分析高考物理电学实验知识点总结b.docx

高中物理电学实验 【知识梳理】 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线、伏安法测电阻、测量电阻的电阻率考虑： 电压表、电流表的量程的选择； 电流表的内外接； 滑动变阻器的分压限、流接法：用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的； 电流表的内外接产生误差的原因； 游标卡尺与螺旋测微器读数：游标卡尺不估读，螺旋测微器估读； 1、实验原理 在纯电阻电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系，但在实际电路中，由于各种因素的影响， U—I 图像不再是一条直线。读出若干组小灯泡的电压U 和电流I，然后在坐标纸上以U 为纵轴，以I 为横轴画出U—I 曲线。 2、实验步骤 、适当选择电流表，电压表的量程，采用电流表的外接法，按图中所示的原理电 路图连接好实验电路图。 、滑动变阻器采用分压接法，把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A 端，电路经检查无误后，闭合电键S。 、改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和 U， 记入记录表格内，断开电键S； 、在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流I，横轴表示电压 U，用平滑曲线将各点连接起来，便得到伏安特性曲线。 、拆去实验线路，整理好实验器材。 3、注意事项 、因本实验要作出 I—U 图线，，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此，变阻器要采用分压接法； 、本实验中，因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法； 、电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使小灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值 （如 0.5V）时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压； 、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A 端； 、坐标纸上建立坐标系，横坐标所取的分度例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。 连线一定用平滑的曲线，不能画成折线。 4、误差分析 、测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的I 值比真实值偏大； 、描绘 I—U 线时作图不准确造成的偶然误差。 VＲ V Ｒ Ｒ Ｉ测A ＵA Ｕ Ｒ x Ｕ 电流表的解法： 内接法：如图所示，待测电阻的测量值R ： 测 UR ? 测测 I U ? UA ? UR I ? UA I UR I ? R ? R A x 显然 R R 测 x  所以 R x ? R ? R 测 A 测 测 A R 当 R R x A 时， R x ? R ，系统的相对误差很小，可以忽略不计，所以内接 IV I V V Ｒ V Ｉ 测 A I R Ｒ x Ｕ 测 法适用于测量高阻值电阻。 外接法：如图所示，待测电阻的测量值R ： 测 ?UV xR ? 测 ? U测 R ? U V x 测 I I ? I 测 V R R ? R V x R R R R 显然有：R R 所以 R ? V 测 ? 测 当 R R 时， x ? 0 ，R ? R ，系统的相对误差忽略， 测 x x R ? R 1? R x V R x 测 测V测VR 测 V 测 V V 所以外接法适用于测量低阻值电阻。 试触法选择内、外接法：具体方法是，在如图所示的电路中，改变电表的连接方式，拿电压表的一 个接线柱分别接触M、N 两点，观察电压表和电流表的示数变化，如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用内接法；如果电压表变化明显，说明电流表内阻对电路影响较大，应采用外接法。 滑动变阻器的限流接法和分压接法： 电路 电路 负载 R 上电压调节 L 负载 R 上电流调 L 范围 节范围 闭合开 关前触电所处位置 相同条件 下消耗的总功率 限 流接法 R a L R P b 0 R ? R ? R L ? U ? ? L ? R ? R ? I ? L L L 0 ? R L b 端 ? I L ε r 0 S 0 分 压接法 R P L a R 0 b 0 ? U ? ? L 0 ? I ? L ? R L a 端 ? (I ? I ) L ap ε r 0 S 比 较 分压电路调节范围 大 分压电路调节范围 大 都为了 保护负载电路 限流电路 能耗小 滑动变阻器的两种电路连接都能控制调节负载的电流和电压，但在相同条件下调节效果不同，实际应用中 要根据具体情况恰当的选择限流接法和分压接法。 通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑。 在下列情况下必须采用分压接法。 ①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有分压接法才能满足。 ②如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调节，电路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电