限流方式
分压接法
R滑≈Rx两种均可，从节能角度选限流
实验要求：
负载两端电压变化范围大。
负载两端电压要求从0开始变化。
电表量程较小而电源电动势较大。
有以上3种要求都采用调压供电。
无特殊要求都采
用限流供电
四、实物图的连接
（1）连接实物图的基本方法是：
①画出实验电路图；
②分析各元件连接方式（先串再并的连线顺序），明确电表量程；
③画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开关，再到滑动变阻器等，先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件并上。
（按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去）；画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填。
连接完毕，应进行检查，检查电路也应对照电路图按照连线的方法和顺序进行．
（2）注意事项：
表的量程选对,正负极不能接错；导线应接在接线柱上,且不能分叉；不能用铅笔画
用伏安法测小电珠的伏安特性曲线：
测量电路用外接法，供电电路用调压供电。
（3）实物图连线技术
无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；即：
先接好主电路（供电电路）.
对限流电路：
只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处）。
对分压电路：
应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。
重点实验突破
一、测电动势和内阻
实验原理
器材
电压表、电流表、滑动变阻器
电压表、电阻箱
电流表、电阻箱
电路
原理
E=U+Ir
E=U（1+r/R）
E=I（R+r）
还可以借助两个电压表（已知其中一个内阻RV1）或两个电流表（已知其中一个内阻RG）测量。
数据处理
方法一：
联立方程求解的公式法方法二：
描点作图法．
公式法：
电流表、电压表
E=U+Ir
U路端电压，I干电流
电流表、电阻箱
E=I（R+r）
I1、I2是电阻箱分别取
和
时电流表读数
电压表、电阻箱
E=U（1+r/R）
U1、U2是电阻箱分别取
和
时电压表读数
作图法：
直线方程
纵轴截距
斜率大小
伏安法
E=U+Ir
U=E-Ir
U-I图像
E
r=
电阻箱、电流表法E=I（R+r）
1/I=R/E+r/E
1/I-R图像
r/E
1/E
电阻箱、电压表法E=U（1+r/R）
1/U=r/E·1/R+1/E
1/U-1/R图像
1/E
r/E
1/R=E/r·1/U-1/r
1/R-1/U图像
-1/r
E/r
U=E-U/R·r
U-U/R图像
E
r
二、测电阻
AV法测：
要考虑表本身的电阻,有内外接法；多组（u，I）值，列表由u--I图线求。
怎样用作图法处理数据
欧姆表测：
测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得Ig＝E/（r+Rg+Ro）
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix＝E/（r+Rg+Ro+Rx）＝E/（R中+Rx）
由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小
使用方法:
机械调零、选择量程（大到小）、欧姆调零、测量读数时注意挡位（即倍率）、拨off挡。
注意:
测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
电桥法测：
半偏法测表电阻：
断s2,调R1使表满偏;闭s2,调R2使表半偏.则R表=R2；
巩固练习
1、某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r．由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0．闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，得到了如下数据（R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数）：
R/Ω
40.00
20.00
12.00
8.00
6.00
5.00
U/V
1.89
1.78
1.66
1.57
1.43
1.35
为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用图象来处理实验数据，图象的纵坐标表示电压表读数U，则图象的横坐标表示的物理量应该是____________．计算出与各组数据对应的该物理量并填在表格中，在图乙所示的图象中作图，利用图象得到E=_______V，r=_______Ω．
答：
（14分）
（1）9.102（9.101~9.103）．（4分）
（2）电压U与电阻R的比值
（或电流I）（2分）；
表格中各电流值分别为
0.047、0.089、0.138、0.196、0.238、0.270（2分）；
图象如图所示（2分）；
2.00（1.98~2.02）（2分），0.45（0.40~0.50）（2分）．
030.扬州市07-08学年度第一学期期末调研试卷11．（10分）测量电源的电动势E及内阻r（E约为6V，r约为1.5Ω）。
器材：
量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=8.5Ω，滑线变阻器R′（0—10Ω），开关S，导线若干。
①画出实验电路原理图。
图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。
②用笔画线代替导线完成实物连接图。
③实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。
则可以求出E=，r=。
（用I1，I2，U1，U2及R表示）
答：
①如图……3分
②如图……3分
③
，……2分
……2分
037.2008届南通市高三第一次调研考试11．（10分）要测量一电源的电动势E（小于3V）和内阻r（约1Ω），现有下列器材：
电压表V（3V和15V两个量程）、电阻箱（0~999.9Ω）、定值电阻R0=3Ω、开关和导线。
某同学根据所给器材设计如下的实验电路。
（1）电路中定值电阻R0的作用是．
