2.研究電磁感應現(xiàn)象

首先要查明電流表指針偏轉方向和電流方向的關系(方法與畫電場中平面上等勢線實驗相同)。

電鍵閉合和斷開時、電鍵閉合后滑動變阻器的滑動觸頭移動過程中、電鍵閉合后線圈A在B中插入、拔出時，都會發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉，說明有感應電流產(chǎn)生。而電鍵保持閉合、滑動觸頭不動、線圈A 在B中不動時，電流表指針都不動，說明無感應電流產(chǎn)生。

結論：閉合電路中有感應電流產(chǎn)生的充分必要條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

1.平行板電容器的電容

靜電計是測量電勢差的儀器。指針偏轉角度越大，金屬外殼和上方金屬小球間的電勢差越大。在本實驗中，靜電計指針和A板等電勢，靜電計金屬殼和B板等電勢，因此指針偏轉角越大表示A、B兩極板間的電壓越高。

　　 本實驗中，極板帶電量保持不變。三個圖依次表示：正對面積減小時電壓增大；板間距離增大時電壓增大；插入電介質(zhì)時電壓減小。由知，這三種情況下電容分別減小、減小、增大。因此可以確定C和S、d、ε的關系是。

4.練習用多用電表測電阻

(1)使用前應看一下指針是否指在刻度盤左端的零刻線處。如果不在，就應該進行機械調(diào)零：用小螺絲刀輕旋表頭正下方中央處的調(diào)零螺絲，使指針指左端零刻線。

(2)根據(jù)被測物理量及其數(shù)量級將選擇開關旋到相應的位置。讀數(shù)時還要注意選用刻度盤上對應的量程刻度。(如測量20mA左右的直流電流，應將選擇開關對準左邊100mA量程處，在刻度盤上，應該看最下方的刻度，即滿偏刻度為10的刻度線，從刻度盤讀出數(shù)據(jù)后還應再乘10，得測量結果。)

(3)使用歐姆擋時，在選好倍率后，還必須進行歐姆調(diào)零。方法是：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指右端零刻線處。因此用多用電表的歐姆擋測電阻的操作步驟是：⑴選擋。一般比被測電阻的估計值低一個數(shù)量級，如估計值為200Ω就應該選×10的倍率。⑵進行歐姆調(diào)零。⑶將紅黑表筆接被測電阻兩端進行測量。

(4)將指針示數(shù)乘以倍率，得測量值。

(5)將選擇開關扳到OFF或交流電壓最高擋。

用歐姆擋測電阻，如果指針偏轉角度太小(即指針所指的刻度值太大)，應該增大倍率重新調(diào)零后再測；如果指針偏轉角度太大(即指針所指的刻度值太小)，應該減小倍率重新調(diào)零后再測。

(6)使用多用電表時，兩只手只能握住表筆的絕緣棒部分，不能接觸表筆上的金屬部分。

例6. 多用電表表頭的示意圖如右。在正確操作的情況下：

(1)若選擇開關的位置如灰箭頭所示，則測量的物理量是______，測量結果為___________。

(2)若選擇開關的位置如白箭頭所示，則測量的物理量是______，測量結果為___________。

(3)若選擇開關的位置如黑箭頭所示，則測量的物理量是______，測量結果為___________。

(4)若選擇開關的位置如黑箭頭所示，正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉角很小，那么接下來的正確操作步驟應該依次為：___________，____________，____________。

(5)全部測量結束后，應將選擇開關撥到__________或者___________。

(6)無論用多用電表進行何種測量(限于直流)，電流都應該從色_____表筆經(jīng)______插孔流入電表。

解：

(1)直流電壓，12.4V。

(2)直流電流，49mA。

(3)電阻，17kΩ。

(4)該用×1kΩ倍率，重新調(diào)零，將紅黑表筆分別接觸被測電阻的兩根引線，讀出指針所指刻度，再乘以倍率得測量值。

(5)OFF，交流電壓500V檔位置。

(6)紅，正。

3.用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻

實驗電路如右。根據(jù)閉合電路歐姆定律：E=U+Ir，本實驗電路中電壓表的示數(shù)是準確的，而電流表的示數(shù)比通過電源的實際電流小，所以本實驗的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的。為了減小這個系統(tǒng)誤差， 滑動變阻器R的阻值應該小一些，所選用的電壓表的內(nèi)阻應該大一些。

