高中物理电学实验专题经典版

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高中物理电学实验专题经典版

高中物理电学实验 【知识梳理】 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 1、实验原理 在纯电阻电路中,电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系,但在实际电路中,由于各种因素的影响, U—I图像不再是一条直线。读出若干组小灯泡的电压 U 和电流 I,然后在坐标纸上以 U 为纵轴,以 I 为横 轴画出 U—I 曲线。 2、实验步骤 (1)、适当选择电流表,电压表的量程,采用电流表的外接法,按图中所示的原理电路 图连接好实验电路图。 (2)、滑动变阻器采用分压接法,把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的 A端,电路 经检查无误后,闭合电键 S。 (3)、改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U,记 入记录表格内,断开电键 S; (4)、在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流 I,横轴表示电压 U,用平滑曲线将各点连接起来, 便得到伏安特性曲线。 (5)、拆去实验线路,整理好实验器材。 3、注意事项 (1)、因本实验要作出 I—U图线,,要求测出一组包括零在内的电压、电流值,因此,变阻器要采用分压 接法; (2)、本实验中,因被测小灯泡电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法; (3)、电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使小灯泡的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值 (如 0.5V)时,读取一次电流值;调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压; (4)、电键闭合前变阻器滑片移到图中的 A 端; (5)、坐标纸上建立坐标系,横坐标所取的分度例应该适当,尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。连 线一定用平滑的曲线,不能画成折线。 4、误差分析 (1)、测量电路存在系统误差,未考虑电压表的分流,造成测得的 I值比真实值偏大; (2)、描绘 I—U 线时作图不准确造成的偶然误差。 5、知识延伸 电流表的解法: (1)内接法:如图所示,待测电阻的测量值 R测 : A R A R A x A R U U U U UR R R I I I I       测 测 测 测 显然 > xR R测 所以 x AR R R 测 当 >>x AR R 时, xR R 测,系统的相对误差很小,可以忽略不计,所以内接 法适用于测量高阻值电阻。 (2)外接法:如图所示,待测电阻的测量值 R测 : V x V R V x U U R RR I I I R R      测 测 测 测 A UUA I测 R Rx U R V I测 Rx U测 RVV IV IR A 显然有: < xR R测 所以 1 V x V V R R R R RR R R     测 测 测测 当 <
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