電學(xué)實(shí)驗(yàn)重要知識(shí)點(diǎn)歸納打印(好)

1、必須牢記的電學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一分析電學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的重要方法圖像法注意：1.做什么圖像？縱軸、橫軸的物理量取什么？2.想盡一切辦法寫(xiě)出數(shù)學(xué)表達(dá)式-絕大多數(shù)都是依據(jù)閉合電路的歐姆定律。3.描點(diǎn)作圖時(shí)分析點(diǎn)的走勢(shì)，確定直線或曲線；用直線或圓滑曲線連線，點(diǎn)不一定都在線上。4.反比關(guān)系常轉(zhuǎn)換成一個(gè)量與另一個(gè)量倒數(shù)成正比5.用多次測(cè)量求平均值的方法也能減小偶然誤差二.測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)方法（一）讀數(shù)準(zhǔn)則需要估讀的儀器：在常用的測(cè)量?jī)x器中，刻度尺、螺旋測(cè)微器、電流表、電壓表、天平、彈簧秤等讀數(shù)時(shí)都需要估讀。讀數(shù)方法：1. 看最小刻度。2. 看是否要估讀。-不估讀的讀到準(zhǔn)確位，要估讀的，讀到準(zhǔn)確位的下一位。3. 估讀方法

2、。-根據(jù)儀器的最小分度可以分別采用1/2、1/5、1/10的估讀方法，一般：最小分度是2的，（包括0.2、0.02等），采用1/2估讀，如安培表00.6A檔；最小分度是5的，（包括0.5、0.05等），采用1/5估讀，如安培表015V檔；最小分度是1的，（包括0.1、0.01等），采用1/10估讀，如刻度尺、螺旋測(cè)微器、安培表03A檔、電壓表03V檔等不需要估讀的測(cè)量?jī)x器：游標(biāo)卡尺、秒表、電阻箱在讀數(shù)時(shí)不需要估讀；歐姆表刻度不均勻，可以不估讀或按半刻度估讀。例：按照規(guī)則讀出下列電表的測(cè)量值。0123051015V00.20.40.60123A 接03V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)V。 接03A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)

3、A。 接015V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)V。 接00.6A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)A。 答案2.17；10.8；0.80；0.16（二）.游標(biāo)卡尺的原理與讀數(shù) 1.結(jié)構(gòu)和作用2.游標(biāo)卡尺的原理以10分度游標(biāo)卡尺為例說(shuō)明。如圖所示，將主尺的9小格9毫米長(zhǎng)度平均分成10份，做成游標(biāo)尺，游標(biāo)尺的每小格即為0.9毫米,比主尺相應(yīng)小0.1毫米,根據(jù)游標(biāo)尺和主尺的刻度錯(cuò)位可測(cè)量不足一毫米的長(zhǎng)度。主尺和游標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)的一等份差值，叫做精確度，它體現(xiàn)了測(cè)量的準(zhǔn)確程度。游標(biāo)卡尺正是利用主尺和游標(biāo)尺上每一小格只差，來(lái)達(dá)到提高精確度的目的，這種方法叫做示差法。 如圖所示，游標(biāo)尺上的第六條刻度線與主尺上的某一條對(duì)齊，則被測(cè)物體的長(zhǎng)度：同理

4、，當(dāng)游標(biāo)上第n條刻線與主尺上的某一條刻線對(duì)齊時(shí)，被測(cè)物體長(zhǎng)度為： 3.游標(biāo)卡尺的讀數(shù)確認(rèn)游標(biāo)格數(shù),算出游標(biāo)卡尺精確度：10分度游標(biāo)卡尺精確度為；20分度游標(biāo)卡尺精確度為；50分度游標(biāo)卡尺精確度為；從主尺讀出游標(biāo)尺零刻線前的毫米數(shù)-游標(biāo)尺0刻度線左側(cè)主尺有多少小格就多少毫米看游標(biāo)尺上第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對(duì)齊,毫米以下的讀數(shù)就是,得游標(biāo)尺示數(shù)L2；測(cè)量結(jié)果注意單位和有效數(shù)字“0”游標(biāo)尺不需要估讀。（3） .螺旋測(cè)微器的原理和讀數(shù) 1.螺旋測(cè)微器構(gòu)造2.螺旋測(cè)微器原理螺旋測(cè)微器是依據(jù)螺旋放大的原理制成的，即螺桿在螺母中旋轉(zhuǎn)一周，螺桿便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進(jìn)或后退一個(gè)螺距的距離。因此，沿軸線方向

5、移動(dòng)的微小距離，就能用圓周上的讀數(shù)表示出來(lái)。螺旋測(cè)微器的精密螺紋的螺距是0.5mm，可動(dòng)刻度有50 個(gè)等分刻度，可動(dòng)刻度旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)微螺桿可前進(jìn)或后退0.5mm，因此旋轉(zhuǎn)每個(gè)小分度，相當(dāng)于測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退這0.5/50=0.01mm?？梢?jiàn)，可動(dòng)刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋測(cè)微器可準(zhǔn)確到0.01mm。由于還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位，故又名千分尺。3.螺旋測(cè)微器讀數(shù)方法先讀固定刻度。再讀半刻度，若半刻度線已露出，記作 0.5mm；若半刻度線未露出，記作 0.0mm；再讀可動(dòng)刻度（注意格數(shù)要估讀）。記作 n×0.01mm；讀數(shù)結(jié)果為：固定刻度+半刻度+可動(dòng)刻度；三.

