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1、电电 学学 实实 验验2024/7/uschool.org电学实验涉及的常用方法一、伏安法一、伏安法1、选表、选表（1）莫超过量程）莫超过量程（2）偏转要尽量大，至少为满量程的）偏转要尽量大，至少为满量程的1/32、安培表的内外接、安培表的内外接 内接内接 外接外接 三、控制电路的选择：分压或限流三、控制电路的选择：分压或限流RxRE,r=0限流接法限流接法大人管小孩大人管小孩RxRE,r=0分压接法分压接法小孩管大人小孩管大人两者的重要区别：两者的重要区别：Rx的电压范围不同。的电压范围不同。替代法：替代法：1、在右图中，、在右图中，S接接1，记下，记下电流值电流值 I ; S接接2，调节，
2、调节R，使电流，使电流值仍为值仍为 I ，则，则 Rx =R 1RxRAS2类比思想：如何利用电压表来设计替代法电路类比思想：如何利用电压表来设计替代法电路注意步骤的顺序。注意步骤的顺序。实验原理图：实验原理图：GR1R2S2S1实验步骤：实验步骤：1、按图接线，图中、按图接线，图中R1 为滑动变阻器、为滑动变阻器、 R2为电阻箱，为电阻箱，电源为蓄电池，内阻可以不计。电源为蓄电池，内阻可以不计。GR1R2S2S12、先合下、先合下S1 ，调节调节R1使电流表指针满偏使电流表指针满偏.3、再合下、再合下S2，保持电阻保持电阻R1不变，调节不变，调节R2使电流表指使电流表指针半偏，记下针半偏，记
3、下R2的值的值.4、若、若R1100 R2，则认为则认为Rg=R2 注意事项：注意事项：1、R2必须用电阻箱，电阻箱的选择，只要它能调出与必须用电阻箱，电阻箱的选择，只要它能调出与电流表内阻相当的电阻即可；电流表内阻相当的电阻即可；2、 R1可以用滑动变阻器可以用滑动变阻器,也可以用大阻值的电阻箱。也可以用大阻值的电阻箱。当电阻箱接入时当电阻箱接入时,维持总电流几乎不变是至关重要的，维持总电流几乎不变是至关重要的，因为这时才可以说两条支路上各有一半电流。为此：因为这时才可以说两条支路上各有一半电流。为此：R1的实际阻值应远大于电流表的内阻（的实际阻值应远大于电流表的内阻（R1100 R2）,才
4、能做到总电流几乎不变。才能做到总电流几乎不变。3、 需要注意的是，需要注意的是，R1的大小不是由选用滑动变阻器的的大小不是由选用滑动变阻器的阻值大小决定，而是由下式决定：阻值大小决定，而是由下式决定：在实验中，在实验中，Ig、Rg都是一定的，为保证都是一定的，为保证R1100 R2，因此电源电动势应尽量选大一点好。因此电源电动势应尽量选大一点好。4、在调节电阻箱时，电阻、在调节电阻箱时，电阻R1不应变化。不应变化。半偏法测量电压表电阻半偏法测量电压表电阻1.按右图接线，图中按右图接线，图中R0 为电阻箱为电阻箱.SR0VabR2.先合下先合下S1 ，调节调节R0 =0，再调节再调节R使电压表指
5、针满偏使电压表指针满偏.3.保持变阻器电阻保持变阻器电阻R不变，调节不变，调节R0使电压表指针半偏使电压表指针半偏,记下记下R0的值的值.4.若若R0R， 有有 RV = R0一般情况一般情况 R测量测量 R真实真实课课 本本 基基 本本 实实 验验目标：目标：1、掌握两种仪器的与原理及使用：螺旋测、掌握两种仪器的与原理及使用：螺旋测微器和万用电表微器和万用电表2、学会、学会：（：（1）在伏安法的指导下，对）在伏安法的指导下，对测金属丝电阻率测金属丝电阻率和和测小灯泡伏安特测小灯泡伏安特性曲线性曲线的实验设计的实验设计（2）在全电路欧姆定律的指导下，对）在全电路欧姆定律的指导下，对测测电源的电
6、动势和内电阻电源的电动势和内电阻的实验设计的实验设计3.在课本实验原理的指导下，对实验能进行在课本实验原理的指导下，对实验能进行变通变通 测金属丝的电阻率测金属丝的电阻率一、实验原理：一、实验原理：原理：用毫米刻度尺测一段金属导原理：用毫米刻度尺测一段金属导线的长度线的长度l，用螺旋测微器测量导线的直径，用螺旋测微器测量导线的直径d，用，用伏安法测导线的电压伏安法测导线的电压U和电流和电流I，根据电阻定律，根据电阻定律_，金属的电阻率为，金属的电阻率为_.二、实验主要步骤二、实验主要步骤1、 用螺旋测微器在铜丝的同一位置，测定它的用螺旋测微器在铜丝的同一位置，测定它的直径三次，并求出其平均值直