為了減小偶然誤差，要多做幾次實驗，多取幾組數(shù)據(jù)，然后利用U-I圖象處理實驗數(shù)據(jù)。將點描好后，用直尺畫一條直線，使盡可能多的點落在這條直線上，而且在直線兩側的點數(shù)大致相等。這條直線代表的U-I關系的偶然誤差比每一組實驗數(shù)據(jù)的偶然誤差都小。這條直線在U軸上的截距就是被測電源電動勢E(對應的I=0)，斜率的絕對值就是被測電源的內(nèi)阻r。(特別要注意：有時縱坐標的起始點不是0，求內(nèi)阻的一般式應該是r=|ΔU/ΔI |)。

例5. 在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，所用的電流表和電壓表的內(nèi)阻分別約為0.1Ω和1kΩ。右邊為實驗原理圖，下邊為所需器材的實物圖。試按原理圖在實物圖中畫線連接成實驗電路。

一位同學在實驗中記錄的6組數(shù)據(jù)如上表所示，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在右圖中畫出U-I圖線。根據(jù)圖線可讀出被測電池的電動勢E=____V，內(nèi)電阻r=___Ω。

解：1.46，0.719

2.測定金屬的電阻率

由于該實驗中選用的被測電阻絲的電阻較小，所以測量電路應該選用伏安法中的電流表外接法。本實驗對電壓的調(diào)節(jié)范圍沒有特殊要求，被測電阻又較小，因此供電電路可以選用限流電路。

本實驗通過的由于金屬的電阻率隨溫度的升高而變大，因此實驗中通電時間不能太長，電流也不宜太大，以免電阻絲發(fā)熱后電阻率發(fā)生較明顯的變化。由于選用限流電路，為保護電表和電源，閉合電鍵開始實驗前應該注意滑動觸頭的位置，使滑動變阻器接入電路部分的電阻值最大。

例4. 在測定金屬的電阻率的實驗中，待測金屬導線的長約0.8m，直徑小于1mm，電阻在5Ω左右。實驗主要步驟如下：⑴用______測量金屬導線的長度l，測3次，求出平均值；⑵在金屬導線的3個不同位置上用______________測量直徑d，求出平均值；⑶用伏安法測量該金屬導線的電阻R。在左邊方框中畫出實驗電路圖，并把右圖中所給的器材連接成測量電路。安培計要求用0-0.6A量程，內(nèi)阻約1Ω；伏特計要求用0-3V量程，內(nèi)阻約幾kΩ；電源電動勢為6V；滑動變阻器最大阻值20Ω。在閉合電鍵前，滑動變阻器

的滑動觸點應處于正確位置。 根據(jù)以上測量值，得到該種金屬電阻率的表達式為ρ=__________。

解：

(1)米尺；

(2)螺旋測微器；

(3)測量部分用安培表外接法，電源部分用限流電路或分壓電路都可以，電阻率 。

1.用描跡法畫出電場中平面上的等勢線

實驗所用的電流表是零刻度在中央的靈敏電流表，在實驗前應先查明電流方向與指針偏轉方向的關系。方法是：將電流表、電池、電阻、導線按圖a或圖b 連接，若R是阻值很大的電阻，就按圖a連接；若r是阻值很小的電阻，就按圖b連接。然后用導線的a端試觸電流表的另一端，觀察電流表指針的偏轉方向，就可判定電流方向和指針偏轉方向的關系。

本實驗是用恒定電流的電流場來模擬靜電場。與電池正極相連的A電極相當于正點電荷，與電池負極相連的B相當于負點電荷。白紙應放在最下面，導電紙應放在最上面(涂有導電物質(zhì)的一面必須向上)，復寫紙則放在中間。

