电学实验专题复习
一、实验仪器的读数
高考要求会正确使用的电学仪器有:电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。除了滑动变阻器以外,其它仪器都要求会正确读出数据。读数的基本原则是:凡仪器最小刻度是10分度的,要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字);凡仪器最小刻度不是10分度的,只要求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读。
学生练习:
1.按照有效数字规则读出下列电表的测量值.
⑴ ⑵ 0.2 1 2 0.4
5 10 1 2 3 0.6 0 0 0 15 0 3 V A
图13-2 图13-1
接0~3V量程时读数为_______V. 接0~3A量程时读数为_______A. 接0~15V量程时读数为______V. 接0~0.6A量程时读数 A.
2.(1)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径,如图1所示的读数是 mm。
如图2,用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图所示的读数是 mm。
(2)用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02mm)测定某圆柱的直径时,卡尺上的示数如图。可读出圆柱的直径为 mm。
⑶下图2中的示数为_________mm,图3中的示数为__________mm。
35
30 0 10 3.多用电表表头的示意图如上图。在正确操作的情况下:图2
图3 4035 ⑴若选择开关的位置如“100 mA”所示,则测量的物理量是______,测量结果为___________。 ⑵若选择开关的位置如“100Ω”所示,则测量的
Ω 物理量是______,测量结果为___________。 ~ ⑶若选择开关的位置“250V”所示,则测量的物理量是______,测量结果为___________。
Ω ⑷若选择开关的位置如“100Ω”所示,正确操作
Ω V 后发现指针的偏转角很小,那么接下来的正确操作×1k ×100 ×10 ×1 OFF ~ 2.5 步骤应该依次为:___________,____________,
100 10 ____________。⑸全部测量结束后,应将选择开关
50 10 拨到__________或者___________。⑹无论用多用+ 250 1 电表进行何种测量(限于直流),电流都应该从色
500 mA _____表笔经______插孔流入电表
2.5 10 50 250 500 V 二、实验器材选取原则:
1.准确性原则:选用电表量程应可能减小测量值的
相对误差,电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程,若指针偏转不到满偏角度的1/3,读数误差较大。
2.安全性原则:通过电源,电表,滑动变阻器,用电器的电流不能超过其允许的最大电流。
3.便于操作原则:选择控制电路时,既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求,又要注意便于操作。
三、电路选取:
1.电流表内外接法选取 (1)基本电路
(2)电路的对比 连接方式 外接法 内接法 误差来源 电压表分流 电流表分压 测量值与真实值关系 电流表的读数大于流过待测的电流,故:R测 ①直接比较法:当待测电阻Rx较小且远小于电压表内阻Rv时,应选用外接法;当待测电阻Rx较大且远大于电流表内阻RA时,应选用内接法。 ②临界值法:当待测电阻Rx 试触法:如图将电压表的左端接a点,而将右端第一次接b点,第二次接c点,观察电流表和电压表示数的变化。若电流表示数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用______法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用_______法测量。(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI/I和ΔU/U)。 2.滑动变阻器分压式、限流于接法选取 V a b A c (1)基本电路 (2)电路的对比 调节范围 电压调节范围 限流式电路 分压式电路 0→U RxU?U Rx?RUU? Rx?RRx电流调节范围 0→U Rx 说明:U为电源端电压,R为滑动变阻器最大电阻,Rx为待测电阻阻值。 (3)判断方法 ①负载电阻Rx远大于滑动变阻器总电阻R,须用分压式接法,此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。 ②要求负载上电压或电流变化范围大,且从零开始连续可调,须用分压式接法。 ③采用限流电路时,电路中的最小电流(电压)仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流(电压)时,应采用变阻器的分压式接法。 ④负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不大,并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调,可用限流式接法。 ⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法,因为限流式接法总功率较小。 学生练习: 1.有一个未知电阻Rx.某同学用图( 1 )和( 2)两种电路分别对它 各进行一次测量.用图(1)电路测得读数为3V, 3mA;用图(2)电路测得读数为3V, 4mA.可见用图___所示电路对这个电阻 测量的阻值误差较小.测得Rx=____Ω.测量值比真实值大还是小?_______ 2.电流表的内阻为Rg,满偏电流为Ig,把它改装成nIg的电流表,所需_____联的电阻R1=________Rg, 如果把它改装成nUg的电压表所需______联的电阻R2=______Rg. 3.用如图电路测电阻R时,电压表V示数为5V,电流表A示数为50mA,若电流 表的内阻RA=5Ω,则电阻R的测量值为________,它的真实值为________,测量的百分误差为_________ 四、常规实验电路: (一).测电阻电路(或描绘伏安特性曲线电路,或测量功率电路,或测量电阻率电路) 原理:R=U/I 测电阻电路,共有四种电路 (1)图1为分压式,外接法 (2)图2为限流式,外接法 (3)将图1改为分压式,内接法 (4)将图2改为限流式,内接法