7、径三次，并求出其平均值d。2、 用米尺测量三次接入电路的铜丝的长度，并用米尺测量三次接入电路的铜丝的长度，并求出其平均值求出其平均值l。C、 按图所示实验电路，用伏安法测定铜丝的电按图所示实验电路，用伏安法测定铜丝的电阻，并求出其平均值阻，并求出其平均值R。D、根据电阻率公式计算铜的电阻率。、根据电阻率公式计算铜的电阻率。螺旋测微器螺旋测微器一、结构：一、结构：小砧小砧框架框架测微螺杆测微螺杆固定刻度固定刻度可动刻度可动刻度旋钮旋钮微调旋钮微调旋钮0.9000.9001、螺旋测微器测、螺旋测微器测d：在在测测定定金金属属丝丝的的直直径径时时，螺螺旋旋测测微微器器的的读读数数如如图图所所示示，可
8、可知知该该金金属属丝丝的的直直径径d_mm7.8817.8817.8811010-3-3螺螺旋旋测测微微器器的的读读数数为为_mm_m5有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示此金有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示此金属材料重约属材料重约12 N，长约为，长约为30 cm，电阻约为，电阻约为10已知这已知这种金属的电阻率为，密度为因管内中空部分截面积形状不种金属的电阻率为，密度为因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积的截面积S0，现有如下器材可选：，现有如下器材可选：A毫米刻度
9、尺毫米刻度尺 B螺旋测微器螺旋测微器C电流表（电流表（600 mA,1. 0) D电流表（电流表（3 A,0. 1)E电压表（电压表（3 V,6 k) F滑动变阻器（滑动变阻器（2 0,0. 5 A)G滑动变阻器（滑动变阻器（10 0,2 A) H蓄电池（蓄电池（6 V,0.05)I开关一个，带夹子的导线若千开关一个，带夹子的导线若千(1)除待测金属管线外，还应选用的器材有除待测金属管线外，还应选用的器材有 （只（只填代号字母）填代号字母）(2)实验中要测量的物理量有：实验中要测量的物理量有： ，计算金属管，计算金属管线内部空间截面积线内部空间截面积S0的表达式为的表达式为S0= 。aa 测小
10、灯泡的伏安特性曲线测小灯泡的伏安特性曲线一、实验原理：伏安法、实验原理：伏安法二、电路图二、电路图例例1.在在“描描绘小灯泡的伏安特性曲小灯泡的伏安特性曲线”的的实验中，使用的中，使用的小灯泡小灯泡为“6V，3W”，其他其他选择的器材有：的器材有：电压表表V1（量程量程6V，内阻内阻20K）电压表电压表V2（量程量程20V，内阻内阻60K）电流表电流表A1（量程量程3A，内阻内阻0.2）电流表电流表A2（量程量程0.6A，内阻内阻1）滑动变阻器滑动变阻器R1（01000，0.5A）滑动变阻器滑动变阻器R2（020 ，2A）学生电源学生电源E（68V）开关开关S及导线若干。及导线若干。实验中要求
11、电压表在实验中要求电压表在06V范围内读取并记录下范围内读取并记录下12组左右组左右不同的电压值不同的电压值U和对应的电流值和对应的电流值I，以便绘出伏安特性曲线，以便绘出伏安特性曲线，在上述器材中，电流表应选用在上述器材中，电流表应选用 ，变阻器应选用，变阻器应选用 ，并画出实验原理图。，并画出实验原理图。（04上海）、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大上海）、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和和U分分别表示小灯泡上的电流和电压）：别表示小灯泡上的电流和电压）：I/A0.12 0.21 0.29 0
