高考物理專題復(fù)習(xí) 第十五章 電學(xué)實(shí)驗(yàn)課件

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1、1第十五章第十五章 電學(xué)實(shí)驗(yàn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)2電學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器介紹測定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)八實(shí)驗(yàn)八描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)九實(shí)驗(yàn)九傳感器的簡單使用實(shí)驗(yàn)十二實(shí)驗(yàn)十二測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)十實(shí)驗(yàn)十練習(xí)使用多用電表實(shí)驗(yàn)十一實(shí)驗(yàn)十一測量電表的內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)十三實(shí)驗(yàn)十三3 1螺旋測微器的構(gòu)造、原理及讀數(shù)螺旋測微器的構(gòu)造、原理及讀數(shù)(1) 螺旋測微器的構(gòu)造測砧A和固定刻度B固定在尺架C上旋鈕D、微調(diào)旋鈕D和可動(dòng)刻度E、測微螺桿F連在一起，通過精密螺紋套在B上u 電學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器介紹電學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器介紹(2) 螺旋測微器的原理測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.

2、5 mm，而可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.01 mm，估讀到毫米的千分位上，螺旋測微器又叫千分尺.(3) 讀數(shù)：被測物體長度整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出測量值(mm)固定刻度數(shù)(mm)可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)0.01(mm).4 2游標(biāo)卡尺的構(gòu)造、原理及讀數(shù)游標(biāo)卡尺的構(gòu)造、原理及讀數(shù)(1)構(gòu)造：主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一內(nèi)外測量爪)、深度尺，緊固螺釘(2) 用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑(3) 原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm

3、.常見游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)、20個(gè)、50個(gè)，見下表：(4) 讀數(shù)：x表示主尺上的整毫米數(shù)，k表示游標(biāo)尺上與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)尺格數(shù)，則結(jié)果表達(dá)為(xk精確度) mm.5u 實(shí)驗(yàn)八實(shí)驗(yàn)八 測定金屬的電阻率測定金屬的電阻率6 4注意事項(xiàng)(1) 因?yàn)橐话憬饘賹?dǎo)線電阻較小，用外接法，而不是內(nèi)接法(2) 測長度L時(shí)應(yīng)測接入電路的金屬導(dǎo)線的有效長度 在金屬導(dǎo)線的3個(gè)不同位置上用螺旋測微器測量直徑d.(3) 閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭置于正確位置(4) 多次測量U、I，先計(jì)算R，再求R的平均值(5) 電流不宜過大，通電時(shí)間不宜過長，電流表一般選00.6 A量程. 5誤差分析(

4、1) 金屬導(dǎo)線橫截面積是用直徑計(jì)算而得，直徑測量是產(chǎn)生誤差主要來源之一.(2) 采用伏安法測量金屬導(dǎo)線的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接法，電阻的測量值小于真實(shí)值，使電阻率的測量值偏小(3) 金屬導(dǎo)線的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會(huì)帶來偶然誤差(4) 金屬導(dǎo)線通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬導(dǎo)線的電阻率變大，造成測量誤差.7(2) 兩種電路的選擇阻值比較法Rx較小，宜采用電流表外接法；Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法簡單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小”.試觸法：將電壓表分別接在a、c和b、c兩點(diǎn)間時(shí)，若電流表示數(shù)變化較明顯，選用內(nèi)接法，若電壓表示數(shù)變化較明顯，選用外接法比值比較法若 ，則用電流表外接法.若

5、，則用內(nèi)接法若電流表、電壓表內(nèi)阻都已知，內(nèi)外接法均可. 二二伏安法測電阻伏安法測電阻分析分析(1) 電流表的內(nèi)接法和外接法的比較8u 實(shí)驗(yàn)九實(shí)驗(yàn)九 描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線 2實(shí)驗(yàn)步驟(1)按右圖連接好電路，把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)節(jié)到靠近A端處(2)閉合開關(guān)S，滑片P調(diào)節(jié)到合適位置，讀出電壓表U1和電流表I1，記錄到表格(3) 把滑片P從A端逐漸往B端調(diào)節(jié)，重復(fù)步驟(2)，讀出并記錄下12組左右不同的電壓值和電流值(4) 斷開開關(guān)S，拆除電路(5) 以I為縱軸、U為橫軸畫出直角坐標(biāo)系，選取適當(dāng)標(biāo)度，在坐標(biāo)系內(nèi)依次描出12組數(shù)據(jù)所表示的點(diǎn)，然后用平滑曲線連接這些點(diǎn) 一、描

