高中物理电学实验

高中物理电学实验（读数选择应用）内容读数选择应用高中物理实验仪器的考查重点电表的改装描绘小灯泡的伏安特性曲线测定金属的电阻测量电源的电动势和内阻高中物理电学实验主线：测电阻分类：测定值电阻测电表电阻测灯泡电阻测电源内阻滑动变阻器的接法基本仪器的读数电表的选择与接法《普通高等学校招生全国统一考试——考试大纲》P14—表3单位制及实验要求主题要求实验刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器，弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、温度计（选修3-3）等。(共13个）会正确使用的仪器主要有：高考动态：仪器的使用是实验考核的基础内容。无论是实验设计，还是原理分析，往往都涉及基本仪器的使用，所以一些基本仪器的原理、使用方法、注意事项和读数等，在近几年的高考试题中不断出现，长度和电学量的测量及相关仪器的使用是出题最频繁的知识点。需要读数仪器分类尺表刻度尺（毫米刻度尺）游标卡尺螺旋测微器（千分尺）秒表电流表电压表多用电表电阻箱其它不要估读弹簧秤天平温度计注意：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、温度计等读数时都需要估读。因为最终的读数要以有效数字的形式给出，而有效数字的最后一位数字为估计数字，应和误差所在位置一致，在实际操作中，究竟估读到哪一位数字，应由测量仪器的精度（即最小分度值）和实验误差要求两个因素共同决定。需读数仪器分类尺表刻度尺（毫米刻度尺）游标卡尺螺旋测微器（千分尺）秒表电流表电压表多用电表电阻箱其它不要估读弹簧秤天平温度计一、长度测量工具的读数1、米尺（刻度尺）的读数1、注意点：以毫米为单位读到小数点后1位，如果出现以米或者厘米为单位的读数，先以毫米为单位读一次，然后换算（移小数点）。2、主要读纸带，单摆摆长。一、长度测量工具的读数1、米尺（刻度尺）的读数ab=cmbc=cmcd=cmab=cmac=cmad=cma点读数mmb点读数mmc点读数mmd点读数mm0.821.893.290.821.401.70一、长度测量工具的读数2、游标卡尺的读数一、长度测量工具的读数3、螺旋测微器（千分尺）的读数一、长度测量工具的读数注意：螺旋测微器精度为0.01mm，要估读，以毫米为单位读到小数点后三位，如果出现以米或者厘米为单位的读数，先以毫米为单位读一次，然后换算（移小数点）。公式：读数=固定刻度+可动刻度×精度一、长度测量工具的读数3、螺旋测微器（千分尺）的读数【读数公式】测量值=固定刻度示数+固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的位置的示数×0.01mm【经验之谈】1）看半刻度是否漏出，固定刻度上的刻度值是以mm为单位；2）可动刻度要估读,小数点后应保留三位有效数字。50202515测量值=6.5＋＝6.703mm20.3×0.01mm（6.702mm～6.704mm均正确）一、长度测量工具的读数读数练习2.mmmm一、长度测量工具的读数3.4.mmmm1.秒表注意：机械秒表的长针是秒针，转一周是30s因为机械表采用的齿轮传动,指针不可能停留在两小格之间；所以不能估读出比0.1s更短的时间。位于秒表上部中间的小圆圈里面的短针是分针，短针走一周是15min，每小格为30s。以秒为单位读到小数点后一位。公式：t=短针读数（t1）+长针读数（t2）。二、秒表的读数★读数方法：(1)先看量程大小(2)再看最小分格(3)后看指针位置三、电表的读数1、电流表的读数三、电表的读数2、电压表的读数★读数方法：(1)先看量程大小(2)再看最小分格(3)后看指针位置电流表和电压表的读数★读数规则：一般估读到电表最小分格的1/2以下。(1)如果最小分格为0.1A、0.01A等，要向下估读一位。如1.05A、1.005A等(2)如果最小分格为0.5A、0.02A等，读在所在位不估读。如1.4A、1.02A等(3)电阻箱不估读----指针指到固定值。三、电表的读数例：如图是电压表的刻度盘。若当时使用的是该表的0-3V量程，那么电压表读数为多少？若当时使用的是该表的0-15V量程，那么电压表度数又为多少？若当时使用的是该表的0-0.6A量程，那么电流表度数又为多少？0.6012A00.20.40123V051015最小格0.1V，需估读，为1.25V或2.50V最小格0.5V,不估读,为6.3V或12.5V最小格0.02V,不估读,为0.25V或0.50V三、电表的读数电流表和电压表的读数练习三、电表的读数3、万用表三、电表的读数3、万用表四、电阻箱的读数五、滑动变阻器比较项目限流式接法分压式接法电路电压调节的范围电流调节的范围电能损耗电路连接控制电路（滑动变阻器的接法）的选择EIR电源负担轻E（IR+Iap）电源负担重简便复杂调节电路选择----变阻器分压、限流接法★选择规则——限流接法(1)电阻上电压读数范围较小。(2)选用总阻与被测电阻阻值相近的变阻器。★两种接法均适用时，选用限流接法。★选择规则——分压接法(1)电阻上电压读数范围大----在0~U之间。(2)选用总阻比被测电阻阻值小得多的变阻器。