十三、用多用表測電阻、電流、電壓[實驗目的]練習用多用電表測電阻、電壓和電流[實驗原理]閉合電路歐姆定律[實驗器材]多用電表、待測電阻、電源、開關、導線若干。調零旋鈕表筆插孔不同量程選擇開關歐姆擋刻度線直流電壓、電流刻度線測電流、電壓：1．接入方式：2．量程選擇：指針在右邊三分之二范圍內較好

3．“+”、“—”接線柱練習：該電路中多用表測得的是_________的電流，電流大小為_________。乙49mA測電阻：1．歐姆表構造：G表、電池、調零電阻；電流從紅表棒流入，從黑表棒流出2．歐姆表原理：閉合電路歐姆定律3．刻度特點：反向，不均勻，無最大值GE,rRgR0Rx中間刻度倍率

=該倍率下歐姆表內阻（）實驗步驟：1．選擇倍率。盡量使指針位于刻度盤的中間

。2．調零：將兩表筆短接，調節(jié)調零旋鈕，使指針指到最右邊的0刻度。3．測量：用兩表筆分別接觸待測電阻的兩端6．復位：測量結束后將表筆拔出，并將選擇開頭旋至交流電壓最大量程處（或OFF）。4．讀數(shù)：R=刻度盤指針所指刻度

倍率5．指針偏轉太小換大倍率，偏轉太大換小倍率，重新調零后進行測量。

101200

練習1：右圖所示阻值為_________。若測約200

的電阻，應選的歐姆檔為_________。注意事項：待測電阻必須從電路中斷開

手不能接觸兩表筆

換擋后必須重新調零

指針偏轉過大，應換用______擋練習3：下列說法正確的是（A）測每個電阻前都要重新調零，（B）測量時兩手不能同時接觸兩表筆的金屬桿，（C）電路中被測電阻只要與電源斷開就可用多用表測了，（D）測量前注意紅、黑表筆不能插錯，（E）如了現(xiàn)指針偏轉過大，應換用較大的倍率擋。

十四、設計、組裝簡單的模塊式電路

[實驗目的]練習使用傳感器、控制器和執(zhí)行器組裝成簡單模塊機器人[實驗器材]（1）傳感器：光敏電阻、熱敏電阻、聲傳感器、觸發(fā)傳感器。（2）控制器：與門控制器、非門控制器、或門控制器。（3）執(zhí)行器：小燈泡、小風扇、蜂鳴器。電池、滑線變阻器、開關、導線等。實驗目的：

測量干電池的電動勢和內電阻。

實驗器材：

DIS（電壓、電流傳感器）、電學實驗電路板、滑動變阻器、待測干電池、導線。

實驗電路圖：

保護電阻

電鍵應與電池串聯(lián)十五、用DIS測定電源的電動勢和內阻連接實物圖：（1）滑動變阻器一上一下接線柱（滑片在阻值最大處）。電流傳感器－＋電壓傳感器－＋（2）串主回路：先將電池與開關接起來看作一組合電路，注意正負。（3）將電壓傳感器并接到電池與開關的組合電路的兩端，注意正負電壓傳感器不能直接接在電源兩端，否則不受開關控制實驗步驟：

1．把電壓、電流傳感器分別接入數(shù)據(jù)采集器第一、二輸入口。2．把實驗電路板的電鍵斷開，電壓、電流傳感器的測量夾分別接入實驗電路板的U3、I端。

3．連接滑動變阻器并把阻值調到最大，閉合電鍵。4．打開“計算表格”，將滑動變阻器的阻值逐漸減小，同時點擊“手動”按鈕，記錄幾組不同的電壓、電流值。5．打開“坐標繪圖”界面，設x軸為I2，y軸為U1，點擊“直線擬合”得到實驗圖線。

注意事項：

1．兩傳感器接入的位置不要弄錯。2．本實驗要動作快且不能重復做，電流先小后大，

實驗開始時須對傳感器調零擬合的直線方程數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)處理1．用公式法計算ε，r。（隔項多次求，再平均。減小誤差）rIUErIUE2211+=+=將第1、4次測得的U、I值代入公式ε，r。同理，由第2、5次，第3、6次的測量結果可求出相應的ε和r。然后求出干電池的電動勢和內電阻的平均值。2、用圖象法求ε，r在坐標紙上，用橫軸表示電流I，縱軸表示路端電壓U，選取適當比例，描出所記錄的各組數(shù)據(jù)I和U值的對應點．將這些點連成一條直線。連線應使盡可能多的點在直線上，不能落在線上的點盡可能均勻分布在線兩側，明顯有大偏差的點舍去。

