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電動勢的測定實驗裝置圖

發布時間:2023-05-02 23:11:24

① 對消法測定原電池電動勢理論值怎麼算

對消法測量電池電動勢一.實驗目的:1.學習電極電勢測定的基本方法和原理。2.掌握電位差計、檢流計、鹽橋正確的使用方法。3.測定Cu—Zn電池的電動勢。二.實驗原理:1.原電池是化學能變為電能的裝置,它由兩個「半電池」組成,每個半電池中有一個電極和相應的電解質溶液,電池的電動勢為組成該電池的兩個半電池的電極電勢的代數和,常用鹽橋來降低液接電勢。2.測量電池的電動勢要在接近熱力學可逆的條件下進行,即在無電流通過的情況下,不能用伏特計直接測量。可逆電池的電動勢可用對消法測定(當加大電壓時,G電流趨近於0;當G=0時,U=E)。3.所用的儀器為電位差計,原理如下圖所示:測量時,先將換向開關轉向位置1,根據標准電池的電動勢調整電阻Rn的大小,然後調節電阻Rf,使檢流計中的電流為零,這時存在如下關系:En=Rn*(UR/R)即: En/Rn=UR/R Ⅰ隨後將開關合至2位置,調節個進位盤的觸頭,再次使G指向零點,則得到關系式:Ex=Rx×(UR/R) 即: Ex/Rx=UR/R ⅡⅠ和Ⅱ聯立得:Ex=(En/ Rn)×Rx由於工作電路與被測迴路之間並無電流通過,故只要測得En/Rn得值,即可在高靈敏度示零的情況下准確測出被測電池的電動勢。三.實驗儀器與試劑:1.儀器UJ-25型高電勢直流電位差計、HSS-1B數字式超級恆溫槽、Ac15/z直流復射式檢流計、標准電池、干電池、銅電極、鋅電極、飽和甘輪喚困汞電極、溫度計、鹽橋2.試劑0.1000mol/LCuSO4、0.1000mol/LZnSO4、飽和KCl溶液、Hg2Cl2溶液。
四.實驗步驟:(一)准備工作1.打開恆溫水浴,調節溫度T=25℃。2.利用公式:En=1.01865-4.05×10-5(T-293)2-9.5×10-7(T-293)2+1×10-8 (T-293)3計算出實驗室溫度下的En,並調節標准電動勢溫度補償旋鈕。T=23.8。C En=1.01805V3.鋅電極的制備:將鋅電極用砂紙磨光,除鏈改掉鋅電極上的氧化層,用蒸餾水沖洗,然後浸入飽和氯亞汞溶液中3-5秒,取出後再用蒸餾水淋洗,使鋅電極表面上有一層均勻的汞齊(目的:防止電極表面副反應的發生,保證電極可逆)。4.銅電極的制備:將銅電極用砂紙打光,再用蒸餾水淋洗。5.電池組合:(-)Zn(s)|Zn2+(0.1000mol/L)||Cu2+(0.1000mol/L)|Cu(s)(+)(-)Zn(s)|Zn2+(0.1000mol/L)||飽和甘汞電極(+)(二)實驗測量:A.電流調節1.檢流計靈敏度旋鈕指向短路,打開檢流計的電源。調節檢流計,使其游標指向零位置。2.將標准電池連入電路,把電位差計的旋鈕調至N位置。3.將檢流計的換向開關由「短路」調至「0.01」,調節臘念檢流計,使其游標指向零位置。4.先按下「粗」鈕,觀察檢流計游標的偏轉方向,並記下檢流計游標偏轉方向。游標偏轉方向:向右調節加大「粗」旋鈕所指電阻值,若游標偏轉不明顯,可摁「細」鍵。待游標偏轉方向變化(向左)時,「粗」旋鈕退一格,加大「中」旋鈕,依次類推。調節電位差計上的「粗」「中」「細」「微」四旋鈕,待游標指向零位置或其左右兩格時視為調好。5.調好後將檢流計換向開關依次調到「0.1」、「1」、「直接」,分別重復以上操作。當檢流計靈敏度旋鈕指向「直接」,「細」鍵摁下,檢流計游標指向零線或游標偏轉小於2格時,表示迴路電流調節完畢。6.所有操作完成後將檢流計換向開關再次置於「短路」,將電位差計旋鈕調至「斷」處。
B. 實驗測定1.Cu-Zn電池電極電勢的測定:Ⅰ.將適量0.1000mol/kgCuSO4、0.1000mol/kgZnSO4溶液分別裝於試管中,放入恆溫水浴中插入鹽橋及Cu和Zn電極。Ⅱ.將銅—鋅電極連入X2的正負極,重復3以下操作,記錄數據。2.Zn-甘汞電極電勢的測定:將適量KCl的飽和溶液、0.1000mol/kgZnSO4溶液分別裝於試管中,放入恆溫水浴中插入鹽橋及相應電極,按上述方法重復操作三次,並記錄相關數據。測量結束,將檢流計靈敏度旋鈕指向「短路」,關閉電源。關閉恆溫槽電源。五.實驗數據處理1.實驗室溫度T=296.8K2.標准電池電動勢:En=1.01805V3.電池電極電勢:
次數 Cu-Zn電極電勢(V) Zn-甘汞電極電勢(V)
1 1.088856 0.996281
2 1.074353 0.971128
3 0.998431 0.960328
平均值 1.053880 0.975912
相對標准偏差 3.5% 1.4%
理論電動勢 1.0998 1.0335
測量誤差 -4.1% -5.5%
六.誤差分析:1.在實驗操作過程中,檢流計游標很難指向零點,說明測量迴路有電流通過,所以E(測)≠E(理)。2.由於檢流計游標較難調節,每組測量時間較長,工作迴路中電流會發生變化,從而影響測量結果。3.沖洗電極管後電極管中所留水分會對電解質溶液起稀釋作用,會影響電池的實際電動勢。七.實驗注意事項:⑴連接線路時,切勿正、負極接反。⑵測試時必須先按電位計上「粗」按鈕,待檢流計示零後,再按「細」按鈕,以免檢流計偏轉過猛而損壞.當偏轉幅度較大時,摁「短路」鍵,可使游標偏轉幅度減小,以免損毀儀器。(3)按按鈕時間要短,不超過ls,以防止過多電量通過標准電池和待測電池,造成嚴重極化現象,破壞電池的電化學可逆狀態。(4)整個調節測量時間要快,以免電解質電解時間過長,溶液變稀,以致測不準。而且,室溫的上升對實驗結果也有影響。
八.實驗總結:通過本次實驗,我了解並掌握了電極電勢測定的基本方法和原理;學會了電位差計、檢流計的使用方法。這次實驗我了解了團體合作的重要。對消法測量電動勢一.實驗目的:1. 通過電池和電極電勢的測定,加深對可逆電池的理解。2.掌握電位差計、檢流計、鹽橋正確的使用方法。3.掌握Cu—Zn和Zn-甘汞電池電極電勢的測定。二.實驗原理:1電池的電動勢測量的條件:電池的電動勢不能直接用伏特計來測量。因為當把伏特計與電池接通後,必須有適量的電流通過才能使伏特計顯示,這樣電池中就發生化學反應,溶液的濃度不斷改變。因而電動勢也不斷變化,這時電池已不是可逆電池。另外,電池本身有電阻,用伏特計所量出的只是兩電極間的電勢差而不是可逆電池的電勢。所以測量可逆電池的電動勢必須在幾乎沒有電流通過的情況下進行。2.用對消法可達到測量原電池電動勢的目的,如圖所示:【Ew、En、Ex 分別為工作電池,標准電池(惠撕登電極),待測電池。Rf為可調電阻,用於調節工作電池分配在高精度電阻上的電壓 】工作原理為:測量時,先將換向開關與En連接,根據標准電池的電動勢調整電阻Rn的大小,然後調節電阻Rf,使檢流計中的電流為零,這時存在如下關系:En=Rn×(UR/R)即 En/Rn=UR/R (1)隨後將換向開關與Ex連接,調節個進位盤的觸頭,再次使G指向零點,則得到關系式:Ex=Rx×(UR/R)即 Ex/Rx=UR/R (2)(1)和(2)聯立得:Ex=(En/ Rn)×Rx由於工作電路與被測迴路之間並無電流通過,故只要測得En/Rn得值,即可在高靈敏度示零的情況下准確測出被測電池的電動勢。
該圖為Cu-Zn電池三.實驗儀器與試劑:UJ25型高電勢直流電位差計、標准電池、Ac15/z直流復射式檢流計、干電池、溫度計、銅電極、鋅電極、飽和甘汞電極、砂紙、HSS-1B數字式超級恆溫槽、鹽橋、0.1000mol/LCuSO4、0.1000mol/LZnSO4、飽和KCl溶液、Hg2Cl2溶液。四.實驗步驟:1. 、打開超級恆溫槽電源開關(三個按鈕均向下)及冷卻水,調節溫度為25`C(達到溫度後將加熱按鈕搬向上)。2.由公式En= 1.01865-4.05×10-5(T-293)2-9.5×10-7(T-293)2 +1×10-8 (T-293)3實驗室的溫度為291K即18攝氏度,把T=291 K代入En的公式中 , 計算出實驗室溫度下的En=1.01859 V,並在電位差計上設定好;3.調節工作迴路電流:(1)在打開檢流計的電源且檢流計靈敏度旋鈕指向短路情況下,調節檢流計,使其游標指向零位置。(2)將標准電池(即電位差計開關為N)連入電路。(3)將檢流計的換向開關由「短路」調至「0.01」,調節檢流計,使其游標指向零位置。(4)先按下「粗」鈕,觀察檢流計游標的偏轉方向, 如游標偏轉方向向右,應調節加大「粗」旋鈕所指電阻值,若游標偏轉不明顯,可摁「細」鍵。待游標偏轉方向變化(向左)時,「粗」旋鈕退一格,加大「中」旋鈕,依次類推。調節電位差計上的「粗」「中」「細」「微」四旋鈕,待游標指向零位置或其左右兩格時視為調好。(5)調好後將檢流計換向開關調高一檔,,分別重復6處的操作直到調至「直接」時結束。當檢流計靈敏度旋鈕指向「直接」,「細」鍵摁下,檢流計游標指向零線或游標偏轉小於2格時,結束迴路電流調節。
(6)結束後將檢流計換向開關再次置於「短路」,將電位差計旋鈕調至「斷」處。4.電極准備:(1)鋅電極的制備:將鋅電極用砂紙磨光,除掉鋅電極上的氧化層,用蒸餾水沖洗,然後浸入飽和氯亞汞溶液中3-5秒,取出後再用蒸餾水淋洗,使鋅電極表面上有一層均勻的汞齊(防止電極表面副反應的發生,保證電極可逆)。(2)銅電極的制備:將銅電極用砂紙打光,再用蒸餾水淋洗。(3)配製KCl的飽和溶液備用5.電池組合:6.Zn-甘汞電極電勢的測定:(1).將適量KCl的飽和溶液、0.1000mol/kgZnSO4溶液分別裝於試管中,放入恆溫水浴中插入鹽橋及相應電極(即鋅插入ZnSO4溶液中,飽和甘汞電極插入KCl的飽和溶液中)。(2).將飽和甘汞電極—鋅電極連入X1的正負極(即鋅為負極,飽和甘汞電極為正極),將電位差計旋鈕調至X1,重復步驟3的操作,不同的是調節的電阻變為Rx,重復操作三次,並記錄相關數據。E1=0.9410V E2=0.9440V E3=0.9451VE(平均)=0.9434V7.Cu-Zn電池電極電勢的測定:(1).將適量0.1000mol/kgCuSO4、0.1000mol/kgZnSO4溶液分別裝於試管中,放入恆溫水浴中插入鹽橋及相應電極(即銅插在CuSO4溶液中,鋅插在ZnSO4溶液中)(2).將銅—鋅電極連入X2的正負極(即鋅為負極,銅為正極),重復操作3,不同的是調節的電阻變為Rx,記錄數據。記錄此時電動勢。E1=1.0001 E2=0.9935V E3=0.9815VE=0.9917V8.測量結束,將檢流計靈敏度旋鈕指向「短路」,關閉電源。關閉恆溫槽電源。
五.實驗數據處理1.實驗室溫度T=291K2.標准電池電動勢:En=1.01859V3.鋅—飽和甘汞電池電動勢:飽和甘汞電極的電極電勢:
E1 E2 E3 (平均)
0.9410V 0.9440V 0.9451V 0.9434
E(理論)=1.006430Dr=( E(理論)- E(平均))/ E(理論)*100﹪=(1.006430-0.9434)/1.006430*100%=6.2%4.銅—鋅電池電動勢:
E1 E2 E3 E(平均)
1.0001V 0.9935V 0.9815V 0.9917V
E(理論)=E(標准)-(RT/2F)*ln(a(ZnSO4)/a(CuSO4))=1.103232VDr=( E(理論)- E(平均))/ E(理論)*100﹪=(1.103232- 0.9917)/1.103232*100%=10%六.實驗注意事項:⑴.連接線路時,切勿正、負極接反。⑵.測試時必須先按電位計上「粗」按鈕,待檢流計示零後,再按「細」按鈕,以免檢流計偏轉過猛而損壞.當偏轉幅度較大時,摁「短路」鍵,可使游標偏轉幅度減小,以免損毀儀器。(3)在使用「粗」「細」兩個按鍵開關時,不要長時間按下不放,以免電池發生極化影響測量結果破壞電池的電化學可逆狀。(4).整個調節測量時間要快,以免受電解質電解和室溫的變化對實驗結果的影(5)在不使用檢流計時應將靈敏度旋鈕指向「短路」 七.誤差分析1.溫度的變化對電勢的測量也有一定的影響。2.因檢流計游標較難指向零點,每組測量時間較長,工作迴路中電流會發生變化,從而影響測量結果。3.電解質溶液的電解引起溶液濃度的變化會影響電池的實際電動勢。九。實驗總結通過本次實驗,使我了解到測量電路中有電流通過對測量電池電勢的影響,加深對可逆電池的理解。原電池電動勢的測定一.實驗目的:
1.掌握對消法測定電池電動勢的原理及電位差計的使用方法.2.學會某些電極的制備和處理方法。3.通過電池和電極電勢的測定,加深理解可逆電池的電動勢可逆電極電勢的概念。二.實驗原理:1.原電池是化學能變為電能的裝置,它由兩個「半電池」組成,每個半電池中有一個電極和相應的電解質溶液。電池的電動勢為組成該電池的兩個半電池的電極電勢的代數和。常用鹽橋來降低液接電勢。2.測量電池的電動勢要在接近熱力學可逆條件下進行,即在無電池通過的情況下,不能用儀特計直接測量。因此方法在測量過程中有電流通過伏特計,處於非平衡態。用對消法可達到測量原電池電動勢的目的,如圖所示:【Ew、Es、Ex 分別為工作電池,標准電池(惠撕登電極),待測電池。 】工作原理為:當 Ks接通時,調節Rf及滑動頭至S,使檢流計中無電流通過。此時有Es=UCA 工作迴路電流I=USA /RSA=Es/RSA ; 當Ks斷開,Kx接通,調節滑頭至X,使檢流計中無電流通過,此時有Ex=UHA,工作迴路電流I=UXA/RXA=Ex/RXA 因此,Es/RSA =Ex/ RXA ,即 Ex= RXA·(Es/RSA )。但由於Es隨溫度而變,所以在測量過程中要調節RSA來調節(Es/RSA )的恆定(即通過標准電池溫度補償按鈕調節)。三.實驗儀器及試劑:UJ-25型高電勢電位差計1台,HSS-1B數字式超級恆溫熱浴槽,標准電池(惠斯登電池)2節,直流檢流計1台,鉀電池2節,銅鋅電極,甘汞電極,鹽橋,溫度計,飽和氯化亞汞溶液,飽和氯化鉀溶液,ZnSO4(0.1000mol/L),CuSO4(0.1000mol/L) 。四.實驗操作:
1.半電池的制備:(1)鋅電極的制備:將鋅電極用砂紙磨光,除掉鋅電極上的氧化層,用蒸餾水沖洗,然後浸入飽和氯亞汞溶液中3-5秒,取出後再用蒸餾水淋洗,使鋅電極表面上有一層均勻的汞齊(防止電極表面副反應的發生,保證電極可逆)。將處理好的鋅電極直接插入盛有0.1000mol/L硫酸鋅溶液的電極管中。(2)銅電極的制備:將銅電極用砂紙打光,再用蒸餾水淋洗,插入盛有0.1000mol/L硫酸銅溶液的電極管中。2.電池組合:3.連接電路:首先將電位差計的轉換開關置於「斷」位置,按鈕(粗、細、斷)全部松開,然後將標准電池、工作電池、待測電池及檢流計分別用導線連接在「標准」、「工作」、「未知1」或「未知2」及「電計」接線柱上,注意正負極(檢流計無極性要求)。恆溫浴槽預設為25.0 oC,開始加熱,並將電極插入孔中。4.檢流計調零:將檢流計的轉換開關從「短路」調至「X」檔,電壓選擇開關置於220V,用調零旋鈕調節檢流計的機械零點,即游標調零。5.標准電池溫度補償:讀取標准電池上所附溫度計的溫度值t=20.2oC,根據Et= E20oC-4.06*10-5(t-20)-9.5*10-7(t-20)2,E20oC=1.01845V,求出標准電池的電動勢Et=1.01845V。調節標准電池溫度補償旋鈕至該電動勢。6.標定電位差計:將電位差計的轉換開關轉到N,Rf調節旋鈕(粗中細微)均調到最小,分別按下電位差計「粗」「細」按鈕,記錄最初游標偏移方向;再分別按下電位差計「粗」「細」按鈕,並按由粗到微順序調節可變電阻旋鈕,使檢流計游標指零(在零點左右兩小格內偏移即認為游標已指零)。
7.測量未知電動勢:將電位差計的轉換開關轉到」X1」(或「X2」) 位置,將6個電動勢的測量按鈕調到最小,同6步驟,觀察游標的初始偏移方向。然後分別按下電位差計的 「粗」、」細」按鈕,並按由大到小的順序調節前4個電動勢的測量按鈕,使檢流計游標至零(指零標准同步驟6)。從4個旋鈕下的小孔內讀取待測電動勢的數值。由於工作電池電動勢會發生變化,在測量第二組電池電動勢前,觀察電位差計是否處於已標定位置,若否,則要求重新標定。8.掉所有電源開關,將檢流計量程旋鈕調到「短路」處。撤除所有接線,清洗電極、電極管。五.。數據處理:T=298.15K: E(甘)=0.2412-6.61*10- 4(t-25)-1.75*10-6(t-25)2-9.16*10-10(t-25)3
(T=298.15K) 實測電動勢(V) 電動勢理論值(V) 相對偏差
Cu-Zn電極 1.0768 1.0998 -2.090%
甘汞-Zn電極 1.0090 1.0335 -2.370%
六.誤差分析:1.在實驗操作過程中,檢流計游標很難指向零點,說明測量迴路有電流通過,所以E(測)≠E(理)。2.測量所的兩組數據為同向偏差。由於Ex= RXA·(Es/RSA ),說明實際的Es/RSA出現偏差,當標准電池所附溫度計測溫不夠准確或讀數操作不正確都會造成這種同向偏差。3.由於檢流計游標較難調節,每組測量時間較長,工作迴路中電流會發生變化,從而影響測量結果。
4.沖洗電極管後電極管中所留水分會對電解質溶液起稀釋作用,會影響電池的實際電動勢。七.注意事項:1.在使用「粗」「細」兩個按鍵開關時,要斷斷續續操作,不要長時間按下不放,以免電池發生極化影響測量結果。2.測量電動勢時要正確短路。本實驗電池的外導線都為銅導線。3.測量原電池電動勢時,注意隨時進行工作電流「標准化」的校正