（2）请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路。
（3）该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表读数U，得到二组数据：
R1=2.0Ω时U1=2.37V；R2=4.0Ω时U2=2.51V。
由这二组数可求得电源的电动势为E=V，内阻为r=Ω．
（4）为使最终测量结果更精确，在不改变实验方法、不更换实验器材的前提下，请你对该同学提一条建议。
解：
（1）保护电源，防止短路 （2分）
（2）如右图所示（有一处错就不给分） （2分）
（3）E=2.94Vr=1.2Ω．
（4）多测几组R、U，分别求出电动势E、内阻r，再求E、r的平均值，利用图象处理数据。
（2分）
060.徐州市07—08学年度第三次质量检测11．（10分）某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池），如图甲所示。
为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：
A．电流表G（滿偏电流10mA，内阻10Ω）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R（0～100Ω，1A）
D．定值电阻R0（阻值990Ω）
E．开关与导线若干
（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路，请你按照电路图在丙图上完成实物连线．
（2）丁图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E＝ ▲ V，内阻r=▲Ω．
（3）另一位同学也找到了一块层叠电池，利用上面的实验连接进行测量，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表A才有读数，于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I与x的关系图，如图戊所示，则根据图象可知，此电池的电动势为▲V，内阻为▲。
解；
（1）实物连接如右图 （2分，电流表量程选择、滑线变阻器滑片位置错误各扣1分）
（2）9.0，10.0 （每空2分）
（3）9.0，10.7（10.5~11.2均给分，每空2分）
027.盐城市07/08学年度第一次调研考试11.（10分）王红同学到实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时，发现实验桌上还有一个定值电阻R0。
他设计了如图所示的电路来测量R0的阻值，实验时用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，并将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值。
（1）他在同一坐标纸上分别作出U1－I、U2－I图线，则所作的直线斜率较大的是
（2）定值电阻R0的计算表达式是：
R0=（用测得的物理量表示），若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得R0值（填“大于”、“等于”或“小于”）实际值。
（3）张超同学说：
“在王红同学所用的实验器材中，如果知道电流表的内阻rA，就能少用一个电压表测出电动势、内阻以及R0的值。
请你在虚线框中画出张超同学设想的电路图，并写出简单实验步骤和E、r、R0三个物理量的计算式。
答：
⑴U2－I的图线。
⑵
，大于；
⑶电路图：
实验步骤：
①按电路图连接好电路；
②闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器短路，测得两电表读数为U1、I1；
③移动滑片P使滑动变阻器不短路，测得两电表读数为U2、I2；
④整理器材，数据处理。
计算公式：
由闭合电路欧姆定律E=U1+I1r,E=U2+I2r
由部分电路欧姆定律U1=I1（R0+rA）,解得
047.08年福建省毕业班质量检查 22．
（2）某型号电池的电动势约3.7 V，内阻约2Ω，允许通过的最大电流为300 mA。
现欲测定其电动势E和内阻r，给定的器材有：
待测电池E；电阻箱R（阻值0～999.9 Ω）；定值电阻R0，（阻值3 Ω）；直流电压表
（量程3 V，内阻约6 kΩ）；直流电流表
（量程0.3 A，内阻约2 Ω）；开关S一个；导线若干。
①如果在上述两个电表中只选用一个电表与其它器材组成测量电路，为使测量结果有尽可能高的精确度，应选用的电表是_______，请在虚线框中画出测量电路图，图中要标明相关器材的字母符号。
②用设计的电路读取两组数据，分别用R1、U1、R2、U2或用R1、I1、R2、I2表示，求得待测电池电动势E=___________，内阻r=___________。
③为使测量结果更精确，在不改变实验器材、实验电路的前提下，请你提出一条建议：
（例如：
多测几组数据，分别列方程组求出E、r，再求E、r的平均值。
）_________________________________________________________________________________
答：
①
（3分）
测量电路如图所示（3分）
②
（2分）
（2分）
③建议一：
多测几组R、U数据，分别求出相应的I值，用U、I数据作出U-I图线，由图线的截距、斜率求出E、r。
建议二：
由
可推出
，多测几组R、U
数据，作
图线（为一直线），由图线的截距、斜率求出E、r。
建议三：
由
可推出
，多测几组R、U数据，作
图线（为一直线），由图线的截距、斜率求出E、r。
（2分）
其他建议合理的同样给分。
因电表选错导致①、②小题不能得分的．第③小题可参照评分标准酌情给分。
035.广东茂名市2007年第二次模考14、（14分）如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端。
（1）为了探测黑箱，小明进行了以下几步测量：
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；
②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；
③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流．
你认为以上测量中不妥的有：
（填序号），理由是：
.