虛線外延。從圖線與U坐標軸的交點確定出電池的電動勢。在線上任意再取另兩點P、Q（不是數(shù)據(jù)點）。找出對應坐標（UP，IP）（UQ，IQ），求出斜率PQQPIIUUr-=-原點不是從0開始誤差分析：用下列兩種電路測量時測量值與真實值間的關系如何？甲圖：誤差成因：未考慮電壓表分流，

①電流表測得電流小于通過電源的電流，修正U-I圖

②虛線框內等效為外電路的電源誤差結果：

測<

真、r測<r真減小誤差：Rv

＜＜R+RA甲圖誤差分析：用下列兩種電路測量時測量值與真實值間的關系如何？相比較是甲圖誤差較小。乙圖：誤差成因：未考慮電流表分壓誤差結果：

測＝

真、r測>r真．減小誤差：RA＜＜（Rv

與R并聯(lián)阻值）乙圖改進和推廣1．加定值電阻R保護電阻起保護作用，同時相當于增大了電源內阻，使R’變化時V示數(shù)明顯變化保護電阻僅起保護作用R改進和推廣2．單電表法

AR電阻箱rIIRE+=a.單電流表法（測I，R）原理：數(shù)據(jù)分析：要求六組數(shù)據(jù)(或以上)，隔項求平均圖象法:轉化為線性關系補充：此法也可用另一種圖象法進行數(shù)據(jù)分析誤差分析：1.同前頁“乙電路”

2.減小誤差:RA＜＜R

IRIk=-r0U1U2I1I21/IRk=1/

0r/

改進和推廣2．單電表法

VR電阻箱b.單電壓表法（測U，R）原理：數(shù)據(jù)分析：要求六組數(shù)據(jù)(或以上)，隔項求平均圖象法:轉化為線性關系補充：此法也可用另一種圖象法進行數(shù)據(jù)分析誤差分析：1.同前頁“甲電路”

2.減小誤差:RV>>R

UU/Rk=-r0

1/U1/Rk=r/

01/

例：電壓表一個，Ro(已知)一個，被測電源(ε，r)，電鍵一個，導線若干，設計一個電路圖測電源ε，r。缺點：無法多次測量誤差：未考慮電壓表分流A．直線M是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的B．直線M是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的C．直線N是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的D．直線N是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的

為了測定電源電動勢E的大小、內電阻r和定值電阻R0的阻值，某同學利用DIS設計了如圖甲所示的電路。閉合電鍵S1，調節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測得數(shù)據(jù)，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算機分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U－I直線。請回答下列問題：（1）根據(jù)圖乙中的M、N兩條直線可知（）（2）圖像中兩直線交點處電路中的工作狀態(tài)是

A．滑動變阻器的滑動頭P滑到了最左端B．電源的輸出功率最大C．定值電阻R0上消耗的功率為0.5W D．電源的效率達到最大值（3）根據(jù)圖乙可以求得定值電阻R0＝

Ω，電源電動勢E＝

V，內電阻r＝

Ω

附：小燈泡U—I圖線描繪緩慢撥動滑動變阻器，改變小燈泡的電流，同時記錄不同電流所對應的電壓值。實驗目的描繪小燈泡的伏安特性曲線，分析曲線的變化規(guī)律.實驗原理

1.用電流表測出通過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組（U，I）值，在U-I坐標系中描出各對應點，用一條平滑的曲線將這些點連接起來，就可得到小燈泡的伏安特性曲線.

2.小燈泡的電阻很小，當它與電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大，故為了準確地描繪出小燈泡的伏安特性曲線，即測出U、I的值，電流表應采用外接法；為使小燈泡上的電壓能從零開始連續(xù)變化，滑動變阻器應采用分壓式接法.

實驗器材

小燈泡（3.8V，0.3A）一只，電壓表（0~6V）、電流表（0~0.6A）各一只，滑動變阻器一只，學生低壓直流電源（或電池組）、開關一只、導線若干、坐標紙、鉛筆.