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對消法測量電池電動勢
對消法測量電池電動勢
一.實驗目的:
1.學習電極電勢測定的基本方法和原理。
2.掌握電位差計、檢流計、鹽橋正確的使用方法。
3.測定Cu—Zn電池的電動勢。
二.實驗原理:
1.原電池是化學能變為電能的裝置,它由兩個「半電池」組成,每個半電池中有一個電極和相應的電解質溶液,電池的電動勢為組成該電池的兩個半電池的電極電勢的代數和,常用鹽橋來降低液接電勢。
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2.測量電池的電動勢要在接近熱力學可逆的條件下進行,即在無電流通過的情況下,不能用伏特計直接測量。可逆電池的電動勢可用對消法測定(當加大電壓時,G電流趨近於0;當G=0時,U=E)。
3.所用的儀器為電位差計,原理如下圖所示:
測量時,先將換向開關轉向位置1,根據標准電池的電動勢調整電阻Rn的大小,然後調節電阻Rf,使檢流計中的電流為零,這時存在如下關系:
En=Rn*(UR/R)即: En/Rn=UR/R Ⅰ
第 2 頁
隨後將開關合至2位置,調節個進位盤的觸頭,再次使G指向零點,則得到關系式:
Ex=Rx×(UR/R) 即: Ex/Rx=UR/R Ⅱ
Ⅰ和Ⅱ聯立得:
Ex=(En/ Rn)×Rx
由於工作電路與被測迴路之間並無電流通過,故只要測得En/Rn得值,即可在高靈敏度示零的情況下准確測出被測電池的電動勢。
三.實驗儀器與試劑:
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1.儀器
UJ-25型高電勢直流電位差計、HSS-1B數字式超級恆溫槽、Ac15/z直流復射式檢流計、標准電池、干電池、銅電極、鋅電極、飽和甘汞電極、溫度計、鹽橋
2.試劑
0.1000mol/LCuSO4、0.1000mol/LZnSO4、飽和KCl溶液、Hg2Cl2溶液。
四.實驗步驟:
(一)准備工作
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1.打開恆溫水浴,調節溫度T=25℃。
2.利用公式:
En=1.01865-4.05×10-5(T-293)2-9.5×10-7(T-293)2+1×10-8 (T-293)3
計算出實驗室溫度下的En,並調節標准電動勢溫度補償旋鈕。
T=23.8。C En=1.01805V
3.鋅電極的制備:
將鋅電極用砂紙磨光,除掉鋅電極上的氧化層,用蒸餾水沖洗,然後浸入飽和氯亞汞溶液中3-5秒,取出後再用蒸餾水淋洗,使鋅電極表面上有一層均勻的汞齊(目的:防止電極表面副反應的發生,保證電極可逆)。
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4.銅電極的制備:
將銅電極用砂紙打光,再用蒸餾水淋洗。
5.電池組合:
(-)Zn(s)|Zn2+(0.1000mol/L)||Cu2+(0.1000mol/L)|Cu(s)(+)
(-)Zn(s)|Zn2+(0.1000mol/L)||飽和甘汞電極(+)

