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專題08電學(xué)實驗??伎键c真題舉例\o"驗證加速度與力成正比的實驗步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析"\o"電學(xué)創(chuàng)新實驗"電學(xué)創(chuàng)新實驗2024·廣東·高考真題\o"驗證機械能守恒定律的實驗步驟與數(shù)據(jù)處理"\o"觀察電容器充、放電現(xiàn)象"觀察電容器充、放電現(xiàn)象2024·重慶·高考真題\o"使用多用電表測量二極管的正反向電阻"使用多用電表測量二極管的正反向電阻2024·浙江·高考真題測量電源的電動勢和內(nèi)阻2024·甘肅·高考真題掌握觀察電容器的充、放電現(xiàn)象實驗內(nèi)容;掌握導(dǎo)體電阻的測量實驗內(nèi)容;掌握導(dǎo)體電阻率的測量實驗內(nèi)容;掌握測量電源的電動勢和內(nèi)阻實驗內(nèi)容;掌握練習(xí)使用多用電表實驗內(nèi)容;掌握描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗內(nèi)容;掌握探究影響感應(yīng)電流方向的因素實驗內(nèi)容;掌握探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件實驗內(nèi)容;掌握探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系實驗內(nèi)容;掌握電學(xué)實驗創(chuàng)新的分析方法和解題思路。TOC\o"1-2"\h\u核心考點01電學(xué)基本實驗 一、觀察電容器的充、放電現(xiàn)象 3二、導(dǎo)體電阻的測量 4三、導(dǎo)體電阻率的測量 10四、測量電源的電動勢和內(nèi)阻 12五、練習(xí)使用多用電表 16六、描繪小燈泡的伏安特性曲線 20七、探究影響感應(yīng)電流方向的因素 21八、探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件 23九、探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系 25核心考點02電學(xué)創(chuàng)新實驗 27一、創(chuàng)新的方法 27二、解題的基本思路 27三、解決電學(xué)創(chuàng)新實驗要抓住兩點 27四、解題的三個要點 27核心考點01電學(xué)基本實驗一、觀察電容器的充、放電現(xiàn)象1、實驗原理①電容器的充電過程:如下圖所示,當(dāng)開關(guān)S接1時,電容器接通電源,在靜電力的作用下自由電子從正極板經(jīng)過電源向負(fù)極板移動,正極板因失去電子而帶正電,負(fù)極板因獲得電子而帶負(fù)電。正、負(fù)極板帶等量的正、負(fù)電荷。電荷在移動的過程中形成電流,在充電開始時電流比較大,隨著極板上電荷的增多,電流逐漸減小,當(dāng)電容器兩極板間電壓等于電源電壓時電荷停止定向移動,電流為零。②電容器的放電過程:如下圖所示,當(dāng)開關(guān)S接2時,相當(dāng)于將電容器的兩極板直接用導(dǎo)線連接起來,電容器正、負(fù)極板上電荷發(fā)生中和。在電子移動過程中形成電流,放電開始電流較大,隨著兩極板上的電荷量逐漸減小,電路中的電流逐漸減小,兩極板間的電壓也逐漸減小到零。3、實驗裝置圖4、實驗步驟①按實驗裝置圖連接好電路。②把單刀雙擲開關(guān)S打在上面,使觸點1和觸點2連通,觀察電容器的充電現(xiàn)象,并將結(jié)果記錄在表格中。③將單刀雙擲開關(guān)S打在下面,使觸點3和觸點2連通,觀察電容器的放電現(xiàn)象,并將結(jié)果記錄在表格中。④記錄好實驗結(jié)果,關(guān)閉電源。5、注意事項①要選擇大容量的電容器。②實驗要在干燥的環(huán)境中進行。③電流表要選用小量程的靈敏電流計。電容儲能已經(jīng)在電動汽車,風(fēng)、光發(fā)電、脈沖電源等方面得到廣泛應(yīng)用。某同學(xué)設(shè)計圖甲所示電路,探究不同電壓下電容器的充、放電過程,器材如下:電容儲能已經(jīng)在電動汽車,風(fēng)、光發(fā)電、脈沖電源等方面得到廣泛應(yīng)用。某同學(xué)設(shè)計圖甲所示電路,探究不同電壓下電容器的充、放電過程,器材如下:

電容器C(額定電壓10V,電容標(biāo)識不清);電源E(電動勢12V,內(nèi)阻不計);電阻箱R1(阻值滑動變阻器R2(最大阻值20Ω,額定電流電壓表V(量程15V,內(nèi)阻很大);發(fā)光二極管D1、D

回答以下問題:(1)按照圖甲連接電路,閉合開關(guān)S1,若要升高電容器充電電壓,滑動變阻器滑片應(yīng)向___________端滑動(填“a”或“b”)(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置,電壓表表盤如圖乙所示,示數(shù)為___________V(保留1位小數(shù))。(3)繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置,電壓表示數(shù)為8.0V時,開關(guān)S2擲向1,得到電容器充電過程的I?t圖像,如圖丙所示。借鑒“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中估算油膜面積的方法,根據(jù)圖像可估算出充電結(jié)束后,電容器存儲的電荷量為___________C(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(4)本電路中所使用電容器的電容約為___________F(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(5)電容器充電后,將開關(guān)S2擲向2,發(fā)光二極管___________(填“D1”或“D2二、導(dǎo)體電阻的測量(五種方法)1、雙安法利用兩個電流表的組合測量電流表的內(nèi)阻或其他電阻的方法。原理:①電路圖如下,電流表A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2,電流表A1的內(nèi)阻為r1,定值電阻R0的電流I0=I2-I1,電流表A1的電壓U1=(I2-I1)R0。若r1為已知量,可求得R0=eq\f(I1r1,I2-I1)。若R0為已知量,可求得電流表A1的內(nèi)阻r1=eq\f(I2-I1R0,I1)。②電路圖如下,電流表A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2,電流表A1的內(nèi)阻為r1。