高中物理人教版选修31高中物理电学实验重要知识点归纳

电学实验重要知识点归纳

学好物理要记住：最基本的知识、方法才是最重要的。 秘诀：“想” 1.关于实验要注意：

描图要时分析点的走势，确定直线或曲线；用直线或圆滑曲线连线，点不一定都在线上； 反比关系常画成一个量与另一个量倒数成正比 用多次测量求平均值的方法能减小偶然误差 2.测量仪器的读数方法

需要估读的仪器：在常用的测量仪器中，刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读。

根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法，一般：

最小分度是2的，（包括0.2、0.02等），采用1/2估读，如安培表0～0.6A档； 最小分度是5的，（包括0.5、0.05等），采用1/5估读，如安培表0～15V档；

最小分度是1的，（包括0.1、0.01等），采用1/10估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表0～3A档、电压表0～3V档等 不需要估读的测量仪器：游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读；欧姆表刻度不均匀，可以不估读或按半刻度估读。

3.游标卡尺的读数量游标卡尺的读数方法是：以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L1，再看游标尺上哪条刻度线与主尺上某刻度线对齐，由游标上读出毫米以下的小数L2，则总的读数为：L1+ L2。

螺旋测微器的读数:螺旋测微器的读数方法是：______________________________________ 试读出下列螺旋测微器的读数（工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测微目镜手轮的读数相同）

〖解析〗从左到右测微目镜手轮的读书分别为：0.861mm；3.471mm；7.320mm；11.472mm 按照有效数字规则读出下列电表的测量值。

⑴ ⑵ 1 2 0.2 0.4

5 10 1 2 3 0.6 0 0 0 15 0 3

接0~3V量程时读数为________V。 接0~3A量程时读数为_______A。 接0~15V量程时读数为_______V。 接0~0.6A量程时读数为______A。 〖解析〗⑴2.17；10.8；⑵0.80；0.16 4微安表改装成各种表：关健在于原理

首先要知：微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。 (1)改为V表：串联电阻分压原理

ugRg1

V

A

u-ugRR(u-ugug)R(n-1)Rg (n为量程的扩大倍数)

(2)改为A表：并联电阻分流原理

IgRg(I-Ig)RR5．电学实验仪器的选择：

IgI-IgRg1Rg (n为量程的扩大倍数) n-1⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。

⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器，注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。

考虑电表内阻的影响时，电压表和电流表在电路中， 既是电表，又是电阻。 已知内阻的电压表可当电流表使用；已知内阻的电流表可当电压表使用；已知电流的定值电阻可当电压表使用；已知电压的定值电阻可当电流表使用. 6．测量电路的选择

测量电路( 内、外接法 ) 记忆决调 “内”字里面有一个“大”字 类型 电路图 V A RR测与R真比较 条件 计算比较法 己知Rv、RA及Rx大致值时 RxRvRA R测=内 V A URUA=RX+RA > RX I适于测大电阻 Rx >RARv RxRARv R测=R外 RxRvUb

a c

滑动变阻器的分压、限流接法：

为了改变测量电路（待测电阻）两端的电压（或通过测量电路的电流），常使滑动变阻器与电源连接作为控制电路，滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式：如图（甲）为滑动变阻器的限流式接法，RX为待测电阻。它的接线方式是电源、滑动变阻器与待测电阻三者串联。对待测电阻供电电压

甲

2

乙

的最大调节范围是：

ERX~E(RX是待测电阻，R是滑动变阻器的总电阻，不计电源内

RRX阻)。如图（乙）是滑动变阻器的分压式接法。接线方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路，而被测电路与滑动变阻器的一部分电阻并联，该接法对待测电阻供电电压的调节范围是：0~E（不计电源内阻时）。

选取接法的原则：

①要求负载上电压或电流变化范围大，且从零开始连续可调，须用分压式接法。

②负载电阻Rx远大于滑动变阻器总电阻R时，须用分压式接法，此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。

③采用限流电路时，电路中的最小电流（电压）仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流（电压）时，应采用变阻器的分压式接法。

④负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不大，并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调，可用限流式接法。

⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法，因为限流电路结构简单，总功率较小。 描绘小电珠的伏安特性曲线

器材：电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A）灯座、单刀开关，导线若干 注意事项:

①因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。 ②小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的U-I曲线不是直线。 为了反映这一变化过程，

③灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。所以滑动变阻器必须选用调压接法。

在上面实物图中应该选用上面右面的那个图，

④开始时滑动触头应该位于最小分压端（使小灯泡两端的电压为零）。

⑤说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。 （若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。） ⑥若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表应选用0-0.6A量程；电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。 练习使用多用电表 [实验步骤]

1．机械调零，用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处，并将红、黑表笔分别接入“+”、“－”插孔。

2．选挡：选择开关置于欧姆表“×1”挡。

3．短接调零：在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处，若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零，应更换表内电池。 4．测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。

5．换一个待测电阻，重复以上2、3、4过程，选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定，可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”挡。

6．多用电表用完后，将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。

3

[注意事项]

1．每次换档必须重新电阻调零。

2． 选择合适的倍率档，使指针在中值电阻附近时误差较小。若指针偏角太大，应改换低挡位；若指针偏角太小，应改换高挡位。每次换挡后均要重新短接调零，读数时应将指针示数乘以挡位倍率。

3．测电阻时要把选择开关置于“” 档。

4．不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻。

5．测电阻前，必须把待测电阻同其它电路断开。 6．测完电阻，要拔出表笔，并把选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档。电表长期不用时应取出电池，以防电池漏电。 7.多用电表在使用前，应先观察指针是否指在电流表的零刻度，若有偏差，应进行机械调零。 8.欧姆表内的电池用旧了，用此欧姆表测得的电阻值比真实值偏大。

9.多用电表无论作电流表、电压表还是欧姆表使用，电流总是从正接线柱流入，从负接线柱流出 欧姆表中电流的方向是从黑表笔流出，经过待测电阻，从红表笔流入. 注意 二极管的单向导电性.电流从正极流入电阻较小，从正极流出时电阻较大。 测定电源的电动势和内阻，（用电流表和电压表测）

实验原理 如图所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组 、r值，最后分别算出它们的平均值。

A 此外，还可以用作图法来处理数据。即在坐标纸上以I为横坐标，U

R 为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U－I图象（如图2）所得直线跟纵V 轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。 S [实验器材]

待测电池，电压表（0－3V），电流表（0－0.6A），滑动变阻器（10Ω），电键，导线。 [实验步骤]

1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。 2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。

3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组I、U的值。

4．打开电键，整理好器材。

5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。 [注意事项]

1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。

2．干电池在大电流放电时，电动势 会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。

3．要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出 、r值再平均。

4．在画U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到U/V 部分的抵消，从而提高精确度。 3.0 5．干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动

2.0 4

1.0 o 0.2 0.4 0.6 I/A

势小很多，这时，在画U－I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。

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