1、1电学基础实验指导一、实验器材的选择原则:仪器的选择首先应考虑安全,其次是误差,最后是耗电。1、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。2、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/3,读数误差较大。即在安全性原则的前提下,应选择量程小、灵敏度高的电表为宜。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。二、滑动变阻器分压式、限流式接法的选取1、两种接法电压、电流调节范围的比较(即 Ux 和 Ix 的范围,电源电压为 U、内阻不
2、计。)电压调节范围 电流调节范围分压式电路 0xR0限流式电路 URxxxU2、分压式接法的选取(1)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。(2)要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调,须用分压式接法。(3)滑动变阻器总电阻 R 远小于负载电阻 Rx,须用分压式接法。 (若此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用)总则:在分压式接法中,滑动变阻器应选择总阻值较小而额定电流较大的。 (由小往大调)3、限流接法的选取(1)滑动变阻器的总电阻 R 大于负载电阻的阻值 Rx 或相差不大,并且电压表、电流表
3、示数变化不要求从零开始起调,可用限流式接法。(2)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,能耗较小。总则:在限流式接法中,滑动变阻器应选择总阻值较大而额定电流较大的。 (由大往小调)三、系统误差与偶然误差1、系统误差:由系统装置和实验原理本身存在的缺憾而造成的普遍性误差。2、偶然误差:由操作者个人因素造成的人为误差,因人而异,具有偶然性。2四、常见的几个电学基础实验高考里的电学实验往往是由多个方面的内容组合起来的,是由电学基础实验转变过来的。只有弄清楚了电学基础试验,才能轻松搞定高考的电学实验。以下所例举的几个电学基础实验,可以帮你把所学知识的联系和区别构建起来,把所
4、学的知识向整体转化。1、伏安法测电阻(1)伏安法及测量原理根据欧姆定律 I=U/R。用电压表测出电阻两端的电压 U,用电流表测出通过电阻的电流 I,从而求出电阻的测量方法叫做伏安法。 (2)安培表内接法造成误差的原因:电流表的分压作用。当 时,即测量阻值较大的电阻时,电流表的分压作用小,用电流表内接法。AxR(3)安培表外接法 造成误差的原因:电压表的分流作用。当 时,即测量阻值较小的电阻时,电压表的分流作用小,用电流表外接法。Vx口诀:大内偏大,小外偏小。a、大内偏大:大电阻用安培表内接法,测量值偏大。大电阻是指阻值远远大于电流表内阻的电阻,即 。AxRb、小外偏小:小电阻用安培表外接法,测
5、量值偏小。小电阻是指阻值远远小于电压表内阻的电阻,即 。Vx2、测定金属的电阻率(1)实验原理:用螺旋测微器测出金属丝线的直径 d,则 ;4)2(2dS用毫米刻度尺测接入电路中的金属丝线的长度 ;l用伏安法测出金属丝线的电阻 R。根据电阻定律 ,得金属的电阻率 。SllRdlS42(2)实验数据记录及数据处理3(3)注意事项实验前可估计金属丝的电阻(一般为几欧姆),由此可确定电源电压及电流表和电压表的量程,均不宜太大。安培表应选 00.6A 档,伏特表应选 03V 档,变阻器选 020。一般滑动变阻器的总电阻 R 大于金属丝的电阻,并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调,采用限流式接法。
6、由于金属丝的电阻远小于电压表内阻,应采用电流表外接法测电阻。系统误差:由于本实验采用电流表外接法,所以 R 测 ” 、 “”或“=” )9、多用电表表头的示意图如右。在正确操作的情况下: 若开关的位置如灰箭头所示,则测量的物理量是_,测量结果为_。若开关的位置如白箭头所示,则测量的物理量是_,测量结果为_。若开关的位置如黑箭头所示,则测量的物理量是_,测量结果为_。若选择开关的位置如黑箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的正确操作步骤应依次为:_。 1k 100 10 1OFF2.5 10 50 250 500 2.550mA10010150010250V+V12全部测量结束后,应将选择开关拨到_或者_。无论用多用电表进行何种测量(限于直流) ,电流都应该从_色表笔经_插孔流入电表。10、用螺旋测微器测得的数值,图 a 的读数为_mm;图 b 的读数为_mm。11、如图:图 a 为电压表,图 b 为电流表。(1) 图 a 中如接 03V 接线柱,读数为_V;如接 015V 接线柱,读数为_V。(2) 图 b 中如接 00.6A 接线柱,读数为_A;如接 03A 接线柱,读数为_A。