只要電流表示數(shù)是零，就表示兩根探針針尖對應的點電勢相等。把所有與同一個基準點電勢相等的點連起來，就是等勢線。

例3. 用恒定電流的電流場模擬靜電場描繪等勢線時，下列哪些模擬實驗的設計是合理的

　　 ⑴　　　�、啤　　　、恰　　　� ⑷

　　 A.如圖⑴所示圓柱形電極M、N都接電源的正極，模擬等量正點電荷周圍的靜電場

　　 B.如圖⑵所示圓柱形電極M接電源正極，圓環(huán)形電極N接電源負極，模擬正點電荷周圍附近的靜電場

　　 C.如圖⑶所示兩個平行的長條形電極M、N分別接電源正、負極，模擬平行板電容器間的靜電場

D.如圖⑷所示圓柱形電極M接電源負極，模擬負點電荷周圍的靜電場

解：用電流場模擬靜電場，在導電紙上必須形成電流。由于⑴、⑷兩個方案在導電紙上不會形成電流，因此設計不合理。⑵、⑶兩個設計是合理的。選BC。

3.實物圖連線方法

(1)無論是分壓接法還是限流接法，都應該先把測量電路(伏安法部分)接好；

(2)對限流電路，只需用筆畫線當作導線，從電源正極開始，把電源、電鍵、滑動變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負接線柱并選擇正確的量程，滑動變阻器的滑動觸頭應調(diào)到阻值最大處)。

(3)對分壓電路，應該先把電源、電鍵和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低，根據(jù)伏安法部分電表正負接線柱的分布，將伏安法部分接入該兩點間�！　　�

2.滑動變阻器的兩種接法

滑動變阻器在實驗電路中常用的接法有兩種，分別用下面a、b兩圖表示：a叫限流接法，b叫分壓接法。采用分壓接法時，被測電阻R_X上的電壓調(diào)節(jié)范圍較大。當實驗中要求被測電阻上的電壓從零開始逐漸增大，或要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大時，應該用分壓接法。采用分壓接法時，應該選用總阻值較小的滑動變阻器；采用限流接法時，應該選用總阻值和被測電阻接近的滑動變阻器。

1.伏安法測電阻

伏安法測電阻有a、b兩種接法，a叫(安培計)外接法，b叫(安培計)內(nèi)接法。外接法的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的，測量值總小于真實值，小電阻應采用外接法；內(nèi)接法的系統(tǒng)誤差是由電流表的分壓引起的，測量值總大于真實值，大電阻應采用內(nèi)接法。

如果被測電阻阻值為R_x，伏特表和安培表的內(nèi)阻分別為R_V、R_A，若，則采用外接法。若，則采用內(nèi)接法。

如果無法估計被測電阻的阻值大小，可以利用試觸法：如圖將電壓表的左端接a點，而將右端第一次接b點，第二次接c點，觀察電流表和電壓表示數(shù)的變化。若電流表示數(shù)變化大，說明被測電阻是大電阻，應該用內(nèi)接法測量；若電壓表讀數(shù)變化大，說明被測電阻是小電阻，應該用外接法測量。(這里所說的變化大，是指相對變化，即ΔI/I和ΔU/U)。

高考要求會正確使用的電學儀器有：電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等等。除了滑動變阻器以外，其它儀器都要求會正確讀出數(shù)據(jù)。讀數(shù)的基本原則是：凡儀器最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位(估讀的這位是不可靠數(shù)字)；凡儀器最小刻度不是10分度的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀。電阻箱是按照各個數(shù)量級上指針的對應數(shù)值讀數(shù)的，指針必須指向某一個確定的數(shù)值，不能在兩個數(shù)值之間，因此電阻箱測量結果的各位讀數(shù)都是從電阻箱上指針所指位置直接讀出的，不再向下估讀。

例1. 右圖是電壓表的刻度盤。若當時使用的是該表的0-3V量程，那么電壓表讀數(shù)為多少？若當時使用的是該表的0-15V量程，那么電壓表度數(shù)又為多少？

解：0-3V量程最小刻度是0.1V，是10分度的，因此要向下估讀一位，讀1.15V(由于最后一位是估讀的，有偶然誤差，讀成1.14V-1.17V之間都算正確)。0-15V量程最小刻度為0.5V，不是10分度的，因此只要求讀到0.1V這一位，所以讀5.7V(5.6V-5.8V之間都算正確)。

例2. 右圖是電阻箱示意圖，試讀出當時電阻箱的阻值。

解：電阻箱面板上有6個旋鈕，每個旋鈕上方都標有倍率。將每個旋鈕的指針所指的數(shù)值(都為整數(shù))乘以各自的倍率，從最高位到低位依次讀出來，就得到這時電阻箱的實際阻值。注意圖中最左邊的兩個黑點是表示的是接線柱。若指針位置如圖所示，則阻值為84580.2Ω。