高考电学实验讲义电学实验其实非常简单.docx

1、高考电学实验讲义电学实验其实非常简单 电学实验电阻的测量1.伏安法测电阻 （1）原理：部分电路的欧姆定律。（2）电流表外接法，如图4所示。误差分析：产生误差的原因：电压表V分流。适用于测小阻值电阻，即Rx远小于Rv时。（3）电流表内接法，如图5所示。误差分析：产生误差的原因：电流表A分压。适用于测大阻值电阻，即Rx远大于RA时。（4）内、外接法的选用原则计算临界电阻：若RxR0，待测电阻为大电阻，用内接法若Rxr真。当然可也以从电路上解释，E测=E真，电流表电阻RA与内阻r测串联，r测=r真+RAr真。三、如何选择分压与分流电路如果实验中要求被测元件的电压是从零伏调起的，或者是要求电压调节范围

2、较大的情况，就应该选择分压电路，其分压电阻尽量选择阻值较小并且允许电流较大的滑线变阻器。如果没有上述电压的限制，分压电路与限流电路都可以的情况下，应该首选限流电路。可得到如下结论：（1）若需要被测电阻R两端电压变化范围较大，或需要从零开始连读可调电压，应选图乙的分压电路；（2）若采用限流电路时，如果电路中最小电流大于或等于被测电阻的额定电流，必须采用分压电路；（3）当时，为使被测电阻中电流有明显变化，也应选分压电路；（4）当时（或两者相差不多），虽然两种电路都可以对负载电流有明显的调节和控制或两种电路都满足实验要求时但图甲的限流电路具有节省电能、电源负担轻、电路连接简便等优点，应选图甲的限流电

3、路较好。四、两种半偏法测电阻1 限流半偏法（1）实验原理如图1所示，其中R为电位器（或滑动变阻器），R为电阻箱，G为待测电表。 （2）实验操作顺序按原理图连结好电路，断开S1、S1，将R阻值调到最大； 合上S1，调节R，使电表G达到满偏； 保持R阻值不变，再合上S2，调节R，使G达到半偏；断开S1，记下R的阻值； 在RR时，Rg=R。 （3）误差分析 本实验是在RR的情况下，并入R后，对总电阻影响很小，即认为干路电流仍等于Ig时，近似认为Rg=R。但实际上并入R后，总电阻减小，干路电流IIg，通过R的电流IRIg/2，因此，RgR。所以测量值比真实值偏小，而且Rg越小，测量误差越小。 2 分压

4、半偏法 （1）实验原理如图2所示，其中R为滑动变阻器，R为电阻箱，V为待测电表。 （2）实验操作顺序 连结电路，断开S，并将滑片置于最右端，调节R=0； 合上S，调节滑动变阻器R，使电表达到满偏； 保持滑片位置不动，调节电阻箱R的阻值，使电表半偏； 断开S ，记下R的读数； 在R R时，Rv=R。 （3）误差分析 本实验是在RUg/2，因此，RRv。所以测量值大于真实值，而且Rv越大，测量误差越小。 综上所述，用半偏法测电表内阻时，一般需要一个滑动变阻器和电阻箱，而且滑动变阻器的电阻与待测电阻悬殊较大。当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时，用分压半偏法，测量值偏大；当待测电阻远小于滑动变阻

5、器的总电阻时，用限流半偏法，测量值偏小。简记为“大大小小”（即测大电阻，用分压半偏，测量值偏大；测小电阻，用限流半偏，测量值偏小）。 五、 电表、电表的改装1.灵敏电流表G（1）三个主要参数内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安。满偏电压Ug:电流表通过Ig时两端的电压，大约零点几伏。（2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg注意：电表就是电阻。2.电压表（1）电压表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R分去多余的电压U-Ug，电阻R叫分压电阻。（2）电压表的内阻：

6、Rv=Rg+R3.电流表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R分去多余的电流I-Ig，电阻R叫分流电阻。（2）电流表的内阻：RA=RgR/(R+Rg)4.电流表改装成欧姆表原理：闭合电路的欧姆定律如图1所示，当红、黑表笔短接时，调节R，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。这时有：当两表笔间接入电阻Rx时，电流表的电流为：多用电表读数【例1】 （1998上海19）图21-2表示用多用电表测电路中电流的实验，图中多用表测定的是_ _（填甲电阻的电流、乙电阻的电流或总的电流），测得的值是_。析与解：根据电路可以看

