dǎo)線；視線要跟尺垂直；有估讀（即讀出0.1mm）【螺旋測(cè)微器的讀數(shù)】讀數(shù)時(shí)，被測(cè)物體長度大于o．5mm的部分在固定刻度上讀出，不足o．5mm的部分在可動(dòng)刻度上讀出，讀可動(dòng)刻度示數(shù)時(shí)，還要注意估讀一位數(shù)字．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)可用下面公式表示：螺旋測(cè)微器的讀數(shù)＝固定刻度上的讀數(shù)+可動(dòng)刻度上的格數(shù)×精確度o.01mm【典型例題】例1、在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示，用米尺測(cè)量金屬絲的長度L=0.810m。金屬絲的電阻大約為4Ω。先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率。（1）從圖中讀出金屬絲的直徑D為___________mm。

（2）在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí)，除被測(cè)的電阻絲外，還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：

直流電源：電動(dòng)勢(shì)約4.5V，內(nèi)阻很?。?/p>

電流表A1：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω；

電流表A2：量程0～3.0A，內(nèi)阻0.025Ω；

電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻3kΩ；

滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值10Ω；

滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值50Ω；

開關(guān)、導(dǎo)線等。

在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是___________，應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是____________。

（3）根據(jù)所選的器材，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。（4）若根據(jù)伏安法測(cè)出電阻絲的電阻為Rx，則這種金屬材料的電阻率表達(dá)式為____________。（用字母表示）例2、在“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用千分尺測(cè)量金屬絲的直徑，利用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻，千分尺示數(shù)及電流表、電壓表的示數(shù)都如圖所示，則可讀出該金屬絲的直徑是_________mm，金屬絲的電阻值_________Ω（本空要求兩位有效數(shù)字）。除此以外，還需要測(cè)量的物理量是_________．例3．在實(shí)驗(yàn)室，由于不知是何種材料，也不知其大約阻值，于是，他用多用電表先粗測(cè)該材料一段樣品的電阻，經(jīng)正確操作后，用“×100W”檔時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示，則他應(yīng)該換用

