物理高中电学实验?高中物理必修三·电学实验之滑动变阻器的限流接法与分压接法 一、限流式接法 限流式接法是指通过滑动变阻器限制通过待测电阻的电流,从而实现对电压和电流的控制。其电路连接方式如下图所示:限流式电压无法从零开始 当滑动变阻器滑到最大值时,电流表的最小示数为 $I=frac{E}{R_x+R_{0max}}$,那么,物理高中电学实验?一起来了解一下吧。
高中物理必修三·电学实验之滑动变阻器的限流接法与分压接法
一、限流式接法
限流式接法是指通过滑动变阻器限制通过待测电阻的电流,从而实现对电压和电流的控制。其电路连接方式如下图所示:
限流式电压无法从零开始
当滑动变阻器滑到最大值时,电流表的最小示数为 $I=frac{E}{R_x+R_{0max}}$,电压表的最小示数为 $U=IR_x=frac{ER_x}{R_x+R_{0max}}$。
当滑动变阻器滑到最小值时,电流表的最大示数为 $I=frac{E}{R_x}$,电压表的最大示数为 $U=IR_x=E$。
因此,限流式接法中电压表的示数介于 $frac{ER_x}{R_x+R_{0max}}$ 和 $E$ 之间,无法从零开始变化。
滑动变阻器 $R_{0max}≈R_x$ 时采用限流式
当滑动变阻器的最大阻值 $R_{0max}$ 与待测电阻的阻值 $R_x$ 相近时,改变滑动变阻器的阻值能够显著影响电流表和电压表的示数,从而较为准确地测量电压值和电流值。
二、分压式接法
分压式接法是指通过滑动变阻器将电源电压分压后加到待测电阻上,从而实现对电压的精确控制。
高中物理电学实验---半偏法测电阻
半偏法是一种常用的电学实验方法,用于测量电流表或电压表的内阻。该方法基于欧姆定律和电路的基本性质,通过精确控制电流或电压的变化,实现对电阻的准确测量。
一、半偏法测电流表内阻
原理:半偏法测电流表内阻的原理是欧姆定律和并联电路的电流分配关系。当电流表并联一个电阻(电阻箱)时,如果电流表的电流减半,那么并联的电阻将分流掉另一半的电流。在总电流近似不变的条件下,该并联电阻的阻值等于电流表的内阻。
电路与步骤:
电路图:
步骤:
先闭合S1,调节R1使电流表指针满偏。
再闭合S2,保持电阻R1不变,调节R2使电流表指针半偏,记下R2的值。
若R1>100R2,则电流表的内阻近似等于R2的阻值。
误差分析:当闭合开关S2时,由于并联了电阻R2,总电阻变小,导致干路总电流变大。因此,通过电流表的电流虽然减半,但干路电流已经大于原始满偏电流,所以通过R2的电流将大于电流表电流的一半。
高中物理电学实验知识点总结如下:
滑动变阻器的连接:
限流法:适用于不需要电压从零开始调节,且被测电阻上电压的调节范围不大的情况。此时,滑动变阻器应选用阻值和被测电阻接近的。
分压法:适用于要求电压从零开始调节,或要求测量尽可能精确等被测电阻上电压的调节范围大的情况。此时,滑动变阻器应选用阻值小的。
其他常用测电阻方法:
利用内阻已知的电流表、电压表:这些仪表可以看作是能读出它们电流、电压大小的电阻来使用,从而方便地进行电阻的测量。
电流表的量程变换:电流表可以通过串联定值电阻来扩大量程,成为大量程电流表;也可以通过并联定值小电阻来转换成电压表使用。
电路的连接方法:
限流电路:用笔画线当作导线,从电源正极开始,依次将电源、开关、滑动变阻器、伏安法四部分串联起来。注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器滑片应调到阻值最大处。
高中物理《实验“电池电动势和内阻的测定”系统误差分析》
在高中物理实验中,“电池电动势和内阻的测定”是一个重要的电学实验。该实验通过测量电池在不同外电路条件下的路端电压和电流,利用闭合电路欧姆定律来计算电池的电动势和内阻。然而,由于电压表和电流表的内阻对实验电路的影响,实验结果会存在一定的系统误差。以下是对该实验系统误差的详细分析。
一、电路图一的系统误差分析
电路图一采用电流表外接法,即电压表直接并联在电源两端,测量的是路端电压,而电流表串联在电路中,但由于电压表内阻的存在,电流表示数小于通过电源的电流。
定量计算分析:
根据闭合电路欧姆定律,两次测量的方程为:E测=U1+I1r测E测=U2+I2r测
解得r测和E测的表达式。
若考虑电压表内阻Rv,方程组变为:E0=U1+(I1+ U1/Rv)r0E0=U2+(I2+U2 /Rv)r0
解得r0和E0的表达式,并比较得E0>E测,r0>r测。
定性图像分析:
直线①是根据U、I的测量值作出的U-I图像。
由于I 在高中物理电学实验中,测量电源电动势和内阻的方法多样,包括伏安法、电流表法、电压表法等。教材中通常介绍方程组法处理上述几种测量方法所得的数据,但考试时出题者往往会考察学生利用所测数据建立合适的坐标系,通过图像获取信息的能力。本文将介绍伏安法、电流表法和电压表法三种测量电源电动势和内阻的方法。 一、伏安法测电源电动势和内阻,利用U-I图像求解E和r 伏安法的实验原理图如图1所示。通过改变电阻箱R的阻值测量至少5组U、I数据,以电压U为纵轴,电流I为横轴,建立U-I坐标系,采用描点法作图,可以得到如图2所示的U-I图像。该图线为一条不过坐标原点的倾斜直线。由闭合电路的欧姆定律可知电压U=E-Ir。当I=0时,U=E;当端压U=0时,I=E/r。因此,图线与纵轴U的交点即为电源的电动势;图线与横轴I的交点表示短路电流;图线的斜率K=E/I短=r,即表示电源的内电阻。 二、电流表法求电源电动势和内阻,利用R-1/I图像求解E和r 电流表法的实验原理图如图3所示。通过改变电阻箱R的阻值测量至少5组R、I数据,以R为纵轴,1/I为横轴建立直角坐标系。采用描点法作图,可以得到如图4所示的图线。该图线为一条不过坐标原点的倾斜直线。 以上就是物理高中电学实验的全部内容,电桥法测电阻的原理图如上所示。在电路中,ab间接一灵敏电流计,当电流计读数为零时,即Uab=0,相当于ab间断路。此时,a、b两点的电势相等(φa=φb),根据欧姆定律,可以得到以下关系:通过电阻R1的电流IR1产生的电压降等于通过电阻R3的电流I'R3产生的电压降,即IR1R1=I'R3。内容来源于互联网,信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。lc振荡电路四个过程图