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题号：1326519试题类型：实验题 知识点：实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线,实验：伏安法测电阻,实验：探究影响导体电阻的因素,实验：练习使用示波器&&更新日期：
(8分)多用表在使用前必须进行调零,在测量电流与电压前必须进行&&&&&&&&&,测量电阻前,还必须进行&&&&&&&&&&。如图所示是将电流表头改装成欧姆表的结构示意图,其中电源电动势为1.5V,改装后,原来表盘3mA刻度线处的刻度值定为“0Ω”位置,则1mA刻度处应改标为&&&&&&&&Ω,0mA刻度处应改标为&&&&&&&&&。
难易度：中等
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实验目的： 1、描绘小灯泡的伏安特性曲线。 2、理解并检验灯丝电阻随温度升高而增大。 3、掌握仪器的选择和电路连接。 实验原理： 1、根据部分电路欧姆定律，一纯电阻R两端电压U与电流I总有U=I?R，若R为定值时，U—I图线为一过原点的直线。小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，其电阻也就随温度的升高而增大。而通过小灯泡灯丝的电流越大，灯丝的温度也越高，故小灯泡的伏安特性曲线（U—I曲线）应为曲线。 2、小灯泡（3.8V，0.3A）电阻很小，当它与电流表（0.6A）串联时，电流表的分压影响很大，为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线，即U、I的值，电流表应采用外接法，为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接。 3、实验电路如图所示，改变滑动变阻器的滑片的位置，从电压表和电流表中读出几组I、U值， 在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U-I图象。&&&&&&&&&&&&& 实验器材： 小灯泡（3.8V，0.3A），电压表（0-3V-15V），电流表（0-0.6A-3A），滑动变阻器（20Ω），学生低压直流电源，电键，导线若干，坐标纸、铅笔。 实验步骤： 1、如图所示连结电路安培表外接，滑线变阻器接成分压式。电流表采用0.6A量程，电压表先用0～3V的量程，当电压超过3V时采用15V量程。 2、把变阻器的滑动片移动到一端使小灯泡两端电压为零 3、移动滑动变阻触头位置，测出15组不同的电压值u和电流值I，并将测量数据填入表格。 4、在坐标纸上以u为横轴，以I为纵轴，建立坐标系，在坐标纸上描出各组数据所对应的点。（坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以所描图线充分占据整个坐标纸为宜。）将描出的点用平滑的曲线连结起来，就得小灯泡的伏安特性曲线。4、拆除电路、整理仪器。 注意事项： 1、实验过程中，电压表量程要变更：U&3V时采用0—3V量程，当U&3V时采用0—15V量程。 2、读数时，视线要与刻度盘垂直，力求读数准确。 3、实验中在图线拐弯处要尽量多测几组数据（U/I值发生明显变化处，即曲线拐弯处。此时小灯泡开始发红，也可以先由测绘出的U—I图线，电压为多大时发生拐弯，然后再在这一范围加测几组数据）。 4、在电压接近灯泡额定电压值时，一定要慢慢移动滑动触头。当电压指在额定电压处时，测出电流电压值后，要马上断开电键。 5、画u—I曲线时不要画成折线，而应画成平滑的曲线，对误差较大的点应当舍弃。 实验数据记录和处理：
伏安法测电阻：实验原理： 欧姆定律。因此只要用电压表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电流，用R=U/I即可得到阻值。 伏安法测电阻的两种接法： 1、电流表外接法：在电压表的内阻远远大于Rx时，使用（此时I0≈0）； 2、电流表内接法：在电流表的内阻远远小于Rx时，使用（此时V0≈0）。3、当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时，可根据：RARV&Rx2时，采用电流表外接法；当RARV＜Rx2时，采用电流表内接法来确定。（口决：“大内小外”，即内接法适合测大电阻结果偏大，外接法适合测小电阻测量结果偏小） 4、如果不知道Rx，RV，RA的阻值，可用试触法，即通过不同的电表连接方式的电路，看电压表电流变化情况。如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响大，应选用电流表内接法同理，若电压表变化明显选用电流表外接法（简记为电流内接→电流表变化大；电压外接→电压表变化大）。 