四大电学实验学生Word格式文档下载.docx

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学

过

程

考点透析

典型实验

变式训练

课后作业

课后作业

两道高考电学实验题

教学反思

家长建议

家长签名：

知识要点梳理

知识点一——电表的改装

▲知识梳理

1．电流表（表头）

小量程的电流表G是我们常说的“表头”，电流表G的主要参数有三个：

①电流表G的电阻

，通常叫做电流表的内阻；

②指针偏转到最大刻度时的电流

，叫做电流表G的满偏电流，也叫电流表G的量程；

③电流表G通过满偏电流时加在它两端的电压

叫做满偏电压，也叫电压量程。

由欧姆定律

可知，电流表G的满偏电流和满偏电压一般都比较小。

2．电压表的改装

电流表G的电压量程

，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R，因为串联电阻有分压作用，因此叫做分压电阻，如图所示。

电压扩大量程的倍数

由串联电路的特点得

解得

即电压扩大量程的倍数为n时，需要串联的分压电阻

电压表的总电阻

。

典型例题透析

题型一——电表的改装

（1）改装电表，首先要了解电流表表头的三个基本参量：

，改装时必须至少知道其中两个参量。

（2）注意改装后表头的满偏电流

仍保持不变。

（3）注意实验基本原理、基本方法的灵活运用和迁移，提高对实验数据的处理能力。

【例1】将一个电阻为60Ω，满偏电流为500

的电流表表头改成如图所示的两个量程的电压表，量程分别为3V和15V，试求

和

的阻值。

思路点拨：

本题考查电表的改装问题。

3V电压档的分压电阻为

，而15V电压档的分压电阻为

，可以先求出

的值，再求

的值。

3．电流表的改装

电流表G的量程为

，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R，因为并联电阻R可以起到分流作用，因此叫做分流电阻，已知电流表G满偏电流为

，扩大量程的电流表满偏电流为I，如图所示。

扩大量程的倍数

由并联电路的特点得

所以

即电流扩大量程的倍数为n时，需并联的分流电压为

电流表的总电阻

举一反三

【变式】有一只电流表的满偏电流

=100

，内阻

，现在要把它改装成一量程为

=3V的电压表。

画出改装电路原理图，并计算出所用电阻的阻值。

4．电表的校对

按如图所示的电路对改装成的电表进行校对。

校对时注意搞清楚改装后电表刻度盘每一小格表示多大的数值。

知识点二——电阻的测量：

伏安法

1．原理

部分电路欧姆定律

2．两种接法

如图甲所示，电流表接在电压表两接线柱外侧，通常称“外接法”；

如图乙所示，电流表接在电压表两接线柱内侧，通常称“内接法”。

3．误差分析

采用图甲的接法时，由于电压表分流，电流表测出的电流值要比通过电阻R的电流大，因而求出的阻值等于待测电阻和电压表内阻的并联值，所以测量值比真实值小。

电压表内阻比待测电阻大得越多，测量误差越小，因此测量小电阻时应采取这种接法。

采用图乙的接法时，由于电流表的分压，电压表测出的电压值要比电阻R两端的电压大，因而求出的是待测电阻与电流表内阻的串联值。

所以测量的电阻值比真实值大，待测电阻越大，相对误差越小，因此测量大电阻时应采取这种接法。

4．伏安法的选择

为减小伏安法测电阻的系统误差，应对电流表外接法和内接法作出选择，其方法是：

（1）阻值比较法：

将待测电阻的阻值与电压表、电流表内阻进行比较，若

，宜采用电流表外接法；

若

，宜采用电流表内接法。

（2）临界值法：

令

，当

时，内接法；

时，外接法。

（3）实验试探法：

按如图接好电路，让电压表的一根接线P先后与B、C处接触一下，如果电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；

如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法。

▲疑难导析

半偏法测电流表内阻

（1）找出电流表的三个参数

、

，

可直接从表头上读出，

可采用半偏法测出，

（2）半偏法测电流表内阻：

①测量原理：

电路如图所示：

第一步，闭合

，调节

使G指针满偏；

第二步，再闭合

，使G指针半偏，读出

的值，则

实验中，要注意满足G能满偏的前提下使

②误差分析

设电源电动势为E，内阻忽略，在

闭合

断开，G满偏时有

①

当

也闭合，G半偏时有

②

由①②可得

故

，测量值

比

偏小，要减小误差，应使

（3）熟悉把改装的电表跟标准电压表核对的电路及方法。

二、电学实验仪器的选择

电学实验仪器的选择应注意以下几个方面：

1．原则

（1）安全性原则：

①不超过量程，②在允许通过的最大电流以内；

③电表、电源不接反；

（2）方便性原则：

①便于调节；

②便于读数；

（3）经济性原则：

以损耗能量最小为原则。

2．滑动变阻器两种接法的选择方法

（1）两种接法比较

限流式

分压式

电路组成

变阻器接入

电路特点

连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈一端的接线柱（图中变阻器Pa部分被短路不起作用）

连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈的两端接线柱（图中变阻器Pa、Pb都起作用），即从变阻器分出一部分电压加到待测电阻上