實驗步驟

1、設計實驗電路

2、連接電路斷開電鍵，滑動變阻器的滑片應移到燈泡電壓最小處

3.測出小燈泡在不同電壓下的電流

改變滑動變阻器滑片的位置，測出多組不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格.

調節(jié)滑片時要注意電壓不能超過小燈泡的額定值.

4.畫出伏安特性曲線

（1）建立坐標系.

（2）描點

（3）將描出的點用平滑的曲線連接起來。實驗結論：電阻值隨溫度升高而增大

可以根據(jù)圖像分析小燈泡的電阻變化情況，求出燈泡的不同電壓下的電流、電阻和功率。例：某課題研究組需要研究某種導電材料的導電規(guī)律，他們用該種導電材料制作成線狀元件Z進行實驗，測出元件Z中對應的電流、電壓的數(shù)值。實驗記錄數(shù)據(jù)如下表所示：U/V01.62.23.13.84.45.46.0I/A00.200.400.801.201.602.403.00（1）由表中數(shù)據(jù)可知他們應選用下圖所示的哪個電路進行實驗？（2）按照正確的電路圖，連接圖（1）中的實物圖，且要求開關閉合后，元件z上的電壓最小。（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，繪出元件Z的伏安特性曲線如圖（2）所示。由圖可知該元件的電阻隨電流增大而

。（選填“增大”，“不變”，“減小”）（4）若圖（2）中的曲線是某同學按照第（1）問中的B電路而得到的曲線，且已知安培表的內阻為0.5Ω，試在圖（2）中繪出元件Z更為準確的伏安特性曲線。例4：如圖甲為一個電燈兩端電壓與通過它的電流的變化關系曲線．由圖可知，兩者不成線性關系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故，參考這條曲線回答下列問題（不計電流表和電池的內阻）．（1）若把三個這樣的電燈串聯(lián)后，接到電動勢為12V的電源上，求流過燈泡的電流和每個燈泡的電阻；（2）如圖乙所示，將兩個這樣的燈泡并聯(lián)后再與10Ω的定值電阻串聯(lián)，接在電動勢為8V的電源上，求通過電流表的電流值以及每個燈的實際功率．十七、測定直流電動機效率[實驗目的]測定在一定電壓下工作的直流電動機的效率。[實驗器材]直流電動機（帶長軸，額定電壓4.5伏）、電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、砝碼盤（已知質量）、砝碼若干、停表、刻度尺、細繩一根、導線若干。[實驗原理]畫出實驗電路圖。電動機的輸出功率和輸入功率：輸出功率P出=______________

輸入功率P入=______________

則電動機的效率=___________________實驗要測定的物理量_______________電源電動機AV實驗步驟：1．將電動機與電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關接成實驗電路。2．將盛砝碼的小盤用細繩系住，細繩上端繞在電動機長軸上，調節(jié)盤中的砝碼數(shù)使小盤上升的運動為勻速運動，記下小盤與盤中砝碼的總質量。

3．接通開關，測出小盤上升所用時間及上升高度，并記下電流、電壓表的示數(shù)。4．計算電動機的效率。

實驗次數(shù)重物質量m（千克）重物上升高度h（米）電動機兩端電壓U（伏）電動機工作時電流I（安）電動機工作時間t（秒）電動機的效率η（%）1

2

3

誤差分析：電壓不能過小，一般在額定電壓附近；砝碼盤不能過重，導致卡轉。小盤上升的運動要勻速。

由于存在摩擦，mgh小于IUt－I2rt。練習：實驗中直流電動機工作的總功為__________，有用功為____________，效率為____________。IUtmgh

Mgh/IUt

十六、用DIS研究通電螺線管的磁感應強度實驗目的研究通電螺線管的磁感應強度實驗步驟：

1．螺線管接入電源后放在水平桌面上，調節(jié)傳感器的高度，使它的探管正好在螺線管的軸線上。

2．將磁傳感器接入數(shù)據(jù)采集器。點擊“研究通電螺線管的磁感應強度”，屏幕出現(xiàn)B-d坐標及數(shù)據(jù)表格。B為通電螺線管產生的磁場的磁感應強度，d為磁傳感器進入螺線管的長度。

