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1、高考物理大二輪專題復習 知識回扣清單 倒數(shù)第1天 物理實驗(二)
1.多用電表
(1)正確使用
①電流的流向:由于使用多用電表時不管測量項目是什么,電流都要從電表的“+”插孔(紅表筆)流入,從“-”插孔(黑表筆)流出,所以使用歐姆擋時,多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆,負極接的是紅表筆.
②要區(qū)分開“機械零點”與“歐姆零點”:“機械零點”在表盤刻度左側(cè)“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲;“歐姆零點”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置,調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕.
③選倍率:測量前應根據(jù)估計阻值選用適當?shù)膿跷唬捎跉W姆擋刻度的非線性,使用歐姆擋測電阻時,表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都
2、有較大誤差,通常只使用表盤中間一段刻度范圍(R中~4R中)為測量的有效范圍,譬如,J0411型多用電表歐姆擋的R中=15 Ω,當待測電阻約為2 kΩ時,則應選用×100 擋.
(2)注意問題
①在使用前,應觀察指針是否指向電流表的零刻度線,若有偏差,應用螺絲刀調(diào)節(jié)多用電表中間的定位螺絲,使指針指在電流表的零刻度;
②測電阻時,待測電阻須與其他元件和電源斷開,不能用手接觸表筆的金屬桿;
③合理選擇歐姆擋的量程,測量時使指針盡量指在表盤中央位置附近;
④換用歐姆擋的另一量程時,一定要重新進行歐姆調(diào)零,才能進行測量;
⑤讀數(shù)時,應將表針示數(shù)乘以選擇開關所指的倍率;
⑥測量完畢時,要把表
3、筆從測試孔中拔出,選擇開關應置于交流電壓最高擋或“OFF”擋,若長時間不用時,還應把電池取出.
2.測定金屬的電阻率
(1)實驗原理
用毫米刻度尺測一段金屬絲的長度l,用螺旋測微器測導線的直徑d,用伏安法測導線的電阻R,根據(jù)電阻定律R=ρ可求金屬絲的電阻率ρ=R.
(2)電流表的內(nèi)、外接法
在伏安法測電阻的實驗中,若>,選用電流表外接電路;若<,選用電流表內(nèi)接電路.
(3)控制電路的選擇
如果滑動變阻器的額定電流夠用,在下列三種情況下必須采用分壓式接法(如圖1所示).
圖1
①用電器的電壓或電流要求從零開始連續(xù)可調(diào).
②要求用電器的電壓或電流變化范圍大,但滑動變阻器的阻
4、值小.
③采用限流接法
圖2
時控制不住,電表總超量程,用電器總超額定值.
在安全(I滑額夠大,儀表不超量程,用電器上的電流、電壓不超額定值,電源不過載)、有效(調(diào)節(jié)范圍夠用)的前提下,若Rx
5、滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置;
④在用伏安法測電阻時,通過待測金屬絲的電流I的值不宜過大,通電時間不宜過長,以免金屬絲的溫度過高,造成其電阻率在實驗過程中增大;
⑤求Rx的平均值可用兩種方法:第一種是算出各次的測量值,再取平均值;第二種是用U-I圖線的斜率來求出.若采用圖象法,在描點時要盡量使點間的距離拉大一些,連線時要讓各點均勻分布在直線兩側(cè),個別明顯偏離直線較遠的點不予考慮.
3.描繪小燈泡的伏安特性曲線
(1)實驗原理
①恒定電阻的伏安特性曲線是直線,而小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,故其伏安特性曲線為曲線.
②用電流表測出流過小燈泡的電流,用電壓表測出小燈泡
6、兩端的電壓,測出多組(U、I)值后,在U-I坐標系中描出對應點,用一條平滑的曲線將這些點連接起來.就得到小燈泡的伏安特性曲線.
圖3
(2)電路設計(如圖3所示).
①實驗中,小燈泡兩端的電壓要求從零開始變化,滑動變阻器應采用分壓式接法.
②實驗中,被測小燈泡電阻一般很小(幾歐或十幾歐),電路采用電流表外接法.
(3)注意事項
①本實驗需作出I-U圖線,要求測出一組包括零在內(nèi)的電壓值、電流值,因此滑動變阻器要采用分壓式接法;
②因被測小燈泡電阻較小,因此實驗電路必須采用電流表外接法;
③開關閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使小燈泡的電壓逐漸增大,可在電壓表讀數(shù)每增加一個定
7、值時,讀取一次電流值;調(diào)節(jié)滑片時應注意電壓表的示數(shù)不能超過小燈泡的額定電壓;
④在坐標紙上建立坐標系,橫、縱坐標所取的分度比例應該適當,盡量使測量數(shù)據(jù)畫出的圖線占滿坐標紙.連線一定要用平滑的曲線,而不能畫成折線.
4.測定電池的電動勢和內(nèi)阻
(1)由閉合電路歐姆定律:E=U+Ir,只要測出兩組U、I值,就可以列方程組求出E和r.
由于電源的內(nèi)阻一般很小,為減小測量誤差,常采用圖4甲所示的電路,而不用圖乙所示電路.
圖4
(2)儀器及電路的選擇
①電壓表量程:根據(jù)測量電源的電動勢的值選取,如測兩節(jié)干電池,電壓表應選0~3 V量程.
②電流表量程,因要求流過電源的電流不宜過
8、大,一般選0~0.6 A量程.
③滑動變阻器的選?。鹤柚狄话銥?0~20 Ω.
(3)數(shù)據(jù)處理
圖5
改變R的值,測出多組U、I值,作出U-I圖線,如圖5所示,圖線與U軸交點的縱坐標即為電源電動勢,圖線斜率的絕對值即為電源內(nèi)阻.
由于電源的內(nèi)阻很小,既使電流有較大的變化,路端電壓變化也很小,為充分利用圖象空間,電壓軸數(shù)據(jù)常從某一不為零的數(shù)開始,但U-I圖象在U軸上的截距和圖線斜率的意義不變.
(4)注意事項
①為了使電源的路端電壓變化明顯,電源的電阻宜大一些;
②電源在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴重,電動勢E會明顯下降,內(nèi)阻r會明顯增大,故長時間放電電流不宜超過0.3 A,短時間放電電流不宜超過0.5 A,因此實驗中不要將I調(diào)得過大,讀電表時要快,每次讀完后應立即斷電;
③測出不少于6組I、U數(shù)據(jù),且變化范圍要大,用方程組求解,分別求出E、r值再求平均值;
④畫出U-I圖象,要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè),個別偏離直線太遠的點可不予考慮;
⑤計算內(nèi)阻要在直線上任取兩個相距較遠的點,用r=算出電源的內(nèi)阻r.