高中物理恒定電流電學(xué)實(shí)驗(yàn)小結(jié)素材新人教版選修.doc

電學(xué)實(shí)驗(yàn)小結(jié)一. 知識(shí)要點(diǎn)：1. 電阻的測(cè)量伏安法測(cè)電阻：（1）電流表內(nèi)接法和外接法的比較電流表的內(nèi)接電流表的外接法電路誤差原因由于電流表的內(nèi)阻分壓，電壓表測(cè)量值偏大。由于電壓表內(nèi)阻的分流作用，電流表測(cè)量值偏大。測(cè)量結(jié)果 測(cè)量值偏大 測(cè)量值偏小適用條件，即大電阻即小電阻（2）伏安法測(cè)電阻中內(nèi)接法與外接法的選擇所謂伏安法測(cè)電阻中的內(nèi)、外接法是相對(duì)電流表而言。不論內(nèi)接法，還是外接法，由于電表內(nèi)阻的影響，都會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差，但合理選擇接法就可以減小誤差。2. 滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法（1）兩種電路的比較 限流接法 分壓接法以上兩種電路都能調(diào)節(jié)負(fù)載的電壓電流，但在相同條件下，它們調(diào)節(jié)的效果不同。（2）兩種電路的選擇 在通常情況下（滿足安全條件），由于限流電路能耗較小，結(jié)構(gòu)連接簡(jiǎn)單，因此，優(yōu)先考慮以限流電流為主。 有幾種情況應(yīng)選用分壓接法a. 要使某部分電路的電壓或電流從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，只有分壓電路才能滿足。b. 如果實(shí)驗(yàn)所提供的電壓表，電流表量程或電阻元件允許最大電流較小，采用限流法時(shí)，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)，電路中實(shí)際電流（壓）都會(huì)超過(guò)電表量程或電阻元件允許的最大電流（壓），為了保證電表和電阻元件免受損壞，必須采用分壓法連接電路。c. 伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中，若所用的變阻器阻值小于待測(cè)電阻阻值，采用限流接法時(shí)，即使變阻器觸頭從一端滑到另一端，待測(cè)電阻上的電流（壓）變化也很小，這不利于多次測(cè)量求平均值或圖象法處理數(shù)據(jù)。為了在變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值時(shí)也能大范圍地調(diào)節(jié)待測(cè)電阻上的電流（壓），應(yīng)選擇變阻器的分壓接法。3. 描繪小電珠的伏安特性曲線4. 測(cè)定金屬的電阻率5. 電壓表和電流表（1）電流表（表頭）改裝成電壓表原理：利用串聯(lián)電路的分壓作用分壓電阻的計(jì)算：設(shè)電流表滿編電流為，內(nèi)阻為，滿偏電壓為，利用串聯(lián)電阻的分壓作用，可將電流表串一電阻，使電流表改裝成電壓表。若電壓表的量程為U：則分壓電阻：（2）電流表擴(kuò)大量程原理：利用并聯(lián)電阻的分流作用分流電阻的計(jì)算，將電流的量程擴(kuò)大到I，要并聯(lián)的電阻為 （3）把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn) 要找到電流表的三個(gè)參數(shù)，和 用半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻 把改裝的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對(duì)6. 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（1）實(shí)驗(yàn)原理由閉合電路歐姆定律 代入測(cè)量數(shù)據(jù)得（2）實(shí)驗(yàn)電路 甲 乙甲電路：因的分流作用，所測(cè)的電流小于電源的總電流，而引起實(shí)驗(yàn)誤差，要減小誤差，應(yīng)滿足內(nèi)阻。E和r均偏小。乙電路：因的分壓作用，所測(cè)得電壓值小于電源的路端電壓而引起實(shí)驗(yàn)誤差，要減小誤差，應(yīng)滿足電流表內(nèi)阻，E準(zhǔn)確，r偏大。（3）誤差分析二.【典型例題】例1 閉合電路的UI圖象。下圖中a為電源的UI圖象；b為外電阻的UI圖象；兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)電路的總電流和路端電壓；該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示輸出功率；a的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻大??； b的斜率的絕對(duì)值表示外電阻的大??；當(dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)（即內(nèi)、外電阻相等時(shí)圖中矩形面積最大，即輸出功率最大（可以看出當(dāng)時(shí)路端電壓是電動(dòng)勢(shì)的一半，電流是最大電流的一半）。如圖所示，圖線a是某一蓄電池組的伏安特性曲線，圖線b是一只某種型號(hào)的定值電阻的伏安特性曲線若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為2.0，則這只定值電阻的阻值為_。現(xiàn)有4只這種規(guī)格的定值電阻，可任意選取其中的若干只進(jìn)行組合，作為該蓄電池組的外電路，則所組成的這些外電路中，輸出功率最大時(shí)是_W。解：由圖象可知蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為20V，由斜率關(guān)系知外電阻阻值為6。用3只這種電阻并聯(lián)作為外電阻，外電阻等于2，因此輸出功率最大為50W。例2 滑動(dòng)變阻器的兩種特殊接法。在電路圖中，滑動(dòng)變阻器有兩種接法要特別引起重視：（1）下圖電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從a端滑向b端的過(guò)程中，到達(dá)中點(diǎn)位置時(shí)外電阻最大，總電流最小。所以電流表A的示數(shù)先減小后增大；可以證明：A1的示數(shù)一直減小，而A2的示數(shù)一直增大。（2）下圖電路中，設(shè)路端電壓U不變。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從a端滑向b端的過(guò)程中，總電阻逐漸減??；總電流I逐漸增大；RX兩端的電壓逐漸增大，電流IX也逐漸增大（這是實(shí)驗(yàn)中常用的分壓電路的原理）；滑動(dòng)變阻器r左半部的電流I / 先減小后增大。例3 如圖示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)電阻不計(jì)，電容器的電容為C，電阻，開關(guān)S原來(lái)是斷開的，現(xiàn)將開關(guān)S閉合，則通過(guò)電阻的電量為 。分析與解答：S斷開時(shí)，、，電源構(gòu)成閉合回路。C與并聯(lián)，共。且上極板帶正電，S閉合時(shí)，串后與并，跟電源構(gòu)成閉合回路。C，并聯(lián)，上極板帶負(fù)電。 流過(guò)的電量為例4 如圖示，a、b兩端的電壓U恒定，若c、d間接電壓表，則示數(shù)為60V，若c、d間接電流表，則示數(shù)為3.0A，若c、d間接電阻，則三個(gè)電阻上消耗的電功率相等，求電阻、的值和電壓U？分析與解答：cd間接電壓表有：cd間接電流表，被短路有cd間接電阻 由得由，得 可得 例5 如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)電阻，兩平行金屬板水平位置，相距，當(dāng)變阻器的滑片P恰好移到中點(diǎn)時(shí)，一帶電量的液滴剛好靜止在電容器兩板的正中央，此時(shí)電流表的讀數(shù)為2A，已知定值電阻，求：（1）