高中物理電學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)及總結(jié)-wenkub
2023-04-19 02:39:05 本頁面
【正文】 ，從已知條件看，需測量通過電壓表的電流，因此，需估算通過電壓表的最大電流來判斷所用電流表的量程?；瑒幼冏杵鞣謮航臃〞r，在閉合電鍵前，變阻器的滑動觸點(diǎn)應(yīng)置于使負(fù)載電壓為零處，如圖箭頭所示。例4： 圖107為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需器材實(shí)物圖，器材規(guī)格如下：圖107 （1）待測電阻Rx（約100Ω） （2）直流電源（輸出電壓4V，內(nèi)阻可不計） （3）直流毫安表（量程0~10mA，內(nèi)阻50Ω） （4）直流電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻5KΩ） （5）滑動變阻器（阻值范圍0~15Ω，允許最大電流1A） （6）電鍵一個，導(dǎo)線若干條 根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，在實(shí)物圖上連線。在相同電動勢情況下，通常選擇內(nèi)電阻較小的電源（以獲得較穩(wěn)定的路端電壓）,測電源內(nèi)阻除外。圖106如果電壓表的示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化明顯(即)，說明接N點(diǎn)時電流表分壓作用引起的誤差大于接M點(diǎn)時電壓表分流作用引起的誤差，這時應(yīng)采用外接法(即電壓表接M點(diǎn)).（口決：“內(nèi)字中間有個大，大內(nèi)偏大，小外偏小”，即內(nèi)接法適合測大電阻且系統(tǒng)誤差偏大，即測量值大于真實(shí)值，外接法適合測小電阻且系統(tǒng)誤差偏小，即測量值小于真實(shí)值，）②控制電路（即滑動變阻器的接法）的選擇，見難點(diǎn)2（2）電路實(shí)驗(yàn)器材和量程的選擇，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：①電路工作的安全性，即不會出現(xiàn)電表和其它實(shí)驗(yàn)器材因過載毀壞現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)電路和電學(xué)儀器的選擇（1）電路的選擇①安培表內(nèi)、外接電路的選擇由于電壓表的分流作用和電流表的分壓作用，造成表的示數(shù)與通過負(fù)載的電壓或電流真實(shí)值之間產(chǎn)生誤差，為減小此系統(tǒng)誤差，應(yīng)慎重選擇電流表的內(nèi)外接法，選擇方法如下：直接比較法：當(dāng)待測電阻阻值RxRV時，伏特表分流很小，選擇安培表外接電路；當(dāng)待測電阻阻值RxRA時，安培表分壓很小，選擇安培表內(nèi)接電路。直流電流表（量程0~10 mA、內(nèi)阻50 Ω）。電壓表V1（量程0~3 V，內(nèi)阻3 kΩ）?；瑒幼冏杵鲬?yīng)用分析滑動變阻器是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的儀器，.圖123滑動變阻器的限流接法與分壓接法的特點(diǎn)：如圖102所示的兩種電路中，滑動變阻器（最大阻值為R0）對負(fù)載RL的電壓、電流強(qiáng)度都起控制調(diào)節(jié)作用，通常把圖（a）電路稱為限流接法，圖（b）電路稱為分壓接法.圖102負(fù)載RL上電壓調(diào)節(jié)范圍（忽略電源內(nèi)阻）負(fù)載RL上電流調(diào)節(jié)范圍（忽略電源內(nèi)阻）相同條件下電路消耗的總功率限流接法E≤UL≤E≤IL≤EIL分壓接法0≤UL≤E0≤IL≤E（IL+Iap）比較分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大限流電路能耗較?、伲╝）所示，當(dāng)R0RL時，在移動滑動觸頭的過程中，電流的變化范圍很小，總電流幾乎不變，UL也幾乎不變，無法讀取數(shù)據(jù)；當(dāng)R0RL時，滑動觸頭在從b向a滑動的過程中，先是電流表、電壓表的示數(shù)變化不大，后來在很小的電阻變化范圍內(nèi)，電流表、電壓表的讀數(shù)變化很快，也不方便讀數(shù)，只有當(dāng)RL與R0差不多大小時，才能對電流、限流法較為省電，電路連接也較為簡單.②（b）所示，待測電阻上電壓調(diào)節(jié)范圍為0～E，且R0相對于RL越小，RL時，盡管UL變化范圍仍是0～E，但數(shù)據(jù)幾乎沒有可記錄性，因?yàn)樵谶@種情況下，滑片從左端滑起，要一直快到右端時，電壓表上示數(shù)一直幾乎為零，然后突然上升到E，分壓接法要用全阻值較小的滑動變阻器。