檔（填“×10W”或“×1k”）重新測(cè)量。換檔后，在測(cè)量前先要

。

。實(shí)驗(yàn)3：把電流表改裝成電壓表【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．掌握半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方法；2．了解電壓表的改裝過程和原理。【實(shí)驗(yàn)原理】1．將一只滿偏電流為Ig的電流表改裝為量程為U的電壓表，只須將電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻R。由于Ig=U/(Rg+R)，故分壓電阻可由下式計(jì)算R=U/Ig-Rg因此，必須先測(cè)出該電流表的內(nèi)阻Rg。2．?dāng)嚅_S2，接通S1，調(diào)節(jié)可變電阻R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度（滿偏）。再接通S2，當(dāng)滿足條件R＞＞Rg，則可認(rèn)為接通S1后干路中的電流不變，調(diào)節(jié)電阻箱R′的阻值，由此可從電阻箱的示數(shù)讀出電流表的內(nèi)阻Rg。圖2為直接讀取可變電阻R′的準(zhǔn)確值，R圖2可變電阻R的選擇依據(jù)是：當(dāng)Ig、Rg、E給定時(shí)，由全電路歐姆定律，有R=E/Ig-r-Rg（由于通常r+Rg<<E/Ig，可按R=E/Ig估算。）同時(shí)還必須滿足R>>Rg的條件（實(shí)際使用時(shí)R≥100Rg即可）?！静襟E規(guī)范】實(shí)驗(yàn)步驟操作規(guī)范一、測(cè)定電流表的內(nèi)阻1．觀察電流表的滿偏電流值（或查閱電流表說明書），并將電流表的刻度值記在圖5-3所示的刻度盤的下方。圖5-3圖5-32．對(duì)電流表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零3．按圖5-2連接電路4．測(cè)量電流表內(nèi)阻（1）斷開S2，接通K1，調(diào)節(jié)R使電流表滿偏（2）接通S2，調(diào)節(jié)R′到電流表半偏（3）記下R′值，即為電流表的內(nèi)阻（4）切斷電源、拆除電路1．若表針不在零位，用螺絲刀旋動(dòng)機(jī)械調(diào)零螺釘，使其正對(duì)。2．（1）連接電路前先辨明電流表的正負(fù)接線柱，并布列好儀器，使位置合適，方便實(shí)驗(yàn)。（2）依次序接線，最后接通電路前，電鍵S1斷開，可變電阻R置于阻值最大位置3．（1）R由大到小慢慢調(diào)節(jié)，使電流表指針偏角平穩(wěn)地增大到滿偏，通過電流表的電流不超過量程。若變阻器R調(diào)至最大后，試觸S1還超過了電流表量程，則應(yīng)再串聯(lián)一個(gè)定值電阻或降低電源電壓（2）在閉合S2調(diào)節(jié)R′至電流表半偏的過程中，應(yīng)保持R的阻值不變（3）讀出R′后即暫時(shí)切斷電源（4）全部測(cè)量完成無誤后，再拆去電路二、將電流表改裝為電壓表1．由式R=U/Ig-Rg求出將電流表改裝為量程為U（一般可取U=3V，或由教師給定）的電壓表所需串聯(lián)的附加電阻R2．在電阻箱上取電阻R，并串聯(lián)在電流表上，即組裝成如圖5-1所示的量程為U的電壓表3．作出改裝好的電壓表表頭刻度盤的示意圖，確認(rèn)它的最小分度值1．確認(rèn)附加電阻的計(jì)算無誤2．阻值為R的電阻箱與電流表串聯(lián)。3．將改裝后電壓表的刻度值記在圖5-3所示的刻度盤上，并適當(dāng)分度。4．附加電阻R（電阻箱）的值一經(jīng)確定，就不能再變。三．把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì)1．按圖3所示電路進(jìn)行連接，其中V是是標(biāo)準(zhǔn)電壓表2．改變變阻器R2滑片位置，使V的示數(shù)分別為0.5V、1V、1.5V、2V，并核對(duì)改裝的電壓表的示數(shù)是否正確1．合上電鍵S前，變阻器R2的滑片應(yīng)置于圖5-4中的最左端2．核對(duì)時(shí)要注意搞清楚改裝后電流表刻度盤上每一小格表示多大電壓【注意事項(xiàng)】1．本實(shí)驗(yàn)比較復(fù)雜，因此先必須把實(shí)驗(yàn)步驟確定好：第一步測(cè)Rg；第二步：計(jì)算分壓電阻R1；第三步校對(duì)改裝后的伏特表．2．測(cè)電流表的內(nèi)阻時(shí)，閉合S1前，變阻器R應(yīng)調(diào)至電阻最大值，以免閉合S1后通過電流表電流過大，而損壞電流表．若變阻器調(diào)至最大后，試觸S1還超過了電流表量程，則應(yīng)再串聯(lián)一個(gè)定值電阻或降低電源電壓．3．S2閉合后，在調(diào)節(jié)R’時(shí)，不能再改變R的阻值，否則將改變電路的總電流，從而影響實(shí)驗(yàn)的精確度．4．在校準(zhǔn)電路中，要對(duì)改裝表從零到滿量程校準(zhǔn)，所以變阻器必須采用分壓式接法．【典型例題】例一：在把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中，需要利用如圖所示的電路測(cè)定電流表的內(nèi)阻，其主要操作步驟如下：

①接通S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；②再接通S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；③讀出R2的阻值，即認(rèn)為電流表的內(nèi)阻rg=R2[來源:Zxxk.Com]

現(xiàn)備有如下器材：A．電流表(量程0～100μA，內(nèi)阻約為100Ω)B．電阻箱(范圍0～10Ω)C．電阻箱(范圍0～9999Ω)D．電阻箱(范圍0～99999Ω)E．滑動(dòng)變阻器(范圍0～200Ω)F．電源(電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì))G．開關(guān)和若干導(dǎo)線

(1)電路圖中R1應(yīng)選________，R2應(yīng)選________。(填入所選器材的字母代號(hào))

(2)實(shí)驗(yàn)中讀得R2的阻值為100Ω，若將此電流表改裝成量程為3V的電壓表，應(yīng)