12、.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50U/V0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （1）画出实验电路图）画出实验电路图. 可用的器材有：电压表、电流表、可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围滑线变阻器（变化范围010电源、小灯泡、电键、导线电源、小灯泡、电键、导线若干若干.（2）在右图中画出小灯泡的）在右图中画出小灯泡的UI曲线曲线.（3）如果某一电池的电动势是）如果某一电池的电动势是1.5V,内阻是内阻是2.0.问问:将本题中的灯泡接在该电池两端将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际小灯
13、泡的实际功率是多少功率是多少?（简要写出求解过程（简要写出求解过程;若需作图若需作图,可直可直接画在第（接画在第（2）小题的方格图中）小题的方格图中）实验实验 测定电源电动势和内阻测定电源电动势和内阻图图1一、实验原理：闭合电路欧姆定律一、实验原理：闭合电路欧姆定律UIO图图2变化一：变化一：RE，rE=U+Ur/R1/U1/RO图图3变化二：变化二：E=I(R+r+RA)1/IRO变化三：变化三：A1A2I1I2O题型题型1.多用表刻度及读数问题多用表刻度及读数问题 .多用表面板上的刻度线的特点：多用表面板上的刻度线的特点： .直流电流直流电流(压压)刻度线都是均匀的刻度线都是均匀的,可以共
14、用同可以共用同一刻度线一刻度线. .电阻刻度线和交流电压刻度线都是不均匀的电阻刻度线和交流电压刻度线都是不均匀的. .电阻刻度线上的零欧姆刻度与直流电电阻刻度线上的零欧姆刻度与直流电 流刻度线上的最大刻度相对应流刻度线上的最大刻度相对应. (2).(2).多用电表的读数原则多用电表的读数原则 . .选择开关拨到电压、电流档位时选择开关拨到电压、电流档位时, ,应再估读应再估读一位；而选择开关拨到电阻挡位时一位；而选择开关拨到电阻挡位时, ,不用估读不用估读. . . .注意用有效数字来表示注意用有效数字来表示. .档位选择档位选择V10A0.5V2.5RX10RX1K题型题型2：用多用表测电流
15、：用多用表测电流(电压电压)： 多多用用表表可可测测量量交交、直直流流电电流流, 也也可可测测量量交交、直直流流电电压压,.测测电电流流(电电压压)时时,应应将将选选择择开开关关旋旋转转到到相相应应的的电电流流(电电压压)挡挡,内内部部电电路路接接通通.此此时时应应将将红红表表笔笔接接外外电电源源正正极极、黑黑表表笔笔接接外外电电源源负负极极.此此时时电电流流方方向向为为：红红表笔流进表笔流进,黑表笔流出黑表笔流出.关于多用电表的下列说法中，正确的是关于多用电表的下列说法中，正确的是( ( ) )A A、用多用电表测电压时，电流从红表笔、用多用电表测电压时，电流从红表笔流进多用电表流进多用电表
16、B B、用多用电表测电阻时，电流从红表笔、用多用电表测电阻时，电流从红表笔流出多用电表流出多用电表C C、用多用电表测电压时，电流从黑表笔、用多用电表测电压时，电流从黑表笔流进多用电表流进多用电表D D、用多用电表测电阻时，电流从黑表笔、用多用电表测电阻时，电流从黑表笔流出多用电表流出多用电表题型题型3 3：用多用表欧姆档测量电阻：用多用表欧姆档测量电阻 .定机械零点定机械零点.插红黑表笔插红黑表笔.选欧姆档位选欧姆档位.调欧姆零点调欧姆零点.测电阻读值测电阻读值.拔表笔脱档拔表笔脱档.用多用电表测电阻的注意事项用多用电表测电阻的注意事项测电阻时测电阻时, ,待测电阻要跟别的元件和电源断待测电阻要跟别的元件和电源断开开. .不能用手接触表笔的金属杆不能用手接触表笔的金属杆. .合理选择欧姆档的量程合理选择欧姆档的量程, ,使指针尽量指在表使指针尽量指在表盘中间位置附近盘中间位置附近. .若发现指针偏转角度过小若发现指针偏转角度过小, ,说明待测电阻阻值较大说明待测电阻阻值较大, ,应改选较大的档位应改选较大的档位. .换欧姆档量程时换欧姆档量程时, ,一定要重新进行电阻调零一定要重新进行电阻调零. .
