恒定電流實(shí)驗(yàn)總結(jié).doc

實(shí)驗(yàn) 測(cè)定金屬的電阻率一、螺旋測(cè)微器1.構(gòu)造如圖所示是常用的螺旋測(cè)微器，它的測(cè)砧A和固定刻度G固定在框架F上，旋鈕K、微調(diào)旋鈕K和可動(dòng)刻度H，測(cè)微螺桿P連在一起，通過精密螺紋套在G上.2.原理精密螺紋的螺距是0.5mm，即K每旋轉(zhuǎn)一周，P前進(jìn)或后退0.5mm，可動(dòng)刻度分成50等份，每一等份表示0.01mm，即可動(dòng)刻度每轉(zhuǎn)過一等份，P前進(jìn)或后退0.01mm.因此，從可動(dòng)刻度旋轉(zhuǎn)了多少個(gè)等份就知道長(zhǎng)度變化了多少個(gè)0.01mm.用它測(cè)量長(zhǎng)度，可以精確到 0.01 mm，還可以估讀到0.001mm(即毫米的千分位)，因此螺旋測(cè)微器又稱為千分尺.3.讀數(shù)方法先從固定刻度G上讀出半毫米整數(shù)倍的部分，不足半毫米的部分由可動(dòng)刻度讀出，即看可動(dòng)刻度上的第幾條刻度線與固定刻度線上的橫線重合，從而讀出可動(dòng)刻度示數(shù)(注意估讀).即有：測(cè)量長(zhǎng)度=固定刻度示數(shù)+可動(dòng)刻度示數(shù)精確度.(注意單位為mm)如圖所示，不足半毫米而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.5格，最后的讀數(shù)為： 2.155mm 4.注意事項(xiàng)(1)測(cè)量前須校對(duì)零點(diǎn)：先使小砧A與測(cè)微螺桿P并攏，觀察可動(dòng)刻度的零刻度線與固定刻度的軸向線是否重合，以及可動(dòng)刻度的邊緣與固定刻度的零刻度線是否重合，否則應(yīng)加以修正.(2)讀數(shù)時(shí)，除注意觀察毫米整數(shù)刻度線外，還要特別注意半毫米刻度線是否露出.螺旋測(cè)微器要估讀，以毫米為單位時(shí)要保留到小數(shù)點(diǎn)后第三位.(3)測(cè)量時(shí)，當(dāng)螺桿P快要接觸被測(cè)物體時(shí)，要停止使用粗調(diào)旋鈕K，改用微調(diào)旋鈕K，當(dāng)聽到“咔、咔”響聲時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕K，并擰緊固定旋鈕.這樣做既可保護(hù)儀器，又能保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性.二、游標(biāo)卡尺 1構(gòu)造：如圖實(shí)14所示，主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo) 尺上各有一個(gè)內(nèi)外測(cè)量爪)，游標(biāo)尺上還有一個(gè)深度尺， 尺身上還有一個(gè)緊固螺釘 2用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑 3原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成 不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度，它的刻度部分的 總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻少1 mm.常見的 游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、 50個(gè)的，見下表： 刻度格數(shù) (分度) 刻度總長(zhǎng)度 差值 精確度(可準(zhǔn)確到) 10 9mm 0.1mm 0.1mm 20 19mm 0.1mm 0.05mm 50 49mm 0.2mm 0.02mm 4讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從 游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)， 則記錄結(jié)果表達(dá)為(xK精確度) mm. 三、測(cè)定金屬的電阻率1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器(2)學(xué)會(huì)用伏安法測(cè)量電阻的阻值(3)測(cè)定金屬的電阻率2實(shí)驗(yàn)原理歐姆定律和電阻定律由R得要測(cè)，需要測(cè)R、L、S.用毫米刻度尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L；用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d，得到橫截面積S；用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻R，由R，得.3.實(shí)驗(yàn)器材米尺(最小分度值1mm)、螺旋測(cè)微器、直流電壓表和直流電流表、滑動(dòng)變阻器、電池、開關(guān)及連接導(dǎo)線、金屬電阻絲.4.實(shí)驗(yàn)步驟(1)用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值d，計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S.(2)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)量金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量3次，求出其平均值l.(4)電路經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)S，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入記錄表格內(nèi)，斷開開關(guān)S，求出電阻R的平均值.(5)將測(cè)得的R、l、d的值代入電阻率計(jì)算公式.中，計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率5.注意事項(xiàng)(1)本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表外接法.