② 全國中等職業技術學校電工類專業通用教材電工基礎習題冊答案(上冊)

第一章 電路基礎知識
§1—1 電流和電壓
一、填空題
1.電流流通的路徑稱為電路,通常電路是由電源、導線、負載和開關組成。
2.習慣上規定正電荷移動的方向為電流的方向,因此,電流的方向實際上與電子移動的方向相反。
3.金屬導體中自由電子的定向移動方向與電流方向相反。
4.電流分直流和交流兩大類,凡電流的大小和方向都隨時間的變化而變化的電流稱為交流電流,簡稱交流;凡大小和方向恆定不變的電流稱為直流電流,簡稱直流。
5.若3 min通過導體橫截面的電荷量是1.8 C,則導體中的電流是0.01A。
6.測量電流時,應將電流表串聯接在電路中,使被測電流從電流表的正(+)接線柱流進,從負(-)接線柱流出;每個電流表都有一定的測量范圍,稱為電流表的量程。
7.電壓是衡量電場力做功能力的物理量;電動勢表示電源將正電荷從電源負極經電源內部移到正極的能力。
8.電路中某點與參考點的電壓即為該點的電位,若電路中a、b兩點的電位分別為Ua、Ub,則a、b兩點間的電壓Uab=Ua-Ub;U ba= Ub- Ua。
9.參考點的電櫻渣位為0,高於參考點的電位取正值,低於參考點的電位取負值。
10.電動勢的方向規定為在電源內部由負極指向正極。
11.測量電壓時,應將電壓表和被測電路並聯,使電壓表接線柱的正負和被測兩點的電位一致。
12.如圖1—1所示,電壓表的a應接電阻的C端,b應接電阻的d端。電流表的a應接電阻的c端。

二、判斷題
1.導體中的電流由電子流形成,故電子流動的方向就是電流的方向。 (×)
2.電源電動勢的大小由電源本身性質所決定,與外電路無關。 (√)
3.電壓和電位都隨參考點的變化而變化。 (×)
4.我們規定自負極通過電源內部指向正極的方向為電動勢的方向。 (√)
三、問答題
1.電路主要由哪些部分組成?它們的主要功能是什麼?
答:電路主要由電源、負載、導線和開關組成。電源是提供電能讓頌高的裝置;負載是實現電路功能的裝置。導線是在電路中起連接作用。開關是控制裝置。
2.簡述電壓、電位、電動勢的區別。電源內部電荷移動和電源外部電荷移動的原因是否一樣?
答:電壓反映的是電場力在兩點之間做功的多少,與參考點的位置無關。電位反映的是某點與參考點的電壓,與參考點的位置有關。電動勢反映的是其他形式的能轉換為電能的能力。電源內部電荷移動和電源外部電荷移動的原因不一樣。
3.什麼是電流?電路中存在持續電流的條件是什麼?
答:電流是電荷定向移動形成的。電路中存在持續電流的條件是:電源電動勢不為〇,且電路閉合。坦尺
4.用電流表測量電流時,有哪些注意事項?
答:(1)對交、直流電流應分別使用交流電流表和直流電流表測量。
(2)電流表必須串接到被測量的電路中。
(3)電流必須從電流表的正端流入負端流出。
(4)選擇合適的量程。
四、計算題
1.在5 min內,通過導體橫截面的電荷量為3.6 C,則電流是多少安?合多少毫安?
解: I=Q/t=3.6/(5×60)=0.012(A)=12mA
答:電流是0.012安,合12毫安。

2.在圖1--2中,當選c點為參考點時,已知:Ua=-6 V,Ub=-3 V,Ud=-2 V,Ue=-4 V。求Uab、Ucd各是多少?若選d點為參考點,則各點電位各是多少?
解:∵選c點為參考點時Uc=0V
Uab= Ua- Ub=(-6)-(-3)=-3V
Ucd= Uc – Ud =0-(-2)=2V
Ubd= Ub – Ud =(-3)-(-2)=-1V
Ued= Ue – Ud =(-4)-(-2)=-2V
選d點為參考點 Ud=0 運用電壓不隨參考點變化的特點
∵Ucd= Uc – Ud = Uc –0=2V ∴Uc=2V
∵Ubd= Ub – Ud = Ub –0=-1V ∴Ub=-1V
∵Ued= Ue – Ud = Ue –0=-2V ∴Ue=-2V
∵Uab= Ua – Ub = Ua –(-1)=-3V ∴Ua=-4V
答: Uab=-3V,Ucd=2V當選d點為參考點時Ua=-4V,Ub=-1V,Uc=2V,Ud=0,Ue=-2V。
§1—2 電 阻
一、填空題
1.根據導電能力的強弱,物質一般可分為導體、半導體和絕緣體。
2.導體對電流的阻礙作用稱為電阻。
3.均勻導體的電阻與導體的長度成正比,與導體的橫截面積成反比,與材料性質有關,而且還與環境溫度有關。
4.電阻率的大小反映了物質的導電能力,電阻率小說明物質導電能力強,電阻率大說明物質導電能力弱。
5.電阻率的倒數稱為電導,它表示電流通過的難易程度,其數值越大,表示電流越容易通過。
6.一般來說,金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,硅等純凈半導體和絕緣體的電阻率則隨溫度的升高而減小。
二、選擇題
1.一根導體的電阻為R,若將其從中間對摺合並成一根新導線,其阻值為( C )。
A.R/2 B.R
C.R/4 D.R/8
2.甲乙兩導體由同種材料做成,長度之比為3:5,直徑之比為2:1,則它們的電阻之比為( B )。
A .12:5 B.3:20
C.7:6 D.20:3
3.製造標准電阻器的材料一定是( D )。
A.高電阻率材料 B.低電阻率材料
C.高溫度系數材料 D.低溫度系數材料
4.導體的電阻是導體本身的一種性質,以下說法錯誤的是(C)。
A.和導體截面積有關 B.和導體長度有關
C.和環境溫度無關 D.和材料性質有關
5.用萬用表測量電阻的刻度,下列說法正確的是(C)。
A.刻度是線性的 B.指針偏轉到最右端時,電阻為無窮大
C.指針偏轉到最左端時,電阻為無窮大 D指針偏轉到中間時,電阻為無窮大
6.關於萬用表的使用方法,下列說法錯誤的是( A )。
A.在測量過程中,應根據測量量的大小撥動轉換開關,為了便於觀察,不應分斷電源
B.測量結束後,轉換開關應撥到交流最大電壓擋或空擋
C.測量電阻時,每換一次量程都應調一次零
三、問答題
1.根據物質導電能力的強弱,可分為哪幾類?它們各有什麼特點?
答:根據物質導電能力的強弱可分為導體、半導體和絕緣體三類。它們的特點是導體電阻率小,容易導電。半導體導電能力介於導體和絕緣體之間。絕緣體的電阻率大,不容易導電。
2.在溫度一定的情況下,導體電阻的大小由哪些因素決定?寫出導體電阻大小的表達式。
答:在溫度一定的情況下,導體電阻的大小由導體的材料、長度和橫截面積決定,其表達式為:R=ρ
3.用萬用表測電阻時,應注意哪幾點?
答:(1)准備測量電路中的電阻時應先切斷電源,且不可帶電測量。
(2)首先估計被測電阻的大小,選擇適當的倍率擋,然後調零,即將兩表筆相觸,旋動調零電位器,使指針指在零位。
(3)測量時雙手不可碰到電阻引腳及表筆金屬部分,以免接入人體電阻,引起測量誤差。
(4)測量電路中某一電阻時,應將電阻的一端斷開。
四、計算題
一根銅導線長l=2 000 m,截面積S=2 mm­­2,導線的電阻是多少?(銅的電阻率ρ=1.75×108 Ω·m)若將它截成等長的兩段,每段的電阻是多少?若將它拉長為原來的2倍,電阻又將是多少?
解:∵R=ρ ∴R=1.75×10-8× =17.5Ω
若將它截成等長的兩段,每段的電阻是R、==8.75Ω
若將它拉長為原來的2倍,電阻R``=17.5×4=70Ω
答:導線的電阻是17.5Ω,若將它截成等長的兩段,每段的電阻是8.75Ω,若將它拉長為原來的2倍,電阻又將是70Ω。
§1--3歐姆定律
一、填空
1.導體中的電流與這段導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。
2.閉合電路中的電流與電源的電動勢成正比,與電路的總電阻成反比。
3.全電路歐姆定律又可表述為:電源電動勢等於內電壓與外電壓之和。
4.電源端電壓隨負載電流變化的關系稱為電源的外特性。
5.電路通常有通路、開路(斷路)和短路三種狀態。
6.兩個電阻的伏安特性如圖1-3所示,則Ra比Rb大(大小),Ra=10Ω,Rb=5Ω。
7.如圖1-4所示,在U=0.5 V處,R1=R2(>、=、<),其中R1是非線性電阻,R2是線性電阻。
8.已知電爐絲的電阻是44 Q,通過的電流是5 A,則電爐所加的電壓是220V。
9.電源電動勢E=4.5 V,內阻r=0.5Ω,負載電阻R=4Ω,則電路中的電流I=1A,端電壓U=4V。
10.一個電池和一個電阻組成了最簡單的閉合迴路。當負載電阻的阻值增加到原來的3倍時,電流變為原來的一半,則原來內、外電阻的阻值比為1:1。
11.通常把通過小電流的負載稱為小負載,把通過大電流的負載稱為大負載。
二、判斷題
1.導體的長度和截面都增大1倍,則其電阻值也增大1倍。 ( × )
2.電阻兩端電壓為10 V時,電阻值為10Ω;當電壓升至20 V,電阻值將變為20Ω。 ( × )
3.導體的電阻永遠不變。 ( × )
4.當電源的內阻為零時,電源電動勢的大小就等於電源端電壓。 ( √ )
5.當電路開路時,電源電動勢的大小為零。 ( × )
6.在通路狀態下,負載電阻變大,端電壓就變大。 ( √ )
7.在短路狀態下,端電壓等於零。 ( √ )
8.在電源電壓一定的情況下,電阻大的負載是大負載。( × )
9.負載電阻越大,在電路中所獲得的功率就越大。 ( × )
三、選擇題
1.用電壓表測得電路端電壓為零,這說明( B )。
A.外電路斷路 B.外電路短路
C.外電路上電流比較小 D.電源內電阻為零
2.電源電動勢是2 V,內電阻是0.1Ω,當外電路斷路時,電路中的電流和端電壓分別是( A )。
A.O、2 V B.20 A、2 V
C.20 A、O D.0、0
3.上題中當外電路短路時,電路中的電流和端電壓分別是( B )。
A.20 A、2 V B.20 A、O
C.0、2 V D.0、0
四、計算題
1.有一燈泡接在220 V的直流電源上,此時電燈的電阻為484Ω,求通過燈泡的電流。
解:I===0.45(A)
答:通過燈泡的電流為0.45A。
2.某太陽能電池板不接負載時的電壓是600μV,短路電流是30μA,求這塊電池板的內阻。
解:短路電流I===30×10-6 r==20Ω
答:這塊電池板的內阻為20Ω。
3.已知某電池的電動勢為1.65 V,在電池的兩端接有一個阻值為5Ω的電阻,測得電路中的電流為300 mA,求電池的端電壓和內阻。
解:由I=得r= ==0.5Ω
U=IR=300×10-3×5=1.5V
答:電池的端電壓為1.5V,內阻為0.5Ω。