則有I1(r1+R0)=(I2-I1)Rx,則如果r1、R0已知,可求出Rx的阻值;如果R0、Rx已知,可以求出電流表A1的內(nèi)阻r1。③電路圖如下,電流表A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2,電流表A1的內(nèi)阻為r1。則有I1(r1+Rx)=(I2-I1)R0,則如果r1、R0已知,可求出Rx的阻值;如果R0、Rx已知,可以求出電流表A1的內(nèi)阻r1。【注意】已知內(nèi)阻值的電流表可當(dāng)作電壓表使用。在缺少合適的電壓表的情況下,常用電流表代替電壓表使用,這是設(shè)計電路中的常用技巧,也是高考的熱點之一。學(xué)校物理興趣小組設(shè)計如圖學(xué)校物理興趣小組設(shè)計如圖甲所示電路來測量一電阻Rx的阻值。其中R0是定值電阻,R是電阻箱。(1)完善下列實驗步驟:①按照電路圖用導(dǎo)線把實驗器材連接起來;②為安全起見,閉合開關(guān)前,電阻箱R的阻值應(yīng)調(diào)至________(填寫“最大值”或“最小值”);③閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)阻值為R時記錄電流表A1、A2的示數(shù)I1、I2;④多次改變電阻箱阻值,并記錄相應(yīng)的電流表的示數(shù);⑤把記錄的數(shù)據(jù)填在表格中,計算出eq\f(I2,I1)的值;⑥以eq\f(I2,I1)為縱軸,電阻箱阻值R為橫軸,描點作圖,得到如圖乙所示圖像;⑦根據(jù)圖像計算待測電阻的阻值。(2)用(2)用RA1、RA2表示電流表的內(nèi)阻,待測電阻Rx的表達(dá)式為________(用題目中所給或所測物理量表示)。(3)根據(jù)如圖乙所示的eq\f(I2,I1)-R圖像,求得Rx=________Ω。(4)考慮到電流表的內(nèi)阻,由圖乙求得的電阻值________(填寫“偏大”“偏小”或“沒有系統(tǒng)誤差”)。2、雙伏法利用兩個電壓表的組合測量電壓表的內(nèi)阻或其他電阻的方法。原理:①電路圖如下,電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為U1、U2,,電壓表V1的內(nèi)阻r1,電壓表U1的電流I1=eq\f(U2-U1,R0),若r1為已知量,可求得R0=eq\f(U2-U1,U1)r1。若R0為已知量,可求得電壓表V1的內(nèi)阻r1=eq\f(U1,U2-U1)R0。②電路圖如下,如果電壓表V1的內(nèi)阻r1、電阻R0已知,電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為U1、U2,根據(jù)電路知識可知流過被測電阻Rx的電流為I=eq\f(U1,r1)+eq\f(U1,R0)=eq\f(U1R0+r1,R0r1),則被測電阻為Rx=eq\f(U2-U1,I)=eq\f(U2-U1R0r1,U1R0+r1)。同理,如果R0、Rx為已知,可以由上面的關(guān)系求出電壓表V1的內(nèi)阻r1。用以下器材可測量電阻用以下器材可測量電阻Rx的阻值。待測電阻Rx:阻值約為600Ω;電源E:電動勢約為6.0V,內(nèi)阻可忽略不計;電壓表V1:量程500mV,內(nèi)阻r1=1000Ω;電壓表V2:量程6V,內(nèi)阻r2約為10kΩ;電流表A:量程0.6A,內(nèi)阻r3約為1Ω;定值電阻R0:R0=60Ω;滑動變阻器R:最大阻值為150Ω;單刀單擲開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干。(1)測量中要求兩只電表的讀數(shù)都不小于其量程的eq\f(1,3),并能測量多組數(shù)據(jù),請在實線框中畫出測量電阻Rx的實驗電路圖。(2)若選擇測量數(shù)據(jù)中的一組來計算Rx,則由已知量和測量物理量計算Rx的表達(dá)式為Rx=______,式中各符號的意義是________________________________________。3、等效替代法測量某電阻(或電表的內(nèi)阻)時,用電阻箱替換待測電阻,若二者對電路所起的作用相同(如電流或電壓相等),則電阻箱與待測電阻是等效的。故電阻箱的讀數(shù)即為待測電阻的阻值。原理:電流等效替代,電路圖如下,實驗步驟為:①按如圖電路圖連接好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動變阻器的滑片P置于a端;②)閉合S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?,記下此時電流表的示數(shù)為I;③斷開S2,再閉合S3,保持滑動變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I;④此時電阻箱接入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即Rx=R0。電壓等效替代,電路圖如下,實驗步驟為:①按如圖電路圖連接好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動變阻器的滑片P置于a端;②)閉合S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?,記下此時電壓表的示數(shù)為U;③斷開S2,再閉合S3,保持滑動變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的示數(shù)仍為U;④此時電阻箱接入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即Rx=R0。電流表A電流表A1的量程為0~200μA、內(nèi)阻約為500Ω,現(xiàn)要測量其內(nèi)阻,除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下:電流表A2:與A1規(guī)格相同;滑動變阻器R1:阻值0~20Ω;電阻箱R2:阻值0~9999Ω;保護電阻R3:阻值約為3kΩ;電源:電動勢E約為1.5V、內(nèi)阻r約為2Ω。(1)如圖所示,某同學(xué)想用等效替代法測量電流表內(nèi)阻,設(shè)計了部分測量電路,在此基礎(chǔ)上請將滑動變阻器接入電路中,使實驗可以完成。(2)電路補充完整后,請完善以下測量電流表A1內(nèi)阻的實驗步驟。a.先將滑動變阻器R1的滑片移到使電路安全的位置,再把電阻箱R2的阻值調(diào)到________(選填“最大”或“最小”)。b.閉合開關(guān)Sb.