高二物理电路电学实验复习课件(粤教版选修3-1)

1、 基本电路的选择基本电路的选择比较项目比较项目电流表内接法电流表内接法电流表外接法电流表外接法电路电路测量结果测量结果R测测 RxR测测 Rx误差原因误差原因 适用条件适用条件 电流表的分压电流表的分压电压表的分流电压表的分流 RRA RVR = U/I U/I1.1.伏安法测电阻伏安法测电阻 内接法和外接法的选择内接法和外接法的选择a：阻值判断法：阻值判断法： 待测电阻值的阻值待测电阻值的阻值RXRV，即待测电阻即待测电阻Rx阻值阻值 较小约几欧几十欧时，采用较小约几欧几十欧时，采用外接法外接法误差较小。误差较小。 当当RxRA即阻值较大约几千欧以上时，采用即阻值较大约几千欧以上时，采用内内

2、 接法接法误差较小。误差较小。 例例1. 用内阻为用内阻为3000的电压表和内阻为的电压表和内阻为10的电流表的电流表测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60V，电流表的示数都是电流表的示数都是0.2A，则，则R1的测量值为的测量值为 ，真实值是真实值是 ，R2的测量值为的测量值为 ，真实值是真实值是 。300 290300333 练习练习. 用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接法，测得某电阻法，测得某电阻Rx的阻值分别为的阻值分别为 R1 和和R2 ，则所测则所测的测量值和真实值的测量值和真实值R

3、x之间的关系是之间的关系是 （ ） （A）R1 RxR2 （B） R1 RxR2 （C）R1R2Rx （D）R1R2RxA内接法和外接法的选择内接法和外接法的选择 c：实验探测法（试触法）： AVab相比较大小与IIuub：倍率比较法： 如果如果 ，则为小电阻，采用外接法误差小，则为小电阻，采用外接法误差小 如果如果 ，则为大电阻，采用内接法误差小。，则为大电阻，采用内接法误差小。xVARR RxVARR R利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可采用下述方法利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器按下图接好，并空出选择正确电路以减小误差。可将仪器按下图

4、接好，并空出伏特表的一个接头伏特表的一个接头P，将，将P分别与分别与a，b 两点接触一下，如两点接触一下，如果安培表示数变化，则果安培表示数变化，则P 应接在应接在处，如果伏特表示处，如果伏特表示数显著变化，则数显著变化，则P 应接在应接在 处。处。解：解：安培表示数变化安培表示数变化显著显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表，说明被测电阻较大，可跟伏特表内阻相比。内阻相比。 因此采用内接法可以减小误差，因此采用内接法可以减小误差，P 应接在应接在b 处。处。 RabPVA而当伏特表示数变化而当伏特表示数变化显著显著，说明被测电阻较小可跟安培表，说明被测电阻较小可跟安培表内阻相比。内阻相比。 因此

5、采用外接法可以减小误差，因此采用外接法可以减小误差，P应接在应接在a 处。处。ab 4如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200欧，定值电阻的阻值R2=300欧，A、B两端的电压恒定，UAB=8V。当开关S断开时，移动滑片P，R2两端的电压变化范围是 ，当开关S闭合时，移动滑片P，R2两端的电压变化范围是 2 2、滑动变阻器的限流接法与分压接法、滑动变阻器的限流接法与分压接法比较项目比较项目限流接法限流接法分压接法分压接法 电路电路RX电压调节范围电压调节范围 RX电流调节范围电流调节范围 电源电压相同时电源电压相同时电路消耗总功率电路消耗总功率 闭合前触头的位置闭合前触头的位置 IE (I+

6、I)EbaEERRRXXXXRERRE 0 EXRE01、两种电路比较：、两种电路比较：分压接法的优势是：电压变化范围大，分压接法的优势是：电压变化范围大，限流接法的优势：限流接法的优势： 在于电路连接简便，附加功率损耗较小在于电路连接简便，附加功率损耗较小2、选择原则：、选择原则： a.当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法 b.当要求电压从当要求电压从0 变起，一定用分压接法变起，一定用分压接法 c. 当负载电阻当负载电阻Rx 较大是较大是R 的几倍时，变阻器总阻值的几倍时，变阻器总阻值R 较小，限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选

