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《电磁学实验》教学大纲

课程编号:0500000121 课程名称：电磁学实验 课程类型: 专业课 学 时：40学时 学 分：2 适用对象: 物理

一、课程性质、目的和任务 《电磁学实验》是为物理教育专业开设的一门以实验为主的技术基础课之一。其目的是培养学生的动手能力，分析问题和解决问题的能力。使学生充分利用已学的物理知识，紧密地和实践相结合，通过实验和实际操作，提高学生实验的基本技能。

二、教学基本要求

1.熟练掌握一些常用的基本仪器的调节和使用方法。

2.学会运用有效数字，掌握用作图法，逐差法，简单条件下的一元线性回归和二元线性回归处理数据的方法。 三、实验内容及要求

1.学生每次实验前必须做好预习，了解实验内容及相关预备知识，在预习的基础上写出预习报告，然后进入实验实5.验。

2.教师讲述实验原理，实验要求及注意事项，仪器的使用方法后，学生独立动手连接（或设计）电路，并调式完成实验内容，课后按实验书上的要求写出实验报告。

3.通过实验培养学生实事求是，严谨认真的科学态度和勇于动手，善于思考问题，勇于创新，理论联系实际的工作作风。 4.通过实验培养学生实事求是，严谨认真的科学态度和用于董事，善于思考问题，勇于创新，理论联系实际的工作作风。 5.预修课程

电磁学，普通物理等。 6.绪论2学时，必做15个实验32学时。总计40学时。

7.绪论主要内容：误差理论简介，电磁学实验的基本知识。要求学生对误差理论有比较详细的了解，为实验做好准备。

实验一 制流电路与分压电路（验证性实验2学时） 一、【实验目的】

1．了解基本仪器的性能和使用方法；

2．掌握制流与分压两种电路的联结方法、性能和特点，学习检查电路故障的一般方法；

3．熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。 二、【实验仪器】

毫安计，伏特计，万用电表，直流电源，滑线变阻器，电阻箱，开关，导线。 三、【实验原理】 电路可以千变万化，但一个电路一般可以分为电源、控制和测量三个部分。测量电路是先根据实验要求而确定好的，例如要校准某一电压表，需选一标准的电压表和它并联，这就是测量线路，它可等效于一个负载，这个负载可能是容性的、感性的或简单的电阻，以RZ表示其负载。根据测量的要求，负载的电流值I和电压值U在一定的范围内变化，这就要求有一个合适的电源。控制电路的任务就是控制负载的电流和电压，使其数值和范围达到预定的要求。常用的是制流电路或分压电路。控制元件主要使用滑线变阻器或电阻箱。 1. 制流电路

电路如图1-1所示，图中E为直流电源；R0为滑线变阻器；A为电流表；RZ为负载；K为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C和任一固定端(如A端)串联在电路中，作为一个可变电阻，移动滑动头的位置可以连续改变AC之间的电阻RAC，从而改变整个电路的电流I。

RZACBAR0E

图1-1 制流电路图

K(1)调节范围

由：

I?E

RZ?RAC(1-1)

当C滑至A点RAC?0，Imax?E，负载处Umax?E； RZ当C滑至B点RAC?R0，Imin?EERZ ， Umin?RZ?R0RZ?R0。

电压调节范围：

RZ?E →E ；

R0?RZEE → 。

RZR0?RZ相应的电流变化为 ：(2)制流特性曲线

一股情况下负载RZ中的电流为

I?

ERZ?RAC(1-2)

ER0IK??max RZRACK?X?R0R0RACRzX?式中 K? ，

R0R0 图3-2表示不同K值的制流特性曲线，从曲线可以清楚地看到制流电路有以

下几个特点：

① K越大电流调节范围越小； ② K≥l时调节的线性较好：

③ K较小时(即R0??RZ)，X接近0时电流变化很大，细调程度较差；

④不论R0大小如何，负载RZ上通过的电流都不可

能为零。

(3)细调程度 图1-2 制流电路曲线

制流电路的电流是靠滑线电阻滑动端位置移动来改变的，最少位移是一圈，因此一圈电阻?R0的大小就决定了电流的最小改变量。 因为 I?E

RAC?RZ对RAC微分 ?I??I?E?RAC???RAC 2?RAC?RAC?Rz?