閉合開關(guān)S1、S,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,使兩電流表的指針在滿偏附近,記錄電流表A2的示數(shù)I。c.?dāng)嚅_S1,保持S閉合、R1不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表A2的示數(shù)________,讀出此時電阻箱的阻值R0,則電流表A1的內(nèi)阻r=________。4、電橋法電橋法是測量電阻的一種特殊方法。原理:如下左圖所示,實驗中調(diào)節(jié)電阻箱R3,使靈敏電流計G的示數(shù)為0;當(dāng)IG=0時,有UAB=0,則UR1=UR3,UR2=URx,電路可以等效為如下右圖所示;根據(jù)歐姆定律有eq\f(UR1,R1)=eq\f(UR2,R2),eq\f(UR1,R3)=eq\f(UR2,Rx),由以上兩式解得R1Rx=R2R3或eq\f(R1,R2)=eq\f(R3,Rx),這就是電橋平衡的條件,由該平衡條件可求出被測電阻Rx的阻值。某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計了一個測量微小壓力的裝置,其電路如圖(a)所示,某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計了一個測量微小壓力的裝置,其電路如圖(a)所示,R1、R2、R3為電阻箱,RF為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器,C、D間連接電壓傳感器(內(nèi)阻無窮大)。(1)先用歐姆表“×100”擋粗測RF的阻值,示數(shù)如圖(b)所示,對應(yīng)的讀數(shù)是________Ω;(2)適當(dāng)調(diào)節(jié)R1、R2、R3,使電壓傳感器示數(shù)為0,此時,RF的阻值為________(用R1、R2、R3表示);(3)依次將0.5g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大小),讀出電壓傳感器示數(shù)U,所測數(shù)據(jù)如下表所示:次數(shù)123456砝碼質(zhì)量m/g0.00.51.01.52.02.5電壓U/mV057115168220280根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(c)上描點,繪制U-m關(guān)系圖線;(4)完成前面三步的實驗工作后,該測量微小壓力的裝置即可投入使用。在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力(4)完成前面三步的實驗工作后,該測量微小壓力的裝置即可投入使用。在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F0,電壓傳感器示數(shù)為200mV,則F0大小是________N(重力加速度取9.8m/s2,保留2位有效數(shù)字);(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測量C、D間電壓,在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F1,此時非理想毫伏表讀數(shù)為200mV,則F1______F0(填“>”“=”或“<”)。5、半偏法利用半偏法測量電流表或電壓表的內(nèi)阻時,先不連接電阻箱或?qū)㈦娮柘渥柚嫡{(diào)為零,將電流表或電壓表的指針調(diào)至滿偏,然后再并聯(lián)或串聯(lián)上電阻箱,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電表示數(shù)為滿偏刻度的一半,則認(rèn)為電阻箱的阻值與待測的電流表或電壓表內(nèi)阻相等。原理:電流表半偏法,電路圖如下,實驗步驟為:①按如圖所示連接實驗電路;②斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表滿偏;③保持R1不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表半偏,然后讀出R2的值,則RA=R2。測量結(jié)果偏?。≧A測=R2<RA),原因:當(dāng)閉合S2時,總電阻減小,總電流增大,大于原電流表的滿偏電流,而此時電流表半偏,所以流經(jīng)R2的電流比電流表所在支路的電流大,R2的電阻比電流表的電阻小,而我們把R2的讀數(shù)當(dāng)成電流表的內(nèi)阻,故測得的電流表的內(nèi)阻偏小。減少誤差的方法:選電動勢較大的電源E,滑動變阻器R1滿足條件為R1?RA。電壓表半偏法,電路圖如下,實驗步驟為:①按如圖所示連接實驗電路;②將R2的值調(diào)為零,閉合S,調(diào)節(jié)R1的滑片,使電壓表滿偏;③保持R1的滑片不動,調(diào)節(jié)R2,使電壓表半偏,然后讀出R2的值,則RV=R2。測量結(jié)果偏大(RV測=R2>RV),原因:當(dāng)R2的阻值由零逐漸增大時,R2與電壓表兩端的總電壓也將逐漸增大,因此電壓表讀數(shù)等于eq\f(1,2)Um時,R2兩端的電壓將大于eq\f(1,2)Um,使R2>RV,從而造成RV的測量值偏大.顯然電壓表半偏法適用于測量內(nèi)阻較大的電壓表的電阻。減少誤差的方法:選電動勢較大的電源E,滑動變阻器R1滿足條件為R1?RV。某同學(xué)從多用電表內(nèi)部拆出一個量程為200μA的靈敏電流表,現(xiàn)要測量該表頭的內(nèi)阻(大于2000Ω),實驗室所提供的器材有:某同學(xué)從多用電表內(nèi)部拆出一個量程為200μA的靈敏電流表,現(xiàn)要測量該表頭的內(nèi)阻(大于2000Ω),實驗室所提供的器材有:A.待測靈敏電流表;B.電阻箱(0~99999.9Ω);C.滑動變阻器(最大阻值為5Ω,允許通過的最大電流為0.5A);D.滑動變阻器(最大阻值為50Ω,允許通過的最大電流為0.1A);E.干電池一節(jié)(電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約為1Ω);F.導(dǎo)線若干、開關(guān)兩個。該同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路圖,正確連接電路后進行了如下操作:①把滑動變阻器的滑片滑到a端,閉合開關(guān),并將電阻箱的阻值調(diào)到較大;②閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使靈敏電流表滿偏;③保持開關(guān)閉合、滑動變阻器滑片的位置不變,斷開開關(guān),調(diào)整電阻箱的阻值,當(dāng)靈敏電流表半偏時,電阻箱旋鈕位置如圖丙所示。