(2)實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，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(cè)金屬導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器連成主干線路(閉合電路)，然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬導(dǎo)線的兩端.(3)金屬導(dǎo)線的長(zhǎng)度，應(yīng)該是在連入電路之后再測(cè)量，測(cè)量的是接入電路部分的長(zhǎng)度，并且要在拉直之后再測(cè)量. (4)接通電源的時(shí)間不能過長(zhǎng)，通過電阻絲的電流不能過大，否則金屬絲將因發(fā)熱而溫度升高，這樣會(huì)導(dǎo)致電阻率變大，造成較大誤差.(5)要恰當(dāng)選擇電流表、電壓表的量程，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)，應(yīng)注意同時(shí)觀察兩表的讀數(shù)，盡量使兩表的指針偏轉(zhuǎn)較大，以減小讀數(shù)誤差 1.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示，用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L，金屬絲的電阻大約為5 ，先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻Rx，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為_ mm.(2)為此取來兩節(jié)新的干電池、開關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材：A電壓表03 V，內(nèi)阻10 kB電壓表015 V，內(nèi)阻50 kC電流表00.6 A，內(nèi)阻0.05 D電流表03 A，內(nèi)阻0.01 E滑動(dòng)變阻器，010 F滑動(dòng)變阻器，0100 要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電壓表應(yīng)選_，電流表應(yīng)選_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(填序號(hào))實(shí)驗(yàn)中實(shí)物接線如圖749所示，請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)物接線中的兩處明顯錯(cuò)誤1_2_2一位電工師傅為測(cè)量某電線廠生產(chǎn)的銅芯電線的電阻率，他截取了一段長(zhǎng)為L(zhǎng)的電線，并測(cè)得其直徑為D，用多用電表測(cè)其電阻發(fā)現(xiàn)阻值小于1 .為提高測(cè)量的精度，他從圖7410器材中挑選了一些元件，設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，重新測(cè)量這段導(dǎo)線(下圖中用Rx表示)的電阻A電源E：電動(dòng)勢(shì)為3.0 V，內(nèi)阻不計(jì)B電壓表V1：量程為03.0 V，內(nèi)阻約為2 kC電壓表V2：量程為015.0 V，內(nèi)阻約為6 kD電流表A1：量程為00.6 A，內(nèi)阻約為1 E電流表A2：量程為03.0 A，內(nèi)阻約為0.1 F滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值5 ，額定電流2.0 AG滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值1 k，額定電流1.0 AH開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表選_；電流表選_；滑動(dòng)變阻器選_(填元件符號(hào))(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的測(cè)量電路，把電路圖畫在作圖框中，在圖中表明元件符號(hào)(3)在實(shí)物圖中用筆畫線替代導(dǎo)線連接元件(4)某次測(cè)量時(shí)，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該銅芯電線材料的電阻率的表達(dá)式為_.3將右圖所示的螺旋測(cè)微器的讀數(shù)寫出來甲_mm乙_cm3(2008全國(guó)卷)某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量一銅絲的直徑，測(cè)微器的示數(shù)如圖實(shí)所示，該銅絲的直徑為_mm.解析：螺旋測(cè)微器固定刻度部分讀數(shù)為4.5 mm，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為0.093 mm，所以所測(cè)銅絲直徑為4.593 mm.4(1)用游標(biāo)為50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量某工件的長(zhǎng)度時(shí)，示數(shù)如下圖所示，則測(cè)量結(jié)果應(yīng)該讀作_mm. (2)用螺旋測(cè)微器測(cè)圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如下體所示，此示數(shù)為_mm.5在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬絲的電阻Rx約為5 ，實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：A電壓表V1 (量程03 V，內(nèi)阻約為15 k)B電壓表V2 (量程015 V，內(nèi)阻約為75 k)C電流表A1 (量程03 A，內(nèi)阻約為0.2 )D電流表A2 (量程00.6 A，內(nèi)阻約為1 )E變阻器R1(0100 ，0.6 A)F變阻器R2(02000 ，0.1 