6、微安表改裝成各種表：關(guān)健在于原理首先要知：微安表的內(nèi)阻、滿偏電流、滿偏電壓。1.改為V表：串聯(lián)電阻分壓原理 (n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))2.改為A表：并聯(lián)電阻分流原理 (n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))3.改為歐姆表歐姆表內(nèi)部電路如右圖注意：黑表筆與內(nèi)接電源的正極相連電勢(shì)高而紅表筆電勢(shì)低流過(guò)電流表頭的電流方向仍是由紅筆流入的，故紅表筆與表頭的正極相連 即對(duì)電源而言，黑正紅負(fù)；對(duì)表頭而言，紅正黑負(fù)。歐姆表測(cè)量電阻的原理-閉合電路歐姆定律先使紅黑表筆短接，調(diào)R使電流表滿偏，此時(shí)有，稱(chēng)為歐姆表內(nèi)阻，而可變電阻R就稱(chēng)為此歐姆表的“調(diào)零電阻”，而它的調(diào)節(jié)旋鈕即為多用電表的歐姆調(diào)零旋鈕。再在紅黑表筆間接入待測(cè)電阻R，則，由

7、此可知，在E和R內(nèi)一定時(shí)待測(cè)電阻R與通過(guò)表頭的電流I一一對(duì)應(yīng)，但與不成正比，時(shí)，。由此對(duì)應(yīng)關(guān)系，在表頭對(duì)應(yīng)各個(gè)電流值I刻度處標(biāo)上對(duì)應(yīng)電阻值R，則由電流表的刻度也可讀出指針在各個(gè)位置時(shí)接在紅黑表筆之間的電阻值?？潭缺P(pán)的特點(diǎn)a.零刻度線在最右端，從右向左讀數(shù)；b.刻度不均勻，前疏后密。中值電阻附近誤差小。歐姆表的中值電阻在歐姆表電路中，紅黑表筆短接調(diào)零后，當(dāng)指針恰好指到表盤(pán)刻度正中時(shí)對(duì)應(yīng)的待測(cè)電阻阻值，稱(chēng)此歐姆表的中值電阻.此時(shí)由歐姆表原理可知：即即：某一檔位歐姆表的中值電阻即等于相應(yīng)檔位下的歐姆表的綜合內(nèi)阻，中值電阻唯一地決定了歐姆表的刻度。中值電阻一經(jīng)確定，刻度盤(pán)的刻度便將全盤(pán)定局。當(dāng)Rx的值

8、分別為R中的2倍、3倍、4倍時(shí)，電流表中的電流I分別為滿度電流Ix的13、 14、 15即電表指針的偏轉(zhuǎn)角度為滿刻度時(shí)的13、14、15當(dāng)Rx的值分別為R中的12、13、14時(shí)，電表指針的偏轉(zhuǎn)角度分別為滿偏時(shí)的23、34、45所以，歐姆表的表盤(pán)的刻度是不均勻的歐姆表指針的偏轉(zhuǎn)角度在歐姆表不使用時(shí)，指針在最左端指在電阻處（電流為0處），如接入待測(cè)電阻后指針偏角較小，即意味電流過(guò)小，也即意味電阻阻值過(guò)大，而如指針偏角過(guò)大，則意味電流較大，即待測(cè)電阻阻值過(guò)小。（即大小小，小大大）使用方法：a.首先機(jī)械調(diào)零；b.再歐姆調(diào)零，即兩表筆直接短接，調(diào)整，讓指針指在歐姆表盤(pán)最右端零刻度處；c.連接被測(cè)電阻，讀

9、出刻度盤(pán)示數(shù)，其中為檔位倍數(shù)。若指針偏右，需縮小倍數(shù)，選小的檔位；若指針偏左，需放大倍數(shù)，選大的檔位。d.每換一次檔位，需重新歐姆調(diào)零。4.改為多用電表由于電壓表、電流表、歐姆表都用到電流表頭，故可以只用一個(gè)表頭，再加上一些電阻和一個(gè)電源，外加一些轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，就可以把電壓表、電流表和歐姆表組合在一起成為一個(gè)多用途的電表，這就是多用電表電路原理圖：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至1和2時(shí)為兩個(gè)不同量程的電流表；撥至5和6時(shí)為兩個(gè)不同量程的電壓表；撥至3或4時(shí)為兩個(gè)不同倍率檔位的歐姆表。注意：要實(shí)現(xiàn)歐姆表的不同倍率，就是使表盤(pán)上的刻度都擴(kuò)大相同的倍數(shù)，中值電阻也不例外（如要從10的倍率提高為100的倍率，則100倍率下

10、的中值電阻應(yīng)是10倍率中值電阻的10倍），而中值電阻就等于歐姆表的內(nèi)阻，即提高倍率即為提高中值電阻，也即為提高歐姆表的內(nèi)阻，根據(jù) 可知提高歐姆表的內(nèi)阻，有兩種途徑：提高電源電動(dòng)勢(shì)或減小電路中的最大電流Ig值.即如上圖所示，若接到4上的電源電動(dòng)勢(shì)較接到3上的電源電動(dòng)勢(shì)大，則4對(duì)應(yīng)的倍率則高（因兩種歐姆表電路的電流表一樣）多用電表的外表刻度及開(kāi)關(guān)旋鈕（如圖示）a.其表面分為上、下兩部分，上半部分為表盤(pán)，共有三條刻度線，最上面的刻度線的左端有“”，右端標(biāo)有“ O ” ，是用于測(cè)電阻阻值的歐姆刻度線，其刻度不均勻。中間第二條的刻度線是用于測(cè)直流電流和直流電壓值及較高的交流電壓的，其刻度是分布均勻的，最