调压范围

（不计电源内阻）

（2）限流电路、分压电路的选择原则：

限流式适合测量阻值小的电阻（跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小）。

分压式适合测量阻值较大的电阻（一般比滑动变阻器的总电阻要大）。

因为

越小，限流式中滑动变阻器分得电压越大，调节范围越大，

越大，分压式中

几乎不影响电压的分配，滑片移动时，电压变化接近线性关系，便于调节。

限流式好处是电路简单、耗能低。

通常变阻器以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连接方式：

①若采用限流式不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流（或电压）仍超过电流表（或电压表）的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式。

②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路。

③若实验中要求电压从零开始连接可调，则必须采用分压式电路。

题型二——电流表、电压表对电路的影响

（1）如果电流表、电压表是理想的，理想电流表内阻是零，理想电压表内阻可看作无穷大，当把电表接入电路中，它们的作用是显示电流、电压的仪器。

（2）在有些电路中，电表的内阻对电路的影响很大，不能忽略，这时电表在电路中的作用是能显示电流、电压的电阻。

【例2】如图所示，已知

=3kΩ，

=6kΩ，电压表的内阻为9kΩ，当电压表接在

两端时，读数为2V，而当电压表接在

两端时，读数为3.6V，试求电路两端（AB间）的电压和电阻R的阻值。

题型三——测量电流表或电压表内阻

测量电流表或电压表内阻的测量原理仍然是伏安法，只不过要注意这时电表在电路中的作用是能显示电流、电压的电阻。

【例3】

（1）用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆柱的直径时，卡尺上的示数如图。

可读出圆柱的直径为mm。

（2）利用图1所示的电路测量电流表mA的内阻

图中

为定值电阻，

为电键，B是电源（内阻可忽略）。

①根据图1所给出的电路原理图，在图2的实物图上连线。

②已知

=140Ω，

=60Ω。

当电键

闭合、

断开时，电流表读数为6.4mA；

当

均闭合时，电流表读数为8.5mA。

由此可以求出

=Ω。

（保留2位有效数字）

本题第

（2）问是由闭合电路的知识确定未知电阻

，原理类似于“测电源的电动势和内电阻”。

题型四——描绘小电珠的伏安特性曲线

【例4】描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图，所用小电珠的额定电压是3.8V。

⑴关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是（）

Ａ．系统误差主要是由电压表的分流引起的Ｂ．系统误差主要是由电流表的分压引起的

Ｃ．系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的Ｄ．系统误差主要是由读数时的估读引起的

⑵根据某次实验记录的数据在坐标系中描点如右图。

试在坐标系中画出该小电珠的伏安曲线，并从图象中求出该小电珠的额定功率。

⑶该小电珠在1V电压下不发光。

当时灯丝的实际电阻是多大？

该小电珠在2V电压下开始发出微弱的黄光。

当时灯丝的实际电阻又是多大？

小电珠在不同电压下的实际电阻为什么不相同？

⑷试将实物图连接成实验电路。

一．根据试题要求填空或作图。

（1）图1为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为20～30

的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：

①调节可调部件，使电表指针停在位置；

②调节可调部件K，使它的尖端指向位置；

③将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件，使电表指针指向位置。

（2）在用多用表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图2所示，该电阻的阻值为

（3）现用伏安法测量

（1）问中的那个定值电阻Rx的阻值（约为20～30

）。

所供器材如下：

电压表V（量程0～15V，内阻20

），电流表A1（量程0～50mA，内阻20

）

电流表A2（量程0～30mA，内阻4

），滑动变阻器R（最大阻值为50

，额定电流为1A）

直流电源E（电动势约9V，内阻约0.5

）,电键K连线用的导线若干根。

在以上器材中选出适当的器材，画出电路图，要求在图上标出所选器材的符号。

（4）该电阻是由电阻丝绕成的，为了求得该电阻线材料的电阻率，需用螺旋测微器测量电阻丝的直径，结果如图3，其读数为。

二．传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用。

如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器等用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。

下列属于这类传感器的是（）

A．红外报警装置

B．走廊照明灯的声控开关

C．自动洗衣机中的压力传感装置

D．电饭煲中控制加热和保温的温控器

.