請回答下列問題:(1)滑動變阻器應(yīng)選用(填“”或“”);(2)用筆畫線代替導(dǎo)線將實物圖乙補充完整;(3)該靈敏電流表的內(nèi)阻為Ω;(4)在操作無誤的情況下,靈敏電流表內(nèi)阻的測量值(填“大于”“小于”或“等于”)真實值。三、導(dǎo)體電阻率的測量1、實驗原理設(shè)計實驗電路,如實驗電路圖,取一段金屬電阻絲連接到電路中,測出電阻絲的電阻R、長度l和直徑d(S=eq\f(πd2,4)),由R=ρeq\f(l,S)得:ρ=eq\f(RS,l)(用R、S、l表示)=eq\f(πd2R,4l)(用R、d、l表示),從而計算出該電阻絲所用材料的電阻率。2、實驗電路圖3、實驗器材被測金屬絲,直流電源,電流表,電壓表,滑動變阻器,開關(guān),導(dǎo)線若干,螺旋測微器,刻度尺。4、實驗步驟用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑d,求出其平均值。用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度l,反復(fù)測量三次,求出平均值。連接好用伏安法測電阻的實驗電路。把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置。閉合開關(guān),改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,記錄在表格內(nèi)。5、實驗數(shù)據(jù)處理求Rx的平均值的方法:①用Rx=eq\f(U,I)分別算出各次的數(shù)值,再取平均值;②用U-I圖線的斜率求出。金屬絲電阻率的計算:ρ=Rxeq\f(S,l)=eq\f(πd2U,4lI)。6、實驗誤差分析偶然誤差:金屬導(dǎo)線的直徑測量、長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差。統(tǒng)誤差:(1)采用伏安法測量金屬導(dǎo)線的電阻時,由于采用的是電流表外接法,測量值小于真實值,使電阻率的測量值偏小。由于金屬導(dǎo)線通電后會發(fā)熱升溫,使金屬導(dǎo)線的電阻率變大,造成測量誤差。7、實驗注意事項①先測直徑,再連電路。為了準(zhǔn)確,應(yīng)測量拉直懸空的連入電路的導(dǎo)線的有效長度(測量待測金屬絲接入電路的兩個端點之間的長度,亦即電壓表兩端點間的待測金屬絲長度),且各測量三次,取平均值。②實驗連線時,應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、開關(guān)、電流表、待測金屬絲、滑動變阻器連成主干線路(閉合電路),然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬絲的兩端。③本實驗中被測金屬絲的阻值較小,故采用電流表外接法。④實驗過程中電流不宜過大,通電時間不宜太長,以免金屬絲溫度過高,導(dǎo)致電阻率在實驗過程中變大。⑤閉合開關(guān)S之前,一定要使滑動變阻器的滑片處在阻值最大的位置。⑥為準(zhǔn)確求出R的平均值,應(yīng)多測幾組U、I數(shù)值,若采用圖像法求R的平均值時,在描點時,要盡量使各點間的距離拉大一些,連線時要盡可能地讓各點均勻分布在直線的兩側(cè),個別明顯偏離較遠(yuǎn)的點可以不予考慮。某同學(xué)想要測量一段合金絲的電阻率:需要先測量這段合金絲的的阻值某同學(xué)想要測量一段合金絲的電阻率:需要先測量這段合金絲的的阻值(約50Ω)。實驗器材有:電源E(電動勢3V,內(nèi)阻不計);電流表(量程0~60mA,內(nèi)阻約5Ω);電流表(量程0~0.6mA、內(nèi)阻為100Ω);滑動變阻器R;開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。主要操作步驟如下:(1)首先將電流表與阻值為Ω的定值電阻進行(填寫“串”或“并”)聯(lián)改裝成量程為0~3V的電壓表;(2)設(shè)計、連接電路,該電路要盡可能精確地測定合金絲的阻值。請在下方虛線框內(nèi)畫出符合要求的電路圖(電路圖中的各個器材元件用、、、R、等字母標(biāo)明)。(3)根據(jù)步驟(2)中的正確電路進行實驗,若電流表的讀數(shù)為(單位為A),電流表的讀數(shù)為(單位為A),則的精確測量值可以表達(dá)為。(用字母、和數(shù)字表示)四、測量電源的電動勢和內(nèi)阻(3種方法)1、伏安法實驗原理:閉合電路歐姆定律,即U=E?Ir。實驗電路圖實驗器材:電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺。實驗步驟:①根據(jù)電路圖連接好電路,電流表用0.6A的量程,電壓表用3V的量程;②把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置;③閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1,U1)。用同樣的方法再測量幾組I、U值,填入表格中;④斷開開關(guān),拆除電路,整理好器材。實驗數(shù)據(jù)處理:①列方程組進行求解,將兩組數(shù)據(jù)(I1,U1)和(I2,U2)代入到方程U=E-Ir得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(U1=E-I1r,U2=E-I2r)),解得E、r。②用作圖法處理數(shù)據(jù),如下圖所示,由圖像可得:圖線與縱軸交點為E;圖線與橫軸交點為I短=eq\f(E,r);圖線的斜率的絕對值表示r=|eq\f(ΔU,ΔI)|。實驗注意事項:①應(yīng)使用內(nèi)阻大些(用過一段時間)的干電池;在實驗中不要將I調(diào)得過大;每次讀完I和U的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開電源,以免干電池在大電流放電時E和r明顯變化。②合理選擇電壓表、電流表量程。測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻時,電壓表選3V量程,電流表選0.6A量程,滑動變阻器選0~10Ω。③在作U-I圖線時,要使較多的點落在這條直線上,不在直線上的點應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè),忽略個別偏離直線較遠(yuǎn)的點,以減小偶然誤差。實驗誤差分析:偶然誤差:主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U-I圖像時描點不準(zhǔn)確。系統(tǒng)誤差:①電流表內(nèi)接法:電壓表的分流作用造成誤差,電壓值越大,電壓表分流越多,對應(yīng)的I真與I測的差越大,IV=eq\f(U,RV)。