高中物理选修3-1电学实验.doc
物理选修3-1电学实验复习参考
一、实验仪器的读数
要求会正确使用以下电学仪器：电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。除滑动变阻器以外，其它仪器都要求会正确读出数据。
读数的根本原那么是：凡仪器最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位〔估读的这位是不可靠数字〕；凡仪器最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数的，指针必须指向某一个确定的数值，不能在两个数值之间，因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的，不再向下估读。
例1.右图是电压表的刻度盘。假设当时使用的是该表的0-3V量程，那么电压表读数为多少？假设当时使用的是该表的0-15V量程，那么电压表度数又为多少？
01
0
1
2
3
V
0
5
10
15
×0.1
×0.1
×10
×1
×1K
×10K
×100
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
解析：电阻箱面板上有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率。将每个旋钮的指针所指的数值〔都为整数〕乘以各自的倍率，从最高位到低位依次读出来，就得到这时电阻箱的实际阻值。注意图中最左边的两个黑点是表示的是接线柱。假设指针位置如下图，那么阻值为84580.2Ω。
V
V
A
V
A
a
b
二、恒定电流实验常规
1.伏安法测电阻
伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫(安培计)外接法，b叫〔安培计〕内接法。外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。
如果被测电阻阻值为Rx，伏特表和安培表的内阻分别为RV、RA，假设，那么采用外接法。假设，那么采用内接法。
aVAbc如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表示数的变化。假设电流表示数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；假设电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。〔这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I
a
V
A
b
c
ab
a
b
R
R
RX
RX
滑动变阻器在实验电路中常用的接法有两种，分别用下面a、b两图表示：a叫限流接法，b叫分压接法。采用分压接法时，被测电阻RX上的电压调节范围较大。当实验中要求被测电阻上的电压从零开始逐渐增大，或要求电压调节范围尽量大时，应该用分压接法。采用分压接法时，应该选用总阻值较小的滑动变阻器；采用限流接法时，应该选用总阻值和被测电阻接近的滑动变阻器。
3.实物图连线方法
AAVV⑴无论是分压接法还是限流接法，都应该先把测量电路〔伏安法局部〕接好；⑵
A
A
V
V
在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比拟该接头和滑动触头两点的电势上下，根据分压法局部电表正负接线柱的分布，将伏安法局部接入该两点间。
三、考试大纲规定的学生实验
1.测定金属的电阻率
由于该实验中选用的被测电阻丝的电阻较小，所以测量电路应该选用伏安法中的电流表外接法。本实验对电压的调节范围没有特殊要求，被测电阻又较小，因此供电电路可以选用限流电路。
本实验通过的由于金属的电阻率随温度的升高而变大，因此实验中通电时间不能太长，电流也不宜太大，以免电阻丝发热后电阻率发生较明显的变化。由于选用限流电路，为保护电表和电源，闭合电键开始实验前应该注意滑动触头的位置，使滑动变阻器接入电路局部的电阻值最大。
例3.在测定金属的电阻率的实验中，待测金属导线的长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右。实验主要步骤如下：⑴用______测量金属导线的长度l，测3次，求出平均值；⑵在金属导线的3个不同位置上用______________测量直径d，求出平均值；⑶用伏安法测量该金属导线的电阻R。在左边方框中画出实验电路图，并把右图中所给的器材连接成测量电路。安培计要求用0-0.6A量程，内阻约1Ω；伏特计要求用0-3V量程，内阻约几kΩ；电源电动势为6V；滑动变阻器最大阻值20Ω。在闭合电键前，滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。根据以上测量值，得到该种金属电阻率的表达式为ρ=__________。
解析：⑴米尺；⑵螺旋测微器；⑶测量局部用安培表外接法，电源局部用限流电路或分压电路都可以，电阻率。
2.用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻
VARS实验电路如右。根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，本实验电路中电压表的示数