________聯(lián)一個(gè)阻值為________Ω的電阻。

(3)若用此改裝表去測(cè)量一穩(wěn)恒電壓，則測(cè)量值和真實(shí)值相比________(填“偏大”或“偏小”)。例二：（1）圖中給出的是用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬薄板厚度時(shí)的示數(shù)，此讀數(shù)應(yīng)為

mm。（2）實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有一電壓表mV

，量程為150mV，內(nèi)阻約為150Ω?，F(xiàn)要將其改裝成量程為10mA的電流表，并進(jìn)行校準(zhǔn)。為此，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：干電池E(電動(dòng)勢(shì)為1.5V)，電阻箱R，滑線變阻器R′，電流表A

(有1.5mA，15mA與150mA三個(gè)量程)及開關(guān)K。(a)對(duì)電表改裝時(shí)必須知道電壓表的內(nèi)阻?？捎脠D示的電路測(cè)量電壓表的內(nèi)阻。在既不損壞儀器又能使精確度盡可能高的條件下，電路中電流表A

應(yīng)選用的量程是

。若合上K，調(diào)節(jié)滑線變阻器后測(cè)得電壓表的讀數(shù)為150V，電流表A

的讀數(shù)為1.05mA，則電壓表的內(nèi)阻為

。(取三位有效數(shù)字)實(shí)驗(yàn)4：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻【實(shí)驗(yàn)原理】由閉合電路的歐姆定律E=U+Ir知，路端電壓U=E—Ir，對(duì)給定的電源，E、r為常量，因此路端電壓U是電流I的一次函數(shù)。將電池、電流表、電壓表，可變電阻連接成如圖所示的電路，改變可變電阻R的阻值，可以測(cè)得多組I、U值。將它們描在U—I坐標(biāo)中，圖線應(yīng)該是一條直線。顯然，直線在U坐標(biāo)上的截距值就是電池電動(dòng)勢(shì)，直線斜率的絕對(duì)值就是電池的內(nèi)阻的大小。上述用作圖的方法得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方法，具有直觀、簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。【步驟規(guī)范】實(shí)驗(yàn)步驟操作規(guī)范一.連接實(shí)驗(yàn)電路1．將電流表、電壓表機(jī)械調(diào)零AVAVRSEr1．若表針不在零位，用螺絲刀旋動(dòng)機(jī)械調(diào)零螺釘，使其正對(duì)2．⑴實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)放置在合適的位置，應(yīng)使電鍵、滑動(dòng)變阻器便于操作；電表刻度盤應(yīng)正對(duì)實(shí)驗(yàn)者⑵電鍵接入電路前，處于斷開位置；閉合電鍵前，滑動(dòng)變阻器阻值置于最大；導(dǎo)線連接無“丁”字形接線⑶電流表量程0.6A，電壓表量程3V二．讀取I、U數(shù)據(jù)1．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，閉合電鍵，讀取一組電流表和電壓表的讀數(shù)2．改變滑動(dòng)變阻器的阻值，閉合電鍵，讀取電流表和電壓表讀數(shù)，共測(cè)8-10組1．⑴滑動(dòng)變阻器的阻值由大到小變化，使電路中電流從小到大平穩(wěn)地改變，適時(shí)地讀取I、U讀數(shù)⑵電流表和電壓表讀數(shù)正確，有估讀⑶必要時(shí)要及時(shí)改變電表量程2．每次實(shí)驗(yàn)后，都要及時(shí)斷開電源【注意事項(xiàng)】1．使用內(nèi)阻大些（用過一段時(shí)間）的干電池，在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大，每次讀完U、I讀數(shù)立即斷電，以免于電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象過重，E、r明顯變化．在畫U－I圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，而不要顧及個(gè)別離開較遠(yuǎn)的點(diǎn)以減少偶然誤差．3．干電池內(nèi)阻較小時(shí)U的變化較小，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖甲所示的狀況，下部大面積空間得不到利用，為此可使坐標(biāo)不從零開始，如圖乙所示，把坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小些．此時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流．計(jì)算內(nèi)阻要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用r=|ΔU/ΔI|計(jì)算出電池的內(nèi)阻r．【典型例題】例1．在測(cè)定一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為2Ω）的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選：A電壓表量程為15V，B電壓表量程為3V，A變阻器為（20Ω，3A），B變阻器為（500Ω，0.2A） 電壓表應(yīng)該選（填A(yù)或B），這是因?yàn)? 