其中U-I圖像如下圖所示。結(jié)論:I真=I測+eq\f(U,RV),E測<E真,r測<r真(r測=eq\f(RV·r,RV+r))。②電流表外接法:電流表的分壓作用造成誤差,電流越大,電流表分壓越多,對應(yīng)U真與U測的差越大,UA=I·RA。其中U-I圖像如下圖所示。結(jié)論:U真=U測+IRA,E測=E真,r測>r真(r測=r+RA)。某同學(xué)要測量“水果電池”的電動勢和內(nèi)阻,提供下列儀器:A.待測“水果電池”(電動勢某同學(xué)要測量“水果電池”的電動勢和內(nèi)阻,提供下列儀器:A.待測“水果電池”(電動勢E約為4V,內(nèi)阻r約為200Ω);B.毫安表A(量程5mA,內(nèi)阻為RA=60Ω);C.電壓表V(量程4V,內(nèi)阻約5kΩ)D.電阻箱R1(0~999.9Ω);E.滑動變阻器R(0~1000Ω);F.開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)由于毫安表的量程太小,該同學(xué)用電阻箱R1與毫安表A并聯(lián),可使其量程擴大,取R1=eq\f(1,4)RA,則改裝后的電流表量程為毫安表滿偏電流的____倍;(2)用改裝后的電流表完成實驗,應(yīng)選擇的實驗電路是圖中的________(選填“甲”或“乙”);(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出U-I圖線,如圖所示。由圖線可得,“水果電池”的電動勢E=____V,內(nèi)電阻r=________Ω。(均保留三位有效數(shù)字)。2、安阻法實驗原理:閉合電路的歐姆定律,即E=IR+Ir。實驗電路圖實驗器材:電源、電流表、電阻箱、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺。數(shù)據(jù)處理:①列方程組進行求解,將兩組數(shù)據(jù)(I1,R1)和(I2,R2)代入到方程E=I(R+r),得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(E=I1R1+I1r,E=I2R2+I2r)),解方程組求得E、r。②圖像法:由E=I(R+r)可得:①eq\f(1,I)=eq\f(1,E)R+eq\f(r,E),可作eq\f(1,I)-R圖像,如圖甲所示,eq\f(1,I)-R圖像的斜率k=eq\f(1,E),縱軸截距為eq\f(r,E)。②R=E·eq\f(1,I)-r,可作R-eq\f(1,I)圖像,如圖乙所示,R-eq\f(1,I)圖像的斜率k=E,縱軸截距為-r。誤差分析:由于電流表有內(nèi)阻,導(dǎo)致電源內(nèi)阻測量不準(zhǔn)確;結(jié)論:E測=E真,r測>r真,r測=r真+rA)。用一張鋅片和一張銅片,中間夾一張浸過鹽水的紙,并從鋅片和銅片各引出一個電極,這樣就組成了一個電池。為研究該電池組的特性,某同學(xué)進行了以下實驗:用一張鋅片和一張銅片,中間夾一張浸過鹽水的紙,并從鋅片和銅片各引出一個電極,這樣就組成了一個電池。為研究該電池組的特性,某同學(xué)進行了以下實驗:(1)將電池組按圖甲所示接入電路,圖中電流表的量程為10mA,內(nèi)阻為100Ω;(2)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,發(fā)現(xiàn)當(dāng)R=100Ω時,電流表的示數(shù)I如圖乙所示,則I=________mA;(3)反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,讀出多組電流表的示數(shù)I(算出eq\f(1,I)的值)和對應(yīng)電阻箱的阻值R,并在圖中描出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)點,請利用已描出的點繪出eq\f(1,I)-R圖線;(4)由圖繪出的eq\f(1,I)-R圖線可知,該電池組的電動勢為________V,內(nèi)電阻為________Ω。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)3、伏阻法實驗原理:閉合電路歐姆定律,即E=U+eq\f(U,R)r。實驗電路圖:實驗器材:電源、電壓表、電阻箱、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺。數(shù)據(jù)處理:①列方程組進行求解,將兩組數(shù)據(jù)(U1,R1)和(U2,R2)代入到方程E=I(R+r),得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(E=U1+\f(U1,R1)r,E=U2+\f(U2,R2)r)),解方程組可求得E和r;②圖像法:由E=U+eq\f(U,R)r得:eq\f(1,U)=eq\f(1,E)+eq\f(r,E)·eq\f(1,R)。故eq\f(1,U)-eq\f(1,R)圖像的斜率k=eq\f(r,E),縱軸截距為eq\f(1,E),如下圖所示。誤差分析:由于電壓表有內(nèi)阻,干路電流表達(dá)式不準(zhǔn)確,導(dǎo)致電動勢測量不準(zhǔn)確;結(jié)論為E測<E真,r測<r真。在測定兩節(jié)干電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中,某同學(xué)用到的器材有一個電壓表、一個電阻箱、一個定值電阻在測定兩節(jié)干電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中,某同學(xué)用到的器材有一個電壓表、一個電阻箱、一個定值電阻R0、一個開關(guān)S、兩節(jié)干電池、若干導(dǎo)線,其實驗實物圖如圖甲所示。(1)改變電阻箱的阻值R,用圖甲中的電壓表測出多組電阻箱兩端的電壓U。實物圖甲中已連接好部分電路,請按照實驗要求將剩余部分電路連接好。(2)在坐標(biāo)紙上作出eq\f(1,U)與eq\f(1,R)的關(guān)系圖線如圖乙所示,結(jié)合圖線計算出兩節(jié)干電池的電動勢E=__________,內(nèi)阻r=__________。(結(jié)果均用a、b和R0表示)(3)若考慮電壓表并非理想電壓表,則電動勢的測量值與真實值相比__________;內(nèi)阻的測量值與真實值相比__________。(均選填“偏大”“相等”或“偏小”)(4)另一位同學(xué)將圖甲電壓表的導(dǎo)線改接在R0的c、d端,改變電阻箱的阻值R,測出多組電壓表的數(shù)據(jù)U,若用圖像法測算電源的電動勢和內(nèi)阻,為了使得到的圖線是一條直線,則該同學(xué)應(yīng)描繪__________。