11、下面一條刻度線左側(cè)標(biāo)有，是用于測(cè)較低的交流電壓的，其刻度線不均勻。b.多用電表表面的下半部分為選擇開(kāi)關(guān)，周?chē)鷺?biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域和量程將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋，多用電表就能測(cè)量電流強(qiáng)度；當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到其他功能區(qū)域時(shí)，就可用于測(cè)量電壓或電阻多用電表表面還有一對(duì)正、負(fù)插孔紅表筆插正插孔，黑表筆插負(fù)插孔，在插孔上面的旋鈕叫歐姆調(diào)零旋鈕，用它可進(jìn)行電阻調(diào)零另外，在表盤(pán)和選擇開(kāi)關(guān)之間還有一個(gè)調(diào)零螺絲，用它可以進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，即旋轉(zhuǎn)該調(diào)零螺絲，可使指針（不接人電路中時(shí)）指在最左端“0”刻線 c.由于多用電表電流、電壓檔正負(fù)極的紅、黑表筆在歐姆檔中對(duì)應(yīng)接到表內(nèi)電源的負(fù)極和正極。（即對(duì)電流電壓為紅正黑負(fù)

12、而對(duì)歐姆檔是紅負(fù)黑正）。當(dāng)把一歐姆檔的兩表筆接到一與外電路斷開(kāi)的用電器兩端時(shí)相當(dāng)于給此用電器加了一電壓，與黑表筆相連的一端電勢(shì)高（黑表筆為等效電源正極）。d.用多用電表測(cè)電阻 I.機(jī)械調(diào)零：兩表筆斷開(kāi)，觀察指針是否指電流零刻度，若不指電流零刻度，應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，使指針指電流零刻度，應(yīng)調(diào)整調(diào)零螺絲，使指針指電流零刻度II.根據(jù)所測(cè)電阻的大約阻值，選取合適的擋位兩表筆短接，觀察指針是否指_零_，若不指電流滿刻度，調(diào)節(jié)表盤(pán)右下方的_調(diào)零旋鈕_，使指針指在電流滿刻度（ O處）III.將待測(cè)電阻接在兩表筆之間，待指針?lè)€(wěn)定后讀數(shù)IV.讀出指針在刻度盤(pán)上所指示的數(shù)值，觀察選擇開(kāi)關(guān)所對(duì)應(yīng)的電阻擋的倍率，用指示

13、數(shù)值乘以倍率，即得測(cè)量結(jié)果V.測(cè)電阻每次換不同的檔位時(shí)檔必須重新電阻調(diào)零。（注意選檔進(jìn)行電調(diào)零時(shí)應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)歐姆檔右上方的調(diào)零旋鈕而不是表盤(pán)正中的機(jī)械調(diào)零螺絲）VI.如何選擇合適的倍率檔：使指針在中值電阻附近時(shí)誤差較?。ㄈ缭O(shè)中值電阻為R中，則使指針指在R中/4-4R中。的范圍內(nèi)。測(cè)量電阻時(shí)，若指針偏角過(guò)小，應(yīng)換倍率較大的檔進(jìn)行測(cè)量；若指針偏角過(guò)大，應(yīng)換倍率較小的檔進(jìn)行測(cè)量。可根據(jù)待測(cè)電阻的估計(jì)值來(lái)選取歐姆表的檔位，使其阻值與歐姆檔對(duì)應(yīng)中值電阻接近。e.注意事項(xiàng)I.歐姆表的倍率越大，其中值電阻就越大，也即其綜合內(nèi)阻就越大，反之，綜合內(nèi)阻越大的歐姆表，其倍率越大。II.不能用兩手同時(shí)握住兩表筆金屬部分

14、測(cè)電阻。III.測(cè)電阻前，必須把待測(cè)電阻同其它電路斷開(kāi)。 IV.測(cè)完電阻，要拔出表筆，并把選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”檔或交流電壓最高檔。V.歐姆表內(nèi)的電池用舊了，用此歐姆表測(cè)得的電阻值比真實(shí)值偏大。VI.用多用電表歐姆檔測(cè)得的燈泡電阻遠(yuǎn)小于由燈泡所標(biāo)額定電壓和功率求出的電阻值，前者所測(cè)得是冷態(tài)電阻（溫度較低時(shí)），后者是正常發(fā)光時(shí)熱態(tài)電阻，熱態(tài)電阻約為冷態(tài)電阻的10倍左右。AURA測(cè)Ax測(cè)VV四.測(cè)量電路的選擇-即內(nèi)、外接問(wèn)題(一）分析內(nèi)外接法帶來(lái)誤差的原因-電表不是理想電表1.內(nèi)接法：電流表的分壓帶來(lái)誤差。如圖所示，待測(cè)電阻的測(cè)量值：顯然所以測(cè)x測(cè)VVIVIRA當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)的相對(duì)誤差很小，可以忽略不

