内容正文:
2023届二轮复习——电学实验知识点汇总
1、 测量仪器和读数
1.最小刻度值逢1:常见如1、0.1、0.01等,需要估读到下一位。
2.最小刻度不逢1:常见如5、2、0.5、0.2等,无需估读到下一位,本位即估读。如最小刻度为0.5的器材,指针指向1.0-1.5之间的某个位置,则读数只可能是1.1、1.2、1.3、1.4四种。
3.游标卡尺读数=主尺+游标:若用表示由主尺上读出的整毫米数,表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达为
4.螺旋测微器读数=主尺+转轮:
① 测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出,不足半毫米部分由可动刻度读出.
② 测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01 (mm)
③ 如图乙所示,固定刻度示数为2.0 mm,不足半毫米,从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为:2.0 mm+15.0× 0.01 mm=2.150 mm.
特别注意:因为游标和转轮都按毫米读,所以主尺也按毫米读才能相加。
2、 滑动变阻器的分压接法与限流接法
比较项目
限流式接法
分压式接法
对比说明
电路图
限流式接法主要为串联电路,分压式接法主要为混联电路
接线方式
“一上一下”
“一上两下”
连线时应与线路图保持一致
适用条件
当采用限流式接法时,一般应选用最大阻值比待测电阻稍大或差不多的滑动变阻器.
当采用分压式接法时,一般应选用最大阻值较小、而额定电流较大的滑动变阻器.
必须采用分压式接法的三种情况:①要求电压从零开始变化;②滑动变阻器阻值太小,不能起到限流的作用;③限流式接法不能获取有区分度的多组数据.
1. 滑动变阻器的限流接法:优点:电路设计简单,安装方便。缺点:电压调节范围小,不能从零开始调节;电路对阻值要求较高,需跟电路总电阻差不多。
2. 滑动变阻器分压接法:优点:用电器两端电压变化多且可从0开始,便于保护电路;可用小电阻来控制电路电压电流。
3、 电表改装
1.安全:实际操作,实际操作电表不超过量程。
2.精确:电表的读数不能太小,要超过量程三分之一为宜。
(说明:1、2两个要素要一起考虑,比如估算待测电压最大为4V,而电压表量程有3V与15V两档,则必须选择3V的量程档,这是精确的要求;至于安全,只要实际值不超过量程即可。)
3.滑动变阻器的选择:若用分压接法,滑动变阻器选小量程。若用限流接法,滑动变阻器选择阻值跟电路对象差不多的。
改装为电压表
U=Ig(R+Rg)
改装为电流表
I=Ig+
改装为欧姆表
R内 =R中=
Rx =-R内
4.测量较大的电压时,要串联一个电阻,把表头改装成电压表。串联电阻的作用是分担一部分电压,起这种作用的电阻常常被叫作分压电阻。
5.测量较大的电流时,则要并联一个电阻,把小量程的表头改装成大量程的电流表。电流表可以看作一个电流可读的“小电阻”。并联电阻的作用是分去一部分电流,起这种作用的电阻常常被叫作分流电阻。
4、 电流表的内接法与外接法
比较项目
电流表内接法
电流表外接法
电路图
误差原因
由于电流表内阻分压作用
由于电压表内阻分流作用
测量结果
R测==RA+Rx>Rx
电阻的测量值大于真实值(大内偏大)
R测==×Rx < Rx
电阻的测量值小于真实值(小外偏小)
适用条件
Rx>,大电阻
Rx<,小电阻
当 ,即 时,既可选择电流表“内接法”,也可选择“外接法”
当 ,即 时,采用电流表外接法
当 ,即 时,采用电流表内接法
5、 测电阻、电阻率
1.无特殊说明,滑动变阻器分压限流接法均可,若有要求实验尽可能精确,扩大测量范围等说明则选用分压式接法。
(一般考试会考分压接法。)
2.需要选择内外接法:“大内偏大,小外偏小。”
3.实验原理(测电阻):(或作U-I图求斜率)
4.测长度:毫米刻度尺(注意要测实际接入电路的有效长度,测多次求平均值。
5.测横截面积S:螺旋测微器测金属丝直径d(不同部位测多次求平均值),则。
6.实验原理(测电阻率):由电阻定律得ρ=R=
注意事项:该套实验过程中电流不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属丝温度过高,导致电阻率在实验过程中变大。
7.其他设计方案
名称
电路
测量原理
伏安法
R=,“小外小;大内大”(小电阻采用电流表外接法,测量值小于真实值;大电阻采用电流表内接法,测量值大于真实值)
安安法
如果已知的内阻R1,则可测得的内阻R2=
串联一定值电阻R0后,同样可测得的内阻R2=
伏伏法
两电表的满偏电流接近时,若已知的内阻R1,则可测出的内阻R2=R1