3．改變磁傳感器進入螺線管的距離d，點擊“記錄數(shù)據(jù)”，可得多組B-d。

4．啟動“繪圖”功能，顯示B-d圖線。實驗器材DIS（磁傳感器）、長螺線管、滑動變阻器、穩(wěn)壓電源、導線。通電螺線管內部磁場中間最強，向兩側逐漸減弱?？拷虚g部分的磁感應強度幾乎相同，可視為勻強磁場。實驗結論：

使用螺線管的中心抽頭，研究電流不變(0.5A),不同匝數(shù)所對應的磁感強度。螺線管的外側研究線圈匝數(shù)不變，不同電流所對應的磁感強度。6V電壓

3V電壓

實驗目的：探究感應電流產生的條件。

實驗器材：

條形磁鐵、靈敏電流計、原線圈、副線圈、滑動變阻器、電源、開關、導線。實驗電路圖：兩個回路。副線圈回路只有G表。

十八、

探究感應電流產生的條件副,大原,小

G練習：連接實物圖。鐵芯實驗步驟：

1．接好電路后，將磁鐵從線圈中插入、不動、拔出，觀察靈敏電流計指針偏轉情況。

2．把原線圈放入副線圈中，接通電鍵、不動、斷開電鍵，觀察靈敏電流計指針偏轉情況。3．把原線圈放入副線圈中，移動滑動變阻器滑臂、不動，觀察靈敏電流計指針偏轉情況。注意事項（1）必須用靈敏電流計G；（2）有兩個電流回路，副線圈回路只有靈敏電流計G。實驗結論：閉合回路中磁通量變化時，有感應電流數(shù)據(jù)分析：

如果閉合回路中磁通量增大，指針右偏，則無論何種方式，只要磁通量增大，指針一定右偏，磁通量減小，指針一定左偏?，F(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如圖所示連接。在開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑線變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉。由此可以推斷（）A.線圈A向上移動或滑動變阻器的滑動端P向右加速滑動，都能引起電流計指針向左偏轉.B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關，都能引起電流計指針向右偏轉.C．滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央.D．因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉的方向.十九、研究磁通量變化時感應電流方向實驗目的探究感應電流的方向與磁通量變化的關系。實驗原理將條型磁鐵的N、S極分別插入感應線圈，或從感應線圈中拉出，觀察檢流計指針的偏轉情況，然后歸納出判斷感應電流方向的規(guī)律。實驗器材條型磁鐵、檢流計、感應線圈等。1、判斷電流表指針的偏轉方向與通入電流方向的關系；將電源、電鍵、保護電阻和電流表串聯(lián)。采用試觸法：電鍵閉合立即斷開。實驗步驟GG

_

+

+

_

G

_

+

+

_

保護電阻G

_

+

+

_

G

_

+

+

_

2、觀察并且弄清螺線管的繞線方向，畫出示意圖；感應電流方向需講清從何位置看。實驗步驟3、進行實驗；4、將實驗現(xiàn)象和分析結果填入表中。

感應電流磁場和原磁場方向相反，說明原磁場在副線圈中的磁通量增大GNSGSNGSNGNS感應電流方向（俯視）逆時針順時針順時針逆時針穿過回路磁通量的變化增大減小增大減小原磁場

方向向下向下向上向上感應電流磁場方向向上向下向下向上3、進行實驗；4、將實驗現(xiàn)象和分析結果填入表中。實驗結論：當穿過線圈的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場方向相反當穿過線圈的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場方向相同也可用一句話概括：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。實驗目的：