15、計(jì)，所以?xún)?nèi)接法適用于測(cè)量高阻值電阻。2.外接法：電壓表的分流帶如圖所示，待測(cè)電阻的測(cè)量值：顯然有：所以當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)的相對(duì)誤差忽略，所以外接法適用于測(cè)量低阻值電阻。(二）.電路選擇依據(jù)1.如電壓表內(nèi)阻已知或電壓表是理想電表（電流表可任意），用外接法，無(wú)系統(tǒng)誤差。2.如電流表內(nèi)阻已知或電流表是理想電表，用內(nèi)接法無(wú)系統(tǒng)誤差。3.如兩電表內(nèi)阻均未知其準(zhǔn)確值，則有結(jié)論：“內(nèi)大大，外小小”。即：內(nèi)接法適用于測(cè)大電阻（因此時(shí)電流表分壓較?。瑴y(cè)量值與真實(shí)值比較偏大；外接法適用于測(cè)小電阻（因電壓表分流較小），測(cè)量值與真實(shí)值比較偏小。aVAbc注意：如果被測(cè)電阻阻值為Rx，伏特表和安培表的內(nèi)阻分別為RV、RA，若

16、即為小電阻，則采用外接法。若，即為大電阻，則采用內(nèi)接法。4.如果無(wú)法估計(jì)被測(cè)電阻的阻值大小，可以利用試觸法：如圖將電壓表的左端接a點(diǎn)，而將右端第一次接b點(diǎn)，第二次接c點(diǎn)，觀察電流表和電壓表示數(shù)的變化。若電流表示數(shù)變化大，說(shuō)明被測(cè)電阻是大電阻，應(yīng)該用內(nèi)接法測(cè)量；若電壓表讀數(shù)變化大，說(shuō)明被測(cè)電阻是小電阻，應(yīng)該用外接法測(cè)量。（這里所說(shuō)的變化大，是指相對(duì)變化，即I/I和U/U）。五控制電路的選擇-即滑動(dòng)變阻器的限流、分壓?jiǎn)栴}（一）滑動(dòng)變阻器的原理和結(jié)構(gòu)以及接線柱分布ABCDC或D均可BA （二）.滑動(dòng)變阻器的作用：1.保護(hù)電路2.調(diào)節(jié)電路（三）.滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法電路負(fù)載上電壓調(diào)節(jié)范圍負(fù)載

17、上電流調(diào)節(jié)范圍閉合開(kāi)關(guān)前觸電所處位置相同條件下消耗的總功率限流接法RLR0Sabr0Pb端分壓接法RLR0Sabr0Pa端比較分壓電路調(diào)節(jié)范圍大分壓電路調(diào)節(jié)范圍大都為了保護(hù)負(fù)載電路限流電路能耗小 1.分壓接法：（1）接法特點(diǎn)：先將滑變兩固定端通過(guò)開(kāi)關(guān)與電池串在一起，使電池全部的路端電壓均加在滑變兩固定端之間，再取出滑變的一個(gè)固定端和滑動(dòng)端（即滑變對(duì)應(yīng)滑動(dòng)片的接線柱），把負(fù)載電路接入此兩端之間（即把負(fù)載與滑動(dòng)變阻器的一固定端與滑動(dòng)頭間的部分并聯(lián)起來(lái)）俗稱(chēng)兩下一上，即三端接法。（2）優(yōu)點(diǎn)：采用分壓接法時(shí)，被測(cè)電阻RX上的電壓調(diào)節(jié)范圍較大，可在實(shí)驗(yàn)中多測(cè)幾組電壓電流值；且可以使被測(cè)電阻上的電壓從零開(kāi)

18、始逐漸增大，在負(fù)載電阻較大而滑變阻值較小時(shí)使用調(diào)節(jié)較為方便。（3）不足：接法相對(duì)復(fù)雜，電路功率損耗較大，滑變串入電路部分所通過(guò)的電流較大而要求滑變的額定電流不能過(guò)小。（4）選擇依據(jù)：a.通過(guò)估算，在采用限流接法時(shí)，即使調(diào)節(jié)滑變達(dá)最大值時(shí)，通過(guò)負(fù)載的電流也過(guò)大從而使實(shí)驗(yàn)不安全或在安全范圍內(nèi)可測(cè)的數(shù)據(jù)組過(guò)少，要用分壓。b.大負(fù)載或小滑變時(shí)一般用分壓接法c.如要求對(duì)負(fù)載電流、電壓調(diào)節(jié)范圍較大必須用分壓接法d.如要求負(fù)載電壓能從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，應(yīng)該用分壓接法。e.在校準(zhǔn)電表時(shí)必須用分壓器接法。f.在描繪某器件的伏安特性曲線時(shí)一般用分壓接法g.負(fù)載的額定電壓與電源電動(dòng)勢(shì)相比較很小時(shí)為考慮安全，一般選擇好調(diào)節(jié)

