恩施高中2012届物理电学实验专题总结
课题一：设计型电学实验的思维流程
设计型电学实验题考查考生对实验原理的认识及理解、获取信息的能力、实验器材的选取、步骤的合理安排、实验操作、数据的分析处理及结论的得出等一系列知识和能力。试题具有考查方式新、考查内容广和能力要求高的特点，倍受命题者的青睐，设计型实验已将电学实验的考查推向更新的高度。近年来高考物理实验试题发生了明显的变换，已跳出课本中分组和演示实验的内容，逐渐向综合性、标准化和高层次方向发展。这些实验试题设计新颖，立意深刻，要求学生能灵活运用已学的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，体现了从“知识型”向“能力型”的转变，强化了人才选拔的功能。
解决设计性实验问题的关键是确定实验原理，它是进行实验设计的根本依据和起点，它决定实验中应当测量哪些物理量、如何合理地安排实验步骤及如何科学地处理实验数据等。而实验原理的确定，要根据问题的要求和给出的条件并通过回顾分组实验和演示实验来寻找能够迁移应用的实验原理；或者通过回顾物理原理，寻找有关的物理规律，设法创设相关的物理情景，并根据已有的基本仪器测出必须测定的物理量，从而寻找能够迁移应用的实验原理。所以设计性实验是既有物理规律可依，也有思维方法可循。笔者以两道电学实验题为例供大家体会电学设计性实验解题的思维流程。
一、设计型实验的设计原则
1、科学性原则：科学的方案应有科学的依据及正确的方式。
2、安全性原则：设计的方案实施时，应安全可靠，不会对仪器、器材有危害。
3、精确性原则：实验误差应控制在允许的范围内，尽可能选择误差较小的方案。
4、可操作性（方便性）原则：设计方案应便于操作、读数，便于进行数据处理和观察。
二、解决电学设计性实验题的基本思路：
1、明确实验目的：实验陈述的情景，知道题目给定的已知量和未知量，给你设定的任务是什么，需要做哪些工作，需要测量哪些数据。
2、明确实验条件：从所给器材中获取信息，如有哪些电表，量程，内阻是大约值还是精确值等。
3、确定实验原理：根据题目设定的任务，要用怎样的原理，要用怎样的实验步骤。如伏安法，替代法，半偏法等。
4、确定实验器材：根据实验原理，选出器材。有时，要进行尝试性的运算。如通过估算待测电路的最大电流、最大电压，可以确定电表量程。
5、确定实验电路：一般程序是先确定测量电路，再确定控制电路。
三、思维流程图
三、典例解析：
例1、热敏电阻是传感电路中常用的电子元件．现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5Ω.热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器材有： A ．电流表A1，量程0.6A ，内阻约1Ω B ．电流表A2，量程3A ，内阻约2Ω C ．电压表V1，量程15V ，内阻约15kΩ D ．电压表V2，量程3V ，内阻约5kΩ E ．滑动变阻器R1(0～100Ω) F ．滑动变阻器R2(0～20Ω)
1.明确实验目的
2.确定实验原理
5.估算 m U I m 和
6.初步确定电流表、电压表量程
7.初步确定控制电路
8.再次估算,确定电表和控制电路 9.评估论证 10.确定实验方案 4.初步确定测量电路
审题
提取积累素材 电路的分析、计算
安全性原则 方便性原则
考虑全局
3.从所给器材中获取信息
G ．电源E(3V 、内阻可忽略) H ．盛有热水的热水杯(图中未画出) I ．开关、导线若干
(1)实验中应选用的电流表为________(填“A1”或“A2”)，应选用的电压表为________(填“V1”或“V2”)，应选用的滑动变阻器为________(填“R1”或“R2”)． (2)在图(a)的方框中画出实验电路原理图，要求测量误差尽可能小． (3)根据电路原理图，在图(b)的实物图上连线．
例2、一微安表 的刻度盘只标注了表示量程I g =100μA 的刻度线，尚未标注其他分刻度线，如图所示。请用下列全部器材．．．．测量微安表的内阻： i 、图示的待测微安表：内阻R g 约为2kΩ
ii 、
1块毫伏表：量程250mV
，最小分度5mV ，内阻约为1kΩ
iii 、1个滑动变阻器R 1：0～50Ω iv 、1个滑动变阻器R 2：0～3kΩ
