电学实验
实验一、测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)8（一）电路设计的基本原则1 1、安全 ：不损坏实验器材2 2、精确 ：尽量减小实验误差3 3、方便 ：在保证实验正常进行的前提下，选用的电路和器材应便于操作（如变阻器的粗调、微调作用，测 ε、r r 中安培表的读数随电压表读数变化而明显改变），读数数据便于处理。二、伏安法测电阻的原理9（二）器材的选择要求1 1、电源：最大放电电流应大于电路中的实际电流。2 2、用电器：额定电流不能小于电路中实际电流，额定电压不能小于电路中实际电压。3 3、电压表、电流表：量程不能小于被测电压、被测电流的最大值。4 4、指针偏转：
电压表、电流表的指针应指到满偏刻度的三分之二处左右。
欧姆表读数时应使指针指到中值电阻（满偏二分之一处）附近((可更换不同的倍率档调整))，注意每次改变倍率档时要欧姆调零。
10（三）伏安法测电阻的误差分析AVR xREAVR xRE测小电阻 测大电阻误差原因 电压表的分流电流表的分压测量结果 R 测 ＜＜R 真R 测 ＞＞R 真选择依据R x ＜（R V R A）1/2R x ＞（R V R A）1/2111 1、内接法和外接法的选择a ：阻值判断法：待测电阻值的阻值 R R X X < 15比较项目 限流接法 分压接法电路电源内阻不计R X 电压调节范围R X 电流调节范围灯泡电流相同时电路消耗总功率闭合前触头的位置IE(I+I’)EbaE ER RRXX~X XRER RE~0 ~ EXRE~ 016控制电路的选择（限流接法还是分压接法）取决于题目要求和所给器材b b、如果滑动变阻器的全阻值比用电器电阻小许多时用分压式接法。 小带大用分压。a a、如果题目要求“ 尽量大的调节范围时”，或者要求用电器的“ 电压（或电流）从零开始” 时，只能用分压式接法。c c、用分压式接法，消耗的功率大得多。所以，在两种电路都可以用的情况下，要 优先选用限流式接法。d d、负载电阻的阻值 Rx 小于滑动变阻器的总电阻R 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。 33比较项目 电流表内接法 电流表外接法电 电 路测量结果 R 测R x R 测R x误差原因适用条件电流表的分压 电压表的分流R>>R A R V >>R= U/I > ＝U/I<（三）伏安法测电阻35用电器上电压的变化范围: :闭合S 滑动触头位于最右端R 的选值 R 较大 R 较小 实验二、描绘小灯泡的伏安特性 （1)安培表外接——被测小灯泡电阻值较小，为减小系统误差，电压表直接与灯泡并联..(2)滑动变阻器分压式——为了能够取得较多数据，要求小灯泡两端电压变化范围大，而小灯泡的额定电压较小，采用滑动变阻器的分压式接法，可以实现上述要求..(3)为了保护元件不被损坏，连接电路时 电键应断开，连好电路后，闭合电键前 滑动变阻器的滑片应在最大值处（图中的A A 端）.实验中，滑片向B B 端移时要注意 不要 让加在灯泡两端的电压 超过 灯泡的额定电压..(4)在坐标纸上建立坐标系，横纵坐标所取的 分度比例要适当，尽量使测量数据画出的图线占满整个坐标纸，最后一定 要用平滑曲线 连接各点，千万不能用折线..注意事项 实验三 测定电池的电动势和内电阻 E= U 1 +I 1 r E = U 2 +I 2 r两种测量电路的误差分析AAvUIOE 测E 真I 短真 测真 测r rE EBUIOE 测E 真I 短真 测真 测r rE EAv 可供选择的测量电路AE=I 1(R 1 +r)E=I 2(R 2 +r)AR 1R 2R真 测真 测r rE E＞＝误差产生的原因：安培表有内阻可供选择的测量电路3vE= U 1 + U 1 r / R 1 E= U 2 + U 2 r / R 2VR 1R 2R 实验四 练习使用多用表 EE多用电表的内部结构.1.开关S S 调到1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6 个位置时电表分别测的是什么? ?A B123 4561 1、2 2 为电流表3 3、4 4 为欧姆表，5 5、6 6 为电压表 2 2、多用电表的一般使用方法a、、使用前 应看一下指针是否指在刻度盘左端的零刻线处。如果不在，就应该进行 机械调零 ：用小螺丝刀轻旋表头正下方中央处的调零螺丝，使指针 指零刻线。然后将红色和黑色表笔分别插入正“+”、负“—” 测试笔插孔。b、测量时应把选择开关旋到相应的测量项目和量程上，读数时要用与选择开关的档位相应的刻度读数。