7、出：多用表和乙电阻串联，它们再和甲电阻并联。所以测量的肯定是乙电阻的电流。测直流电流对应中间标示“”的刻度线，选择开关指在量程100mA ，应读0-2-4-6-8-10一组数字（看成0-20-40-60-80-100），而且精度为, 可以读出的准确示数为48mA ，估读的方法是：将一小格进行十等分，再看指针在一小格的位置（本题中指针在位置处），尾数估读为(0.1)2（精度）。即：(0.1)2 =1.40.2mA ，故测量结果为48+(1.40.2）=（49.40.2）mA 。读数为49.4mA（只要在49.2mA 49.6mA即可）。使用多用表时应该注意：表笔到实物不同的接法对应不同的功能（测

8、电阻时，对象应从工作电路断开）；不同的挡位对应表盘上不同的刻度线；看清精度，确保电流或电压值估读正确。解答本题时错误的情况有：不能看清电路实质，认为是测甲和乙的总电流；未掌握估读原则，粗略地读作49mA或者50mA ；不能合理选择表盘对应刻度，导致精度判断失误，测量结果表达混乱。【例2】（2008年宁夏理综）图1为一正在测量中的多用电表表盘.（1）如果是用10档测量电阻，则读数为 。（2）如果是用直流10 mA档测量电流，则读数为 mA。 （3）如果是用直流5 V档测量电压，则读数为 V。【解析】（1）电阻读数要用刻度乘以档位的倍率，即610=60；（2）用10 mA档测量电流，每格刻度为0.

9、2mA，读数为6 mA+5.90.2mA=7.18mA；(3) 用直流5 V档测量电压，每格刻度为0.1V，读数为3 V +5.90.1 V=3.59 V。 答案: (1)60 (2)7.18 (3)3.59课堂训练1、（天津卷）9.（3）要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2K。实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6A，内阻约0.1；电压表V2，量程5V，内阻为5K；定值电阻R1，阻值30；定值电阻R2，阻值为3K；滑动变阻器R3，最大阻值100，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内阻约0.5；开关S一个，导线若干。有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电

10、路中，测出V1 的电压和电流，再计算出RV。该方案实际上不可行，其最主要的原因是 请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连接好），并标出所选元件的相应字母代号： 由上问写出V1内阻RV的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。2、（北京卷）21（18分）（）甲同学要把一个量程为200的直流电流计，改装成量度范围是04的直流电压表。她按图所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻rg，其中电阻0约为。为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源应选用_，电阻器

11、1应选用_，电阻器2应选用_（选填器材前的字母）电源（电动势1.5）电源（电动势6）电阻箱（0999.9）滑动变阻器（0500）电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（05.1）电位器（051）该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是_，_，_，_，最后记录1的阻值并整理好器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母） 闭合闭合调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度如果所得的的阻值为300.0，则图中被测电流计的内阻的测量值为

12、_，该测量值_实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。给电流计_联（选填“串”或“并”）一个阻值为_的电阻，就可以将该电流计改装为量程的电压表。（2）乙同学要将另一个电流计改装成直流电压表，但他不仅借到一块标准电压表、一个电池组、一个滑动变阻器和几个待用的阻值准确的定值电阻。该同学从上述具体条件出发，先将带改装的表直接与电压表校准。请你画完图方框中的校准电路图。实验中，当定值电阻选用17.0时，调整滑动变阻器的阻值，电压表的示数是4.0时，表的指针恰好指到满量程的五分之二；当选用7.0时，调整的阻值，电压表的示数是2.0时，表的指针又指到满量程的五分之二。由此可以判定，表的内阻是_，满

13、偏电流是_。若要将表改装为量程是15的电压表，应配备一个_的电阻。3、（重庆卷）22.（2）在探究小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯泡1，量程恰当的电流表示 A和电压V，直流电源A,滑动变阻器R，电键S等，要求灯泡两端电压从OV开始变化，实验中滑动变阻器应采用_接法（填“分压”或“限流”）某同学已连接如题22图2所示的电路，在连接最后一根导线的C端到直接电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改下A_B_电路连接正确后，分别测得两只灯泡和的伏安特性曲线，如题22图3中和所示。然后将灯泡、与电池组（电动势和内阻均恒定）连成题22图4所示电路。多次测量后得到通过和的电流平均值分别

14、为0.30A和0.60A。A.在题22图3中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线。B.由该曲线可知电池组的电动势为_V，内阻为_。（取2位有效数字）4、（上海物理）29.（6分）某同学利用DIS，定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b. （1）由图线a可知电池a的电动势=_V，内阻=_。（2）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b链接，则两电池的输出功率_（填“大于”、“等于”或“小于”），两电池的效率_（填“大于”、“等于”或“小于”）。