4.如圖1—5所示,已知E=10 V,r=0.1Ω,R=9·9Ω。試求開關S在不同位置時電流表和電壓表的讀數。
解:開關S在1位置時電路處於通路狀態,電流表和電壓表的讀數為:
I===1(A)
UR=I*R=1×9.9=9.9(V)
開關S在2位置時電路處於開路狀態電流表和電壓表的讀數
I==0(A)
UR=E =10(V)
開關S在3位置時電路處於短路狀態電流表和電壓表的讀數
I===100(A)
UR=0(V)
答:開關S在不同位置時電流表和電壓表的讀數:1位置U=9.9V,I=1A;2位置U=10V,I=0A;3位置U=0V,I=100A。
5.某電源的外特性曲線如圖1—6所示,求此電源的電動勢E及內阻r。
解:由I=得E=IR+Ir=U+Ir 有圖可得方程組:
E=11+2r
E=10+4r
解得:E=12V,r=0.5Ω
答:此電源的電動勢E=12V及內阻r=0.5Ω。
五、實驗題

圖1—7所示為一個用電流表和電阻箱測定電池的電動勢和內電阻的實驗電路,圖中R是電阻箱電阻。(1)簡要說明實驗步驟,寫出電動勢E和內電阻r的計算公式。(2)某同學在實驗時記錄了以下數據:第一次,R1=9.4Ω,I1=0.2 A;第二次,R2=4.4Ω,I2=0.4 A。根據這些數據,計算電動勢和內電阻的測量值。(3)考慮一下,還可以設計出哪幾種測量電動勢和內電阻的方法?畫出實驗電路圖。
解:(1)實驗步驟
按圖連接好電路,將電阻箱電阻調節到一個特定值,接通開關s,從電流表讀出電流值後斷開開關。
將電阻箱電阻調節到另一個特定值,接通開關s,從電流表讀出電流值後斷開開關。

根據測量數據計算:由I=得I1= I2=解得r= E=I1r+I1R1
(2) 根據實驗數據計算:
r===0.6Ω
E=I1r+I1R1=0.2×0.6+0.2×9.4=2V
(3)測量電動勢和內電阻的實驗電路圖如1-7-1
S斷開時從電壓表讀出的電壓值就是電動勢E,s閉合後測出電流,根據電阻R的值,由I=算出內阻r
§1—4 電功和電功率
一、填空題
1.電流所做的功,簡稱電功,用字母W表示,單位是焦耳(J);電流在單位時間內所做的功,稱為電功率,用字母P表示,單位是瓦特(W)。
2.電能的另一個單位是度,它和焦耳的換算關系為1度=3.6×106J。
3.電流通過導體時使導體發熱的現象稱為電流的熱效應,所產生的熱量用字母Q表示,單位是焦耳(J)。
4.電流通過一段導體所產生的熱量與電流的平方成正比,與導體的電阻成正比,與時間成正比。
5.電氣設備在額定功率下的工作狀態,叫做額定工作狀態,也叫滿載;低於額定功率的額定狀態叫輕載;高於額定功率的工作狀態叫過載或超載,一般不允許出現過載。
6.在4 s內供給6Ω電阻的能量為2 400 J,則該電阻兩端的電壓為60V。
7.若燈泡電阻為24Ω,通過燈泡的電流為100 mA,則燈泡在2 h內所做的功是1728J,合4.8×10-4度。
8.一個220 V/100 W的燈泡,其額定電流為0.45A,電阻為484Ω。
二、判斷題
1.負載在額定功率下的工作狀態叫滿載。 (√)
2.功率越大的電器電流做的功越大。 (×)
3.把25 W/220 V的燈泡接在1 000 W/220 V的發電機上時,燈泡會燒壞。 (×)
4.通過電阻上的電流增大到原來的2倍時,它所消耗的功率也增大到原來的2倍。 (×)
5.兩個額定電壓相同的電爐,R1>R2,因為P=I2R,所以電阻大的功率大。 ( × )
三、選擇題
1.為使電爐上消耗的功率減小到原來的一半,應使( C )。
A.電壓加倍 B.電壓減半
C.電阻加倍 D.電阻減半
2.12 V/6 W的燈泡,接入6 v電路中,通過燈絲的實際電流是( C )A。
A.1 B.0.5
C.0.25 D.0.125
3.220 V的照明用輸電線,每根導線電阻為1Ω,通過電流為10 A,則10 min內可產生熱量(B )J。
A.1×104 B.6×104 C.6×103 D.1×103
4.1度電可供220 V/40 W的燈泡正常發光( D )h。
A.20 B.40 C.45 D. 25
四、問答題
1.為什麼燈在夜深人靜時要比在晚上七、八點鍾時亮?
答:因為用戶的照明燈具均為並聯,供電變壓器的內阻r可以認為不變,由U=E-Ir可知,在晚上七、八點鍾為用電高峰,電流I最大,則U最小,由P=U2/R,並聯燈泡的實際功率減小,亮度降低。而在夜深人靜時,用電低峰,電流較小,變壓器端電壓較高,並聯燈泡的實際功率增大,亮度就高。
2.有人說「電流大功率就大」,這種說法正確嗎?試舉出一個例子證明。
答:不準確。因為P=UI當I很大時,U卻很小,則P也不大。如電流互感器。
五、計算題
1.一個電阻為1 210Ω的電烙鐵,接在220 V的電源上,使用2 h能產生多少熱量?
解:Q=t=×2×3600=2.88×105(J)
答:使用2 h能產生2.88×105熱量
2.如圖1—8所示,E=220 V,負載電阻R為219Ω,電源內阻r為1Ω,試求:負載電阻消耗的功率P負、電源內阻消耗的功率P內及電源提供的功率P。

解:I===1(A)
P負=I2R=12×219=219(W)
P內=I2r=12×1=1(W)
P=EI=220×1=220(W)
答:負載電阻消耗的功率P負=219W、電源內阻消耗的功率P內=1W及電源提供的功率P=220W。
3.兩個長度相同且均由圓截面銅導線製成的電阻器,接在相同的電壓上,已知一種銅導線的直徑為另一種銅導線直徑的2倍,試求兩個電阻器所消耗的功率比。
解:∵D1:D2=2 R=ρ S=πr2=πD2 R=ρ=ρ
R1:R2=1:4 由因為電壓U相同 P=U2/R 所以P1:P2=4:1
答:兩個電阻器所消耗的功率比4:1。
4.如圖1—9所示,燈HLl的電阻為5Ω,HL2的電阻為4Ω,S1合上時燈泡HLl的功率為5 W,S1分斷、S2合上時燈泡HL2的功率為5.76 W,求E和r0。

解:因為P=I2R S1合上時P1=I12R1 5= I12×5 I1=1A
同理S1斷開S2合上時P2=I22R2 5.76= I22×4 I2=1.2A
由I=得方程組如下:
I1=
I2=
解得:r===1Ω
E=I1R1+I1r=1×5+1×1=6V
答:E=6V和r0=1Ω
5.一電解槽兩極間的電阻為0.1Ω,若在兩極間加25 V的電壓,通過電解槽的電流為10 A,求:(1)1 min內,電解槽共從電路吸收多少電能?(2)其中轉化為熱能的電能有多少?
解:電解槽共從電路吸收電能 W=UIt=25×10×1×60=15000(J)
其中轉化為熱能的電能有 Q=I2Rt=102×0.1×1×60=600(J)
答:1 min內,電解槽共從電路吸收15000J電能,其中轉化為熱能的電能有600J。

③ 「測定一節干電池電動勢和內阻」的實驗裝置如圖(a)所示.(1)第一組同學實驗後得到了如圖b的U-I圖象,

(1)U-I圖象的縱軸截距表示電源的電動勢,故E=1.45V,
內阻等於圖線的斜率,故
r=

1.45?1.00
0.30
=1.5Ω.
(2)由圖可知當I1=0.13A時,U1=1.35V;
當I2=0.28A時,U2=1.20A;
根據U-E-Ir得:
1.35=E-0.13r
1.20=E-0.28r
解得:E=1.48Vr=1Ω
故答案為:
(1)1.5;(2)1.48,1

④ 總結一下高中物理的實驗都有那些呢

高考要求的學生實驗(19個)按廣東高考考點編制
113長度的測量
會使用游標卡尺和螺旋測微器,掌握它測量長度的原理和方法.
114. 研究勻變速直線運動
右圖為打點計時器打下的紙帶。選點跡清楚的一條,舍掉開始比較密集的點跡,從便於測量的地方取一個開始點O,然後(每隔5個間隔點)取一個計數點A、B、C、D …。測出相鄰計數點間的距離s1、s2、s3 … 利用打下的紙帶可以:
⑴求任一計數點對應的即時速度v:如
(其中T=5×0.02s=0.1s)
⑵利用「逐差法」求a:
⑶利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a:如
⑷利用v-t圖象求a:求出A、B、C、D、E、F各點的即時速度,畫出如右的v-t圖線,圖線的斜率就是加速度a。
注意事項 1、每隔5個時間間隔取一個計數點,是為求加速度時便於計算。
2、所取的計數點要能保證至少有兩位有效數字
115.探究彈力和彈簧伸長的關系(胡克定律)探究性實驗
利用右圖裝置,改變鉤碼個數,測出彈簧總長度和所受拉力(鉤碼總重量)的多組對應值,填入表中。算出對應的彈簧的伸長量。在坐標系中描點,根據點的分布作出彈力F隨伸長量x而變的圖象,從而發確定F-x間的函數關系。解釋函數表達式中常數的物理意義及其單位。
該實驗要注意區分彈簧總長度和彈簧伸長量。對探索性實驗,要根據描出的點的走向,嘗試判定函數關系。(這一點和驗證性實驗不同。)

116.驗證力的平行四邊形定則
目的:實驗研究合力與分力之間的關系,從而驗證力的平行四邊形定則。
器材:方木板、白紙、圖釘、橡皮條、彈簧秤(2個)、直尺和三角板、細線
該實驗是要用互成角度的兩個力和另一個力產生相同的效果,看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否在實驗誤差允許范圍內相等,如果在實驗誤差允許范圍內相等,就驗證了力的合成的平行四邊形定則。
注意事項:
1、使用的彈簧秤是否良好(是否在零刻度),拉動時盡可能不與其它部分接觸產生摩擦,拉力方向應與軸線方向相同。
2、實驗時應該保證在同一水平面內
3、結點的位置和線方向要准確
117.驗證動量守恆定律
由於v1、v1/、v2/均為水平方向,且它們的豎直下落高度都相等,所以它們飛行時間相等,若以該時間為時間單位,那麼小球的水平射程的數值就等於它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O /N表示。因此只需驗證:m1OP=m1OM+m2(O /N-2r)即可。
注意事項:
⑴必須以質量較大的小球作為入射小球(保證碰撞後兩小球都向前運動)。要知道為什麼?
⑵入射小球每次應從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑
(3)小球落地點的平均位置要用圓規來確定:用盡可能小的圓把所有落點都圈在裡面,圓心就是落點的平均位置。
(4)所用的儀器有:天平、刻度尺、游標卡尺(測小球直徑)、碰撞實驗器、復寫紙、白紙、重錘、兩個直徑相同質量不同的小球、圓規。
(5)若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那麼兩小球將不再同時落地,但兩個小球都將從斜槽末端開始做平拋運動,於是驗證式就變為:m1OP=m1OM+m2ON,兩個小球的直徑也不需測量了。
討論此實驗的改進方法:
118.研究平拋物體的運動(用描跡法)
目的:進上步明確,平拋是水平方向和豎直兩個方向運動的合成運動,會用軌跡計算物體的初速度
該實驗的實驗原理:
平拋運動可以看成是兩個分運動的合成:
一個是水平方向的勻速直線運動,其速度等於平拋物體的初速度;
另一個是豎直方向的自由落體運動。
利用有孔的卡片確定做平拋運動的小球運動時的若干不同位置,然後描出運動軌跡,
測出曲線任一點的坐標x和y,利用
就可求出小球的水平分速度,即平拋物體的初速度。
此實驗關健:如何得到物體的軌跡(討論)
該試驗的注意事項有:
⑴斜槽末端的切線必須水平。 ⑵用重錘線檢驗坐標紙上的豎直線是否豎直。
⑶以斜槽末端所在的點為坐標原點。(4)每次小球應從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑
(5)如果是用白紙,則應以斜槽末端所在的點為坐標原點,在斜槽末端懸掛重錘線,先以重錘線方向確定y軸方向,再用直角三角板畫出水平線作為x軸,建立直角坐標系。
119.驗證機械能守恆定律
驗證自由下落過程中機械能守恆,圖示紙帶的左端是用夾子夾重物的一端。

