人教版届高三物理一轮复习讲义电学实验Word格式文档下载.docx

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　　　　电压表的内

阻为：

RV=R＋Rg=nRg量程：

U=nUg=IgRV

 　　例1、有一块满偏电流Ig=1mA、线圈电阻Rg=1kΩ的小量程电流表；

（1）把它改装成满偏电压U=10V的电压表；

（2）把它改装成满偏电流I=10mA的电流表。

要求画出电路图，

算出有关数据。

（二）电阻的测量

 　　1、伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示）　　　　　　　　　　　　　　　　

2、实验电路（电流表内外接法）的选择

 　　测量未知电阻的原理是R＝，由于测量所需的电表实际上是非理想

的，所以在测量未知电阻两端电压U和通过的电流I时，必然存在误差，即

系统误差，要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误

差，必须依照以下原则：

（1）若＞，一般选电流表的内接法。

如图（a）所示。

由于该电路

中，电压表的读数U表示被测电阻Rx与电流表A串联后的总电压，电流表

的读数I表示通过本身和Rx的电流，所以使用该电路所测电阻R测＝＝Rx

＋RA，比真实值Rx大了RA，相对误差a＝

（2）若＜，一般选电流表外接法。

如图（b）所示。

由于该电路中电

压表的读数U表示Rx两端电压，电流表的读数I表示通过Rx与RV并联电

路的总电流，所以使用该电流所测电阻

 　　R测＝也比真实值Rx略小些，相对误差a＝.

 　　例2、某电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用

的器材如下：

 　　A．待测电流表A1（量程0.6A）；

 　　B．电压表V1（量程3V，内阻约2kΩ）

 　　C．电压表V2（量程15V，内阻约10kΩ）；

 　　D．滑动变阻器R1（最大电阻10Ω）

 　　E．定值电阻R2（阻值5Ω）

 　　F．电源E（电动势4V）

 　　G．电键S及导线若干

（1）电压表应选用_____________；

（2）画出实验电路图；

 　　　　（3）如测得电压表的读数为V，电流表的读数为I，则电流表A1

内阻的表达式为：

RA=______________。

 　　（三）滑动变阻器的使用

 　　1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点

 　　　　如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载

RL的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接

法，图（b）电路称为分压接法.　　　　　

 负载RL上电压调节范围（忽略电源内阻）

 负载RL上电流调节范围（忽略电源内阻）

 相同条件下电路消耗的总功率

 限流接法E≤UL≤E≤IL≤EIL分压接法

 　　0≤UL≤E0≤IL≤E（IL+Iap）

 　　比较

 　　分压电路调节范围较大

 分压电路调节范围较大

 　　限流电路能耗较小

 　　其中，在限流电路中，通RL的电流IL=，当R0＞RL时IL主要取决

于R0的变化，当R0＜RL时，IL主要取决于RL，特别是当R0>

R0＞Rap，

所以RL与Rap的并联值R并≈Rap，而整个电路的总阻约为R0，那幺RL两

端电压UL=IR并=·

Rap，显然UL∝Rap，且Rap越小，这种线性关系越好，

电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.

 　　③若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL

的额定值时，只能采用分压接法.

（2）下列情况可选用限流式接法

 　　①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内

测量，且RL与R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法.

 　　②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接

法的要求时，采用限流式接法.

 　　③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，

可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.

 　　例3、用伏安法测量某一电阻Rx阻值，现有实验器材如下：

待测电阻

Rx（阻值约5Ω，额定功率为1W）；

电流表A1（量程0～0.6A，内阻0.2

Ω）；

电流表A2（量程0～3A，内阻0.05Ω）；

电压表V1（量程0～3V，内

阻3kΩ）；

电压表V2（量程0～15V，内阻15kΩ）；

滑动变阻器R0（0～50

Ω），蓄电池（电动势为6V）、开关、导线.

 　　　　为了较准确测量Rx阻值，电压表、电流表应选________，并画

出实验电路图.

 　　（四）万用电表的使用

 　　1、使用步骤及注意事项：

（1）使用前应看一下指针是否指

在刻度盘左端的零刻线处。

如果不在，就应该进行机械调零：

用小螺丝刀轻

旋表头正下方中央处的调零螺丝，使指针指左端零刻线。

（2）根据被测物理量及其数量级将选择开关旋到相应的位置。

读

数时还要注意选用刻度盘上对应的量程刻度。

（如测量20mA左右的直流电

流，应将选择开关对准左边100mA量程处，在刻度盘上，应该看最下方的刻

度，即满偏刻度为10的刻度线，从刻度盘读出数据后还应再乘10，得测量

结果。

）

 　　　　（3）使用欧姆挡时，在选好倍率后，还必须进行欧姆调零。

方法

是：

将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指右端零刻线处。

因此

用多用电表的欧姆挡测电阻的操作步骤是：

 　　　　①选挡。

一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为

200Ω就应该选×

10的倍率。

 　　　　②进行欧姆调零。

 　　　　③将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。

 　　　　④将指针示数乘以倍率，得测量值。

 　　　　⑤将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。

 　　　　用欧姆挡测电阻，如果指针偏转角度太小（即指针所指的刻度值

太大），应该增大倍率重新调零后再测；

如果指针偏转角度太大（即指针所指

的刻度值太小），应该减小倍率重新调零后再测。

 　　（4）使用多用电表时，两只手只能握住表笔的绝缘棒部分，不能接触

表笔上的金属部分。

 　　2、欧姆表测电阻

（1）原理是闭合电路欧姆定律.