變阻器應(yīng)該選（填A(yù)或B），這是因?yàn)?例2、某同學(xué)按如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)將變阻器的觸片P移到不同位置時(shí)測(cè)得各電表的示數(shù)如下表所示：（理想電表）序號(hào)A1示數(shù)(A)A2示數(shù)(A)V1示數(shù)(V)V2示數(shù)(V)10.600.302.401.2020.440.322.560.48（1）電路中E、r分別為電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，R1、R2、R3為定值電值，在這五個(gè)物理量中，可根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)求得的物理量（不要求具體計(jì)算）_________。（3）由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電流表示數(shù)相同了（但不為零），若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則可能的故障原因是______．例3、測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r（E約為4．5V，r約為1．5Ω）。器材：量程3V的理想電壓表eq\o\ac(○,V)，量程0．5A的電流表eq\o\ac(○,A)（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=4Ω，滑線變阻器R′，電鍵K，導(dǎo)線若干。①畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。圖中各無件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出。②實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=，r=。（用I1，I2，U1，U2及R表示）例4、在“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中圖為某同學(xué)連接的用伏安法測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路，指出錯(cuò)誤及不合要求處并改正ABC(2)某同學(xué)分別用新舊兩個(gè)干電池做實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U—I圖象中兩條圖線a和b，則是舊電池對(duì)應(yīng)的圖線。（3）若實(shí)驗(yàn)室由于缺少安培表，有幾組需利用伏特表和電阻箱、（符號(hào)）開關(guān)、導(dǎo)線組成電路進(jìn)行測(cè)量A、在方框中畫出電路圖B、寫出計(jì)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的表達(dá)式ε=r=。例5、一種供儀器使用的小型電池標(biāo)稱電壓為9V，允許電池輸出的最大電流為50mA，為了測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室利用了圖1所示電路，圖中電壓表內(nèi)阻很大，可不考慮對(duì)電路的影響，R為電阻箱，阻值范圍為0—9999Ω,R0是保護(hù)電阻。（1）實(shí)驗(yàn)室中備有的定值電阻有以下幾種規(guī)格：A.10Ω5WB.150Ω1/2WC.200Ω1/4WD.1.2kΩ1W。。實(shí)驗(yàn)時(shí)，R0應(yīng)選用（填字母代號(hào)）較好。（2）在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)變阻箱各旋鈕調(diào)到2所示位置后，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)為9.0V，變阻箱此時(shí)電阻為Ω。電路中通過電阻箱電流為mA。（3）斷開開關(guān)，調(diào)整電阻箱阻值，再閉合開關(guān)，讀取電壓表示數(shù)，重復(fù)多次，取得數(shù)據(jù)后，作出如圖（3）所示圖線，由圖線求得電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)電阻r=______Ω．實(shí)驗(yàn)5：練習(xí)用多用電表【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．學(xué)習(xí)多用電表的一般使用方法．2．練習(xí)用多用電表探測(cè)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件．3．了解晶體二極管的單向?qū)щ娦约捌浞?hào)．【實(shí)驗(yàn)原理】多用電表（如圖所示）可以用來測(cè)量直流電流、直流電壓、交變電流、交變電壓、電阻等多種電學(xué)量。左圖多用電表的上半部分為表盤，下半部分為選擇開關(guān)，周圍標(biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域及量程。