●要求电压从零开始读数，或要求读数范围尽量大●所提供的实验仪器，电表量程不够。●变阻器总阻远小于被测电阻或与之串联电阻阻值六、滑动变阻器的选择与连接比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差来源测量结果适用条件R测＝U/I＞Rx偏大R测＝U/I＜Rx偏小电流表的分压电压表的分流电流表内外接法的选择与连接2、选择伏特表方法---与电源电动势比较安全且指针偏角至少过1/3量程总结---设计电路方法1、选择变阻器接法---与待测电阻相差小：限流接法比待测电阻小得多：分压接法3、选择安培表方法---估算电路中最大电流安全且指针偏角至少过1/3量程4、选择安培表接法---RX＞√RARV或RXRA时，安培表内接RX＜√RARV或RXRV时，安培表外接七、电表的选择与连接①找出唯一性的器材；②草画电路图（暂不把电表接入）；③估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值）；④考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上。实验器材选择的一般步骤要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：直流电源U(E=15V,额定电流I＝1A)电流表A1(量程0～100μA，内阻RA=2kΩ）电流表A2(量程0～500μA，内阻RA=0.3kΩ）电压表V1(量程0～10V，内阻RV=100KΩ)电压表V2(量程0～50V，内阻RV=500KΩ)变阻器R（量程0～1KΩ，额定功率1W）电键K和导线（符合实验要求）为使测量尽可能准确，则（1）测量电路应选择接法。(内、外接法)（2）变阻器应选择接法。(限流、分压)（3）电流表应选用，伏特表应选用.（4）画出电路图，并连接实物图。典例透析第一步----选择变阻器接法直流电源U(E=15V,额定电流I＝1A)电流表A1(量程0～100μA，内阻RA=2kΩ）电流表A2(量程0～500μA，内阻RA=0.3kΩ）变阻器R（量程0～1KΩ，额定功率1W）因RXR，限流电路不能有效控制电路，电流变化小,因此，选用变阻器分压接法。方法：限流接法相距近，分压接法相距远要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：直流电源U(E=15V,额定电流I＝1A)电压表V1(量程0～10V，内阻RV=100KΩ)电压表V2(量程0～50V，内阻RV=500KΩ)(1)V1、V2量程与电源比较E比较，确定选V2,但读数范围小于1/2量程----读数范围小,误差大,不选。方法—保证表的安全。--读数范围尽可能大于1/2量程。(2)V1量程与电源比较E比较，小于E,但变阻器采用了分压接法,可以控制V1示数不超过表的量程。要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：第二步----选择伏特表直流电源U(E=15V,额定电流I＝1A)电流表A1(量程0～100μA，内阻RA=2kΩ）电流表A2(量程0～500μA，内阻RA=0.3kΩ）电压表V1(量程0～10V，内阻RV=100KΩ)最大电流Imax=10/RX=400μA，超过A1表的量程，故选电流表A2。方法:估算最大电流或最小电流不超过表的量程第三步----选择安培表要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：电流表A2(量程0～500μA，内阻RA=0.3kΩ）电压表V1(量程0～10V，内阻RV=100KΩ)方法：(1)当RX＞＞RA或RX＞√RARV时，选择安培表内接(2)当RX＜＜RV或RX＜√RARV时，选择安培表外接经比较RX＞√RARV，则选用安培表内接。第四步----选择内、外接法要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：变阻器R分压接法电压表选V1表电流表A2内接法画电路图的方法:1、先画主电路2、再连辅电路3、后连电压表4、代号不忘标A2RXRUKV1第五步----综合画电路图连实物电路图的方法V1RXA2RUKV-A-1、先正后负2、先串后并3、电压表最后第六步----画实物图测试例题二---安阻法从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测定一电流表的精确值。直流电源E(开路电压约为10V,内阻不计)待测电流表A(量程50mA，内阻约为20Ω）电阻箱Ra(量程0.1～999.9Ω，实验中电路中电流不超过其额定电流)变阻器Rb(总阻约100Ω，最大电流为1A)电键S和导线若干(1)画出电路图，并标出代号。(2)写出计算电流表内阻的最后公式，并说明式中各量的物理意义。本课件的制作主要是教学所需，课件所涉及内容理应到实验室指导学生完成实验操作，但由于实验器材匮乏，只能用课件给学生形象直观的展示。本课件主要整合了众多一线优秀教师制作的课件，在此对这些教师表示感谢！制作说明谢谢指导！恳请提出宝贵意见，谢谢！