6、繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)一、描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn) 1. 實(shí)驗(yàn)原理小燈泡伏安特性曲線(IU圖線)并不是一條直線，燈絲電阻是非線性的.描繪伏安特性曲線的方法研究燈泡在某一電壓變化范圍內(nèi)阻值變化，了解它的導(dǎo)電特性.9 3注意事項(xiàng)(1)作IU圖線，測出包括零在內(nèi)電壓、電流值，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法.(2) 因被測小燈泡電阻較小，實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表的外接法(3) 開關(guān)閉合，調(diào)節(jié)變阻器滑片位置，使燈泡電壓逐漸增大，可在電壓表讀數(shù)每增加一個(gè)定值，讀取一次電流值；調(diào)節(jié)滑片注意使電壓表示數(shù)不要超過小燈泡額定電壓.(4) 在坐標(biāo)紙上建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，縱軸表示電流I，橫軸表示電壓U，兩坐標(biāo)軸選取的

7、標(biāo)度要合理，使得根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙，要用平滑曲線將各數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來 4誤差分析(1) 由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，電流表外接，由于電壓表的分流，使電流的測量值大于真實(shí)值(2) 測量時(shí)讀數(shù)帶來誤差(3) 在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差10 二、控制電路的比較與選擇二、控制電路的比較與選擇 1.滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法的比較11u 實(shí)驗(yàn)十實(shí)驗(yàn)十 測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻 1. 實(shí)驗(yàn)原理通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值，電壓表和電流表測多種狀態(tài)下的U、I值根據(jù)EUIr，列方程求電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r.多測幾組U、I數(shù)據(jù)，分別求出每組測量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的E、r值求

8、出平均值.還可用圖像確定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻UEIr知，U與I的關(guān)系圖像是一條直線 2實(shí)驗(yàn)步驟(1)確定電流表、電壓表的量程，按下圖所示電路把器材連接好(2)把變阻器的滑片移到一端使其接入電路的阻值最大(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法測量并記錄幾組I和U的值(4)斷開開關(guān)，整理好器材(5)數(shù)據(jù)處理，用原理中的方法計(jì)算或從UI圖像中找出E和r.121314(2) 采用如圖丙所示的接法IA為電源電流真實(shí)值，理論上有E=U+UA+IAr，U-I圖像上，電流值為真實(shí)值時(shí)，所測電壓小于真實(shí)電壓，圖線在I軸上截距偏小(如圖丁中帶箭頭虛線段UA為差值)

9、，電流表示數(shù)越大，UA越大，電流表示數(shù)為零，UA =0，電壓表示數(shù)為準(zhǔn)確值，等于E.圖丁可以得到：電流為零時(shí)，E為真實(shí)值；I短測r真， r測實(shí)際是r和RA的串聯(lián)值.這時(shí)， r測的值誤差非常大.15u 實(shí)驗(yàn)十一實(shí)驗(yàn)十一 練習(xí)使用多用電表練習(xí)使用多用電表16 2實(shí)驗(yàn)步驟(1) 使用多用電表測電阻的步驟機(jī)械調(diào)零選擋歐姆調(diào)零測量讀數(shù)測另一電阻時(shí)重復(fù).實(shí)驗(yàn)完畢 將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或 交流電壓最高擋(2) 測二極管的正、反向電阻測正向電阻：選擇開關(guān)置于歐姆擋的“10”擋，短接紅、黑表筆，轉(zhuǎn)動(dòng)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向表盤右端“0”刻度處黑表筆接二極管正極、紅表筆接二極管負(fù)極，讀出歐姆表指針指示的數(shù)值

