電學(xué)的多種實(shí)驗(yàn)解析

宋偉豪

【摘要】? （1）測(cè)量電阻時(shí)，表盤阻值左大右小。開始測(cè)量前，指針應(yīng)在表盤左側(cè)，若接入電阻后指針偏角過小，說明示數(shù)太大，倍率太小，此時(shí)需要換大倍率;若指針偏角過大，說明示數(shù)太小，倍率太大，此時(shí)需要換小倍率。（2）利用歐姆表測(cè)量電阻時(shí)，電源在歐姆表內(nèi)部，電流方向從紅色旋鈕處流入，黑色旋鈕處流出，即紅進(jìn)黑出，紅表筆接電源負(fù)極，為低電勢(shì)，黑表筆接電源正極，為高電勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】? 電阻率 電動(dòng)勢(shì) 內(nèi)阻 多用電表

【中圖分類號(hào)】? G633.7 ? ?? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】? A ? ? 【文章編號(hào)】? 1992-7711（2019）02-263-01

電流電壓的測(cè)量：A，機(jī)械調(diào)零，通過機(jī)械調(diào)整旋鈕把指針調(diào)整到左側(cè)零刻度線處B，測(cè)電流則通過紅黑表筆把萬用表串聯(lián)入電路，測(cè)電壓則通過紅黑表筆把萬用表并聯(lián)如電路，電流方向遵循紅進(jìn)黑出，此時(shí)紅表筆為高電勢(shì)，黑表筆為低電勢(shì)。C，根據(jù)估測(cè)的電 壓和電流選擇合適的量程。D，讀數(shù)時(shí)，刻度盤共計(jì)50格，可以用量程除以50計(jì)算每格的具體數(shù)值，根據(jù)指針指示的刻度乘以每格的數(shù)值即為最終讀數(shù)。

考點(diǎn)一、測(cè)量金屬絲的電阻率

②用游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬絲的長度;而橫截面積通過測(cè)量直徑來計(jì)算，一般用螺旋測(cè)微器來測(cè)量金屬絲的直徑。

考點(diǎn)二、描繪小燈泡的伏安特性曲線

①實(shí)驗(yàn)原理：通過滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓和流過小燈泡的電流，記錄小燈泡兩端的電壓和電流表示數(shù)，最終描點(diǎn)連線，做出U-I圖像。

②電流表的內(nèi)接和外接：電流表內(nèi)接法如下圖

由于電流表和待測(cè)電阻串聯(lián)而分壓，導(dǎo)致電壓表測(cè)量的電壓不但包括待測(cè)電阻電壓，還包括電流表電壓，因此此種方法電流表準(zhǔn)確，電壓表偏大，導(dǎo)致測(cè)量的電阻偏大;對(duì)于測(cè)量大電阻時(shí)，由于電流表阻值較小，分壓少，誤差較小，所以一般測(cè)量大電阻用內(nèi)接法。歸納為：大內(nèi)偏大

電流表外接法如下圖

由于電壓表和待測(cè)電阻并聯(lián)而分流，導(dǎo)致電流表所測(cè)電流包括待測(cè)電阻和和電壓表的電流，此種方案所測(cè)電壓為準(zhǔn)確的，而電流偏大，所以導(dǎo)致測(cè)量的電子偏小;對(duì)于測(cè)量小電阻時(shí)，由于電壓表內(nèi)阻較大，分流少，誤差較小，所以一般測(cè)量小電阻用外接法，歸納為：小外偏小

綜合考慮小燈泡電阻較小，所以選擇電流表外接法。

③電壓表和電流表量程選擇要注意考慮小燈泡的額定電壓和額定電流，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器過程一般不能超過額定電壓和額定電流。

④滑動(dòng)變阻器的鏈接方式有分壓式和限流式

上圖為限流式，滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器右半部分被短路，滑片向右移動(dòng)，電流變小，待測(cè)電阻電壓變小，但是電壓和電流最小都無法減小到0.

上圖為分壓式，滑動(dòng)變阻器左半部分與待測(cè)電阻并聯(lián)，后與滑動(dòng)變阻器右半部分串聯(lián)，滑片向右滑動(dòng)，待測(cè)電阻的電壓和電流增大，向左移動(dòng)，待測(cè)電阻的電壓和電流逐漸減小，當(dāng)滑片移動(dòng)到最左端時(shí)，待測(cè)電阻被短路，待測(cè)電阻的電壓和電流均為0.與限流式不同之處在于電壓和電流可以從零開始調(diào)節(jié)。

考點(diǎn)三、測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

①實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)閉合回路歐姆定律，u=E-Ir，測(cè)量出路端電壓和干路電流，做出路端電壓隨電流變化的圖像就可以找到電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

②數(shù)據(jù)處理;根據(jù)路端電壓隨電流變化的數(shù)據(jù)記錄描點(diǎn)作圖如下，此時(shí)圖線與縱軸的截距就表示為電源電動(dòng)勢(shì)，斜率就表示電源內(nèi)阻，需要注意計(jì)算斜率是要看縱軸是否從0開始。

考點(diǎn)四、練習(xí)使用多用電表

①電阻的測(cè)量：A，機(jī)械調(diào)零，旋轉(zhuǎn)機(jī)械調(diào)零旋鈕，把指針調(diào)整到左側(cè)零刻線處。B，把紅黑表筆分別插入正負(fù)插孔，并根據(jù)電阻大小選擇合適的倍率。C，紅黑表筆短接，此時(shí)相當(dāng)于電阻等于零，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，把指針調(diào)整到右側(cè)的零刻度線處，即歐姆調(diào)零。D，紅黑表筆分別于待測(cè)電阻相連，最終電阻讀數(shù)為指針對(duì)應(yīng)刻度乘以倍率。E，使用完畢后，拔出紅黑表筆，把旋鈕旋轉(zhuǎn)到OFF檔或交流電壓最高檔。

考點(diǎn)五、練習(xí)使用多用電表

①傳感器是把一些非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓或電流等電學(xué)量，從而放大后輸入控制系統(tǒng)。

②常見傳感器有熱敏電阻，隨溫度升高而減小;光敏電阻，隨光強(qiáng)度增強(qiáng)而減小。

[ 參? 考? 文? 獻(xiàn) ]

[1]張一明.基于高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)試題設(shè)計(jì)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究[D].福建師范大學(xué)，2016.

[2]陳名霞.高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)的探索[D].福建師范大學(xué)，2015.