2019电学实验 家教

发布 2023-04-19 11:01:28 阅读 7611

1、重视对实验器材的选择和使用。

对实验器材的性质、特点(包括量程、刻度、结构等)的了解是顺利完成电学实验的前提,因此,对实验器材的选择和使用一直是电学实验命题的热点。电学实验器材包括:电压表、电流表、电阻箱、多用电表的挡位、滑动变阻器等,选择器材主要是从器材的量程、允许通过的电流或所加的电压、测量的准确程度(或从减小误差的角度)、器材的安全使用、操作的方便、实验目的的达到等方面考虑。

如。2、重视实验电路选择。

对所给的实验电路的选择,则和实验器材选择的要求类似。如:

3、重视对分压式电路和实物连线的复习。

电路设计一直是电学实验考试的热点和重点,在历年所考的电路设计实验中,大多数电路图中滑线变阻器都要采用分压式接法,这说明滑线变阻器的分压式接法在电路设计中的重要应用。如:

4、重视对考纲规定学生实验的复习和实验的拓展。

在各地所考的电学实验中有一个明显的特点:以课本学生实验为原型,在实验器材、实验步骤题、数据处理等方面进行拓展、延伸、变化, 使电学实验试题源于课本而高于课本,使试题充满新意。

一。 电阻的测量。

基本方法:伏安法。

1.一个未知电阻rx,阻值大约为10k—20k.为了较为准确的测定其电阻值,实验室中有如下器材:

电压表v (量程3v、内阻约为3k)

量程15v、内阻约为15 k)

电流表a1 (量程200a、内阻约为100)

电流表a2 (量程5ma、内阻约为10)

电流表a3 (量程0.6a、内阻约为1)

电源电动势为3v

滑动变阻器r的最大阻值为200

开关sa.在实验中电压表量程应选 , 电流表应选 。

b.为了尽可能减少误差,请你在虚线框中画出本实验的电路图。

c、根据实验的需要用笔滑线代替导线,将图7所需的实物连接起来。

延伸方法:替换法。

用“伏安法”测电阻一般有电流表外接与电流表内接两种线路,因为电流表及电压表本身并非理想电表,这两种线路都存在误差;另一种情况是实验只提供一只电流表或电流表本身读数不准,这时我们可以考虑在保证电表读数不变的前提下,用一定值电阻(电阻箱)替换待测电阻,完成实验并提高测量准确性:

2.(上海物理卷第15题)为了测量一个阻值较大的末知电阻,某同学使用了干电池(1.5v),毫安表(1ma),电阻箱(0-9999ω),电键,导线等器材。该同学设计的实验电路如图(a)所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开k2,闭合k1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为i1=1.00ma,记录电流强度值;然后保持电阻箱阻值不变,断开k1,闭合k2,此时电流表示数为i2=0.80ma,记录电流强度值。

由此可得被测电阻的阻值为。

经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图(b)所示的实验电路,实验过程如下:

断开k1,闭合k2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为i;断开k2,闭合k1,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为记录此时电阻箱的阻值,其大小为r0。由此可测出rx

3某同学用以下器材测量电阻:

①安培计、②电阻箱、③单刀双掷电键(这种电键在掷刀a倒向b时ab接通,倒向c时ac接通)、④待测电阻、⑤电源、⑥限流电阻,如图所示。实验方法是利用单刀双掷电键分别将电阻箱和待测电阻接入电路,用电阻箱替代待测电阻的方法来测定电阻的阻值。

在图中完成电路的连接(其中有二条导线已连接好。)

本实验中电键应先接通的是含有填待测电阻或电阻箱)的电路。用电键变换电路,调节电阻箱时,应使两次测量的___大小相同,这时待测电阻的值可以从上读出。

伏安法的推广。

对一些特殊电阻,如电流表或电压表内阻的测量,电路设计也有其特殊性:一是要注意到其自身量程对电路的影响,二是要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能。

4:某电压表的内阻在20kω~50kω之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可供选用的器材:待测电压表v(量程3v)、电流表a1(量程200ua)、电流表a2(量程5ma)、电流表a3(量程0.