A.eq\f(1,U)-eq\f(1,R)圖像B.U-R圖像C.eq\f(1,U)-R圖像 D.U-R2圖像五、練習(xí)使用多用電表1、認(rèn)識多用電表外形如下圖所示:上半部分為表盤,表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部分為選擇開關(guān),它的四周刻有各種測量項目和量程。歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負(fù)插孔(紅表筆插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔)。2、原理圖3、用途(1)測電壓:將功能選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋;根據(jù)待測電壓的估計值選擇直流電壓擋合適的量程;測量時,用紅黑測試表筆使多用電表與被測電路并聯(lián),使電流從“+”插孔流入多用電表,從“-”插孔流出多用電表;根據(jù)擋位所指的量程以及指針?biāo)傅目潭戎担x出電壓表的示數(shù)。電路圖如下所示:(2)測電流:選擇直流電流擋合適的量程;將被測電路導(dǎo)線卸開一端,把多用電表串聯(lián)在電路中;測量時,用紅黑測試表筆使多用電表與被測電路串聯(lián),使電流從“+”插孔流入多用電表,從“-”插孔流出多用電表;根據(jù)擋位所指的量程以及指針?biāo)傅目潭戎?,讀出電流表的示數(shù)。電路圖如下所示:(3)測電阻:原理如下表所示:電路圖I與Rx的對應(yīng)關(guān)系相當(dāng)于待測電阻Rx=0,調(diào)節(jié)R使,即表頭滿偏(RΩ=Rg+r+R)相當(dāng)于待測電阻Rx=∞,此時I=0,指針不偏轉(zhuǎn)待測電阻為Rx,,指針指到某確定位置刻度特點表頭電流滿偏Ig處,對應(yīng)歐姆表零刻度(右側(cè))表頭電流I=0處,對應(yīng)歐姆表∞刻度(左側(cè))表頭電流I與電阻Rx一一對應(yīng),但不是線性關(guān)系,表盤刻度不均勻黑表筆與電源的正極連接,紅表筆與電源的負(fù)極連接,電流方向為“紅進黑出”。當(dāng)多用電表指針指在中央時eq\f(Ig,2)=eq\f(E,RΩ+R中),故中值電阻R中=RΩ。測量步驟:①估測待測電阻阻值,選擇合適的量程;②歐姆調(diào)零;③將被測電阻接在紅、黑表筆之間;④讀數(shù):指針示數(shù)乘以倍率;⑤使用完畢:選擇開關(guān)置于“OFF”擋,長期不用應(yīng)取出電池?!咀⒁狻竣賲^(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”。機械零點是表盤刻度左側(cè)的“0”位置,機械調(diào)零調(diào)節(jié)的是表盤下邊中間的指針定位螺絲;歐姆零點是指刻度盤右側(cè)的“0”位置,歐姆調(diào)零調(diào)節(jié)的是歐姆調(diào)零旋鈕;②使指針指在中值附近,否則換擋;③測電阻時每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零;④手不能接觸表筆的金屬桿;⑤測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開。(4)測量二極管的正、反向電阻:二極管:晶體二極管由半導(dǎo)體材料制成,它的符號如圖所示,左端為正極,右端為負(fù)極。電學(xué)符號如下圖所示,特點是當(dāng)給二極管加正向電壓時電阻很小,當(dāng)給二極管加反向電壓時電阻很大。測量方法:將多用電表歐姆調(diào)零之后,若多用電表指針偏角很大,則黑表筆接觸二極管的正極,紅表筆接觸二極管的負(fù)極,如下圖所示;若多用電表指針偏角很小,則黑表筆接觸二極管的負(fù)極,紅表筆接觸二極管的正極,如下圖所示。(5)判斷電路中的斷路故障:①直流電壓檔:將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數(shù)不為零,說明電源良好,若電壓表示數(shù)為零,說明電源損壞。②直流電流擋:將電流表串聯(lián)在電路中,若電流表的示數(shù)為零,則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路。③歐姆擋:將各元件與電源斷開,然后接到紅、黑表筆間,若有阻值說明元件完好,若電阻無窮大說明此元件斷路。(6)判斷電路中的短路故障:①將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數(shù)為零,說明電源被短路;若電壓表示數(shù)不為零,則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路。②用電流表檢測,若串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零,故障應(yīng)是短路。學(xué)生實驗小組要測量量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻學(xué)生實驗小組要測量量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻??蛇x用的器材有:多用電表,電源E(電動勢5V),電壓表V1(量程5V,內(nèi)阻約3kΩ),定值電阻(阻值為800Ω),滑動變阻器(最大阻值50Ω),滑動變阻器(最大阻值5kΩ),開關(guān)S,導(dǎo)線若干。完成下列填空:(1)利用多用電表粗測待測電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)(把下列實驗步驟前的字母按正確操作順序排列);A.將紅、黑表筆短接B.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向零歐姆C.將多用電表選擇開關(guān)置于歐姆擋“×10”位置再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的填“正極、負(fù)極”或“負(fù)極、正極”)相連,歐姆表的指針位置如圖(a)中虛線Ⅰ所示。