高中物理一轮复习-电学实验专题课程

  • 名称:高中物理一轮复习-电学实验
  • 分类:高考专题  
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  • 时间:2024/11/3 21:41:09

高中物理一轮复习的电学实验专题课程通常包括以下重要内容:

基本仪器的使用:

多用电表:

了解多用电表的功能,能够测量电压、电流、电阻等物理量。掌握欧姆档的调零方法,明确不同倍率下的测量范围和精度。

学会用多用电表测量电阻、判断二极管的正负极等,理解多用电表测量电阻的原理,即闭合电路的欧姆定律。例如,在测量电阻时,需要先将红黑表笔短接,调节调零旋钮使指针指在欧姆零刻度处;测量二极管时,根据欧姆表的示数变化来判断二极管的正负极,当正向连接时电阻较小,反向连接时电阻很大。

电流表和电压表:

熟悉电流表和电压表的量程、分度值,掌握正确的读数方法。知道电流表要串联在电路中,电压表要并联在电路中,并且要注意正负极的连接。

了解电流表和电压表的内阻对测量结果的影响,掌握电流表内接法和外接法的适用条件。对于大电阻,采用电流表内接法可以减小测量误差;对于小电阻,采用电流表外接法更为准确。

实验原理与方法:

伏安法测电阻:

理解伏安法测电阻的原理,即通过测量待测电阻两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律  计算出电阻值。

掌握实验电路的设计,包括电流表的内接和外接、滑动变阻器的限流接法和分压接法。例如,当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时,采用分压接法可以使电压调节范围更大,测量结果更准确;当实验要求电压或电流从零开始调节时,必须采用分压接法。

半偏法测电阻:

限流式半偏法:闭合电路的欧姆定律是该方法的原理基础。实验中,先让电流达到满偏,然后并联一个电阻箱,使电流表半偏,此时电阻箱的阻值近似等于待测电流表的内阻。但这种方法存在误差,因为并联电阻箱后总电阻变小,导致干路电流变大,所以测量值偏小。为减小误差,滑动变阻器要选大的,电源电动势也要尽量大一些。

分压式半偏法:依据同样是闭合电路的欧姆定律。让电压表先达到满偏,再串联一个电阻箱,使电压表半偏,此时电阻箱的阻值近似等于待测电压表的内阻。该方法的误差源于串联电阻箱后总电阻变大,分压变大,所以测量值偏大。为减小误差,滑动变阻器要选小的,电源电动势选择与电压表量程接近的即可。

测量电源的电动势和内阻:

实验原理:通常采用伏安法测量电源的电动势和内阻,根据闭合电路欧姆定律 ,通过改变外电路的电阻,测量多组电压和电流值,然后利用图像法或计算法求出电动势和内阻。

数据处理:

图像法:以电压  为纵坐标,电流  为横坐标,根据测量数据绘制  图像。图像与纵轴的交点表示电源的电动势,图像的斜率的绝对值表示电源的内阻。

计算法:利用多组测量数据,根据公式 ,通过联立方程组求解电动势和内阻,但这种方法误差较大,一般较少使用。

描绘小灯泡的伏安特性曲线:

实验目的:了解小灯泡的伏安特性,即小灯泡的电流与电压之间的关系。通过实验绘制出小灯泡的伏安特性曲线,分析曲线的变化趋势和特点。

实验步骤:按照实验电路图连接电路,调节滑动变阻器,改变小灯泡两端的电压,记录多组电压和电流值。注意,电压的取值范围要涵盖小灯泡的正常工作电压以及从低到高的不同电压值。

结果分析:根据绘制的伏安特性曲线,分析小灯泡的电阻随电压的变化情况。一般来说,小灯泡的电阻会随着电压的升高而增大,这是因为灯丝的温度升高,导致电阻增大。

电流表和电压表的改装:

电流表的改装:将小量程的电流表改装成大量程的电流表,需要并联一个分流电阻。根据并联电路的特点,分流电阻能够分担一部分电流,从而使电流表的量程扩大。

电压表的改装:将小量程的电压表改装成大量程的电压表,需要串联一个分压电阻。根据串联电路的特点,分压电阻能够分担一部分电压,从而使电压表的量程扩大。