实验指导.doc

实验指导1．演示实验（1）欧姆定律按课本图2-4做．被测导体用10欧和15欧的定值电阻（J2358型电阻圈）．也可以用几段不同的电阻丝固定在木条上电阻值在10欧左右最好成简单整数比．为了电阻丝不过长要用电阻率大、直径小的如电热丝它通常是由镍铬合金或铁铬铝合金（电阻率1.4×10-6欧姆米）制成的．可购买“220V300W”的电炉丝一条理直后截取适当的长度．要作出良好的I-U图线需使被测导体两端的电压U和通过的电流I在较大的范围内变化因此串联的变阻器的阻值应不小于被测导体的4～5倍．I值也不要过大避免被测导体温度升高太多导致电阻值发生显著的改变．（2）电阻定律按课本图2-6做．被测导体可用图2-12所示的电阻定律演示器：长木板上固定五条金属丝a、b、c、d各长1米e长0.5米；a、b、c横截面积相同（直径约0.3毫米）材料分别是锰钢、碳钢、镍铬合金；d和c材料相同但横截面积d是c的2倍；e和c的材料、横截面积都相同．自制时可参考上述数据．实验时为避免温度发生显著的变化通过金属丝的电流不要超过1安通电时间要尽量短．（3）用电器的额定功率和实际功率可按图2-13所示的电路演示．L为额定值“220V100W”白炽灯泡T为自耦调压器（额定功率0.5千瓦即可）电压表和电流表分别用J0401型大型示教电表的交流250V和交流1A挡．旋转调压器手柄使输出电压依次取110、170、220、240伏由测出的U、I值计算出灯泡在不同电压下的实际功率和额定电压下的额定功率并比较发光强度的不同．得到：同一个灯泡的实际功率随所加电压而变化功率越大发光越强只有在额定电压时的功率才等于额定功率．还能观测到电钨丝的电阻并未保持恒定在110伏时钨丝的温度低电阻要小些．（4）串联电路的分压作用、分压器电路先按图2-14甲演示电压分配的规律．R1、R2分别为5欧、10欧的电阻圈E用J1201型低压电源的6伏或9伏稳其次按图2-14乙演示利用固定的分压电阻把额定电压较低的用电器接到电压较高的电源上．R1为“6.3V0.3A”小灯泡E为低压电源的9伏稳压输出．估算时灯泡的额定值可取6伏、0.3安则算出分压电阻R2应为10欧．用10欧的电阻圈（J2358型额定电流为1A）作为R2接入电路可看到小灯泡正常发光电压表显示出实际的分压情况与估算相符．再按图2-14丙演示串联型可调分压电路滑动变阻器R2用两端接法．R1为“6.3V0.3A”小灯泡E为低压电源的6伏稳压输出．将R2的阻值由零开始逐渐调大可看到R2分去的电压U2逐渐增大负载（用电器）R1分得的电压U1逐渐减小但最小值不为零．R2可换用不同阻值的变阻器（如10欧、50欧、200欧）来比较可看出阻值越大能使U1变化的范围越大．最后按图2-15演示三端可调分压电路．电路的特点是分压变阻器R用三端接法其整体与电源并联负载Rf只与分压电阻R的一部分并联．E为低压电源的6伏稳压输出先不接负载Rf将滑动片P由A端向B端移动电压表显示输出电压UPB可以由最大则移动P时UPB就与位移x成正比地均匀变化．然后如虚线所示接上Rf（“6.3V0.3A”小灯泡）重复以上操作可看到Uf仍在U到零之和变阻器PB段并联使PB间等效电阻RPB变小了．还可换用不同阻值的变阻器（如10欧、50欧、200欧）对比可看出R越小这种影响越小．当R＜＜Rf时调节P能使Uf做较均匀的变化本电路不接灯泡只把内阻很大（10千欧以上）的电压表作为负载时就是这种情况．上述各实验中电压表用J0401型示教电表的直流10V挡．（5）串联电路中的功率分配将“220V100W”和“220V25W”的灯泡各一只串联后接到220伏电源上可看到电阻大的灯泡（额定值为25W的）发光较强用手摸也感到单位时间内放热较多．还可在两个相同的量热器小筒中各装入约80克煤油将2欧和6欧的电热丝各一段分别放入两个筒内的煤油中电热丝要在煤油下部但勿触及小筒．再各放入一支温度计测温泡要浸在煤油中部．将这两段电热丝串联后接到低压电源的24伏直流或交流输出．通电约1分钟可看到放入6欧电阻的煤油温度升高较多．上述两种方法都能定性说明功率分配的规律．按图2-16电路做演示可以得到功率分配的定量关系．图中R1、R2分别为5欧、10欧电阻圈E为低压电源的9伏稳压输出电流表、电压表分别用J0401型示教电表的1A和10V挡．由测量结果算出每个还可用J0404型演示瓦特表直接测量功率电路如图2-17所示．R1、R2分别为10欧、15欧电阻圈E为低压电源24伏直流输出．瓦特表有四个接线柱电流线圈要串联在电路中并使电流由标有“I”的流入、由标有“I*”的流出；电压线圈要和所测的电路并联并使“U”接电势较高端、“U*”接电势较低端．将标有“25V1A”的插头表盘插入电表中把电压线圈先