為了減少測量誤差,應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋(填“×1”“×100”或“”)位置,重新調(diào)節(jié)后,測量得到指針位置如圖(a)中實線Ⅱ所示,則組測得到的該電壓表內(nèi)阻為kΩ(結(jié)果保留1位小數(shù));(2)為了提高測量精度,他們設(shè)計了如圖(b)所示的電路,其中滑動變阻器應(yīng)選(2)為了提高測量精度,他們設(shè)計了如圖(b)所示的電路,其中滑動變阻器應(yīng)選(填“”或“”),閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于(填“a”或“b”)端;(3)閉合開關(guān)S,滑動變阻器滑片滑到某一位置時,電壓表,待測電壓表的示數(shù)分別為、,則待測電壓表內(nèi)阻(用、U和表示);(4)測量得到,則待測電壓表內(nèi)阻(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。六、描繪小燈泡的伏安特性曲線1、實驗原理用電流表測出流過小燈泡的電流,用電壓表測出小燈泡兩端的電壓,測出多組(U,I)值,在I-U坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點,用一條平滑的曲線將這些點連起來。2、實驗電路圖3、實驗器材電壓表、電流表、滑動變阻器、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆、小燈泡一個((3.8V,0.3A)或(2.5V,0.6A))。4、實驗步驟①確定電表量程,按照實驗電路圖連接電路。②將滑動變阻器滑片滑到a端,閉合開關(guān),使電壓從0開始變化。③移動滑片,測出多組不同的電壓與電流值。④在坐標(biāo)紙上以I為縱軸,以U為橫軸,建立坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點,將各點用平滑的曲線連接起來,就得到小燈泡的伏安特性曲線。⑤拆除電路,整理器材。5、實驗注意事項電流表應(yīng)采用外接法:因為小燈泡(3.8V,0.3A)的電阻很小,與量程為0.6A的電流表串聯(lián)時,電流表的分壓影響很大?;瑒幼冏杵鲬?yīng)采用分壓式接法:目的是使小燈泡兩端的電壓能從0開始連續(xù)變化。閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑片應(yīng)移到使小燈泡分得電壓為0的一端,使開關(guān)閉合時小燈泡的電壓能從0開始變化,同時也是為了防止開關(guān)剛閉合時因小燈泡兩端電壓過大而燒壞燈絲。I-U圖線在U0=1.0V左右將發(fā)生明顯彎曲,故在U=1.0V附近描點要密集一些,以防出現(xiàn)較大誤差。6、實驗誤差分析偶然誤差:測量時讀數(shù)帶來誤差;描點、作圖不準(zhǔn)確帶來誤差。系統(tǒng)誤差:由于電壓表不是理想電表,內(nèi)阻并非無窮大,會帶來誤差,電流表外接,由于電壓表的分流,使測得的電流值大于真實值。為了描繪一個標(biāo)有“5V為了描繪一個標(biāo)有“5V

3W”手持小電風(fēng)扇的伏安特性曲線,實驗小組需選用實驗器材組成電路。讓小電風(fēng)扇兩端的電壓從0逐漸增加到5V。實驗室中有如下器材可選用:A.電池組(電動勢為5V,內(nèi)阻約為)B.被測小電風(fēng)扇C.電壓表(量程為,內(nèi)阻約為)D.電壓表(量程為,內(nèi)阻約為)E.毫安表(量程為,內(nèi)阻)F.滑動變阻器(最大阻值為,額定電流為)G.滑動變阻器(最大阻值為,額定電流為)H.定值電阻,I.開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)實驗中電壓表應(yīng)選(填“C”或“D”),滑動變阻器應(yīng)選(填“F”或“G”)。(2)本實驗需將毫安表改為量程為的電流表,則應(yīng)將定值電阻(填“”或“”)與毫安表(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。(3)若描繪出小電風(fēng)扇兩端電壓和流過毫安表電流的圖像如圖所示,發(fā)現(xiàn)從0開始增加電壓,直到點圖線是直線,其余為曲線,則小電風(fēng)扇電機線圈的電阻是(保留兩位有效數(shù)字)。七、探究影響感應(yīng)電流方向的因素1、實驗探究如圖所示,將螺線管和電流計組成如圖所示的閉合電路,分別將條形磁鐵的N極和S極插入或拔出線圈,記錄感應(yīng)電流方向。2、實驗器材電流表、條形磁體、電池、開關(guān)、導(dǎo)線、線圈B。3、實驗步驟①按圖把線圈B與電流表連接成閉合電路,如下圖所示;②將條形磁鐵的N極分別插入線圈B,插入后不動,抽出線圈B,觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況,將結(jié)果填入設(shè)計的表格中;③將條形磁鐵的S極分別插入線圈B,插入后不動,抽出線圈B,觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況,將結(jié)果填入表格中。④整理器材。4、實驗現(xiàn)象5、實驗結(jié)論線圈內(nèi)磁通量增加時的情況:圖號磁場方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向歸納總結(jié)甲向下逆時針向上感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加乙向上順時針向下線圈內(nèi)磁通量減少時的情況:圖號磁場方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向歸納總結(jié)丙向下順時針向下感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的減少6、實驗注意事項電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計。進行一種操作后,等電流計指針回零后再進行下一步操作。確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時,要用試觸法并注意減小電流強度,防止電流過大或通電時間過長損壞電流表。八、探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件1、實驗原理由于改變閉合電路的磁通量,就可以使閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的有無可通過連接在電路中的電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)來判定,實驗中應(yīng)注意探究改變閉合電路磁通量的多種方式。2、實驗器材導(dǎo)體棒、蹄形磁鐵、條形磁鐵、零刻度在刻度盤中央的電流表、用軟鐵棒做鐵芯的線圈A、無鐵芯的內(nèi)徑略大于線圈A外徑的線圈B、千電池若干節(jié)、開關(guān)、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。