测量电流和电压时，使用方法同电流表和电压表。3、欧姆档测电阻GErR xRR g I g欧姆表中的电流由下式决定I = E/[(R+R g +r)+R x ]显然，电流与待测电阻R x 既不是正比也不是反比关系，所以表盘刻度是不均匀的。当 当R x =0 时，即两表笔短接时调节滑线变阻器R 使电流达流 到满度电流(欧姆档调零)。 。I g = E/(R+R g +r)0 测量电阻时，操作步骤a、、选挡： 一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为200Ω Ω 就应该选× ×10 的倍率。b、、进行欧姆调零：(注意: 电阻挡的零位在刻度的 右侧 侧)c、、测量： 将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。d、、得测量值： 将指针示数乘以倍率，得测量值。e、、实验完毕： 将选择开关扳到OFF 或交流电压最高挡。欧姆表的原理电路图1、I g =E/(R 0 +R’+r+0)电阻调零2、I=E/(R 0 +R / +r+R x)I 与R x 一一对应I g 与 与R x =0 对应 实验五 电流表改装为电压表 把表头改装为电流表I RR=?GR gII gAIR A需并联的电阻的大小：R 并 =I g R gI RI g R g(I-I g)=把表头改装为电压表U g U RUGR gRUVR V需串联的电阻的大小：R=U RI gU-I g R gI g= 2.测量电表内阻的方法分流半偏法： 分压半偏法：VRRC DS 1S 2Ⅰ 1Ⅰ 2ⅠPABr R REI Igg gggIrR RR RREI 11"gR R 1原理并联分流干路中的电流基本不变1R R g 误差分析并联分流S 1S 2RR 1．． ．． ．．G(1)半偏法测电流表的内阻 半偏法测电流表的内阻实验条件gR R 实验步骤1.把滑动变阻器R R R R 的电阻调到 最大，把电阻箱R R R R1 1 1 1的阻值调到0 0 0 02.先闭合S S S S1 1 1 1，调节R R R R 使电流表指针 满偏....3.再闭合S S S S2 2 2 2，保持电阻R R R R 不变，调节R R R R1 1 1 1使电流表指针 半偏，记下R R R R 1 1 1 1的值, , , , 则 Rg=R1 1 1 1....S 1S 2RR 1．． ．． ．．G仪器选择R R R R ＞＞R R R Rg g g g，滑动变阻器和电阻箱均可．R R R R 1 1 1 1略大于R R R Rg g g g，必须用电阻箱．电动势E E E E 越大，调满偏时R R R R 连入电路中的 电阻越大，实验条件满足的越好，误差越小．串联分压 R R V 半偏法测电压表的内阻原理S S 2 2VR 1a bS 1RP．RPa 间的总电压基本不变1.把滑动变阻器的触头P P P P 滑到左端 ．2.闭合开关S S S S1 1 1 1 S S S S 2 2 2 2，调节R R R R1 1 1 1使电压表指针 满偏....3.保持滑动变阻器 触头位置不变，调节R R R R 使电压表指针半偏，记下R R R R 的值, , , , 则R R R RV V V V=R.实验步骤 V PaV PaR RR RR11 2)(RR R RR R RRV PaV Pa 满偏时 Pa之间电阻半偏时 Pa 之间电阻串联分压Pa PaU U "VR R 误差分析S S 2 2VR 1a bS 1RP．R串联分压原理Pa 间的总电压基本不变R R V R R R R ＜＜R R R RV V V V, , , , 必须用滑动变阻器．构成分压电路 ．R R R R 0 0 0 0略大于R R R RV V V V，必须用电阻箱．电动势E E E E 越大，调满偏时滑动变阻器 Pa 之间的 电阻越小，实验条件满足的越好，误差越小 ．仪器选择1.把滑动变阻器的触头P P P P 滑到a a a a端 ．把电阻箱R R R R0 0 0 0的阻值调到0 0 0 02.闭合开关S S S S，调节R R R R 使电压表指针 满偏....3.保持滑动变阻器 触头位置不变，调节R R R R0 0 0 0使电压表指针半偏，记下R R R R0 0 0 0的值, , , , 则R R R RV V V V=R0 0 0 0....实验步骤VR R 半偏法测电压表的内阻实验条件S S 2 2VR 1a bS 1RP．R 3 3、电压表的校对一定要用分压式
