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电学实验（教师） 一、电学实验及实验要求 实验七： 实验八：描绘小的伏安特性曲线 实验九：测定电的电动势和内阻 实验十：练习使用多用电表 实验十一：传感器的简单用 1．要求会正确使用的仪器主要有：游标卡尺、天平、秒表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。 2．要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差，知道用多次测量求平均值的方法减小的偶然误差：能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。 3．要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果，间接测量的有效数字运算不作要求。2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。 若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线，其中RB、RO分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。 (l)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响）。要求误差较小。 提供的器材如下：A．磁敏电阻，无磁场时阻值Ro=150Ω B．滑动变阻器R，全电阻约20Ω C．电流表A，量程2.5mA，内阻约30Ω D．电压表V，量程3v，内阻约3kΩ E．直流电源E，电动势3v，内阻不计 F．开关S，导线若干 (2）正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中．测量数据如下表： l 2 3 4 5 6 U(V) 0.00 0.45 0.91 1.50 1.79 2.71 I(mA) 0.00 0.30 0.60 1.00 1.20 1.80 根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=＿＿＿＿＿＿Ω， 结合图l 可知待测磁场的磁感应强度B =＿＿＿＿＿＿T 。 ( 3 )试结合图l 简要回答，磁感应强度B 在0 ~0.2T 和0.4 ~1.0T 范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？ ( 4 ）某同学查阅相关资料时看到了图3 所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻~磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？ 答案：( l )如右图所示 ( 2 ) 1500 0.90 ( 3 )在0 ~0.2T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在0 . 4 ~1 .0T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化） ( 4 )磁场反向．磁敏电阻的阻值不变。 例二（难度C）测电压表内阻,V表当A表用，原理，原件选择，设计电路图 （2010天津卷-9.（3）-9分-B） 电流表A，量程0.6A，内阻约0.1Ω； 电压表V2，量程5V，内阻为5KΩ； 定值电阻R1，阻值30Ω； 定值电阻R2，阻值为3KΩ； 滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A； 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω； 开关S一个，导线若干。 ①有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1 的电压和电流，再计算出RV。该方案实际上不可行，其最主要的原因是 ②请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在选择上述元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连接好），并标出所选元件的相应字母代号： ③由上问写出V1内阻RV的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。 【答案】 (3) ①电流表A不能准确测量出流过电压表的电流。 ②测量电压表内阻的实验电路如图所示： ③= U1表示的电压 表示 和串联的总电压 （3）①由于电压表的内阻很大，流过的电流较小，待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中电流表A不能准确测量出流过电压表的电流。 ②V1接入电路后，由电流通过时其两端电压可以直接读出，因而利用串联分压的特点，选用标准电压表V2和定值电阻R2 ，反复测量通过滑动变阻器R3测量电压表内阻的实验电路 ③根据串联电路的特点：（式中U1表示的电压表示 和串联的总电压= 例三（难度A）：测E、r，根据电路图连线，利用图像（I1-I2）求值 （2009年海南卷-14-11分-B)图1是利用两个电流表和测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻和内阻之和为10000（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多），为理想电流表。 ①按