⑴要多做幾次實驗,選點跡清楚,且第一、二兩點間距離接近2mm的紙帶進行測量。
⑵用刻度尺量出從0點到1、2、3、4、5各點的距離h1、h2、h3、h4、h5,
利用「勻變速直線運動中間時刻的即時速度等於該段位移內的平均速度」,
算出2、3、4各點對應的即時速度v2、v3、v4,驗證與2、3、4各點對應的重力勢能減少量mgh和動能增加量 是否相等。
⑶由於摩擦和空氣阻力的影響,本實驗的系統誤差總是使
⑷本實驗不需要在打下的點中取計數點。也不需要測重物的質量。
注意事項:
1、先通電源,侍打點計時器正掌工作後才放紙帶 2、保證打出的第一個占是清晰的點
3、測量下落高度必須從起點開始算 4、由於有阻力,所以 稍小於
5、此實驗不用測物體的質量(無須天平)

120.用單擺測定重力加速度 由於g;可以與各種運動相結合考查
本實驗用到刻度尺、卡尺、秒錶的讀數(生物表脈膊),1米長的單擺稱秒擺,周期為2秒
擺長的測量:讓單擺自由下垂,用米尺量出擺線長L/(讀到0.1mm),用游標卡尺量出擺球直徑(讀到0. 1mm)算出半徑r,則擺長L=L/+r
開始擺動時需注意:擺角要小於5°(保證做簡諧運動);
擺動時懸點要固定,不要使擺動成為圓錐擺。
必須從擺球通過最低點(平衡位置)時開始計時(倒數法),
測出單擺做30至50次全振動所用的時間,算出周期的平均值T。
改變擺長重做幾次實驗,
計算每次實驗得到的重力加速度,再求這些重力加速度的平均值。
若沒有足夠長的刻度尺測擺長,可否靠改變擺長的方法求得加速度

121.用油膜法估測分子的大小
①實驗前應預先計算出每滴油酸溶液中純油酸的實際體積:先了解配好的油酸溶液的濃度,再用量筒和滴管測出每滴溶液的體積,由此算出每滴溶液中純油酸的體積V。
②油膜面積的測量:油膜形狀穩定後,將玻璃板放在淺盤上,將油膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上;將玻璃板放在坐標紙上,以1cm邊長的正方形為單位,用四捨五入的方法數出油膜面

122用描跡法畫出電場中平面上等勢線
目的:用恆定電流場(直流電源接在圓柱形電極板上)模擬靜電場(等量異種電荷)描繪等勢線方法
實驗所用的電流表是零刻度在中央的電流表,在實驗前應先測定電流方向與指針偏轉方向的關系:
將電流表、電池、電阻、導線按圖1或圖2 連接,其中R是阻值大的電阻,r是阻值小的電阻,用導線的a端試觸電流表另一端,就可判定電流方向和指針偏轉方向的關系。
該實驗是用恆定電流的電流場模擬靜電場。與電池正極相連的A電極相當於正點電荷,與電池負極相連的B相當於負點電荷。白紙應放在最下面,導電紙應放在最上面(塗有導電物質的一面必須向上),復寫紙則放在中間。
電源6v:兩極相距10cm並分為6等分,選好基準點,並找出與基準點電勢相等的點。(電流表不偏轉時這兩點的電勢相等)
注意事項:
1、電極與導電紙接觸應良好,實驗過程中電極位置不能變運動。
2、導電紙中的導電物質應均勻,不能折疊。
3、若用電壓表來確定電勢的基準點時,要選高內阻電壓表

123.測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器)
被測電阻絲的電阻(一般為幾歐)較小,所以選用電流表
外接法;可確定電源電壓、電流表、電壓表量程均不宜太大。
本實驗不要求電壓調節范圍,可選用限流電路。
因此選用下面左圖的電路。開始時滑動變阻器的滑動觸頭應該在右端。
本實驗通過的電流不宜太大,通電時間不能太長,以免電阻絲發熱後電阻率發生明顯變化。
實驗步驟:
1、用刻度尺測出金屬絲長度
2、螺旋測微器測出直徑(也可用積累法測),並算出橫截面積。
3、用外接、限流測出金屬絲電阻
4、設計實驗表格計錄數據(難點)注意多次測量求平均值的方法
原理:

124.描繪小電珠的伏安特性曲線
器材:電源(4-6v)、直流電壓表、直流電流表、滑動變阻器、小燈泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A)燈座、單刀開關,導線若干
注意事項:
①因為小電珠(即小燈泡)的電阻較小(10Ω左右)所以應該選用安培表外接法。
②小燈泡的電阻會隨著電壓的升高,燈絲溫度的升高而增大,且在低電壓時溫度隨電壓變化比較明顯,因此在低電壓區域內,電壓電流應多取幾組,所以得出的U-I曲線不是直線。
為了反映這一變化過程,
③燈泡兩端的電壓應該由零逐漸增大到額定電壓(電壓變化范圍大)。所以滑動變阻器必須選用調壓接法。
在上面實物圖中應該選用上面右面的那個圖,
④開始時滑動觸頭應該位於最小分壓端(使小燈泡兩端的電壓為零)。
由實驗數據作出的I-U曲線如圖,
⑤說明燈絲的電阻隨溫度升高而增大,也就說明金屬電阻率隨溫度升高而增大。
(若用U-I曲線,則曲線的彎曲方向相反。)
⑥若選用的是標有「3.8V 0.3A」的小燈泡,電流表應選用0-0.6A量程;電壓表開始時應選用0-3V量程,當電壓調到接近3V時,再改用0-15V量程。

125.把電流表改裝為電壓表
微安表改裝成各種表:關健在於原理
首先要知:微安表的內阻Rg、滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug。
步驟:
(1)半偏法先測出表的內阻Rg;最後要對改裝表進行較對。
(2) 電流表改裝為電壓表:串聯電阻分壓原理
(n為量程的擴大倍數)
(3)弄清改裝後表盤的讀數
(Ig為滿偏電流,I為表盤電流的刻度值,U為改裝表的最大量程, 為改裝表對應的刻度)
(4)改裝電壓表的較准(電路圖?)
(2)改為A表:串聯電阻分流原理
(n為量程的擴大倍數)
(3)改為歐姆表的原理
兩表筆短接後,調節Ro使電表指針滿偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx後通過電表的電流為 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由於Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小

126測定電源的電動勢和內電阻
外電路斷開時,用電壓表測得的電壓U為電動勢E U=E
原理:根據閉合電路歐姆定律:E=U+Ir,

(一個電流表及一個電壓表和一個滑動變阻器)
①單一組數據計算,誤差較大
②應該測出多組(u,I)值,最後算出平均值
③作圖法處理數據,(u,I)值列表,在u--I圖中描點,最後由u--I圖線求出較精確的E和r。
本實驗電路中電壓表的示數是准確的,電流表的示數比通過電源的實際電流小,
所以本實驗的系統誤差是由電壓表的分流引起的。為了減小這個系統誤差, 電阻R的取值應該小一些,所選用的電壓表的內阻應該大一些。
為了減小偶然誤差,要多做幾次實驗,多取幾組數據,然後利用U-I圖象處理實驗數據:
將點描好後,用直尺畫一條直線,使盡量多的點在這條直線上,而且在直線兩側的點數大致相等。這條直線代表的U-I關系的誤差是很小的。
它在U軸上的截距就是電動勢E(對應的I=0),它的斜率的絕對值就是內阻r。
(特別要注意:有時縱坐標的起始點不是0,求內阻的一般式應該是 。
為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內阻宜大些(選用使用過一段時間的1號電池)
127.用多用電探索黑箱內的電學元件
熟悉表盤和旋鈕
理解電壓表、電流表、歐姆表的結構原理
電路中電流的流向和大小與指針的偏轉關系
紅筆插「+」; 黑筆插「一」且接內部電源的正極
理解: 半導體元件二極體具有單向導電性,正向電阻很小,反向電阻無窮大
步驟:
①、用直流電壓檔(並選適當量程)將兩筆分別與A、B、C三點中的兩點接觸,從表盤上第二條刻度線讀取測量結果,測量每兩點間的電壓,並設計出表格記錄。
②、用歐姆檔(並選適當量程)將紅、黑表筆分別與A、B、C三點中的兩點接觸,從表盤的歐姆標尺的刻度線讀取測量結果,任兩點間的正反電阻都要測量,並設計出表格記錄。

128.練習使用示波器 (多看課本)

129.感測器的簡單應用
感測器擔負採集信息的任務,在自動控制、信息處理技術都有很重要的應用。
如:自動報警器、電視搖控接收器、紅外探測儀等都離不開感測器
感測器是將所感受到的物理量(力熱聲光)轉換成便於測量的量(一般是電學量)的一類元件。
工作過程:通過對某一物理量敏感的元件,將感受到的物理量按一定規律轉換成便於利用的信號,轉換後的信號經過相應的儀器進行處理,就可以達到自動控制等各種目的。
熱敏電阻,升溫時阻值迅速減小
光敏電阻,光照時阻值減小, 導致電路中的電流、電壓等變化來達到自動控制
光電計數器
集成電路 將晶體管,電阻,電容器等電子元件及相應的元件製作在一塊面積很小的半導體晶片上,使之成為具有一定功能的電路,這就是集成電路。

130.測定玻璃折射率
實驗原理:如圖所示,入射光線AO由空氣射入玻璃磚,經OO1後由O1B方向射出。作出法線NN1,
則由折射定律
對實驗結果影響最大的是光在波璃中的折射角 的大小
應該採取以下措施減小誤差:
1、採用寬度適當大些的玻璃磚,以上。
2、入射角在15至75范圍內取值。
3、在紙上畫的兩直線盡量准確,與兩平行折射面重合,為了更好地定出入、出射點的位置。
4、在實驗過程中不能移動玻璃磚。
注意事項:
手拿玻璃磚時,不準觸摸光潔的光學面,只能接觸毛面或棱,
嚴禁把玻璃磚當尺畫玻璃磚的界面; 實驗過程中,玻璃磚與白紙的相對位置不能改變;
大頭針應垂直地插在白紙上,且玻璃磚每一側的兩個大頭針距離應大一些,以減小確定光路方向造成的誤差;
入射角應適當大一些,以減少測量角度的誤差。
131.用雙縫干涉測光的波長
器材:光具座、光源、學生電源、導線、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、
測量頭、刻度尺、
相鄰兩條亮(暗)條紋之間的距離 ;用測量頭測出a1、a2(用積累法)
測出n條亮(暗)條紋之間的距離a, 求出
雙縫干涉: 條件f相同,相位差恆定(即是兩光的振動步調完全一致) 當其反相時又如何?
亮條紋位置: ΔS=nλ;
暗條紋位置: (n=0,1,2,3,、、、);
條紋間距 :
(ΔS :路程差(光程差);d兩條狹縫間的距離;L:擋板與屏間的距離) 測出n條亮條紋間的距離a