19、控制的分壓接法注意：（1） 采用分壓接法時(shí)，應(yīng)該選用總阻值較小的滑動(dòng)變阻器，這樣在實(shí)驗(yàn)中便于調(diào)節(jié)和操控。（負(fù)載上的電流電壓變化較均勻且滑變的有效調(diào)節(jié)長(zhǎng)度范圍大，便于細(xì)調(diào)）（2） 在分壓接法中，當(dāng)負(fù)載電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑變總阻值時(shí)負(fù)載兩端的電壓與滑變的與負(fù)載并聯(lián)的那部分電阻近似成正比。如果此時(shí)滑動(dòng)頭固定在某一位置不動(dòng)，則可認(rèn)為不論負(fù)載如何變化，加在負(fù)載兩端的總電壓不變。（以上結(jié)論基于這個(gè)原理：對(duì)兩支路并聯(lián)的電路，如一支路的電阻遠(yuǎn)大于另一支路，則電路總阻值近似等于阻值小的支路電阻及串聯(lián)分壓的規(guī)律）。2.限流接法(1)接法特點(diǎn)：將滑變一個(gè)固定端（接線柱在下面）和一個(gè)對(duì)應(yīng)滑動(dòng)片的接線柱（在上面）通過(guò)開(kāi)關(guān)與電

20、池和負(fù)載串在一起，只使電流通過(guò)此固定端與滑動(dòng)片之間的滑變電阻絲部分（另一部分沒(méi)有電流通過(guò)）俗稱(chēng)上下接法。(2)優(yōu)點(diǎn)：接法相對(duì)簡(jiǎn)單，電路功率損耗較小：在負(fù)載電阻較小而滑變阻值較大時(shí)可考慮使用。 (3)不足：采用限流接法時(shí)，不能使被測(cè)電阻RX上的電流電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，其可調(diào)節(jié)到電流或電壓的最小值受到滑變總阻值的限制，在滑變阻值較小時(shí)調(diào)節(jié)范圍小。(4)選擇依據(jù)：通過(guò)估算，在采用限流接法時(shí)，調(diào)節(jié)滑變達(dá)最大值時(shí)，通過(guò)負(fù)載的電流電壓與電表量程值之間仍有較大的調(diào)節(jié)空間范圍（如題中無(wú)特別要求，一般在量程值的1/3接近即可），可考慮用限流接法。小負(fù)載或大滑變時(shí)一般用限流接法；注意：采用限流接法選擇滑變時(shí)，滑動(dòng)變

21、阻器總阻值也不是越大越好，在能達(dá)到調(diào)節(jié)范圍要求（最小值可達(dá)量程值的1/3接近）的前提下，應(yīng)盡量選擇小阻值的滑變，這樣在實(shí)驗(yàn)中便于調(diào)節(jié)和操控。（負(fù)載上的電流電壓變化較均勻且滑變的有效調(diào)節(jié)長(zhǎng)度范圍大，便于細(xì)調(diào)）注意點(diǎn)：（1）在兩種接法中如條件都允許，限流接法優(yōu)先使用。（2）使用限流接法時(shí)滑變阻值一開(kāi)始應(yīng)調(diào)到最大。（3）使用分壓接法時(shí)滑變阻值一開(kāi)始應(yīng)把與負(fù)載并聯(lián)的那部分電阻調(diào)到零值。六電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則和思路1.設(shè)計(jì)原則（1）科學(xué)性：設(shè)計(jì)的方案應(yīng)有科學(xué)的依據(jù)及正確的方法。（2）安全性：按設(shè)計(jì)方案實(shí)施時(shí)，應(yīng)安全可靠，不會(huì)損壞器材。例：選用電壓表或電流表時(shí)其量程不能小于被測(cè)電壓或電流的最小值；設(shè)計(jì)方案時(shí)

22、，應(yīng)設(shè)置保護(hù)措施，用電器額定電流太小或電表量程太小時(shí)，供電電路設(shè)計(jì)成分壓式，有時(shí)甚至還應(yīng)給用電器串聯(lián)保護(hù)電阻等。（3）精確性：在誤差允許范圍內(nèi)應(yīng)盡可能選擇誤差較小的方案。例：使用電表前應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零；選擇電流表、電壓表量程時(shí)，在確保安全性的前提下應(yīng)選擇較小的量程，測(cè)量時(shí)指針應(yīng)至少偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/3以上；針對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的因操作而帶來(lái)的偶然誤差，往往多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后采取平均值法（其中包括圖象法）來(lái)處理數(shù)據(jù)求解。（4）方便易行、節(jié)能省材。例：測(cè)量電阻時(shí)，在滿足實(shí)驗(yàn)條件的情況下可設(shè)計(jì)成替代法或半偏法；設(shè)計(jì)供電電路時(shí)，如果限流式和分壓式均可，則應(yīng)設(shè)計(jì)成限流式。2. 設(shè)計(jì)思路 設(shè)

23、計(jì)類(lèi)實(shí)驗(yàn)屬實(shí)驗(yàn)知識(shí)的運(yùn)用類(lèi)，題在書(shū)本外，理在書(shū)本內(nèi)。在熟練掌握書(shū)本基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基本原理和實(shí)驗(yàn)技能、技巧的基礎(chǔ)上，認(rèn)真審題，尋找實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)出最優(yōu)方案。流程如下：實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)原理電路圖實(shí)驗(yàn)步驟用測(cè)量量表示的待測(cè)量的表達(dá)式誤差分析。注意：選擇儀器設(shè)計(jì)電路時(shí)并非一定要把所有的儀器都用上，只要科學(xué)合理即可。3. 具體程序應(yīng)清楚：測(cè)電阻、描繪伏安特性曲線、測(cè)功率三個(gè)實(shí)驗(yàn)均是伏安法，電路原理基本一樣。確定內(nèi)外接法和滑變的分壓、限流接法是兩個(gè)關(guān)鍵。注意試觸法是看相對(duì)變化來(lái)確定的。測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻常用電路：伏安法（兩種，一種測(cè)量值均偏小，一種測(cè)量值電動(dòng)勢(shì)準(zhǔn)確而內(nèi)阻偏大，其原理常用等效電源法來(lái)分析）

