高中物理知識點(diǎn):實(shí)驗(yàn):伏安法測電阻

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


伏安法測電阻:

實(shí)驗(yàn)原理:
歐姆定律。因此只要用電壓表測出電阻兩端的電壓,用安培表測出通過電流,用R=U/I即可得到阻值。
伏安法測電阻的兩種接法:
1、電流表外接法:在電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Rx時,使用(此時I0≈0);
2、電流表內(nèi)接法:在電流表的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Rx時,使用(此時V0≈0)。

3、當(dāng)待測電阻阻值與電壓表、電流表的阻值相差不多時,可根據(jù):RARV>Rx2時,采用電流表外接法;當(dāng)RARV<Rx2時,采用電流表內(nèi)接法來確定。(口決:“大內(nèi)小外”,即內(nèi)接法適合測大電阻結(jié)果偏大,外接法適合測小電阻測量結(jié)果偏小)
4、如果不知道Rx,RV,RA的阻值,可用試觸法,即通過不同的電表連接方式的電路,看電壓表電流變化情況。如果電流表變化明顯,說明電壓表內(nèi)阻對電路影響大,應(yīng)選用電流表內(nèi)接法同理,若電壓表變化明顯選用電流表外接法(簡記為電流內(nèi)接→電流表變化大;電壓外接→電壓表變化大)。
滑動變阻器的兩種接法:
1、限流電路是將電源和可變電阻串聯(lián),通過改變電阻的阻值,以達(dá)到改變電路的電流,但電流的改變是有一定范圍的。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省能量;一般在兩種控制電路都可以選擇的時候,優(yōu)先考慮限流電路。

2、分壓電路是將電源和可變電阻的總值串聯(lián)起來,再從可變電阻的兩個接線柱引出導(dǎo)線。如圖,其輸出電壓由ap之間的電阻決定,這樣其輸出電壓的范圍可以從零開始變化到接近于電源的電動勢。在下列三種情況下,一定要使用分壓電路:
①要求測量數(shù)值從零開始變化或在坐標(biāo)圖中畫出圖線。
②滑動變阻器的總值比待測電阻的阻值小得多。
③電流表和電壓表的量程比電路中的電壓和電流小。


相關(guān)高中物理知識點(diǎn):實(shí)驗(yàn):練習(xí)使用示波器

練習(xí)使用示波器:


實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?
1、了解示波器面板上各個旋鈕和開關(guān)的名稱和作用,練習(xí)使用示波器。
2、利用示波器觀察波形。
3、了解示波器的工作原理。
實(shí)驗(yàn)原理:
如圖所示,示波器的核心部件是示波管,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,管內(nèi)抽成真空。

實(shí)驗(yàn)器材:
示波器、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
實(shí)驗(yàn)步驟:
實(shí)驗(yàn)步驟參照下圖。

1、觀察熒光屏上的亮斑并進(jìn)行調(diào)節(jié)
①先把灰度調(diào)節(jié)旋鈕逆時針轉(zhuǎn)到底,豎直位移旋鈕和水平位移旋鈕旋到中間位置,衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于“1000”擋,掃描范圍旋鈕置于“外X”擋;
②打開電源開關(guān),等一兩分鐘(預(yù)熱)后,順時針旋轉(zhuǎn)灰度調(diào)節(jié)旋鈕,屏上即出現(xiàn)一個亮斑,調(diào)節(jié)該旋鈕,使亮斑的亮度適中;
③旋轉(zhuǎn)聚焦調(diào)節(jié)和輔助聚焦調(diào)節(jié)旋鈕,觀察亮斑的變化情況,并使亮斑最圓、最;
④旋轉(zhuǎn)垂直位移旋鈕,觀察亮斑上下移動的情況;旋轉(zhuǎn)水平位移旋鈕,觀察亮斑左右移動的情況。調(diào)節(jié)這兩個旋鈕,使亮斑位于熒光屏中心。
2、觀察掃描并進(jìn)行調(diào)節(jié)
①把X增益旋鈕順時針轉(zhuǎn)到處,掃描微調(diào)旋鈕逆時針轉(zhuǎn)到底,掃描范圍旋鈕置于“10”~“100”擋,可看到亮斑移動的情況;
②順時針旋轉(zhuǎn)掃描微調(diào)旋鈕,可看到亮斑移動加快,直至成為一條亮線;
③調(diào)節(jié)X增益旋鈕,可以看到亮線長度隨之改變。
3、觀察亮斑在豎直方向的偏移并進(jìn)行調(diào)節(jié)
①將掃描范圍旋鈕置于“外X”擋,交直流選擇開關(guān)撥到“DC”位置;
②按如圖所示連接電路;

③將滑動變阻器的滑片滑至適當(dāng)位置后閉合開關(guān),把衰減調(diào)節(jié)旋鈕逆時針依次轉(zhuǎn)到“100”、“10”和“1”擋,觀察亮斑向上偏移的情況;
④調(diào)節(jié)Y增益旋鈕,使亮斑偏移一段適當(dāng)?shù)木嚯x,再調(diào)節(jié)滑動變阻器,觀察亮斑偏移的距離隨輸入電壓變化的情況;
⑤調(diào)換電池的正負(fù)極,可以看到亮斑改為向下偏移。
4、觀察按正弦規(guī)律變化的電壓圖象
①將掃描范圍旋鈕置于“10”~“100”擋,衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于“”擋;
②調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕,使屏上出現(xiàn)完整且穩(wěn)定的正弦曲線;
③調(diào)節(jié)Y增益旋鈕(或者X增益旋鈕),觀察曲線形狀沿豎直(或水平)方向的變化情況;
④調(diào)節(jié)豎直(或水平)位移旋鈕,觀察曲線整體在豎直(或水平)方向上的移動情況。
5、關(guān)機(jī)
將灰度調(diào)節(jié)旋鈕逆時針轉(zhuǎn)到底,再斷開電源開關(guān)。
注意事項(xiàng):
1、示波器屬熱電子儀器,要避免頻繁開機(jī)、關(guān)機(jī),否則易損壞儀器。
2、屏上亮斑(或圖線)不能過亮,且不應(yīng)使光斑長時間停留在某點(diǎn),否則容易損傷熒光屏。
3、 “Y輸入”電壓不能太高,以免儀器損壞。