補充實驗:
1.伏安法測電阻
伏安法測電阻有a、b兩種接法,a叫(安培計)外接法,b叫(安培計)內接法。
①估計被測電阻的阻值大小來判斷內外接法:
外接法的系統誤差是由電壓表的分流引起的,測量值總小於真實值,小電阻應採用外接法;內接法的系統誤差是由電流表的分壓引起的,測量值總大於真實值,大電阻應採用內接法。
②如果無法估計被測電阻的阻值大小,可以利用試觸法:
如圖將電壓表的左端接a點,而將右端第一次接b點,第二次接c點,觀察電流表和電壓表的變化,
若電流表讀數變化大,說明被測電阻是大電阻,應該用內接法測量;
若電壓表讀數變化大,說明被測電阻是小電阻,應該用外接法測量。
(這里所說的變化大,是指相對變化,即ΔI/I和U/U)。 (1)滑動變阻器的連接
滑動變阻器在電路中也有a、b兩種常用的接法:a叫限流接法,b叫分壓接法。
分壓接法:被測電阻上電壓的調節范圍大。
當要求電壓從零開始調節,或要求電壓調節范圍盡量大時應該用分壓接法。
用分壓接法時,滑動變阻器應該選用阻值小的;「以小控大」
用限流接法時,滑動變阻器應該選用阻值和被測電阻接近的。
(2)實物圖連線技術
無論是分壓接法還是限流接法都應該先把伏安法部分接好;
對限流電路:
只需用筆畫線當作導線,從電源正極開始,把電源、電鍵、滑動變阻器、伏安法四部分依次串聯起來即可(注意電表的正負接線柱和量程,滑動變阻器應調到阻值最大處)。
對分壓電路,
應該先把電源、電鍵和滑動變阻器的全部電阻絲 三部分用導線連接起來,然後在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭,比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低,
根據伏安法部分電表正負接線柱的情況,將伏安法部分接入該兩點間。
12.倫琴射線管
電子被高壓加速後高速射向對陰極,從對陰極上激發出X射線。在K、A間是陰極射線即高速電子流,從A射出的是頻率極高的電磁波,即X射線。X射線粒子的最高可能的頻率可由Ue=hν計算。
13.α粒子散射實驗(第二冊257頁)
全部裝置放在真空中。熒光屏可以沿著圖中虛線轉動,用來統計向不同方向散射的粒子的數目。觀察結果是,絕大多數α粒子穿過金箔後基本上仍沿原來方向前進,但是有少數α粒子發生了較大的偏轉。
14.光電效應實驗(第二冊244頁)
把一塊擦得很亮的鋅板連接在靈每驗電器上,用弧光燈照鋅板,驗電器的指針就張開一個角度,表明鋅板帶了電.進一步檢查知道鋅板帶( )電.這表明在弧光燈的照射下,鋅板中有一部分( )從表面飛了出去鋅板中少了( ),於是帶( )電.

⑤ 原電池電動勢測定實驗中若電池的極性接反了會有什麼後果

待測電池極性接反對實驗無影響,線路未接通則 實驗器材指針無反應。
能不能把實驗說的詳細一點,如器材有什麼,什麼規格,還有實驗步驟,如果能帶張圖就更好了,因為現在的教材都有改動,我不能保證在沒搞清實驗內容和步驟的情況下回答正確。
1、可以使兩種不同電解質溶液「隔離」,避免其很快地機械的混合
2、讓離子通過,以便接通電路
3、將液接電位減小至可以忽略的程度
原電池是可以通過氧化還原反應而產生電流的裝置,也可以說是把化學能轉變成電能的裝置。 有的原電池可以構成可逆電池,有的原電池則不屬於可逆電池。原電池放電時,負極發生氧化反應,正極發生還原反應。例如銅鋅原電池又稱丹聶爾電池,其正極是銅極,浸中硫酸溶液中;負極是鋅板,浸在硫酸鋅溶液中。兩種電解質溶液用鹽橋勾通,兩極用導線相連就組成原電池。平時使用的干電池,是根據原電池原理製成的。

⑥ (1)多用電表是實驗室和生產實際中常用的儀器.使用多用電表進行了兩次測量,指針所指的位置分別如圖1中

(1)擇開關處在「×10Ω」的電阻檔時指針位於a,由圖示表盤讀數是50Ω,被測電阻的阻值是50×10Ω=500Ω.
選擇開關處在「直流電壓2.5V」檔時指針位於b,由圖示表盤可知,其分度值為0.05V,被測電壓是2.00V;
(2)①因為黑箱中可能含有電源,不能用電阻檔直接測量含源電路的電阻.用電流檔測量a、b間的輸出電州頌流,可能會造成短路.所以測量中不妥的是AC.1.45?1.000.60=0.73Ω.
③該實驗的系統誤差主要是由電壓表的分流,導致電流表測量的電流小於通過電源的真實電流;
利用等效電源分析,即可將電壓表等效為電源內阻,測實驗中測出的電動勢應為等效電阻輸出的電壓,
由圖可知,輸出電壓小於電源的電動勢;故可知電動勢的測量值小於真實值;測實驗中測出的內阻應為實際電源冊弊鄭內阻和電壓表內阻並聯的等效電阻,所以測得的內阻與實際值相比卜明偏小.
故答案為:(1)500;2.00;(2)①AC;②1.45(±0.02);0.73(±0.02);③偏小;偏小.

⑦ 誰會高中物理電學實驗

高中物理電學實驗復習
主要內容:
1、用描跡法畫出電場中平面上的等勢線
2、描繪小電珠的伏安特性曲線
3、測定金屬的電阻率
4、把電流表改裝為電壓表
5、用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻
6、用多用電表探索黑箱內的電學元件
7、練習使用示波器
8、感測器的簡單應用
1、用描跡法畫出電場中平面上的等勢線
[實驗目的]
利用電場中電勢差及等勢面的知識,練慣用描跡法畫出電場中一個平面上的等勢線。
[實驗原理]
用導電紙上形成的穩恆電流場來模擬靜電場,當兩探針與導電紙上電勢相等的兩點接觸時,與探針相連的靈敏電流計中通過的電流為零,指針不偏轉,當兩探針與導電紙上電勢不相等的兩點接觸時,與探針相連的靈敏電流計中通過的電流就不為零,從而可以利用靈敏電流計找出導電紙上的等勢點,並依據等勢點描繪出等勢線。
[實驗器材]
學生電源或電池組(電壓約為6V),靈敏電流計,開關,導電紙,復寫紙,白紙,圓柱形金屬電極兩個,探針兩支,導線若干,木板一塊,圖釘,刻度尺等。
[實驗步驟]
1.在平整的木板上,由下而上依次鋪放白紙、復寫紙、導電紙各一張,導電紙有導電物質的一面要向上,用圖釘把白紙、復寫紙和導電紙一起固定在木板上。
2.在導電紙上平放兩個跟它接觸良好的圓柱形電極,兩個電極之間的距離約為10cm,將兩個電極分別與電壓約為6V的直流電源的正負極相接,作為「正電荷」和「負電荷」,再把兩根探針分別接到靈敏電流計的「+」、「-」接線柱上(如圖所示)。
3.在導電紙上畫出兩個電極的連線,在連線上取間距大致相等的五個點作基準點,並用探針把它們的位置復印在白紙上。
4.接通電源,將一探針跟某一基準點接觸,然後在這一基準點的一側距此基準點約1cm處再選一點,在此點將另一探針跟導電紙接觸,這時一般會看到靈敏電流計的指針發生偏轉,左右移動探針位置,可以找到一點使電流計的指針不發生偏轉,用探針把這一點位置復印在白紙上。
5.按步驟(4)的方法,在這個基準點的兩側逐步由近及遠地各探測出五個等勢點,相鄰兩個等勢點之間的距離約為1cm。
6.用同樣的方法,探測出另外四個基準點的等勢點。
7.斷開電源,取出白紙,根據五個基準點的等勢點,畫出五條平滑的曲線,這就是五條等勢線。
[注意事項]
1.電極與導電紙接觸要良好,且與導電紙的相對位置不能改變。
2.尋找等勢點時,應從基準點附近由近及遠地逐漸推移,不可冒然進行大跨度的移動,以免電勢差過大,發生電流計過載現象。
3.導電紙上所塗導電物質相當薄,故在尋找等勢點時,不能用探針在導電紙上反復劃動,而應採用點接觸法。
4.探測等勢點不要太靠近導電紙的邊緣,因為實驗是用電流場模擬靜電場,導電紙邊緣的電流方向與邊界平行,並不與等量異種電荷電場的電場線相似。
2、描繪小電珠的伏安特性曲線
[實驗目的]
通過實驗來描繪小燈泡的伏安特性曲線,並分析曲線的變化規律.
[實驗原理]
金屬物質的電阻率隨溫度升高而增大,從而使得一段金屬導體的電阻隨溫度發生相應變化.對一隻燈泡來說,不正常發光和正常發光時燈絲的電阻值可以相差幾倍到十幾倍,它的伏安特性曲線(I-U圖線)並不是一條直線.即燈絲的電阻是非線性的,本實驗通過描繪伏安特性曲線的方法來研究鎢絲燈泡在某一電壓變化范圍內阻值的變化,從而了解它的導電特性.
實驗電路圖:如圖所示,用採用滑線變阻器的分壓式接法。
[實驗器材]
小燈泡,4V-6V學生電源,滑動變阻器,伏特表,安培表,開關,導線若干.

圖87-1

[實驗步驟]
(l)按上圖連接好電路,把滑動變阻器的滑動臂P調節到靠近A端處.
(2)閉合電鍵S,把滑動臂P調節到某個合適的位置,然後讀出此時伏特表的示數U1和安培表的示數I1,並把它們記錄到下面表格中.