探究影響感應電動勢大小的有關因素。

實驗器材：

導軌、小車、擋光片、螺線管、磁鐵、DIS（電壓傳感器、光電門傳感器）。

二十、用DIS研究回路中感應電動勢大小與磁通量變化快慢的關系

光電門傳感器測擋光時間Δt電壓傳測此段時間螺線管中感應電動勢的平均值E螺線管

導軌

光電門

電壓傳感器小車

擋光片

釹磁鐵

電壓傳感器線圈V實驗原理：

無法定量測量，使用面積相同的螺線管，使磁體相對螺線管位置變化相同，從而

保持不變。（保持光電門與螺線管距離不變）

使磁鐵以相同速度靠近線圈（通過光電門），保持Δt不變。（在軌道上同一位置無初速釋放小車）控制變量：保持N、不變，研究E

與

t

的關系保持、

t

不變，即保持

/t

不變，研究E

與匝數(shù)N

的關系實驗步驟：

1．讓小車以不同的速度靠近螺線管，得到不同

t內的感應電動勢平均值E。（近似等于最大值）

2．重復上述步驟，得到一組

t和E值，點擊“E-1/

t”得到E-1/

t圖線。

3．改用不同匝數(shù)的線圈（線圈直徑不變），使磁鐵用相同的速度靠近線圈重復步驟1、2。歸納實驗結果。電壓傳感器光電門傳感器擋光片線圈強磁鐵彈簧讓小車以不同的速度靠近螺線管，得到在不同Δt內的感應電動勢的平均值E

數(shù)據(jù)點繪制E-1/Δt圖像實驗結論：N、不變時，感應電動勢E和1/

t成正比關系，即和

/t

（磁通量變化率）成正比。

/t（磁通量變化率）

不變時感應電動勢E和匝數(shù)成正比關系。注意事項

a.釹磁鐵與螺線管共軸

b.，E不是正比于1/

t

，也不是正比于

（1）觀察和分析該實驗裝置可看出，在實驗中，每次測量的△t時間內，磁鐵相對線圈運動的距離都__________(選填“相同”或“不同”)，從而實現(xiàn)了控制__________不變；（2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，為了驗證E與△t成反比，他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)：第一種是計算法：算出__________________，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了E與△t成反比；第二種是作圖法：在直角坐標系中作_________________關系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證E與△t成反比。

次數(shù)測量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329△t/×10－3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646電壓傳感器光電門傳感器擋光片線圈強磁鐵彈簧利用小車末端的彈簧將小車以不同的速度從軌道的最右端彈出，就能得到一系列的感應電動勢E和擋光時間△t。在一次實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表：

練習．在“探索影響感應電動勢大小的有關因素實驗”中，裝置如圖所示：（1）請你說明如何用如圖裝置測出有關物理量？（2）實驗過程中，某同學設計了用控制變量方法進行探索，填空完成下列步驟：①讓小車以_______的速度靠近螺線管，得到在不同_______內的感應電動勢平均值E。（感應電動勢平均值近似于最大值）②實驗中因磁鐵相對螺線管變化的位置_______，各次實驗螺線管中_______都相同。③改用_______匝數(shù)的線圈（線圈直徑不變），使磁鐵用相同速度靠近線圈。電壓傳感器光電門傳感器擋光片線圈強磁鐵彈簧不同

t相同

不同練習．在“探索影響感應電動勢大小的有關因素實驗”中，裝置如圖所示：（3）數(shù)據(jù)分析及實驗結果：①重復上述步驟可得一組

t和E值，點擊軟件界面上E－1/

t，屏幕出現(xiàn)圖所示圖線?？梢姼袘妱觿軪和1/

t成_______比關系。②感應電動勢E和匝數(shù)成

比關系。正正

二十一、觀察光的干涉和衍射現(xiàn)象[實驗目的]

利用自制的雙縫，觀察光的干涉條紋的間距隨雙縫的間隙、光屏到縫的距離變化的情況。[實驗器材]

激光，自制的雙縫屏，光屏。[實驗原理]

當激光通過雙縫時，被分為振動情況相同的兩束光，照射到光屏上產生疊加形成光的干涉現(xiàn)象。圖9[實驗步驟]（1）自制雙縫屏。將兩片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上劃出有很小間隙（約0.1mm）的雙縫。在兩刀片間夾上紙片，在涂有墨汁的玻璃片上劃出不同間隙的雙縫。（2）按圖9所示的方法，讓激光束通過自制的雙縫，觀察在光屏上出現(xiàn)的現(xiàn)象。[實驗結論]：在光屏上可以觀察到：明暗相間的等間距條紋特征：中央明條紋，平行于雙縫，等亮、等間距（等寬）[實驗步驟]（3）換用不同間隙的雙縫，保持縫到光屏的距離不變，記錄下觀察到的現(xiàn)象。（4）保持雙縫的間隙不變，改變光屏到縫的距離，記錄下觀察到的現(xiàn)象。[實驗結論]：波長（頻率）一定時，當保