相關(guān)高中物理知識點(diǎn):實(shí)驗(yàn):測繪小燈泡的伏安特性曲線

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?
1、描繪小燈泡的伏安特性曲線。
2、理解并檢驗(yàn)燈絲電阻隨溫度升高而增大。
3、掌握儀器的選擇和電路連接。
實(shí)驗(yàn)原理:
1、根據(jù)部分電路歐姆定律,一純電阻R兩端電壓U與電流I總有U=I?R,若R為定值時,U—I圖線為一過原點(diǎn)的直線。小燈泡的燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大,其電阻也就隨溫度的升高而增大。而通過小燈泡燈絲的電流越大,燈絲的溫度也越高,故小燈泡的伏安特性曲線(U—I曲線)應(yīng)為曲線。
2、小燈泡(3.8V,0.3A)電阻很小,當(dāng)它與電流表(0.6A)串聯(lián)時,電流表的分壓影響很大,為了準(zhǔn)確測出小燈泡的伏安特性曲線,即U、I的值,電流表應(yīng)采用外接法,為使小燈泡上的電壓能從0開始連續(xù)變化,滑動變阻器應(yīng)采用分壓式連接。
3、實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,改變滑動變阻器的滑片的位置,從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值, 在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo),U為縱坐標(biāo),用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象。

實(shí)驗(yàn)器材:
小燈泡(3.8V,0.3A),電壓表(0-3V-15V),電流表(0-0.6A-3A),滑動變阻器(20Ω),學(xué)生低壓直流電源,電鍵,導(dǎo)線若干,坐標(biāo)紙、鉛筆。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1、如圖所示連結(jié)電路安培表外接,滑線變阻器接成分壓式。電流表采用0.6A量程,電壓表先用0~3V的量程,當(dāng)電壓超過3V時采用15V量程。
2、把變阻器的滑動片移動到一端使小燈泡兩端電壓為零
3、移動滑動變阻觸頭位置,測出15組不同的電壓值u和電流值I,并將測量數(shù)據(jù)填入表格。
4、在坐標(biāo)紙上以u為橫軸,以I為縱軸,建立坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn)。(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中,以所描圖線充分占據(jù)整個坐標(biāo)紙為宜。)將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來,就得小燈泡的伏安特性曲線。
4、拆除電路、整理儀器。
注意事項(xiàng):
1、實(shí)驗(yàn)過程中,電壓表量程要變更:U<3V時采用0—3V量程,當(dāng)U>3V時采用0—15V量程。
2、讀數(shù)時,視線要與刻度盤垂直,力求讀數(shù)準(zhǔn)確。
3、實(shí)驗(yàn)中在圖線拐彎處要盡量多測幾組數(shù)據(jù)(U/I值發(fā)生明顯變化處,即曲線拐彎處。此時小燈泡開始發(fā)紅,也可以先由測繪出的U—I圖線,電壓為多大時發(fā)生拐彎,然后再在這一范圍加測幾組數(shù)據(jù))。
4、在電壓接近燈泡額定電壓值時,一定要慢慢移動滑動觸頭。當(dāng)電壓指在額定電壓處時,測出電流電壓值后,要馬上斷開電鍵。
5、畫u—I曲線時不要畫成折線,而應(yīng)畫成平滑的曲線,對誤差較大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍棄。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理:



相關(guān)高中物理知識點(diǎn):實(shí)驗(yàn):探究影響導(dǎo)體電阻的因素

1、實(shí)驗(yàn)一
通過實(shí)驗(yàn)在長度、橫截面積、材料三個因素中,保持兩個因素不變,比較第三個因素的影響;然后研究另外兩個因素的影響。
如圖,a 、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體。在長度、橫截面積、材料三個因素方面;b、c、d跟a相比,分別只有一個因素不同;b與a長度不同;c與a橫截面積不同;d與a材料不同。

圖中四段導(dǎo)體是串聯(lián)的,每段導(dǎo)體兩端的電壓與它們的電阻成正比,因此,用電壓表分別測量a、b、c、d兩端的電壓,就能知道它們的電阻之比。
比較a、b的電阻之比與它們的長度之比;比較a、c的電阻之比與它們的橫截面積之比;比較a、d的電阻是否相等。這樣就可以得出長度、橫截面積、材料這三個因素與電阻的關(guān)系。改變滑動變阻器滑片的位置,可以獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以得到更可靠的結(jié)論。
這個實(shí)驗(yàn)得到的是電阻與導(dǎo)線長度、橫截面積的比例關(guān)系,實(shí)驗(yàn)中不必測量電阻大小的數(shù)值。
2、實(shí)驗(yàn)二:探究導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系
選擇至少兩種不同材料的導(dǎo)體(例如鎳鉻合金絲和康銅絲),測出它們的長度、橫截面積和電阻,利用實(shí)驗(yàn)一的等式結(jié)論分別計(jì)算出等式中的比例系數(shù)。
這個比例系數(shù)叫做電阻率。

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