(3)把滑動片P從近A端逐漸往B端調節,重復步驟(2),讀出並記錄下12組左右不同的電壓值和電流值.
(4)斷開電鍵S,拆除電路.
(5)以I為縱軸,U為橫軸畫出直角坐標系,選取適當的標度,在坐標平面內依次描出12組數據所表示的點,然後用平滑曲線連接這些點,此曲線就是小燈泡的伏安特性曲線.
[注意事項]
1.本實驗中,因被測小燈泡燈絲電阻較小,因此實驗電路必須採用電流表外接法.
2.因本實驗要作I-U圖線,要求測出一組包括零在內的電壓、電流值,因此變阻器要採用分壓接法.
3.電鍵閉合前變阻器滑片移到圖中所示的A端.
4.電鍵閉合後,調節變阻器滑片的位置,使燈泡的電壓逐漸增大,可在伏特表讀數每增加一個定值(如0.5V)時,讀取一次電流值,並將數據(要求兩位有效數字)記錄在表中.調節滑片時應注意伏特表的示數不要超過小燈泡的額定電壓.
5.在坐標紙上建立一個直角坐標系,縱軸表示電流,橫軸表示電壓,兩坐標軸選取的標度要合理,使得根據測量數據畫出的圖線盡量占滿坐標紙;要用平滑曲線將各數據點連接起來.
3、測定金屬的電阻率
[實驗目的]
用伏安法間接測定某種金屬導體的電阻率;練習使用螺旋測微器。
[實驗原理]
根據電阻定律公式R= ,只要測量出金屬導線的長度 和它的直徑d,計算出導線的橫截面積S,並用伏安法測出金屬導線的電阻R,即可計算出金屬導線的電阻率。
[實驗器材]
被測金屬導線,直流電源(4V),電流表(0-0.6A),電壓表(0-3V),滑動變阻器(50Ω),電鍵,導線若干,螺旋測微器,米尺等。
[實驗步驟]
1.用螺旋測微器在被測金屬導線上的三個不同位置各測一次直徑,求出其平均值d,計算出導線的橫截面積S。
2.按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路。
3.用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度,反復測量3次,求出其平均值 。
4.把滑動變阻器的滑動片調節到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經檢查確認無誤後,閉合電鍵S。改變滑動變阻器滑動片的位置,讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值,斷開電鍵S,求出導線電阻R的平均值。
5.將測得的R、 、d值,代入電阻率計算公式 中,計算出金屬導線的電阻率。
6.拆去實驗線路,整理好實驗器材。
[注意事項]
1.測量被測金屬導線的有效長度,是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度,亦即電壓表兩接入點間的部分待測導線長度,測量時應將導線拉直。
2.本實驗中被測金屬導線的電阻值較小,因此實驗電路必須採用電流表外接法。
3.實驗連線時,應先從電源的正極出發,依次將電源、電鍵、電流表、待測金屬導線、滑動變阻器連成主幹線路(閉合電路),然後再把電壓表並聯在待測金屬導線的兩端。
4.閉合電鍵S之前,一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置。
5.在用伏安法測電阻時,通過待測導線的電流強度I的值不宜過大(電流表用0~0.6A量程),通電時間不宜過長,以免金屬導線的溫度明顯升高,造成其電阻率在實驗過程中變化。

【目的和要求】
學會用分流法測定電流表的內阻,進一步理解並聯分流的原理;練習把電流表改裝成電壓表,加深對串聯分壓作用的理解;掌握確定改裝電壓表的百分誤差的方法。
【儀器和器材】
電流表(J0409型或J0409-1型),直流電壓表(J0408型或J0408-1型),滑動變阻器(J2354-1型),轉柄電位器(22千歐)。簡式電阻箱(J2262型),干電池2-3個,單刀開關2個(J2352型),導線若干。
【實驗方法】
1.電流表內電阻的測量
(1)按圖4.8-1接好電路。R0為電位器(22千歐),R′為電阻箱(0—9999歐),G為電流表,選用G0擋(Rg=80—125歐,Ig=300微安),電源為2—3節干電池。
將R0的阻值調至最大,斷開S2,試觸S1,如果電路中電流超過電流表的滿偏電流,則應串聯一個定值電阻;如電路中電流未超過電流表的量程,則可以開始實驗。
(2)調節電位器R0的阻值,使電流表指針逐漸指到滿刻度。
(3)將電阻箱R′的阻值調到最小,閉合S2,這時電流表G的示數很小。調節(增大)電阻箱R′的阻值,使電流表的指針正好指到滿刻度的一半。
(4)記下電阻箱R′的阻值,它就是電流表內電阻Rg的阻值。
2.把電流表改裝為電壓表
(1)根據上面實驗結果計算出電流表的滿偏電壓Ug=IgRg,為了將它的量程擴大到U(一般U可取2伏),則它的量程擴大的倍數為n=U/Ug,故應串聯的分壓電阻為R=(n-1)Rg。
(2)將電流表與電阻箱串聯,使電阻箱阻值為R=(n-1)Rg,即組成量程為U的電壓表。
(3)弄清改裝後表盤的讀數。首先明確表盤上每格表示多少伏。電流表的原量程為300微安,最大量程處標的是「30」,表盤上「0—30」之間是15格,改裝成2伏的電壓表後,每一格應表示2/15伏,如果指針指在110微安刻度上,實際電壓是2×(110/300)=0.73伏,如果指針偏轉3格,實際電壓是(2/15)×3=0.40伏。
一般來說可以按公式U′=(I/Ig)U來計算,式中Ig為電流表滿偏電流值,I為表盤電流的刻度值,U為改裝表的最大量程,U′為改裝表對應的刻度。
3.改裝電壓表的校準
(1)按圖 4.8-3接好校準電路。滑動變阻器R1採用分壓接法,開始時它的滑片置於分壓最小的位置。電源用2節干電池。虛線框內為改裝後的電壓表,V為標准電壓表。
(2)閉合開關,調節滑動變阻器的滑片,依次使標准電壓表的讀數為0.5伏、1.0伏、1.5伏、2.0伏,在下表中記下改裝電壓表的相應的讀數。
實驗次數 標准表讀數(伏) 改裝表讀數(伏)
1 0.5
2 1.0
3 1.5
4 2.0

(3)按下式計算改裝電壓表的百分誤差:

式中U0為改裝表的最大量程,U為標准表的相應的讀數值。

3、用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內電阻
[實驗目的]
測定電池的電動勢和內電阻。

[實驗原理]
如圖1所示,改變R的阻值,從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值,利用閉合電路的歐姆定律求出幾組 、r值,最後分別算出它們的平均值。
此外,還可以用作圖法來處理數據。即在坐標紙上以I為橫坐標,U為縱坐標,用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象(如圖2)所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值,圖線斜率的絕對值即為內電阻r的值。

[實驗器材]
待測電池,電壓表(0-3V),電流表(0-0.6A),滑動變阻器(10Ω),電鍵,導線。

[實驗步驟]
1.電流表用0.6A量程,電壓表用3V量程,按電路圖連接好電路。
2.把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大。
3.閉合電鍵,調節變阻器,使電流表有明顯示數,記錄一組數據(I1、U1),用同樣方法測量幾組I、U的值。
4.打開電鍵,整理好器材。
5.處理數據,用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內電阻的值。

[注意事項]
1.為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內阻宜大些,可選用已使用過一段時間的1號干電池。
2.干電池在大電流放電時,電動勢 會明顯下降,內阻r會明顯增大,故長時間放電不宜超過0.3A,短時間放電不宜超過0.5A。因此,實驗中不要將I調得過大,讀電表要快,每次讀完立即斷電。
3.要測出不少於6組I、U數據,且變化范圍要大些,用方程組求解時,要將測出的I、U數據中,第1和第4為一組,第2和第5為一組,第3和第6為一組,分別解出 、r值再平均。
4.在畫U-I圖線時,要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側。個別偏離直線太遠的點可捨去不予考慮。這樣,就可使偶然誤差得到部分的抵消,從而提高精確度。
5.干電池內阻較小時路端電壓U的變化也較小,即不會比電動勢小很多,這時,在畫U-I圖線時,縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據測得的數據從某一恰當值開始(橫坐標I必須從零開始)。但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流。不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內阻。
4、練習使用多用電表(萬用表)測電阻
[實驗目的]
練習使用多用電表測電阻。
[實驗原理]
多用電表由表頭、選擇開關和測量線路三部分組成(如圖),表頭是一塊高靈敏度磁電式電流表,其滿偏電流約幾十到幾百 A,轉換開關和測量線路相配合,可測量交流電流和直流電流、交流電壓和直流電壓及電阻等。測量電阻部分即歐姆表是依據閉合電路歐姆定律製成的,原理如圖所示,當紅、黑表筆短接並調節R使指針滿偏時有
Ig= = (1)
當電筆間接入待測電阻Rx時,有
Ix= (2)
聯立(1)、(2)式解得
= (3)
由(3)式知當Rx=R中時,Ix= Ig,指針指在表盤刻度中心,故稱R中為歐姆表的中值電阻,由(2)式或(3)式可知每一個Rx都有一個對應的電流值I,如果在刻度盤上直接標出與I對應的Rx的值,那麼當紅、黑表筆分別接觸待測電阻的兩端,就可以從表盤上直接讀出它的阻值。
由上面的(2)可知,電流和電阻的非線性關系,表盤上電流刻度是均勻的,其對應的電阻刻度是不均勻的,電阻的零刻度在電流滿刻度處。

[實驗器材]
多用電表,標明阻值為幾歐、幾十歐、幾百歐、幾千歐的定值電阻各一個,小螺絲刀。

[實驗步驟]
1.機械調零,用小螺絲刀旋動定位螺絲使指針指在左端電流零刻度處,並將紅、黑表筆分別接入「+」、「-」插孔。
2.選擋:選擇開關置於歐姆表「×1」擋。
3.短接調零:在表筆短接時調整歐姆擋的調零旋鈕使指針指在右端電阻零刻度處,若「歐姆零點」旋鈕右旋到底也不能調零,應更換表內電池。
4.測量讀數:將表筆搭接在待測電阻兩端,讀出指示的電阻值並與標定值比較,隨即斷開表筆。
5.換一個待測電阻,重復以上2、3、4過程,選擇開關所置位置由被測電阻值與中值電阻值共同決定,可置於「×1」或「×10」或「×100」或「×1k」擋。
6.多用電表用完後,將選擇開關置於「OFF」擋或交變電壓的最高擋,拔出表筆。

[注意事項]
1.多用電表在使用前,應先觀察指針是否指在電流表的零刻度,若有偏差,應進行機械調零。
2.測量時手不要接觸表筆的金屬部分。
3.合理選擇量程,使指針盡可能指在中間刻度附近(可參考指針偏轉在 ~5R中的范圍)。若指針偏角太大,應改換低擋位;若指針偏角太小,應改換高擋位。每次換擋後均要重新短接調零,讀數時應將指針示數乘以擋位倍率。
4.測量完畢後應拔出表筆,選擇開關置OFF擋或交流電壓最高擋,電表長期不用時應取出電池,以防電池漏電。

[實驗目的]
實驗原理
當信號電壓輸入示波器時,示波管的熒光屏上就反映出這個電壓隨時間變化的波形來。示波管主要由電子槍、豎直偏轉電極和水平偏轉電極組成。兩電極都不加偏轉電壓時,由電子槍產生的高速電子做直線運動,打在熒光屏中心,形成一個亮點。這時如果在水平偏轉電極上加上隨時間均勻變化的電壓,則電子因受偏轉電場的作用,打在熒光屏上的亮點便沿水平方向勻速移動。如果再在豎直偏轉電極上,加上一隨時間變化的信號電壓,則亮點在豎直方向上也要發生偏移,偏移的大小與所加信號電壓的大小成正比。這樣,亮點一方面隨著時間的推移在水平方向勻速移動,一方面又正比於信號電壓在豎直方向上產生偏移。於是在熒光屏上便形成一波形曲線,此曲線反映出信號電壓隨時間變化的規律。
實驗器材
J2459型示波器1台;低壓電源1台;變阻器1隻;電鍵1隻;導線若干。
實驗步驟
1.熟悉J2459型示波器板上各旋鈕的作用。如圖7-1為J2459型示波器的面板,熒光屏右邊最上端的是輝度調節旋鈕,標以「 」符號,用來調節光點和圖像的亮度。順時針旋轉旋鈕時,亮度增加。
第二個是聚焦調節「⊙」和輔助聚焦「○」,這兩個旋鈕配合著使用,能使電子射線會聚,在熒光屏上產生一個小的亮斑,得到清晰的圖像。
再下面是電源開關和指示燈,用後蓋板上的電源插座接通電源後,把開關扳向「開」的位置,指示燈亮,經過一兩分鍾的預熱,示波器就可以使用了。
熒光屏下邊第一行左、右兩端的旋鈕是垂直位移「 」和水平位移「 」,分別用來調整圖像在豎直方向和水平方向的位置。它們中間的兩個旋鈕是「Y增益」和「X增益」,分別用來調整圖像在豎直方向和水平方向的幅度,順時針旋轉時,幅度連續增大。
中間一行左邊的大旋鈕是「衰減」,它有1、10、100、1000四擋,最左邊的「1」擋不衰減,其餘各擋分別使輸入的電壓衰減為原來