電壓表若用0~15V量程，為2分度儀表讀數(shù)，所讀數(shù)值小數(shù)點(diǎn)后只能有一位小數(shù)，也必須有一位小數(shù)。如圖101所示：圖101因?yàn)橥粋€電流表、電壓表有不同的量程，因此，對應(yīng)不同的量程，每個小格所代表的電流、電壓值不相同，所以電流表、電壓表的讀數(shù)比較復(fù)雜，測量值的有效數(shù)字位數(shù)比較容易出錯。人教版高中物理電學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)及總結(jié)一、實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)形成的原因?qū)﹄娏鞅?、電壓表的讀數(shù)規(guī)則認(rèn)識模糊，導(dǎo)致讀數(shù)的有效數(shù)字錯誤對滑動變阻器的限流、分壓兩種控制電路的原理把握不準(zhǔn)，導(dǎo)致控制電路選用不當(dāng)對實(shí)驗(yàn)測量電路、電學(xué)儀器的選用原則把握不準(zhǔn)，導(dǎo)致電路、儀器選用錯誤對電學(xué)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容“電阻的測量”方法無明確的歸類，導(dǎo)致思路混亂對于創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)設(shè)計平時缺乏對實(shí)驗(yàn)思想方法（如模擬法，轉(zhuǎn)換法，放大法，比較法，替代法等）進(jìn)行歸納，在全新的實(shí)驗(yàn)情景下，找不到實(shí)驗(yàn)設(shè)計的原理，無法設(shè)計合理可行的方案。下面是不同表，不同量程下的讀數(shù)規(guī)則：電壓表、電流表若用0~3V、0~3A量程，其最小刻度（精確度）、為10分度儀表讀數(shù)，讀數(shù)規(guī)則較為簡單，只需在精確度后加一估讀數(shù)即可。 如圖所示，若指針指在整刻度線上，指在緊靠10刻度線右側(cè)的刻度線上（即表盤上的第21條小刻度線），若指在這兩條刻度線間的中間某個位置，則可根據(jù)指針靠近兩刻度線的程度，即使是指在正中央，若這樣，則會出現(xiàn)兩位不準(zhǔn)確的數(shù)，即小數(shù)點(diǎn)后的2和5，不符合讀數(shù)規(guī)則，如上圖中所示?；瑒幼冏杵鞯南蘖鹘臃ㄅc分壓接法：兩種電路均可調(diào)節(jié)負(fù)載電阻電壓和電流的大小，但在不同條件下，調(diào)節(jié)效果大不一樣，滑動變阻器以何種接法接入電路，應(yīng)遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮，靈活選取.（1）要求回路中某部分電路電流或電壓實(shí)現(xiàn)從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時（如：測定導(dǎo)體的伏安特性、校對改裝后的電表等電路），即大范圍內(nèi)測量時，必須采用分壓接法.（2）當(dāng)用電器的電阻RL遠(yuǎn)大于滑動變阻器的最大值R0時，（b）連接時，因RLR0＞Rap,所以RL與Rap的并聯(lián)值R并≈Rap，而整個電路的總阻值約為R0，那么RL兩端電壓UL=IR并=電壓表V2（量程0~15 V，內(nèi)阻15 kΩ）。直流電壓表（量程0~3 V、內(nèi)阻5 kΩ）。臨界值計算比較法：當(dāng)待測電阻阻值與電壓表、電流表的阻值相差不多時，如何確定被測電阻R是較大還是較小呢？我們要計算兩種接法的相對誤差，可用與相比較.當(dāng)即時，宜采用電流表外接法；當(dāng)即時，宜采用電流表內(nèi)接法；而時。②能否滿足實(shí)驗(yàn)要求（常常要考慮便于多次測量求平均值）。電表的選擇：在不超過電表量程的條件下，選擇量程較小的電表（以便測量時示數(shù)能在滿刻度的2/3左右）。并用“↓”標(biāo)出在閉合電鍵前，變阻器的滑動觸點(diǎn)應(yīng)處的正確位置?！究偨Y(jié)】（1）設(shè)計測量電阻的電路必須考慮兩個方面，首先要確定滑動變阻器是分壓電路還是限流電路，再考慮是安培表外接電路還是安培表內(nèi)接電路。同時，滑動變阻器的全阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，控制電路應(yīng)采用分壓接法。（用字母代號填寫） 【審題】本題中給出了固定限流電阻的選擇，首先要明確其作用，~，同時要配合滑動變阻器。所以限流電阻的阻值不能大于使電流表達(dá)到滿偏時的阻值?！窘馕觥看_定電流表、電壓表的量程?！踩尚?。電阻測量的方法歸類在高中電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，涉及最多的問題就是電阻的測量，電阻的測量方法也比較
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