电学实验

电学实验

将开关迅速闭合再断开。电表不用去掉，试触的目的是看电流表和电压表是否超过量程。也可看出来电路中是否有短路。在使用电表的时候，待测数值不能超过电表的量程，并且尽量使读数准确。电表的量程是电表所能测量的最大值，待测数值超过电表量程，容易烧坏电表。在用电表测量之前，应对待测数值进行估计，无法估计则采用试触法。

高中物理18个实验

实验是高考必考的内容。

高考一般分为两个实验:力学实验和电学实验。

分值15分左右。

实验分值高、必考、得分率低，成了同学们又爱又恨的知识板块，今天小编给同学们整理了高考常考的实验，分析了其原理、步骤、注意事项等。

选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后（每隔5个间隔点）取一个计数点A、B、C、D …。

测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 … 利用打下的纸带可以：⑴求任一计数点对应的即时速度v：(其中T=5×0.02s=0.1s）；⑵利用“逐差法”求a；⑶利用任意相邻的两段位移求a；⑷利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出v-t图线，图线的斜率就是加速度a。

注意事项：1、每隔5个时间间隔取一个计数点，是为求加速度时便于计算。

2、所取的计数点要能保证至少有两位有效数字3、探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）探究性实验利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的多组对应值，填入表中。

算出对应的弹簧的伸长量。

在坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F-x间的函数关系。

解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。

该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。

对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系。

（这一点和验证性实验不同。

）4、验证力的平行四边形定则目的：实验研究合力与分力之间的关系，从而验证力的平行四边形定则。

器材：方木板、白纸、图钉、橡皮条、弹簧秤（2个）、直尺和三角板、细线该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的合成的平行四边形定则。

注意事项：1、使用的弹簧秤是否良好（是否在零刻度），拉动时尽可能不与其它部分接触产生摩擦，拉力方向应与轴线方向相同。

2、实验时应该保证在同一水平面内3、结点的位置和线方向要准确5、验证动量守恒定律因此只需验证：m1žOM+m2žOP=m1OM＇+m2žOP ＇。

ž由于v1、v1＇、v2＇均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。

分别用OP、OM表示。

注意事项：⑴必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。

要知道为什么？⑵入射小球每次应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑(3)小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。

(4)所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。

6、研究平抛物体的运动（用描迹法）目的：进上步明确，平抛是水平方向和竖直两个方向运动的合成运动，会用轨迹计算物体的初速度该实验的实验原理：平抛运动可以看成是两个分运动的合成：一个是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动。

利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线任一点的坐标x和y，就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度。

此实验关健：如何得到物体的轨迹（讨论）该试验的注意事项有：⑴斜槽末端的切线必须水平。

⑵用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。

⑶以斜槽末端所在的点为坐标原点。

(4)每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑(5)如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。

7、验证机械能守恒定律验证自由下落过程中机械能守恒，纸带的左端是用夹子夹重物的一端。

⑴要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。

⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量是否相等。

⑶由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。

也不需要测重物的质量。

注意事项:1、先通电源,侍打点计时器正掌工作后才放纸带2、保证打出的第一个占是清晰的点3、测量下落高度必须从起点开始算4、由于有阻力，所以稍小于5、此实验不用测物体的质量（无须天平）8、测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）被测电阻丝的电阻(一般为几欧)较小，所以选用电流表外接法;可确定电源电压、电流表、电压表量程均不宜太大。

本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路。

因此选用下面左图的电路。

开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。

本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。

实验步骤：1、用刻度尺测出金属丝长度2、螺旋测微器测出直径(也可用积累法测)，并算出横截面积。

3、用外接、限流测出金属丝电阻4、设计实验表格计录数据（难点）注意多次测量求平均值的方法9、描绘小电珠的伏安特性曲线器材：电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A）灯座、单刀开关，导线若干。

注意事项：①因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。

②小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的U-I曲线不是直线。

为了反映这一变化过程，③灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。

所以滑动变阻器必须选用调压接法。

在上面实物图中应该选用上面右面的那个图，④开始时滑动触头应该位于最小分压端（使小灯泡两端的电压为零）。

由实验数据作出的I-U曲线如图，⑤说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。

（若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。

）⑥若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表应选用0-0.6A量程；电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。

10、把电流表改装为电压表微安表改装成各种表：关健在于原理首先要知：微安表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug。

步骤：(1)半偏法先测出表的内阻Rg；最后要对改装表进行较对。

(2) 电流表改装为电压表：串联电阻分压原理(n为量程的扩大倍数)(3)弄清改装后表盘的读数（Ig为满偏电流，I为表盘电流的刻度值，U为改装表的最大量程，为改装表对应的刻度）(4)改装电压表的较准(电路图?)(5)改为A表：串联电阻分流原理(n为量程的扩大倍数)(6)改为欧姆表的原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 Ig＝E/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小。

11、测定电源的电动势和内电阻外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E U=E原理：根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)①单一组数据计算，误差较大②应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值③作图法处理数据，(u，I)值列表，在u–I图中描点，最后由u–I图线求出较精确的E和r。

本实验电路中电压表的示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。

为了减小这个系统误差，电阻R的取值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。

为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用U-I图象处理实验数据：将点描好后，用直尺画一条直线，使尽量多的点在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。

这条直线代表的U-I关系的误差是很小的。

它在U轴上的截距就是电动势E（对应的I=0），它的斜率的绝对值就是内阻r。

（特别要注意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式应该是。

为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些（选用使用过一段时间的1号电池）12、用多用电探索黑箱内的电学元件熟悉表盘和旋钮理解电压表、电流表、欧姆表的结构原理电路中电流的流向和大小与指针的偏转关系红笔插“+”； 黑笔插“一”且接内部电源的正极理解：半导体元件二极管具有单向导电性，正向电阻很小，反向电阻无穷大。

步骤：①用直流电压档（并选适当量程）将两笔分别与A、B、C三点中的两点接触，从表盘上第二条刻度线读取测量结果，测量每两点间的电压，并设计出表格记录。

②用欧姆档（并选适当量程）将红、黑表笔分别与A、B、C三点中的两点接触，从表盘的欧姆标尺的刻度线读取测量结果，任两点间的正反电阻都要测量，并设计出表格记录。

13、传感器的简单应用传感器担负采集信息的任务，在自动控制、信息处理技术都有很重要的应用。

如：自动报警器、电视摇控接收器、红外探测仪等都离不开传感器传感器是将所感受到的物理量(力热声光)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件。

工作过程：通过对某一物理量敏感的元件，将感受到的物理量按一定规律转换成便于利用的信号，转换后的信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制等各种目的。

热敏电阻，升温时阻值迅速减小.光敏电阻，光照时阻值减小， 导致电路中的电流、电压等变化来达到自动控制光电计数器集成电路 将晶体管，电阻，电容器等电子元件及相应的元件制作在一块面积很小的半导体晶片上，使之成为具有一定功能的电路，这就是集成电路。

补充实验：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。

①估计被测电阻的阻值大小来判断内外接法：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。

②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的变化，若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，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和U/U）。

（1）滑动变阻器的连接滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法：a叫限流接法，b叫分压接法。

分压接法：被测电阻上电压的调节范围大。

当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。

用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；“以小控大”用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。

（2）实物图连线技术无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；对限流电路：只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处）。

对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。