最右邊的正弦符號 擋不是衰減,而是由示波器內部自行提供豎直方向的交流試驗信號電壓,可用來觀察正弦波形或檢查示波器是否正常工作。
中間一行右邊的大旋鈕是「掃描范圍」,也有四擋,可以改變加在水平方向的掃描電壓的頻率范圍,左邊第一擋是10~100Hz,向右旋轉每升高一擋,掃描頻率都增大10倍,最右邊的是「外X」擋,使用這一擋時,機內沒有加掃描電壓,水平方向的電壓可以從外部輸入。
中間的小旋鈕是「掃描微調」,用來調整水平方向的掃描頻率,順時針轉動時頻率連續增加。
底下一行中間的旋鈕「Y輸入」、「X輸入」和「地」分別是豎直方向、水平方向和公共接地的輸入接線柱。左邊的「DC、AC」是豎直方向輸入信號的直流、交流選擇開關。置於「DC」位置時,所加的信號電壓是直接輸入的;置於「AC」位置時,所加信號電壓是通過一個電容器輸入的,它可以讓交流信號通過而隔斷直流成分。右邊的「同步」也是一個選擇開關。置於「+」位置時,掃描由被測信號正半周起同步,置於「-」位置時,掃描由負半周起同步。這個開關主要在測量較窄的脈沖信號時起作用,對於正弦波、方波等,無論扳到「+」或「-」,都能很好地同步,對測量沒有影響。
2.練習使用示波器
①把輝度旋鈕反時針旋到底,垂直位移和水平位移旋鈕轉到中間位置,衰減旋鈕置於最高擋,掃描旋鈕置於「外X」擋。
②接通電源,打開電源開關。經預熱後,熒光屏上出現亮點。調節輝度旋鈕,使亮度適中。
③調節聚焦和輔助聚焦旋鈕,觀察亮點的大小變化,直至亮點最圓、最小時為止。
④旋轉垂直位移和水平位移旋鈕,觀察亮點的上下移動和左右移動。
⑤把掃描范圍旋鈕旋至最低檔,掃描微調旋鈕反時針旋到底,把X增益旋鈕順時針旋到1/3處,觀察亮點的水平方向的移動情況。
⑥順時針旋轉掃描微調旋鈕,觀察亮點的來回移動(隨著掃描頻率增大而加快,直至成為一條水平亮線)。旋轉X增益旋鈕,觀察亮線長度的變化。
⑦把掃描范圍旋鈕置於「外X」擋,交直流選擇開關扳到「DC」,並使亮點位於熒光屏中心。按圖7-2接好電路,輸入一直流電壓。
⑧移動變阻器的滑動片,改變輸入電壓的大小,觀察亮點的移動。
⑨將電池的正負極接線調換位置,重復步驟⑧。
⑩使Y增益旋鈕順時針旋到底,衰減旋鈕置於「1」擋。使變阻器的滑動片從最右端起向左滑動至某一位置,讀取亮點偏移的格數。此時亮點每偏移1格,表示輸入電壓改變50mV。計算此時輸入電壓的大小。如果衰減旋鈕置於其他擋時,應將所得數值乘以相應的倍數。
(11)實驗完畢後,把輝度旋鈕反時針旋到底,然後關機,切斷電源。

[實驗原理]
[實驗器材]
[實驗步驟]
[注意事項]

(4)測電學量
名稱 備考要點
電流表

電壓表 1. 正確讀數 合理選擇量程,盡可能使指針偏在1/3—2/3的范圍
2. 表頭原理:θ=BSI/K,即θ∝I

3 量程的擴大:電流表——並聯分流電阻Rx=Rg/(n-1)
電壓表——串聯分壓(大)電阻Rx=(n-1)Rg
多用電表 1、 電路和原理圖
當選擇開關分別接到1,2,3,4時,即可測直流電流,直流電壓,交流電壓,電阻
2、 使用與讀數:
(1) 測電流和電壓時,必須使電流以紅筆進,從黑筆流出
(2) 測電阻時,待測電阻要與電源及其它電阻斷開,且不要用手接觸表筆,合理選擇量程,盡可能使指針在中央位置附近,否則應更換量程,每次更換量程時,都要重新調零後才能測量
(3) 三條主要刻線:
最上面是歐姆檔的刻度,零刻度在右側,且刻線不均勻
第二條是電壓和電流刻線,零刻線在左側,且刻線均勻
第三條是交流低壓刻線,零刻線在左側,且刻線均勻

測量直流電阻部分即歐姆檔是根據閉合電路歐姆定律設計的,原理如圖所示。當紅黑表筆短接並調節R使指針滿偏時有:
Ig=E/(r+rg+ R)=E/R中 (1)(R中= r+rg+ R)
當表筆接入待測電阻Rx時,
Ix=E/(R中+Rx) (2)
由(1)(2)兩式解得:
Ix/Ig=R中/(Rx+R中) (3)
由(3)式可知當Rx = R中時,Ix=Ig/ 2 ,指針指在表盤刻度中心,故稱R中為歐姆檔的中值電阻,並可知每一個Rx 都有一個對應的電流值Ix 如果在刻度盤上直接標出與Ix對應Rx的值,就可在表盤上讀出待測電阻的阻值

池的正極跟「一」插孔相連.

例題 (2003年廣東,11)圖為一正在測量中的多用電表盤。

(1) 如果是用直流10V檔測量電壓,則讀數為_________V。
(2) 如果是用 ×1檔測量電阻 , 則讀數為__________歐。
(3) 如果是用直流5mA檔測量電流,則讀數為_________mA.。

答案: 6.5 8.0 3.25

(5) 調節儀器
名稱 備考要點
滑動變阻器 (1) 原理:R=ρL/S,實際接入電路的電阻絲長度L
(2) 兩種接法:限流器電路與分壓器電路,兩種接法的比較

電阻箱 接入電路的初態R取最大值
H.變阻箱的讀數

【例16】如圖所示,a、b、c、d是滑動變阻器的4個接線柱。現把此變阻器串聯接人電路中,並要求沿片P向接線柱C移動時,電路中的電流減小,則接入電路中的接線柱可能是( ).
A.a和b B.a和c C.b和c D.b和d
解C、D.
變阻器串聯接在電路中,改變其阻值電流隨之變化.根據歐姆定律,電路中的電流減小時,變阻器阻值應變大,所以保證P向C移動時,變阻器阻值變大即可.

(6) 其他
名稱 備考要點
測力的彈簧秤 (1) 原理:胡克定律及二力平衡原理
(2) 校正零點,認清量程與最小刻度,正確使用與讀數
示波器 (1) 示波器可以直接觀察電信號隨時間變化的情況
(2) 示波器面板名稱,功能一覽
(3) 示波器的原理和作用

例題:若示波器所顯示的輸入波形如圖(C)所示,要將波形上移,應調節面板上的_______旋鈕;要使此波形橫向展寬,應調節________旋鈕;要使屏上能夠顯示3個完整的波形,應調節_______旋鈕。

分析與解:豎直位移;X增益;掃描范圍和掃描微調

例題 (2003年江蘇,11)圖為示波器面板,屏上顯示的是一亮度很低、線條較粗且模糊不清的波形。
(1) 若要增大顯示波形的亮度,應調節___________旋鈕。
(2) 若要屏上波形線條變細且邊緣清晰,應調節_____________旋鈕。
(3) 若要將波形曲線調至屏中央,應調節_______與_______旋鈕。

答案: (1)輝度 (2)聚焦 (3)豎直位移或「↓↑」 水平位移或「 」

(二)測量性實驗
這類實驗以某一原理或物理規律(公式)為依據,通過測量相關的物理量,從而實現測定某個(或某些)物理量或物理常數為實驗目的。
序號 名稱 備考重點
1
測量勻變速直線運動的加速度 數據處理方法:公式法和圖象法
2 用單擺測定重力加速度 擺長的確定與測量;累積法測周期的方法;計時起,終點位置的選擇;數據處理方法;公式法與圖象法
3 用油膜法估測分子的大小 實驗原理的理解;區分油酸體積和油酸酒精體積
4 測定金屬的電阻率 器材的選擇:選電源、選滑動變阻器、選電表;選電路
5 測電池電動勢和內電阻 電路連接方式;測量數據的圖象處理方法;作圖時坐標分度的選取
6 測定玻璃的折射率 實驗步驟要合理,注意誤差分析,計算折射率的方法
7 用雙縫干涉測光的波長 會調整實驗裝置;會正確讀數

【例12】在做「研究勻變速直線運動」的實驗時,某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶,並在其上取了A、B、C、D、E、F等6個計數點,(每相鄰兩個計數點間還有4個打點計時器打下的點,本圖中沒有畫出)打點計時器接的是「220V、50Hz」的交變電流.如圖,他把一把毫米刻度尺放在紙帶上,其零刻度和計數點A對齊.

(1)求打點計時器在打B、C、D、E各點時物體的瞬時速度vB、vC、vD、vE.
(2)根據(1)中得到的數據,試在圖中所給的坐標系中,用做v-t圖象的方法,從求物體的加速度a(要標明坐標及其單位,單位大小要取得合適,使作圖和讀數方便,並盡量充分利用坐標紙).
(3)如果當時電網中交變電流的頻率是f=49Hz,而做實驗的同學並不知道,那麼由此引起的系統誤差將使加速度的測量值比實際值偏 .理由是: .

解析:(1)用勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等於該段時間內的平均速度進行計算.(2)由上問結果可知A、F對應的速度大約為0.08m/s和0.29m/s,所以橫坐標從0開始每格表示0.1s,縱坐標從0.05m/s開始每大格表示0.05m/s.圖線的斜率就是加速度.(3)由於實際的周期大於0.02s,所以周期的測量值偏小了,導致加速度的測量值偏大.
答案:(1)0.12m/s,0.20m/s, 0.16m/s, 0.25m/s。(2)由圖象得a=0.42m/s2(3)大,周期的測量值偏小.

例題(2001上海)利用打點記時器研究一個約1.4m高的商店卷簾窗的運動,將紙帶粘在卷簾底部,紙帶通過

⑧ (1)多用電表表指針如圖1所示.如果選用的是直流5mA擋,則讀數為______mA;如果選用的是×10Ω擋,則讀


1
I
為直線,後者更易處理,故C正確;
由於水果電池電阻較大,故為了得出更大的電流變化,電阻箱應取大一點的電阻,故D正確;
故選ACD;
(4)作出電源的伏安特性曲線如圖,則兩圖象的交點為電阻的工作點,由圖可知,電阻兩端的電壓洞碰為3.0V,電流為0.5A,故功率P=UI=1.5W;
故答案為:(1)1.65,300;(2)小,小;(3)ACD;(4)1.5.

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