7、较小，限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法分压接法 d.当电路中的最小电流或者待测电阻两端的最小电压超过当电路中的最小电流或者待测电阻两端的最小电压超过电表量程时，一定要选择分压接法。电表量程时，一定要选择分压接法。 滑动变阻器的使用滑动变阻器的使用ABCD串联限流电路串联限流电路并联分压电路并联分压电路分压器分压器滑动变阻器的滑动变阻器的两种主要连接方式：两种主要连接方式：RXRA BC (D)RXR两种接法均可起到调压，限流作用，两种接法均可起到调压，限流作用， 但调节范围不同，功率损耗也不同但调节范围不同，功率损耗也不同 AVSRxR0滑线变阻器采用滑线变阻器采用限流式限

8、流式接法接法滑线变阻器采用滑线变阻器采用分压式分压式接法接法AVSRxR0P3 3、电表的量程选择、电表的量程选择测量值不超过电表的量程；测量值不超过电表的量程；测量值应使表针有较大的偏转范测量值应使表针有较大的偏转范围，一般在围，一般在1/2量程以上（量程以上（1/3-2/3的范围）的范围）。限流电路限流电路分分压电路压电路电压范围电压范围电流范围电流范围UURRRXXXXRURRUXRU00U经验总结：经验总结：1、关于电流表内外接：、关于电流表内外接：大内大，小外小。大内大，小外小。2、关于分压与限流：、关于分压与限流：考试多数考分压；考试多数考分压；实验要求电压从零开始取的。实验要求电

9、压从零开始取的。3、关于滑动电阻器的选择：、关于滑动电阻器的选择：分压时选小的；限流时选大的。分压时选小的；限流时选大的。4、关于滑动变阻器在闭合开关前、关于滑动变阻器在闭合开关前p的位置的位置分压打到最小；限流打到最大值。分压打到最小；限流打到最大值。限流器电路，安培表内接法限流器电路，安培表内接法 RXRARXAV限流器电路限流器电路，安培表外接法安培表外接法 RXRVRXVA AV分压器电路分压器电路，安培表内接法安培表内接法 RXRAAVRX分压器电路分压器电路，安培表外接法安培表外接法 RXRVVARX 伏安法测电阻的电路设计伏安法测电阻的电路设计1、基本原则：、基本原则： 减小测量

10、的误差减小测量的误差要应多次测量；选择好内接和外接。要应多次测量；选择好内接和外接。2、典型的电路：、典型的电路： 作业中出现的问题: 1.认为小灯泡电阻是定值,不会变化. 2.不画I-U图象就说它是曲线 3. I-U图象. 画成折线 4.灯的电压不从零变化,测3组数据就画成 图象了.一、实验目的一、实验目的 通过实验描绘小灯泡的伏安特性曲线，通过实验描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律。并分析曲线的变化规律。二、实验原理二、实验原理根据部分电路欧姆定律，可得，即在根据部分电路欧姆定律，可得，即在I-U坐标系中，坐标系中，图线的斜率等于电阻的倒数。图线的斜率等于电阻的倒数。金属物质的

11、电阻率随温度升高而增大，从而金属物质的电阻率随温度升高而增大，从而使一段金属导体的电阻随温度发生相应变化。使一段金属导体的电阻随温度发生相应变化。对一只灯泡来说，不正常发光和正常发光时对一只灯泡来说，不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值相差到几倍到几十倍，它的伏灯丝的电阻值相差到几倍到几十倍，它的伏安特性曲线并不是一条直线。安特性曲线并不是一条直线。AVBCAS三、实验电路三、实验电路按实验原理要求画出实验电路图按实验原理要求画出实验电路图选择实验所需仪器，按电路图连接电路选择实验所需仪器，按电路图连接电路接通电源，平稳调节滑动变阻器，使滑接通电源，平稳调节滑动变阻器，使滑动变阻器的阻值由小到大

12、逐渐改变动变阻器的阻值由小到大逐渐改变测出测出8-10组电流和电压值，记入设计好的组电流和电压值，记入设计好的表格表格实验结束，整理还原实验器材实验结束，整理还原实验器材在在坐标纸上以坐标纸上以I为横轴，为横轴，U为纵轴，描出为纵轴，描出对应的点对应的点用用平滑曲线连接各点，作出小灯泡的电平滑曲线连接各点，作出小灯泡的电压与对应电流的伏安特性曲线压与对应电流的伏安特性曲线组装试验装置组装试验装置测量对应的电测量对应的电流和电压值流和电压值用用U-IU-I图象处图象处理实验数据理实验数据返回返回返回四、实验步骤四、实验步骤次序12345678电压U/V电流I/A六、实验数据的记录与处理六、实验数