A)G電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻約為0.3 )H開關(guān) S，導(dǎo)線若干(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有_(填代號(hào))(2)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用圖中_填(a)或(b)為該實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，并按所選擇的電路原理圖把實(shí)物圖用線連接起來(3)若用毫米刻度尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度為60.00 cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑及兩電表的示數(shù)如圖所示，則金屬絲的直徑為_mm，電阻值為_.實(shí)驗(yàn) 描繪小燈泡的伏安特性曲線1在用電壓表和電流表研究小燈泡在不同電壓下的功率的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材供選擇：A待測(cè)小燈泡“3.0 V、1.5 W”B電流表(量程3 A，內(nèi)阻約為1 )C電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻約為5 )D電壓表(量程3.0 V，內(nèi)阻約為10 k)E電壓表(量程15.0 V，內(nèi)阻約為50 k)F滑動(dòng)變阻器(最大阻值為100 ，額定電流50 mA)G滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10 ，額定電流1.0 A)H電源(電動(dòng)勢(shì)為4.0 V，內(nèi)阻不計(jì))I電鍵及導(dǎo)線等(1)為了使實(shí)驗(yàn)完成的更好，電流表應(yīng)選用_；電壓表應(yīng)選用_；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(只需填器材前面的字母即可)(2)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(3)某同學(xué)在一次測(cè)量時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)如圖755所示則電壓值為_ V，電流值為_ A，小燈泡的實(shí)際功率為_ W.解析：待測(cè)小燈泡“3.0 V、1.5 W”，額定電流0.5 A，額定電壓為3 V，因此電流表選C，電壓表選D，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法較準(zhǔn)確，滑動(dòng)變阻器選G，小燈泡電阻很小，電流表外接答案：(1)CDG(2)如解析圖所示(3)1.800.330.592在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下：小燈泡L，“3.8 V、0.3 A” 電壓表V，量程05 V，內(nèi)阻5 k電流表A1，量程0100 mA，內(nèi)阻4 電流表A2，量程0500 mA，內(nèi)阻0.4 滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值10 ，額定電流1.0 A 滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值5 ，額定電流0.5 A直流電源E，電動(dòng)勢(shì)約為6 V，內(nèi)阻約為0.5 (1)在上述器材中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 ;電流表應(yīng)選 .(2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖，并在圖中注明各元件的符號(hào)。(3)某實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)后利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在IU坐標(biāo)系中，描繪出如圖所示的小燈泡的伏安特性曲線根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷下圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)()實(shí)驗(yàn) 測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定電源的_。 二、實(shí)驗(yàn)原理 1、圖2.6-1中，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r，與路端電壓U、電流I的關(guān)系可寫為E = U + I r2、圖2.6-2中，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r、電流I、電阻R的關(guān)系可寫為 E= I R + I r3、圖2.6-3中電源E、內(nèi)電阻r、路端電壓U、電阻R的關(guān)系可寫為E= U + ( U / R) rE r S I/AU/V實(shí)驗(yàn)原理1是本節(jié)課的重點(diǎn)。測(cè)出幾組U,I數(shù)值，帶入(1)式得到的方程兩兩組成方程組，可得到E，r值。這種方法誤差較大。還可以多測(cè)出幾組U,I值，然后在U-I坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組U、I值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后通過這些點(diǎn)畫一直線，如圖2.6-4所示，直線與縱軸的的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是電池的電動(dòng)勢(shì)的大小，直線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是電池的短路電流Io=E/r，因此可求的內(nèi)電阻r=E/Io。 