24、、安歐法、伏歐法。要會(huì)分析其誤差大小和來(lái)源（用等效電源法考慮電表內(nèi)阻影響）。測(cè)外電路的總電壓（路端電壓）接線在電源的正負(fù)極上，測(cè)電源的內(nèi)電壓，接線在插入電源正負(fù)極附近的兩個(gè)探針上。測(cè)電表的內(nèi)阻用：伏安法（分V、A表都有時(shí)、只有兩個(gè)A或兩個(gè)V表時(shí)利用固定電阻或電阻箱輔助測(cè)量法）、半偏法（小內(nèi)阻用電壓半偏法，大內(nèi)阻用電流半偏法，有兩個(gè)開(kāi)關(guān)和兩個(gè)不同種類(lèi)的可變電阻即電阻箱和滑變時(shí)用）、替代法和求差法（有單刀雙擲時(shí)）、方程組法（有電阻箱時(shí)），。電表改裝與校準(zhǔn)（公式(n-1)Rg;Rg/(n-1); 必用分壓電路；相對(duì)誤差即百分誤差計(jì)算）一般可先嘗試把各元件進(jìn)行各種可能的組合接法（不同的串或并）以設(shè)計(jì)出

25、合理的電路。在把電路從原理上想通了后，還需注意用五個(gè)原則來(lái)判定此電路能否在實(shí)驗(yàn)中選用，而判定的一個(gè)重要依據(jù)就是：“兩表同用，配套同步”，即先假設(shè)一表達(dá)滿偏，計(jì)算另一表在此時(shí)能否也接近滿偏，如不能，則二表不配套，需重選器材或另選電路。對(duì)不知量程或刻度值不清的電流或電壓表，由于其電流或電壓值與指針偏轉(zhuǎn)角度（或格數(shù)）成正比，故要測(cè)量其量程或標(biāo)定刻度數(shù)值時(shí)，一般是先在某狀態(tài)下測(cè)出此表兩端的電壓或電流并讀出此時(shí)相應(yīng)的刻度格數(shù)，再讀出此表的總格數(shù)，求出一格刻度對(duì)應(yīng)的電流或電壓值，進(jìn)而求出其量程或標(biāo)出各個(gè)刻度對(duì)應(yīng)的電流或電壓數(shù)值。對(duì)改裝后的電表如何讀數(shù)，也是這種比例的方法。七測(cè)量電阻的幾種常用設(shè)計(jì)方案注意：

26、設(shè)計(jì)測(cè)量電阻的電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，是以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)伏安法測(cè)電阻的思想與原理為指導(dǎo)，再結(jié)合電學(xué)原理和性質(zhì)綜合求解（例：一表多用；串、并聯(lián)性質(zhì)等）。1.一表多用由歐姆定律可知，若知道電流表的內(nèi)阻則電流表在一定條件下可以當(dāng)電壓表使用；若知道電壓表的內(nèi)阻則電壓表在一定條件下可以當(dāng)電流表使用。2. 串、并聯(lián)性質(zhì)注意：串聯(lián)電路電流相等，并聯(lián)電路電壓相等。（1）兩電流表并聯(lián)測(cè)表的內(nèi)阻（2）兩電流表串聯(lián)測(cè)表的內(nèi)阻（3）兩電壓表串聯(lián)測(cè)表的內(nèi)阻（4）兩電壓表并聯(lián)測(cè)表的內(nèi)阻（5）電流表與電壓表串聯(lián)測(cè)表的內(nèi)阻（6）電流表與電壓表并聯(lián)測(cè)表的內(nèi)阻拓展：若電表為理想電表，則可以設(shè)計(jì)如下圖所示的電路測(cè)電阻。3.半偏法（1）半偏法測(cè)G表（

27、或A表）的內(nèi)阻。I.實(shí)驗(yàn)原理：II.誤差分析：假設(shè)G表的滿偏電流為，則閉合后，由于并聯(lián)后的總電阻，故閉合后保持滑動(dòng)變阻器R不動(dòng)，調(diào)節(jié)電阻箱使G表半偏時(shí)的干路電路>,所以G表半偏時(shí)，實(shí)際上流過(guò)電阻箱的電流會(huì)大于流過(guò)G表的電流，所以實(shí)際上此時(shí)電阻箱的阻值<G表內(nèi)阻即：注意：用此半偏法測(cè)某一電流表G的內(nèi)阻時(shí)，為了減小誤差，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于G表的內(nèi)阻，同時(shí)應(yīng)選用電動(dòng)勢(shì)較大的電源。（2）半偏法測(cè)V表的內(nèi)阻I.實(shí)驗(yàn)原理：II.誤差分析：假設(shè)V表的滿偏電壓為，則斷開(kāi)后，并聯(lián)總電阻，故斷開(kāi)后保持滑動(dòng)變阻器R不動(dòng)，調(diào)節(jié)電阻箱使V表半偏時(shí)的并聯(lián)電壓>,所以U表半偏時(shí)，實(shí)際上在電阻箱兩

