电学的多种实验解析

宋伟豪

【摘要】  （1）测量电阻时，表盘阻值左大右小。开始测量前，指针应在表盘左侧，若接入电阻后指针偏角过小，说明示数太大，倍率太小，此时需要换大倍率;若指针偏角过大，说明示数太小，倍率太大，此时需要换小倍率。（2）利用欧姆表测量电阻时，电源在欧姆表内部，电流方向从红色旋钮处流入，黑色旋钮处流出，即红进黑出，红表笔接电源负极，为低电势，黑表笔接电源正极，为高电势。

【关键词】  电阻率 电动势 内阻 多用电表

【中图分类号】  G633.7             【文献标识码】  A     【文章编号】  1992-7711（2019）02-263-01

电流电压的测量：A，机械调零，通过机械调整旋钮把指针调整到左侧零刻度线处B，测电流则通过红黑表笔把万用表串联入电路，测电压则通过红黑表笔把万用表并联如电路，电流方向遵循红进黑出，此时红表笔为高电势，黑表笔为低电势。C，根据估测的电 压和电流选择合适的量程。D，读数时，刻度盘共计50格，可以用量程除以50计算每格的具体数值，根据指针指示的刻度乘以每格的数值即为最终读数。

考点一、测量金属丝的电阻率

②用游标卡尺测量金属丝的长度;而横截面积通过测量直径来计算，一般用螺旋测微器来测量金属丝的直径。

考点二、描绘小灯泡的伏安特性曲线

①实验原理：通过滑动变阻器调节小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，记录小灯泡两端的电压和电流表示数，最终描点连线，做出U-I图像。

②电流表的内接和外接：电流表内接法如下图

由于电流表和待测电阻串联而分压，导致电压表测量的电压不但包括待测电阻电压，还包括电流表电压，因此此种方法电流表准确，电压表偏大，导致测量的电阻偏大;对于测量大电阻时，由于电流表阻值较小，分压少，误差较小，所以一般测量大电阻用内接法。归纳为：大内偏大

电流表外接法如下图

由于电压表和待测电阻并联而分流，导致电流表所测电流包括待测电阻和和电压表的电流，此种方案所测电压为准确的，而电流偏大，所以导致测量的电子偏小;对于测量小电阻时，由于电压表内阻较大，分流少，误差较小，所以一般测量小电阻用外接法，归纳为：小外偏小

综合考虑小灯泡电阻较小，所以选择电流表外接法。

③电压表和电流表量程选择要注意考虑小灯泡的额定电压和额定电流，调节滑动变阻器过程一般不能超过额定电压和额定电流。

④滑动变阻器的链接方式有分压式和限流式

上图为限流式，滑动变阻器与待测电阻串联，滑动变阻器右半部分被短路，滑片向右移动，电流变小，待测电阻电压变小，但是电压和电流最小都无法减小到0.

上图为分压式，滑动变阻器左半部分与待测电阻并联，后与滑动变阻器右半部分串联，滑片向右滑动，待测电阻的电压和电流增大，向左移动，待测电阻的电压和电流逐渐减小，当滑片移动到最左端时，待测电阻被短路，待测电阻的电压和电流均为0.与限流式不同之处在于电压和电流可以从零开始调节。

考点三、测量电源的电动势和内阻

①实验原理：根据闭合回路欧姆定律，u=E-Ir，测量出路端电压和干路电流，做出路端电压随电流变化的图像就可以找到电动势和内阻。

②数据处理;根据路端电压随电流变化的数据记录描点作图如下，此时图线与纵轴的截距就表示为电源电动势，斜率就表示电源内阻，需要注意计算斜率是要看纵轴是否从0开始。

考点四、练习使用多用电表

①电阻的测量：A，机械调零，旋转机械调零旋钮，把指针调整到左側零刻线处。B，把红黑表笔分别插入正负插孔，并根据电阻大小选择合适的倍率。C，红黑表笔短接，此时相当于电阻等于零，旋转欧姆调零旋钮，把指针调整到右侧的零刻度线处，即欧姆调零。D，红黑表笔分别于待测电阻相连，最终电阻读数为指针对应刻度乘以倍率。E，使用完毕后，拔出红黑表笔，把旋钮旋转到OFF档或交流电压最高档。

考点五、练习使用多用电表

①传感器是把一些非电学量转化为电压或电流等电学量，从而放大后输入控制系统。

②常见传感器有热敏电阻，随温度升高而减小;光敏电阻，随光强度增强而减小。

[ 参  考  文  献 ]

[1]张一明.基于高考电学实验试题设计的物理实验教学策略研究[D].福建师范大学，2016.

[2]陈名霞.高中物理力学实验有效教学的探索[D].福建师范大学，2015.