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1、倒數(shù)第1天 物理實驗 (二)必記熱點知識 1.多用電表多用電表(1)正確使用正確使用電流的流向：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，電流都要從電表的電流都要從電表的“”插孔插孔(紅表筆紅表筆)流入，從流入，從“”插孔插孔(黑表筆黑表筆)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，負極接的是紅表筆接的是黑表筆，負極接的是紅表筆.要區(qū)分開要區(qū)分開“機械零點機械零點”與與“歐姆零點歐姆零點”：“機械零點機械零點”在在表盤刻度左側(cè)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；位置
2、，調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；“歐姆零點歐姆零點”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，調(diào)整的位置，調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕是歐姆擋的調(diào)零旋鈕.選倍率：測量前應(yīng)根據(jù)估計阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷贿x倍率：測量前應(yīng)根據(jù)估計阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷?由于歐由于歐姆擋刻度的非線性，使用歐姆擋測電阻時，表頭指針偏轉(zhuǎn)姆擋刻度的非線性，使用歐姆擋測電阻時，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都有較大誤差，通常只使用表盤中間一段刻度過大或過小都有較大誤差，通常只使用表盤中間一段刻度范圍范圍( R中中4R中中)為測量的有效范圍，譬如，為測量的有效范圍，譬如，J0411型多用電型多用電表歐姆擋的表歐姆擋的R中中15
3、 ，當(dāng)待測電阻約為，當(dāng)待測電阻約為2 k時，則應(yīng)選用時，則應(yīng)選用100 擋擋.(2)注意問題注意問題在使用前，應(yīng)觀察指針是否指向電流表的零刻度線，若有在使用前，應(yīng)觀察指針是否指向電流表的零刻度線，若有偏差，應(yīng)用螺絲刀調(diào)節(jié)多用電表中間的定位螺絲，使指針指偏差，應(yīng)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；在電流表的零刻度；測電阻時，待測電阻須與其他元件和電源斷開，不能用手測電阻時，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；接觸表筆的金屬桿；合理選擇歐姆擋的量程，測量時使指針盡量指在表盤中央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；位置附近；換用
4、歐姆擋的另一量程時，一定要重新進行歐姆調(diào)零，才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；能進行測量；讀數(shù)時，應(yīng)將表針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍率；讀數(shù)時，應(yīng)將表針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍率；測量完畢時，要把表筆從測試孔中拔出，選擇開關(guān)應(yīng)置于測量完畢時，要把表筆從測試孔中拔出，選擇開關(guān)應(yīng)置于交流電壓最高擋或交流電壓最高擋或“OFF”擋，若長時間不用時，還應(yīng)把電擋，若長時間不用時，還應(yīng)把電池取出池取出.2.測定金屬的電阻率測定金屬的電阻率(1)實驗原理實驗原理用毫米刻度尺測一段金屬絲的長度用毫米刻度尺測一段金屬絲的長度l，用螺旋測微器測導(dǎo)線的，用螺旋測微器測導(dǎo)線的直徑直徑d，用伏
5、安法測導(dǎo)線的電阻，用伏安法測導(dǎo)線的電阻R，根據(jù)電阻定律，根據(jù)電阻定律 可求可求金屬絲的電阻率金屬絲的電阻率(2)電流表的內(nèi)、外接法電流表的內(nèi)、外接法在伏安法測電阻的實驗中，若在伏安法測電阻的實驗中，若 選用電流表外接電路；選用電流表外接電路；若若 選用電流表內(nèi)接電路選用電流表內(nèi)接電路.(3)控制電路的選擇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用分壓式接法(如圖如圖1所示所示).圖圖1用電器的電壓或電流要求從零開始連續(xù)可調(diào)用電器的電壓或電流要求從零開始連續(xù)可調(diào).要求用電器的電壓或電流變化范圍大，但滑動變阻
6、器的要求用電器的電壓或電流變化范圍大，但滑動變阻器的阻值小阻值小.采用限流接法時控制不住，電表總超量程，用電器總超采用限流接法時控制不住，電表總超量程，用電器總超額定值額定值.在安全在安全(I滑額滑額夠大，儀表不超量程，用電器上的電流、電壓不夠大，儀表不超量程，用電器上的電流、電壓不超額定值，電源不過載超額定值，電源不過載)、有效、有效(調(diào)節(jié)范圍夠用調(diào)節(jié)范圍夠用)的前提下，若的前提下，若RxR0，原則上兩種電路均可采用，但考慮省電、電路結(jié)構(gòu)，原則上兩種電路均可采用，但考慮省電、電路結(jié)構(gòu)簡單，可優(yōu)先采用限流接法簡單，可優(yōu)先采用限流接法(如圖如圖2所示所示)；而若；而若RxR0，則只，則只能采用分
7、壓電路能采用分壓電路.圖圖2(4)注意事項注意事項本實驗中待測金屬絲的電阻值較小，為了減小實驗的系統(tǒng)本實驗中待測金屬絲的電阻值較小，為了減小實驗的系統(tǒng)誤差，必須采用電流表外接法；誤差，必須采用電流表外接法；實驗連線時，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、實驗連線時，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、電流表、待測金屬絲、滑動變阻器連成主線路，然后再把電電流表、待測金屬絲、滑動變阻器連成主線路，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬絲的兩端；壓表并聯(lián)在待測金屬絲的兩端；閉合開關(guān)之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻閉合開關(guān)之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置；值最大的位置；在