28、端的電壓會(huì)大于V表兩端的電壓，所以實(shí)際上此時(shí)電阻箱的阻值>V表內(nèi)阻，即：注意：用此半偏法測(cè)某一電壓表V的內(nèi)阻時(shí)，為了減小誤差，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于V表的內(nèi)阻，同時(shí)應(yīng)選用電動(dòng)勢(shì)較大的電源?？偨Y(jié)：電流半偏法測(cè)電流表（或小阻值電阻）內(nèi)阻，其原理是“極大串極小，無(wú)論極小如何變，只要極大固定，則近似總阻值不變，總電流不變”。應(yīng)滿足電位器阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于待測(cè)表內(nèi)阻（大于其100倍左右）的條件，且應(yīng)選用直線型的電位器，不要用收音機(jī)中指數(shù)型的電位器。電壓半偏法用來(lái)測(cè)電壓表（或大阻值）內(nèi)阻，其原理是“極小并極大，只要極小不變，則極大無(wú)論如何變化，總電阻近似不變，分壓也近似不變”故電流半偏法所用串在電路

29、中的可變電阻要極大而電壓半偏法所用分壓接法中的滑變要極?。?。選用電動(dòng)勢(shì)高的電源有助于減少誤差電流半偏法測(cè)得的內(nèi)阻值偏小（讀數(shù)時(shí)干路電流大于滿度電流，通過(guò)電阻箱的電流大于半偏電流，由分流規(guī)律可得）；電壓半偏法所測(cè)得的阻值偏大（電壓半偏法電路可看前面測(cè)電阻半偏法內(nèi)容）。4.電橋法實(shí)驗(yàn)原理：5.替代法用一個(gè)電阻箱替代被測(cè)電阻，調(diào)整電阻箱的阻值，使電路恢復(fù)到替代前的狀態(tài)，則被測(cè)電阻等于電阻箱的阻值。（1）電流表與電阻箱：（2）電壓表與電阻箱：由內(nèi)接法的實(shí)質(zhì)是測(cè)量A表與出待測(cè)電阻的串聯(lián)總阻值知：這種方法可消去由于電表內(nèi)阻引起的誤差16求差法2ARxV八電路實(shí)物連線（1）步驟：先明確清楚原理電路圖中電流的

30、流動(dòng)情形及串并關(guān)系連線時(shí)從電源正極出發(fā)，先串（流）主干，再并（流）分支；讓電流從電表的正極流入，從負(fù)極流出畫(huà)滑動(dòng)變阻器的連線時(shí)，注意是限流接法還是分壓接法，如是限流接法，接入電路的接線柱線是一下一上。而如果是分壓接法，接入電路的接線柱線是二下一上。（2）核心是電表正負(fù)極接法是否正確；滑動(dòng)變阻器接法是否正確；如涉及伏安法，內(nèi)接或外接是否正確。（）儀器的用途及使用電表：審題時(shí)特別注意電表的內(nèi)阻是否告知，如已知電表的內(nèi)阻，則可考慮兩種應(yīng)用：A：一表三用（即已知內(nèi)阻的電表，可當(dāng)作電流表、電壓表和一個(gè)定值電阻三種中任一種來(lái)使用；B：消除伏安法的系統(tǒng)誤差-電流表內(nèi)阻已知用內(nèi)接，電壓表內(nèi)阻已知用外接。（如消

31、除伏安法系統(tǒng)誤差也可考慮用求差法。C：如電表為理想表，則電流表內(nèi)阻為零而電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大（電流表不分壓而電壓表不分流）² 注意：電流或電壓表所通過(guò)的電流或加在兩端的電壓與表指針的偏轉(zhuǎn)格數(shù)是成正比的。如刻度看不清時(shí)，可由確定偏轉(zhuǎn)格數(shù)與電流或電壓的比例方法來(lái)確定通過(guò)的實(shí)際電流或電壓值。電流或電壓表的刻度是均勻的（改裝后的表盤(pán)刻度也是均勻的）。可變電阻：有兩種，一種是可斷續(xù)調(diào)節(jié)但能讀出阻值電阻箱，一般用來(lái)進(jìn)行輔助測(cè)量（如半偏法測(cè)電流表或電壓表內(nèi)阻、替代法測(cè)電阻，安歐或伏歐法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電流或電壓表的改裝中用作分壓或分流電阻等）；一種是可連續(xù)調(diào)節(jié)但不能讀值，即滑動(dòng)變阻器，一般用來(lái)調(diào)控電路

32、（分壓或限流調(diào)節(jié)）。固定電阻時(shí)，一般可考慮三種用途：AVRBRA1R1R2ESA2A：用作保護(hù)電阻：將其串入干路或與量程很小的電表、額定電流過(guò)小的用電器串聯(lián)（分壓）或并聯(lián)（分流），以保護(hù)電源或電表、用電器安全（使通過(guò)它們的電流或加在其上的電壓不超過(guò)額定電流或額定電壓） 測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻r（E約為4.5V，r約為1.5），理想電壓表量程3V，電流表量程0.5A，此時(shí)需在干路中串入一保護(hù)電阻（等效增大了電源內(nèi)阻電源電動(dòng)勢(shì)較兩電流表滿偏電壓大很多時(shí)，R為保護(hù)電阻B：輔助測(cè)量：與電流表配合使用輔助測(cè)量電壓R0A1RxA2丙一例為A1內(nèi)阻已知或則理想表，測(cè)Rx；另一例為測(cè)A1內(nèi)阻A1R0A2甲V