13、据的记录与处理 4 4、描绘小电珠的伏安特性曲线、描绘小电珠的伏安特性曲线AVSR0PI/AU/V例例1 1：关于该实验的系统误差，下列说法中：关于该实验的系统误差，下列说法中正确正确：（：（ ）系统误差主要是由电压表的分流引起系统误差主要是由电压表的分流引起系统误差主要是由电流表的分压引起系统误差主要是由电流表的分压引起系统误差主要是由于忽略电源内阻引系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的起的系统误差主要是由读数时的估读引起系统误差主要是由读数时的估读引起的的七、典型例题七、典型例题A例例1. 为了研究一个为了研究一个“2.5V，0.1W”的小灯泡的伏安特性的小灯泡的伏安特性，现有蓄电池一组，

14、电键一个，导线若干，其他可供选，现有蓄电池一组，电键一个，导线若干，其他可供选择的器材如下：择的器材如下： A量程为量程为 03A，内阻为内阻为 0.025 的电流表；的电流表； B量程为量程为 00.6A，内阻为内阻为 0.2的电流表；的电流表； C量程为量程为 0l00mA，内阻为内阻为 5 的电流表；的电流表； D量程为量程为 03V，内阻为内阻为 10K 的电压表；的电压表； E量程为量程为 015V，内阻为内阻为 50k 的电压表；的电压表； F05 的滑动变阻器，额定电流为的滑动变阻器，额定电流为1A。 （1）要正确地完成这个实验，要正确地完成这个实验， 电流表应选电流表应选 ，

15、电压表应选电压表应选 (填代号填代号)。 （2）画出电路原理图：）画出电路原理图：CD mAv描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线 1993年高考年高考 描绘出一个描绘出一个“220V 60W”灯泡的灯泡的UI 图图象，肯定不符合实际的是下图中的象，肯定不符合实际的是下图中的 （ ）000A B C DUI0UIUIUIA C D上图中，若将上图中，若将 I、U对调，则选对调，则选 （ ）A B D4.若测出一个热敏电阻的若测出一个热敏电阻的U-I图线，正确的应是上图中图线，正确的应是上图中的（的（ ） C5.画出的画出的UI图象的斜率的物理意义是什么？图象的斜率的物理意义是什么？

16、6.为什么小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大？为什么小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大？例例3 3、该小电珠在、该小电珠在1V1V电压下不发光。当时灯丝电压下不发光。当时灯丝的实际电阻是多大？该小电珠在的实际电阻是多大？该小电珠在2V2V电压下开始电压下开始发出微弱的黄光。当时灯丝的实际电阻又是多发出微弱的黄光。当时灯丝的实际电阻又是多大？小电珠在不同电压下的实际电阻为什么不大？小电珠在不同电压下的实际电阻为什么不相同？相同？0.30.20.1O 1 2 3 4U/VI/A例例3 3、在现代电子线路中，各种电子元件在电路、在现代电子线路中，各种电子元件在电路中起着不同的作用，如二极管的单向导电

17、作用。中起着不同的作用，如二极管的单向导电作用。现有现有A A、B B两种电子元件的电压电注关系如图两种电子元件的电压电注关系如图a a、b b所示，问：通过对图所示，问：通过对图abab伏安特性曲线伏安特性曲线 的分析，的分析，能推测这两种元件在电路中各起的作用各是什能推测这两种元件在电路中各起的作用各是什么？么？OU/VI/AOU/VI/A例例4 4图图中所示为一个电灯两端的电压与通过它中所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，可见两者不成线性的电流的变化关系曲线，可见两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故。参考这根

18、曲线，问：将一个这变化的缘故。参考这根曲线，问：将一个这样的电灯与样的电灯与R R0 0=10=10的定值电阻串联，接在的定值电阻串联，接在8V8V的稳压电源上，求通过电灯的电流及灯泡的稳压电源上，求通过电灯的电流及灯泡的电阻值。的电阻值。U/VI/A02 4 6 80.60.20.4第一部分第一部分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。电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数的，指针必须指向某一个确定的数值，不能在两个数值之间，因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的，不再向下估读。一、基本仪器的读数一、基本仪器的读数例. 下图是电压表的刻度盘。若当时使用的是该表的0-3V量程，那么电压表读数为多少？若当时使用的是该表的0-15V量程，那么电压表度数又为多少？解：0-3V量程最小刻度是0.1V，是10分度的，因此要向下估读一位，读1.15V（由于最后一位是估读的，有偶然误差，读成1.