8、用伏安法測電阻時，通過待測金屬絲的電流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；阻率在實驗過程中增大；求求Rx的平均值可用兩種方法：第一種是算出各次的測量值，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；第二種是用再取平均值；第二種是用UI圖線的斜率來求出圖線的斜率來求出.若采用圖象若采用圖象法，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
9、的點不予考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慮.3.描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線(1)實驗原理實驗原理恒定電阻的伏安特性曲線是直線，而小燈泡燈絲的電阻隨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溫度的升高而增大，故其伏安特性曲線為曲線.用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組端的電壓，測出多組(U、I)值后，在值后，在UI坐標(biāo)系中描出對應(yīng)點，坐標(biāo)系中描出對應(yīng)點，用一條平滑的曲線將這些點連接起來用一條平滑的曲線將這些點連接起來.就得
10、到小燈泡的伏安特就得到小燈泡的伏安特性曲線性曲線.(2)電路設(shè)計電路設(shè)計(如圖如圖3所示所示).實驗中，小燈泡兩端的電壓要求從零開始變化，滑動變阻實驗中，小燈泡兩端的電壓要求從零開始變化，滑動變阻滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法.實驗中，被測小燈泡電阻一般很小實驗中，被測小燈泡電阻一般很小(幾歐或十幾幾歐或十幾歐歐)，電路采用電流表外接法，電路采用電流表外接法.(3)注意事項注意事項本實驗需作出本實驗需作出IU圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電壓圖線，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；值、電流值，因此滑動變阻器要采用分壓式接法；圖圖3因被
11、測小燈泡電阻較小，因此實驗電路必須采用電流表外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；接法；開關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使小燈泡的電開關(guān)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)每增加一個定值時，讀取一次壓逐漸增大，可在電壓表讀數(shù)每增加一個定值時，讀取一次電流值；調(diào)節(jié)滑片時應(yīng)注意電壓表的示數(shù)不能超過小燈泡的電流值；調(diào)節(jié)滑片時應(yīng)注意電壓表的示數(shù)不能超過小燈泡的額定電壓；額定電壓；在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，橫、縱坐標(biāo)所取的分度比例應(yīng)該在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，橫、縱坐標(biāo)所取的分度比例應(yīng)該適當(dāng)，盡量使測量數(shù)據(jù)畫出的圖線占滿坐標(biāo)紙適當(dāng)，盡量使測量數(shù)據(jù)畫出
12、的圖線占滿坐標(biāo)紙.連線一定要用連線一定要用平滑的曲線，而不能畫成折線平滑的曲線，而不能畫成折線.4.測定電池的電動勢和內(nèi)阻測定電池的電動勢和內(nèi)阻(1)由閉合電路歐姆定律：由閉合電路歐姆定律：EUIr，只要測出兩組，只要測出兩組U、I值，值，就可以列方程組求出就可以列方程組求出E和和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甲所甲所示的電路，而不用圖乙所示電路示的電路，而不用圖乙所示電路.圖圖4(2)儀器及電路的選擇儀器及電路的選擇電壓表量程：根據(jù)測量電源的電動勢的值選取，如測兩節(jié)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
13、，電壓表應(yīng)選干電池，電壓表應(yīng)選03 V量程量程.電流表量程，因要求流過電源的電流不宜過大，一般選電流表量程，因要求流過電源的電流不宜過大，一般選00.6 A量程量程.滑動變阻器的選?。鹤柚狄话銥榛瑒幼冏杵鞯倪x?。鹤柚狄话銥?020 .(3)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理改變改變R的值，測出多組的值，測出多組U、I值，作出值，作出UI圖圖線，如圖線，如圖5所示，圖線與所示，圖線與U軸交點的縱坐標(biāo)軸交點的縱坐標(biāo)即為電源電動勢，圖線斜率的絕對值即為電即為電源電動勢，圖線斜率的絕對值即為電源內(nèi)阻源內(nèi)阻.由于電源的內(nèi)阻很小，即使電流有較大的變化，路端電壓變由于電源的內(nèi)阻很小，即使電流有較大的變化，路端電壓變化也很小，
14、為充分利用圖象空間，電壓軸數(shù)據(jù)常從某一不為化也很小，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，但零的數(shù)開始，但UI圖象在圖象在U軸上的截距和圖線斜率的意義不軸上的截距和圖線斜率的意義不變變.圖圖5(4)注意事項注意事項為了使電源的路端電壓變化明顯，電源的電阻宜大一些；為了使電源的路端電壓變化明顯，電源的電阻宜大一些；電源在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動勢電源在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動勢E會明顯下會明顯下降，內(nèi)阻降，內(nèi)阻r會明顯增大，故長時間放電電流不宜超過會明顯增大，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短時間放電電流不宜超過0.5 A，因此實驗中不要將，因此實驗中不要將I調(diào)得過調(diào)得過大，讀電表時要快，每次讀完后應(yīng)立即斷電；大，讀電表時要快，每次讀完后應(yīng)立即斷電；測出不少于測出不少于6組組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大，用方程組求數(shù)據(jù)，且變化范圍要大，用方程組求解，分別求出解，分別求出E、r值再求平均值；值再求平均值；畫出畫出UI圖象，要使較多的點落在這條直線上或使各點均圖象，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；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；計算內(nèi)阻要在直線上任取兩個相距較遠的點，用計算內(nèi)阻要在直線上任取兩個相距較遠的點，用r 算算出電源的內(nèi)阻出電源的內(nèi)阻r.
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