3、實驗步驟實驗一:①按圖把線圈B與電流表連接成閉合電路,如下圖所示;②將條形磁鐵的N極分別插入線圈B,插入后不動,抽出線圈B,觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況,將結(jié)果填入設(shè)計的表格中;③將條形磁鐵的S極分別插入線圈B,插入后不動,抽出線圈B,觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況,將結(jié)果填入表格中。④整理器材。實驗二:①按圖接好電路,開關(guān)處于斷開,動變阻器接入電阻較大,如下圖所示;②分別閉合、斷開開關(guān),觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況,將結(jié)果填入表格中;③閉合開關(guān)后,迅速移動滑動變阻器的滑片,觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況并記錄在表格中。④整理器材。實驗三:①按圖把導(dǎo)體棒與電流表連接成閉合電路,,放在磁場中,如下圖所示;②將導(dǎo)體棒左右平動,觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況,將結(jié)果填入設(shè)計的表格中;③將導(dǎo)體棒前后平動,觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況,將結(jié)果填入設(shè)計的表格中;④將導(dǎo)體棒上下平動,觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況,將結(jié)果填入設(shè)計的表格中。④整理器材。4、實驗現(xiàn)象實驗一:實驗現(xiàn)象如下圖所示。線圈內(nèi)磁通量增加時的情況:圖號磁場方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向歸納總結(jié)甲向下逆時針向上感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加乙向上順時針向下線圈內(nèi)磁通量減少時的情況:圖號磁場方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向歸納總結(jié)丙向下順時針向下感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的減少丁向上逆時針向上實驗二:開關(guān)閉合瞬間,有電流產(chǎn)生;開關(guān)斷開瞬間,有電流產(chǎn)生;開關(guān)閉合時,滑動變阻器滑片不動,無電流產(chǎn)生;開關(guān)閉合時,迅速移動滑動變阻器滑片,有電流產(chǎn)生。實驗三:實驗現(xiàn)象如下表所示。導(dǎo)體棒的運動表針的擺動方向?qū)w棒的運動表針的擺動方向向右平動向左向后平動不擺動向左平動向右向上平動不擺動向前平動不擺動向下平動不擺動5、實驗結(jié)論實驗一:只有當(dāng)磁鐵相對線圈運動時,有電流產(chǎn)生;磁鐵相對線圈靜止時,沒有電流產(chǎn)生。實驗二:只有當(dāng)線圈A中電流變化時,線圈B中才會產(chǎn)生電流。實驗三:只有左右平動時,導(dǎo)體棒切割磁感線,有電流產(chǎn)生,前后平動、上下平動,導(dǎo)體棒都不切割磁感線,沒有電流產(chǎn)生?!咀⒁狻恳鸶袘?yīng)電流的表面因素很多,但本質(zhì)的原因是磁通量的變化。因此,電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件可以概括為:只要穿過閉合電路的磁通量變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。6、實驗注意事項實驗中使用磁性較強的磁鐵,電流表用靈敏電流表。實驗一中,插入磁鐵后要在線圈中停留一段時間,待電流表回到零位后再拔出,改變插拔速度,進行觀察。實驗二中,滑動變阻器滑片移動速度不要太快,注意電路連接情況,要明確電源的電流并未進入大線圈。實驗二中,小線圈中放入鐵芯,可使實驗現(xiàn)象更明顯。九、探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系1、實驗原理互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。原線圈中電流的大小、方向不斷變化,在鐵芯中激發(fā)的磁場也不斷變化,變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。實驗方法采用控制變量法:①n1、U1一定,研究n2和U2的關(guān)系;②n2、U1一定,研究n1和U2的關(guān)系。2、實驗器材學(xué)生電源(低壓交流電源,小于12V)、可拆變壓器(如圖甲)、多用電表、導(dǎo)線若干。3、實驗裝置圖4、實驗步驟按圖乙所示連接好電路,將兩個多用電表調(diào)到交流電壓檔,并記錄兩個線圈的匝數(shù)。接通學(xué)生電源,讀出電壓值,并記錄在表格中。保持匝數(shù)不變,多次改變輸入電壓,記錄每次改變后原、副線圈的電壓值。保持輸入電壓、原線圈的匝數(shù)不變,多次改變副線圈的匝數(shù),記錄每次的副線圈的匝數(shù)和對應(yīng)的電壓值。5、實驗數(shù)據(jù)處理分析變壓器原、副線圈兩端電壓U1、U2之比與原、副線圈的匝數(shù)n1、n2之比的關(guān)系。6、實驗結(jié)論當(dāng)原線圈匝數(shù)不變、輸入電壓不變時,隨著副線圈匝數(shù)的增加,輸出電壓增大,即副線圈電壓與副線圈的匝數(shù)成正比;當(dāng)副線圈匝數(shù)不變、輸入電壓不變時,隨著原線圈匝數(shù)的增加,副線圈電壓變小,即副線圈電壓與原線圈的匝數(shù)成反比。實驗表明原、副線圈的電壓之比等于兩個線圈的匝數(shù)之比,即eq\f(U1,U2)=eq\f(n1,n2)。7、實驗注意事項在改變學(xué)生電源電壓、線圈匝數(shù)前均要先斷開電源開關(guān),再進行操作。為了人身安全,學(xué)生電源的電壓不能超過12V,通電時不能用手接觸裸露的導(dǎo)線和接線柱。為了多用電表的安全,使用交流電壓擋測電壓時,先用最大量程擋試測,大致確定被測電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M行測量。8、實驗誤差分析鐵芯中有磁損耗,產(chǎn)生渦流,造成誤差。原、副線圈有電阻,有熱損耗,造成誤差。原、副線圈不是理想線圈,有漏磁,造成誤差。電表的讀數(shù)產(chǎn)生誤差。一興趣小組擬研究某變壓器的輸入和輸

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