例1某課題研究小組，選用下列器材測(cè)定某型號(hào)手機(jī)所用鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.(電動(dòng)勢(shì)約為4 V，內(nèi)阻在幾歐到幾十歐之間)A電壓表V(量程6 V，內(nèi)阻約為6.0 k) B電流表A(量程2 mA，內(nèi)阻約為50 )C電阻箱R(0999.9 ) D開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干(1)某同學(xué)從上述器材中選取了電流表和電阻箱測(cè)鋰電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，你認(rèn)為可行嗎？請(qǐng)說明理由：_.(2)今用上述器材中的電壓表和電阻箱測(cè)鋰電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖 (3)根據(jù)(2)中實(shí)驗(yàn)電路測(cè)得的5組U、R數(shù)據(jù)，已在圖中坐標(biāo)系中描出了各點(diǎn)，請(qǐng)作出圖象根據(jù)圖象求得E_ V，r_ .例2.(2010宜昌調(diào)研)現(xiàn)有一特殊的電池，其電動(dòng)勢(shì)E約為9 V，內(nèi)阻r在35 55 范圍，最大允許電流為50 mA.為測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)圖中電壓表的內(nèi)電阻很大，對(duì)電路的影響可以不計(jì)，R為電阻箱，阻值范圍為09 999 ，R0是定值電阻(1)實(shí)驗(yàn)室備有的保護(hù)電阻R0有以下幾種規(guī)格，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用()A10 ，2.5 W B50 ，1.0 W C150 ，1.0 W D1 500 ，5.0 W(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U再改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖7615乙所示的圖線則根據(jù)該同學(xué)所作的圖線可知圖象的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的比值表示_(3)根據(jù)乙圖所作出的圖象求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E為_ V，內(nèi)電阻r為_ .實(shí)驗(yàn)：多用電表的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?練習(xí)使用多用電表測(cè)電阻。二、實(shí)驗(yàn)原理 多用電表由表頭、選擇開關(guān)和測(cè)量線路三部分組成（如圖），表頭是一塊高靈敏度磁電式電流表，其滿度電流約幾十到幾百A，轉(zhuǎn)換開關(guān)和測(cè)量線路相配合，可測(cè)量交流和直流電流、交流和直流電壓及直流電阻等。測(cè)量直流電阻部分即歐姆表是依據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，原理如圖所示，當(dāng)紅、黑表筆短接并調(diào)節(jié)R使指針滿偏時(shí)有 Ig= （1） 當(dāng)電筆間接入待測(cè)電阻Rx時(shí)，有 Ix= （2） 聯(lián)立（1）、（2）式解得 = （3） 由（3）式知當(dāng)Rx=R中時(shí)，Ix=Ig，指針指在表盤刻度中心，故稱R中為歐姆表的中值電阻，由（2）式或（3）式可知每一個(gè)Rx都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的電流值I，如果在刻度盤上直接標(biāo)出與I對(duì)應(yīng)的Rx的值，那么當(dāng)紅、黑表筆分別接觸待測(cè)電阻的兩端，就可以從表盤上直接讀出它的阻值。 由于電流和電阻的非線性關(guān)系，表盤上電流刻度是均勻的，其對(duì)應(yīng)的電阻刻度是不均勻的，電阻的零刻度在電流滿刻度處。一、實(shí)驗(yàn)步驟 1機(jī)械調(diào)零，用小螺絲刀旋動(dòng)定位螺絲使指針指在左端電流零刻度處，并將紅、黑表筆分別接入“+”、“-”插孔。 2選擋：選擇開關(guān)置于歐姆表“1”擋。 3歐姆調(diào)零：在表筆短接時(shí)調(diào)整歐姆擋的調(diào)零旋鈕使指針指在右端電阻零刻度處，若“歐姆零點(diǎn)”旋鈕右旋到底也不能調(diào)零，應(yīng)更換表內(nèi)電池。 4測(cè)量讀數(shù)：將表筆搭接在待測(cè)電阻兩端，讀出指示的電阻值并與標(biāo)定值比較，隨即斷開表筆。 5換一個(gè)待測(cè)電阻，重復(fù)以上2、3、4過程，選擇開關(guān)所置位置由被測(cè)電阻值與中值電阻值共同決定，可置于“1”或“10”或“100”或“1k”擋。 6多用電表用完后，將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交變電壓的最高擋，拔出表筆。二、注意事項(xiàng) 1多用電表在使用前，應(yīng)先觀察指針是否指在電流表的零刻度，若有偏差，應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。 2測(cè)量時(shí)手不要接觸表筆的金屬部分。 3合理選擇量程，使指針盡可能指在中間刻度附近（可參考指針偏轉(zhuǎn)在5R中的范圍）。若指針偏角太大，應(yīng)改換低擋位；若指針偏角太小，應(yīng)改換高擋位。每次換擋后均要重新歐姆調(diào)零，讀數(shù)時(shí)應(yīng)將指針示數(shù)乘以擋位倍率。 4測(cè)量完畢后應(yīng)拔出表筆，選擇開頭置OFF擋或交流電壓最高擋，電表長(zhǎng)期不用時(shí)應(yīng)取出電池，以防電池漏電。圖2-491如圖2-49 (a)所示足一個(gè)歐姆表的外部構(gòu)造示意圖，其正、負(fù)插孔內(nèi)分別插有紅、黑表筆，則虛線內(nèi)的電路圖應(yīng)是(b)圖中的圖 ( ). 圖2-502用多用電表的歐姆檔（1K）檢查性能