將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋，多用電表內(nèi)的電流表被接通；將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋，多用電表內(nèi)的歐姆表電路就被接通。ErGR紅表筆黑表筆歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的。其電路如圖所示，R為調(diào)零電阻。當(dāng)紅黑表筆短接，使電阻調(diào)零時(shí)，表頭指針滿偏，有Ig=E/(Rg+R+r)。當(dāng)紅、黑表筆間接入某電阻RX時(shí)，有Ix=E/(Rg+R+r+Rx)，可見每一個(gè)RX都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的電流值I。我們只要在表盤上表明與I對(duì)應(yīng)的RXErGR紅表筆黑表筆我們用多用電表來探測(cè)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件。黑箱又稱黑盒子、暗盒，是指不知其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。黑箱方法，也是控制論中的一種重要方法。具體地說：就是給黑箱一個(gè)刺激（輸入），觀察其反映（輸出），并分析多組輸入和輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系，來推測(cè)黑箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)并加以控制的方法。由于求解黑箱問題，需較多地采用了由果求因的逆向思維方法。且造成同一結(jié)果的原因可能有多種，故對(duì)黑箱的求解，難度一般較大。為簡(jiǎn)便起見，本實(shí)驗(yàn)采用限定：黑箱有三個(gè)接點(diǎn)（圖3）；二接點(diǎn)間最多只有一個(gè)元件、黑箱內(nèi)最多只有二個(gè)元件（且均串聯(lián)）；黑箱內(nèi)的元件可能為電源、電阻或二極管。晶體二極管具有單向?qū)щ娦?，如圖4所示。當(dāng)二極管加上正向電壓時(shí)，它的電阻很小，就像一個(gè)接通的開關(guān)一樣；當(dāng)給二極管加上反向電壓時(shí)，它的電阻變得很大，就像斷開的開關(guān)一樣。根據(jù)這一特征，我們可以來斷定電路中是否可能有二極管。用多用電表探測(cè)黑箱的思路【步驟規(guī)范】實(shí)驗(yàn)步驟操作規(guī)范一.識(shí)別多用電表1.識(shí)別多用表的選擇開關(guān)、歐姆擋、歐姆擋倍率、刻度盤2.將紅、黑表筆分別插入測(cè)試筆插孔3.根據(jù)待測(cè)電阻的估計(jì)值，選擇合適的倍率，將選擇開關(guān)置于這一擋1.明確歐姆表刻度的零位置、∞、中心刻度位置2.紅、黑表筆的插頭端分別插入“+”、“－”插孔3.測(cè)試時(shí)，表針指在中心刻度附近，則倍率合適一.用歐姆擋測(cè)量電阻1.將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指在零歐姆處2.測(cè)量阻值約為數(shù)十歐或數(shù)千歐的電阻元件的阻值3.測(cè)量“220V，60w”燈泡和“220v，40w”日光燈鎮(zhèn)流器的阻值4.測(cè)量你的人體電阻1.將紅、黑表筆的測(cè)試端的金屬桿相接觸，使表頭指針調(diào)零2.每變換倍率，均需重新調(diào)零3.將兩表筆分別與待測(cè)電阻兩端接觸，不要用手去接觸電阻兩端。若待測(cè)電阻在電路中，必須斷開電源并使電阻的一端離開電路。讀數(shù)應(yīng)正確，并有適當(dāng)?shù)墓雷x4.會(huì)及時(shí)更換歐姆擋的倍率一.用萬用表探測(cè)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件1．首先確定有無電池。它不僅容易判斷，而且因?yàn)槿粲须姵卮嬖诙鴽]有找出其確切位置，就不能用萬用表的歐姆擋去測(cè)各接線柱間的電阻，否則就可能燒毀萬用表，這是絕對(duì)不允許的。2．測(cè)定有無二極管，然后判斷有無電容（本實(shí)驗(yàn)中不設(shè)置二極管、電容、電感元件）。這個(gè)判斷應(yīng)當(dāng)通過萬用電表的歐姆擋來確定。3．用歐姆擋測(cè)定各點(diǎn)間存在電阻的阻值。可按從低擋位向高擋位順序測(cè)量。1．在多用表直流檔測(cè)量時(shí)，由于不知道可能存在電池的電動(dòng)勢(shì)值，應(yīng)選用較高電壓檔逐點(diǎn)測(cè)量黑箱內(nèi)每個(gè)接線柱間的電壓，測(cè)量結(jié)果指針沒有偏轉(zhuǎn)，再改用直流電壓最低檔進(jìn)行測(cè)量，指針仍無偏轉(zhuǎn)，說明黑箱內(nèi)沒有電池。2．在設(shè)置黑箱內(nèi)元件參數(shù)時(shí)，一般兩元件串聯(lián)與單獨(dú)測(cè)量會(huì)有明顯的差異3．用歐姆擋測(cè)定各點(diǎn)間存在電阻的阻值?？砂磸牡蛽跷幌蚋邠跷豁樞驕y(cè)量四．測(cè)量完畢，將表筆從插孔中撥出，選擇開關(guān)置于“OFF”位置或交流高壓擋【注意事項(xiàng)】1．測(cè)量時(shí)手不要接觸表筆的金屬部分測(cè)量電路中的電阻時(shí)，應(yīng)將該電阻與其它元件和電源斷開．2．合理選擇量程．使指針盡可能指在