10、，乘倍率，記下正向阻值測反向電阻：將選擇開關(guān)置于歐姆擋的“1 k”擋，短接紅、黑表筆，轉(zhuǎn)動(dòng)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向表盤右端“0”刻度處黑表筆接二極管負(fù)極、紅表筆接二極管正極，讀出歐姆表指針指示的數(shù)值，乘倍率，記下反向阻值實(shí)驗(yàn)完畢，表筆從插孔中拔出，將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋.17 3注意事項(xiàng)(1) 使用多用電表時(shí)，若不知被測量電阻阻值的大小，要先從最大倍率開始測量，然后根據(jù)測量的情況，選擇合適的倍率原則是：測量電壓和電流時(shí)，應(yīng)盡量使指針超過1/2量程.(2) 測量時(shí)，不要用手碰表筆的金屬觸針，防止測高電壓時(shí)發(fā)生觸電事故，防止把人體電阻并聯(lián)進(jìn)去，使測得電阻值變小.(3) 測量電流

11、時(shí)，應(yīng)把多用電表串聯(lián)在被測電路中直流電，必須使電流從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出交流電，注意交流電的頻率防止超出電表的額定頻率范圍. 4誤差分析(1) 電池用久后，電動(dòng)勢減小，內(nèi)阻變大，電阻測量值偏大18u 實(shí)驗(yàn)十二實(shí)驗(yàn)十二 傳感器的簡單應(yīng)用傳感器的簡單應(yīng)用 2實(shí)驗(yàn)步驟(1) 熱敏特性實(shí)驗(yàn)將一熱敏電阻連入電路中，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，再將電表的兩支表筆分別與熱敏電阻兩端相連將熱敏電阻放入有少量冷水并插有溫度計(jì)的燒杯中，在歐姆擋上選擇適當(dāng)?shù)谋堵剩^察表盤所示熱敏電阻的阻值；再分幾次向燒杯中倒入開水，觀察不同溫度下熱敏電阻的阻值，看看這個(gè)熱敏電阻的阻值是如何隨溫度變化的 1. 實(shí)驗(yàn)原理傳感器

12、是將它感受到的物理量轉(zhuǎn)換成便于測量的量.工作過程是通過對(duì)某一物理量敏感的元件將感受到的信號(hào)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的信號(hào).19(2) 光敏特性實(shí)驗(yàn)將一光敏電阻連入電路中，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，再將電表的 兩 支 表 筆 分 別 與 光 敏 電 阻 兩 端 相連在歐姆擋上選擇適當(dāng)?shù)谋堵?，觀察表盤所示光敏電阻的阻值；將手張開放在光敏電阻上方，擋住部分光線，觀察表盤所示光敏電阻的阻值；上下移動(dòng)手掌，觀察表盤所示光敏電阻的阻值，總結(jié)一下光敏電阻的阻值隨光照發(fā)生怎樣的變化(3) 光電計(jì)數(shù)的基本原理利用光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)，A是發(fā)光儀器，B是接收光信號(hào)的儀器，B中的主要元件是光電傳感器光敏電阻當(dāng)傳送

13、帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號(hào)時(shí)，光敏電阻的阻值變小，供給信號(hào)處理系統(tǒng)的電壓變高，這種高低交替變化的信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理系統(tǒng)的處理，就會(huì)自動(dòng)將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的數(shù)字，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù)的功能20 3注意事項(xiàng)(1) 做熱敏特性實(shí)驗(yàn)，加開水后要等一會(huì)兒再測量其阻值，使電阻溫度與水的溫度相同，并同時(shí)讀出水溫(2) 光電計(jì)數(shù)器是比較精密的儀器，使用過程中要輕拿輕放，嚴(yán)格按操作要求進(jìn)行(3) 熱敏電阻、燒杯、溫度計(jì)易破損，實(shí)驗(yàn)時(shí)務(wù)必小心(4) 溫度自動(dòng)報(bào)警器、光電計(jì)數(shù)器、小燈泡所需電壓都很小(小于6 V)，切勿超電壓使用. 4誤差分析本實(shí)驗(yàn)誤差主要來源于溫度計(jì)和歐姆表的讀數(shù)21u 實(shí)驗(yàn)十三實(shí)驗(yàn)十三 電表內(nèi)阻的測量電表內(nèi)阻的測量 1. 實(shí)驗(yàn)原理RU/I，知道電壓U和電流I即可求得電阻.測電表的內(nèi)阻與測純電阻的阻值原理相同. 2.實(shí)驗(yàn)方案和步驟22