滑动变阻器的两种接法： 1、限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。 &&& 2、分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图，其输出电压由ap之间的电阻决定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路： ①要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ②滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。
1、实验一 通过实验在长度、横截面积、材料三个因素中，保持两个因素不变，比较第三个因素的影响；然后研究另外两个因素的影响。 如图，a 、b、c、d是四条不同的金属导体。在长度、横截面积、材料三个因素方面；b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同；b与a长度不同；c与a横截面积不同；d与a材料不同。 图中四段导体是串联的，每段导体两端的电压与它们的电阻成正比，因此，用电压表分别测量a、b、c、d两端的电压，就能知道它们的电阻之比。 比较a、b的电阻之比与它们的长度之比；比较a、c的电阻之比与它们的横截面积之比；比较a、d的电阻是否相等。这样就可以得出长度、横截面积、材料这三个因素与电阻的关系。改变滑动变阻器滑片的位置，可以获得多组实验数据以得到更可靠的结论。 这个实验得到的是电阻与导线长度、横截面积的比例关系，实验中不必测量电阻大小的数值。 2、实验二：探究导体电阻与材料的关系 选择至少两种不同材料的导体（例如镍铬合金丝和康铜丝），测出它们的长度、横截面积和电阻，利用实验一的等式结论分别计算出等式中的比例系数。 这个比例系数叫做电阻率。
练习使用示波器:
实验目的： 1、了解示波器面板上各个旋钮和开关的名称和作用，练习使用示波器。 2、利用示波器观察波形。 3、了解示波器的工作原理。 实验原理： 如图所示，示波器的核心部件是示波管，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。 & 实验器材： 示波器、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干。 实验步骤： 实验步骤参照下图。1、观察荧光屏上的亮斑并进行调节 ①先把灰度调节旋钮逆时针转到底，竖直位移旋钮和水平位移旋钮旋到中间位置，衰减调节旋钮置于“1000”挡，扫描范围旋钮置于“外X”挡； ②打开电源开关，等一两分钟（预热）后，顺时针旋转灰度调节旋钮，屏上即出现一个亮斑，调节该旋钮，使亮斑的亮度适中； ③旋转聚焦调节和辅助聚焦调节旋钮，观察亮斑的变化情况，并使亮斑最圆、最小； ④旋转垂直位移旋钮，观察亮斑上下移动的情况；旋转水平位移旋钮，观察亮斑左右移动的情况。调节这两个旋钮，使亮斑位于荧光屏中心。 2、观察扫描并进行调节 ①把X增益旋钮顺时针转到处，扫描微调旋钮逆时针转到底，扫描范围旋钮置于“10”～“100”挡，可看到亮斑移动的情况； ②顺时针旋转扫描微调旋钮，可看到亮斑移动加快，直至成为一条亮线； ③调节X增益旋钮，可以看到亮线长度随之改变。 3、观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节 ①将扫描范围旋钮置于“外X”挡，交直流选择开关拨到“DC”位置； ②按如图所示连接电路； ③将滑动变阻器的滑片滑至适当位置后闭合开关，把衰减调节旋钮逆时针依次转到“100”、“10”和“1”挡，观察亮斑向上偏移的情况； ④调节Y增益旋钮，使亮斑偏移一段适当的距离，再调节滑动变阻器，观察亮斑偏移的距离随输入电压变化的情况； ⑤调换电池的正负极，可以看到亮斑改为向下偏移。 4、观察按正弦规律变化的电压图象 ①将扫描范围旋钮置于“10”～“100”挡，衰减调节旋钮置于“”挡； ②调节扫描微调旋钮，使屏上出现完整且稳定的正弦曲线； ③调节Y增益旋钮（或者X增益旋钮），观察曲线形状沿竖直（或水平）方向的变化情况； ④调节竖直（或水平）位移旋钮，观察曲线整体在竖直（或水平）方向上的移动情况。 5、关机 将灰度调节旋钮逆时针转到底，再断开电源开关。 注意事项： 1、示波器属热电子仪器，要避免频繁开机、关机，否则易损坏仪器。 2、屏上亮斑（或图线）不能过亮，且不应使光斑长时间停留在某点，否则容易损伤荧光屏。 3、 “Y输入”电压不能太高，以免仪器损坏。
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