電學的多種實驗解析

宋偉豪

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

【關鍵詞】? 電阻率 電動勢 內阻 多用電表

【中圖分類號】? G633.7 ? ?? ? ? ? ?【文獻標識碼】? A ? ? 【文章編號】? 1992-7711（2019）02-263-01

電流電壓的測量：A，機械調零，通過機械調整旋鈕把指針調整到左側零刻度線處B，測電流則通過紅黑表筆把萬用表串聯入電路，測電壓則通過紅黑表筆把萬用表并聯如電路，電流方向遵循紅進黑出，此時紅表筆為高電勢，黑表筆為低電勢。C，根據估測的電 壓和電流選擇合適的量程。D，讀數時，刻度盤共計50格，可以用量程除以50計算每格的具體數值，根據指針指示的刻度乘以每格的數值即為最終讀數。

考點一、測量金屬絲的電阻率

②用游標卡尺測量金屬絲的長度;而橫截面積通過測量直徑來計算，一般用螺旋測微器來測量金屬絲的直徑。

考點二、描繪小燈泡的伏安特性曲線

①實驗原理：通過滑動變阻器調節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，最終描點連線，做出U-I圖像。

②電流表的內接和外接：電流表內接法如下圖

由于電流表和待測電阻串聯而分壓，導致電壓表測量的電壓不但包括待測電阻電壓，還包括電流表電壓，因此此種方法電流表準確，電壓表偏大，導致測量的電阻偏大;對于測量大電阻時，由于電流表阻值較小，分壓少，誤差較小，所以一般測量大電阻用內接法。歸納為：大內偏大

電流表外接法如下圖

由于電壓表和待測電阻并聯而分流，導致電流表所測電流包括待測電阻和和電壓表的電流，此種方案所測電壓為準確的，而電流偏大，所以導致測量的電子偏小;對于測量小電阻時，由于電壓表內阻較大，分流少，誤差較小，所以一般測量小電阻用外接法，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，調節滑動變阻器過程一般不能超過額定電壓和額定電流。

④滑動變阻器的鏈接方式有分壓式和限流式

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

上圖為分壓式，滑動變阻器左半部分與待測電阻并聯，后與滑動變阻器右半部分串聯，滑片向右滑動，待測電阻的電壓和電流增大，向左移動，待測電阻的電壓和電流逐漸減小，當滑片移動到最左端時，待測電阻被短路，待測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節。

考點三、測量電源的電動勢和內阻

①實驗原理：根據閉合回路歐姆定律，u=E-Ir，測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勢和內阻。

②數據處理;根據路端電壓隨電流變化的數據記錄描點作圖如下，此時圖線與縱軸的截距就表示為電源電動勢，斜率就表示電源內阻，需要注意計算斜率是要看縱軸是否從0開始。

考點四、練習使用多用電表

①電阻的測量：A，機械調零，旋轉機械調零旋鈕，把指針調整到左側零刻線處。B，把紅黑表筆分別插入正負插孔，并根據電阻大小選擇合適的倍率。C，紅黑表筆短接，此時相當于電阻等于零，旋轉歐姆調零旋鈕，把指針調整到右側的零刻度線處，即歐姆調零。D，紅黑表筆分別于待測電阻相連，最終電阻讀數為指針對應刻度乘以倍率。E，使用完畢后，拔出紅黑表筆，把旋鈕旋轉到OFF檔或交流電壓最高檔。

考點五、練習使用多用電表

①傳感器是把一些非電學量轉化為電壓或電流等電學量，從而放大后輸入控制系統。

②常見傳感器有熱敏電阻，隨溫度升高而減小;光敏電阻，隨光強度增強而減小。

[ 參? 考? 文? 獻 ]

[1]張一明.基于高考電學實驗試題設計的物理實驗教學策略研究[D].福建師范大學，2016.

[2]陳名霞.高中物理力學實驗有效教學的探索[D].福建師范大學，2015.