6a)、滑动变阻器r(最大值1kω、电源e(电动势4v),开关s。

1)所提供的电流表中,应选用。

2)为了减少误差,要求测量多组数据,试画出符合要求的电路图。

5.实验室内有一毫伏电压表(符号,量程为150mv,内阻约145ω),现要测量其内阻,实验室提供如下器材:

电动势为1.5v的干电池;电阻箱r(0~99.9ω);滑动变阻器r1(0~50ω);标准电流表(符号,量程15ma,内阻约500ω);开关k以及导线若干.

1)请设计一个尽可能精确地测出毫伏表内阻rmv的测量电路,并画出虚线框中.

2)直接读出的物理量是用文。

字和字母表示)

3)用这些物理量表示的毫伏表内阻表达式rmv用英文字母表示)

4)若测出毫伏表的内阻为150ω,要把它改装成量程为15ma的电流表,应在所提供的仪器中选用并将其调至后,与毫伏电压表___联.

6.(2008·江苏名校联考)(1)为了更准确地测出某电压表内阻的大小,该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。你认为其中较合理的是___填“甲”或“乙”)电路。其理由是。

2)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是___用上述所测各量表示电压表内阻,其表达式应为rv

7.从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表a1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。

1)试在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。

2)若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式为r1式中各符号的意义是。

8.从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表a1的内阻r1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。

1)画出电路图,标明利用器材的代号。

2)若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式r1式中各符号的意义是。

二、描绘小灯泡的伏安特性曲线。

9、某研究性学习小组为**小灯泡灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关的实验,以下是实验中可供选用的器材.

a.待测小灯泡(额定功率6w,额定电流0.5a)

b.电流表(量程0~0.6a,内阻0.1ω)

c.电压表(量程0~5v,内阻约5kω)

d.电压表(量程0~15v,内阻约15kω)

e.滑线变阻器(最大阻值50ω)

f.滑线变阻器(最大阻值1kω)

g.直流电源(电动势15v,内阻可忽略)

h.开关一个,导线若干。

实验中调节滑线变阻器,小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流.

1)请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图.并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母序号.

2)如图所示是该研究小组测得小灯泡的i—u关系图线.由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而填“增大”、“减小”或“不变”);当小灯泡两端所加电压为6v时,其灯丝电阻值约为保留两位有效数字)

三.测电源的电动势和内阻。

10.图1是利用两个电流表和测量干电池电动势e和内阻r的电路原理图。图中s为开关,r为滑动变阻器,固定电阻r1和内阻之和为10 000(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多),为理想电流表。

按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线。

在闭合开关s前,将滑动变阻器的滑动端c移动至___填“a端”、“**”或“b端”)。

闭合开关s,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表a1和a2的示数i1和i2。多次改变滑动端c的位置,得到的数据为。

在图3所示的坐标纸上以i1为纵坐标、i2为横坐标画出所对应的i1-i2曲线。

④利用所得曲线求得电源的电动势e=__v,内阻r=__保留两位小数)

⑤该电路中电源输出的短路电流im= a。

11. (江苏卷)13.(12分)现要按图①所示的电路测量一节旧干电池的电动势e(约1.5v)和内阻r(约20ω),可供选择的器材如下:

电流表a1、a2(量程0~500μa,内阻约为500ω)、滑动变阻器r(阻值0~100ω、额定电流1.0a),定值电阻r1(阻值约为100ω),电阻r2、r3(阻值0~999.9ω),开关、导线若干。

由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此,先将电流表改装(扩大量程),然后再按图①所示的电路进行测量。

1)测量电流表a2的内阻。

按图②电路测量a2的内阻,以下给出了实验中必要的操作:

a. 断开s1

b.闭合s1、s2

c.按图②连接线路,将滑动变阻器r的滑片调至最左端,r2调至最大。

d.调节r2,使a1的示数为i1,记录r2的值。

e.断开s2,闭合s3

f.调节滑动变阻器r,使a1、a2的指针偏转适中,记录a1的示数i1

请按合理的顺序排列实验步骤(填序号。

2)将电流表a2(较小量程)改装成电流表a(较大量程)

如果(1)中测出a2的内阻为468.0ω,现用r2将a2改装成量程为20ma的电流表a,应把r2调为 ω与a2并联,改装后电流表a的内阻ra为 ω。

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