33、R0E12VR2R1ESV與電壓表配合使用以輔助測(cè)量電流。 一例為（測(cè)與R2串聯(lián)的電壓表內(nèi)阻）；另一例為電源內(nèi)阻不計(jì)，測(cè)電壓表的內(nèi)阻R0A1RxA2乙C：如所給電表量程過(guò)小但又給出一固定電阻，可考慮將電表與固定電阻組合整體看作一量程較大的電表（與電表串聯(lián)改裝為電壓表、并聯(lián)改裝為電流表）（此時(shí)電表內(nèi)阻一般已知或可看作理想表）（A1內(nèi)阻已知但量程過(guò)小，而加在Rx是電壓較大（電源電動(dòng)勢(shì)過(guò)大）注意：器材中有電阻箱時(shí)，可考慮兩個(gè)應(yīng)用：A：當(dāng)作固定電阻使用（三種用途，見(jiàn)上面），B：調(diào)出兩個(gè)對(duì)應(yīng)狀態(tài)列方程組求解（兩個(gè)狀態(tài)下電阻箱的值均可讀出，且一般調(diào)到電表取特殊值（滿偏或半偏的情形），如電流半偏和電壓半偏法

34、其實(shí)質(zhì)是方程法中的賦值法。還有測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的伏歐法和安歐法等）九選擇器材和電路的一般原則（要熟記，它是做電學(xué)實(shí)驗(yàn)題的總線索和總依據(jù)）1安全性原則2準(zhǔn)確性原則3簡(jiǎn)便性原則4.經(jīng)濟(jì)性原則.5配套性原則。安全性原則是指實(shí)驗(yàn)中要保證電流、電壓值既不超過(guò)儀表的量程，又不能超過(guò)變阻器、小燈泡、電阻箱等器材所允許的額定值精確性原則是指在不違反安全性原則的前提下，盡量使測(cè)量結(jié)果更精確,一般體現(xiàn)為兩點(diǎn)：在保證量程大于電路中用電器額定電壓或電流的前提下，盡量選用量程小的電表。在沒(méi)有強(qiáng)調(diào)讀數(shù)范圍時(shí)，應(yīng)使電表的指針最小要可偏到滿度的三分之一左右（即電路中選擇儀器的原則之一是使用上此儀器后可讓所用電表的讀數(shù)與量程相比

35、不至于過(guò)?。ㄒ蜃x數(shù)過(guò)小時(shí)指針偏轉(zhuǎn)不明顯，帶來(lái)讀數(shù)誤差過(guò)大）。簡(jiǎn)便性原則是指在不違反前兩個(gè)原則的前提下，盡量使測(cè)量電路簡(jiǎn)單好接，測(cè)量中的調(diào)節(jié)控制操作方便一般體現(xiàn)為：滑動(dòng)變阻器在能完成任務(wù)的前提下，盡量選擇總阻值小的。經(jīng)濟(jì)性原則：盡可能選擇耗能少的電路。如在限流和分壓均能用時(shí)，選擇限流。配套性原則：在電路中如要同時(shí)用到兩個(gè)電表，則應(yīng)盡可能地讓兩表同步偏轉(zhuǎn)。-在一表達(dá)最值時(shí)，另一表也盡可能達(dá)最值。-可通過(guò)假設(shè)法來(lái)估算判斷。十已給電路原理圖的電學(xué)實(shí)驗(yàn)題分析思路（一）基本步驟1.先從題意敘述中明確實(shí)驗(yàn)的目的和要求2.想清電路原理：先轉(zhuǎn)化為一個(gè)電路理論題（待測(cè)量即為未知量，而用電表可測(cè)得的量則為已知量，由

36、歐姆定律（即伏安法）及串并聯(lián)規(guī)律從理論上想通原理，再用五大電學(xué)實(shí)驗(yàn)原則安全不安全、準(zhǔn)確不準(zhǔn)確、方便不方便、配套不配套、簡(jiǎn)潔不簡(jiǎn)潔來(lái)選擇出合適器材和電路）注意：在列相關(guān)電路關(guān)系式時(shí)，常用E/I即為電路內(nèi)外總電阻的的方法列式分析以消去（求差）或整體代入某些未知的電阻，以求得未知量（如歐姆表原理等）；而接在某段電路兩端的電壓表讀數(shù)除以串在同段電路的電流表讀數(shù)即為該段電路的電阻也是常用的思路，此即為伏安法！3.如需選擇器材：（1）找到那些器材是唯一且必用的（如電源、某種電表或滑動(dòng)變阻器、固定電阻等），這是解題定思路的入手點(diǎn)之一（2）看信息并聯(lián)想可用到的方法和電路原理l 看電源：重點(diǎn)明確內(nèi)阻是否不計(jì)，電動(dòng)勢(shì)大小與所給電壓表量程大小比較如內(nèi)阻不計(jì)，則應(yīng)想到電路的總電壓即為電動(dòng)勢(shì)且保持不變是從而在確定電路原理思路時(shí)應(yīng)用；通過(guò)把電動(dòng)勢(shì)大小與所給電壓表量程的比較，找到量程與電動(dòng)勢(shì)最接近且略大的電壓表，一般它就是電路中應(yīng)選擇的電壓表。l 看電表：(1)重點(diǎn)明確其內(nèi)阻是否準(zhǔn)確已知或是否為理想電表，