（2）含有电源的黑箱相当于一个等效电源（a、b是电源的两极），小明想测定这个等效电源的电动势和内阻，设计了如图乙所示的测量电路，此电路同时能测出电阻R0的阻值。
小明将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了三个电表的一系列示数．记录在下面两个表格中。
表格一
电压表示数/V
1.21
0.90
0.60
0.29
0
电流表示数/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
表格二
电压表示数/V
1.40
1.31
1.22
1.08
1.00
电流表示数/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
在图乙的坐标纸中分别作出R0的U-I图象和电源的U-I图象。
根据作出的图象可以求出定值电阻R0=__________Ω，电源电动势E=__________V，内电阻r=__________Ω
若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R0值_____实际值；测得的电源电动势E的值_____实际值，内阻r的测量值_____实际值（横线上选填“大于、等于、小于”）．
答：
（1）
、
（2分）；
中不能用电阻挡直接测含源电路的电阻，
中可能会造成短路。
（2）
图略（每图2分）；
2.0（1.9—2.1），1.50（1.48—1.52），1.0（0.8—1.2）（每空1分）；
大于；小于；小于；（每空1分）
物理设计性实验技巧
考生在应试过程的缺陷通常表现在以下几个方面：
一方面：
平时缺乏对实验思想方法（如模拟法，转换法，放大法，比较法，替代法等）进行归纳，在全新的实验情景下，找不到实验设计的原理，无法设计合理可行的方案.
另一方面：
受思维定势影响，缺乏对已掌握的实验原理，仪器的使用进行新情境下的迁移利用，缺乏创新意识.
●锦囊妙计
一、实验设计的基本思路：
明确目的
选择方案
选定器材
拟定步骤
数据处理
误差分析
二、实验设计的基本方法
1.明确目的，广泛联系
题目或课题要求测定什么物理量，或要求验证、探索什么规律，这是实验的目的，是实验设计的出发点.实验目的明确后，应用所学知识，广泛联系，看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过，与哪些物理现象有关，与哪些物理量有直接的联系.对于测量型实验，被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示；对于验证型实验，在相应的物理现象中，怎样的定量关系成立，才能达到验证规律的目的；对于探索型实验，在相应的物理现象中，涉及哪些物理量……这些都是应首先分析的，以此来确定实验的原理.
2.选择方案，简便精确
对于同一个实验目的，都可能存在多种实验原理，进而形成多种（可供选择的）设计方案.一般说来，依据不同的实验原理选择不同的实验方案主要遵循四条原则：
（1）科学性：
设计的方案有科学的依据和正确的方式，符合物理学的基本原理.
（2）可行性：
按设计方案实施时，应安全可靠不会对人身、器材造成危害；所需装置和器材要易于置备，且成功率高.
（3）精确性：
在选择方案时，应对各种可能的方案进行初步的误差分析，尽可能选用精确度高的方案.
（4）简便、直观性：
设计方案应便于实验操作，读数，便于进行数据处理，便于实验者直观、明显地观察.
3.依据方案，选定器材实验方案选定后，考虑该方案需要哪些装置，被测定量与哪些物理量有直接的定量关系，分别需用什么仪器来测定，以此来确定实验所用器材.
4.拟定步骤，合理有序实验之前，要做到心中有数：
如何组装器材，哪些量先测，哪些量后测，应以正确操作和提高效率的角度拟定一个合理而有序的实验步骤.
5.数据处理，误差分析高考对此要求不高，但常用的数据处理方法（如：
平均法、图象法、描迹法、比较法等）和误差分析方法（如绝对误差、相对误差等）还是应该掌握的，在设计实验时也应予以考虑.
升级会员 