（2）当红、黑表笔之间接入某一电阻Rx时，通过欧姆表的电流为.

 　　若I=0，则Rx=∞；

I=Ig时，Rx=0。

 　　欧姆表刻度具有反向性和非线性特点，表盘刻度不均匀.

 　　当，

 　　表盘中值电阻，中值电阻一定，表盘刻度就唯一确定.

 　　欧姆表中的电池用久了，电动势和内阻都要发生变化，只能用来粗略

测量电阻.

 　　例4、如图，电流表满偏电流Ig=500μA，线圈电阻Rg=200Ω，电动势

E=1.5V，电流表盘刻有欧姆表刻度线，指针指在满刻度时共转过90°

.　　　　　　

（1）指针半偏时所对应的阻值是多少？

（2）指针转过30°

时所对应的阻值是多少？

 　　　　（3）若电池使用久了，电动势变为1.4V，这种情况下测电阻时

若指针指在中间阻值处，求被测电阻真实值。

（五）测定电池的电动势和内阻

 　　1、实验原理

 　　　　如图

（1）所示电路，改变电阻R，从电压表和电流表可测出几组

U、I值，利用闭合电路欧姆定律可以求出E、r．

 　　2、数据处理

 　　　　①测出两组U、I值，列方程组可解出E、r．　　　　②图象法

处理数据，测出多组（不少于6组）、I值，在-I直角坐标系中标出各点，画出-

I图象，如图

（2）所示，图象的纵截距为E，横截距为短路电流，．

 　　　　图象法比较好地利用各组测量数据，并能排除奇异点，能够减小

偶然误差．

 　　3、误差分析：

 　　　　由于电流表和电压表不是理想电表，就会带来一定的系统误差，

下面分别分析电流表内接和外接两种情况下的系统误差．

（1）如图（3）所示，电流表接在了外边，电压表所测为电源的外电

压，而电流表读数比流过电源的电流值要小，测量存在系统误差．　　　　

电压表的读数越大，越大，电流表的测量误差也越大，如图（4）所示，短路

时，＝0，测量值与真实值相同．

 　　由图象可知，　　　定量分析：

＝－

 　　此函数式的纵截距为：

 　　斜率的绝对值为：

 　　当r时，．

（2）如图（5）所示，电流表接在了里边，电流表所测的电流为流过电源的

电流，电压表所测电压比路端电压小．　　　　当电路中电流增加时，，电压

表读数的误差随着增加，U-I图象如图（6）所示，测量值图线比较陡，＝E，＞

r．

 　　由等效电路可知，．一般安培表的内阻与r接近，所以这种方法测出的

内阻误差较大．

 （六）简单的逻辑电路

 　　逻辑关系

 　　真值表

 　　符号

 　　与门：

仅当输入信号A和B均为1时，输出信号Z才为1。

 　　输入

 　　输出　　A　　B　　Z　　　　　0　　0　　0　　1　　0　　1　　0　　

0　　1　　1　　1　　　　　　或门：

输入信号A和B只要有一个为1或者

均为1时，输出信号Z为1。

 　　输出　　A　　B　　Z　　0　　0　　0　　0　　1　　1　　1　　0　　

1　　1　　1　　1　　

 　　非门：

输入信号A为1，则输出信号为0；

输入信号A为0，输出信

号为1。

 　　输出　　A　　Z　　0　　1　　1　　0　　　　例5、如图为包含某

逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射电阻R′时，其阻值将变得

远小于R．该逻辑电路是____门电路（填”与”、”或”或”非”）．当电阻R′受到

光照时，小灯泡L将______（填”发光”或”不发光”）．

 　　高考真题

 　　某同学设计了一个如图7所示的实验电路，用以测定电源电动势和内

阻，使用的实验器材为：

待测干电池组（电动势约3V）、电流表（量程

0.6A，内阻小于1Ω）、电阻箱（0～99.99Ω）、滑动变阻器（0～10Ω）、单刀

双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池的内阻较小，电

流表的内阻不能忽略．

（1）该同学按图7连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约

为0.20Ω．试分析该测量产生误差的原因是

_________________________________________．

（2）简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步

骤：

 　　　　①

______________________________________________________