v 、1个直流电源E ：电动势E =1.5V ，内阻r 约为1Ω vi 、1个单刀单掷开关S ，导线若干
①在方框内画出测量微安表的内阻R g 的实验电路原理图（原理图中的元件要用相应的英文字母标注）。
②下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方：
第一步：断开S ，按电路原理图连接器材，将两个滑动变阻器 R 1、R 2的触头分别置于合理的位置；
第二步：闭合S ，分别调节R 1和R 2至适当位置，
③用已知量和测得量的符号表示微安表的内阻R g =
μA mV μA μA μA
μA 图（a)
图（b)
例2解析：①如图 说明：电路设计合理，两个变阻器分别当作粗调、微
调电阻使用，均算正确。
② 使微安表满偏，记下这时毫伏表的示数U ③ U I g
例3、现有一阻值为R 的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧）要求： （1）画出实验电路图．
（2）简要写出完成接线实验步骤。
（3）写出用测得的量，电源内阻的表达式r ＝________________。
例3解析：实验电路图见图 ，实验步骤为；断开开关，记下电压表偏转格数N 1；合上开关，记下电压表偏转格数N 2，设每一分度对应的电压值为U 0，则
E ＝N 1 U 0 r R
N N E )U (U 0
202+=
联立两式得 2
21)
(N R N N r -=
总之，我们首先要高度重视物理实验复习，掌握和提高实验的基本技能。在解答电学实验试题时，掌握解答各类电学实验试题的基本要领，知道从哪些角度思考问题，从而正确解答各类电学实验试题。祝愿你在2012年的高考中取得优异成绩。
（撰写人：向登凤、万宏卫）
专题二：电学实验数据处理及误差分析
《高考考试大纲》中对实验数据处理及误差分析能力的要求有两个地方给予了直接说明：“4．应用数学处理物理问题的能力 能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论；必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。”“5．实验能力 会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价。”因此，历年高考题都对数据处理及误差分析高度重视，而学生往往在这个问题上思路不清、十分严重。本文就从以下四个方面介绍电学实验数据处理及误差分析的基本知识，供全年级学生参考。
一、数据处理方法的选择
数据采集依不同的实验目的和原理而各个不同，
而不同的数据采集方法，就对应不同的
R 2
S μA mV
R 1
E
数据处理方法。
1、一次性采集：这种数据是不需要考虑“多次测量求平均值”以减小偶然误差的，数据一次性采集一个或多个，但不必重复采集。
属于此类的实验有：半偏法测电阻、欧姆表测电阻、等效替代法测电阻、电桥法测电阻、描绘元件的伏安特性曲线、校对改装好的电压电流表等。
其中描绘元件的伏安特性曲线及类似实验，其目的是寻找物理量之间的数量关系，其处理方法有：列表法、图象法、拟合法（回归分析法）等。
2、多次或重复采集：这种数据采集的目的，是要依据某原理方程计算某些不变量的，故多次采集或重复采集数据，有利于采用类似“多次测量求平均值”以实现减小偶然误差的目的。这类实验的数据处理方法有解方程法、图象法。
属于此类的实验有：两表法测电阻电源（如伏安法）、表箱法测电源（如安箱法、伏箱法）、测金属丝直径和长度等。
二、数据处理的具体方法
1、解方程法
此法用于计算不变量，比如测电阻测电源问题；为了较小偶然误差，通常采用多次测量求平均值的方法。
测电阻依据的是欧姆定律，至少需要一个方程，但为了较小偶然误差，通常采用多次测量，一组数据计算一个电阻值，然后求这些电阻值的平均值，即得电阻的较为准确的测量值。 测电源有两个待测量——电动势、内阻。因此，解方程的方法，至少需要两组数据列两个方程才能解出结果。但为了较小偶然误差而采用多次测量，通常要求是偶数组数据，比如6组，处理方法类似于逐差法，1、4组数据算出一个E 、r ，2、5组数据算出一个E 、r ，3、6组数据算出一个E 、r ，然后求三个E 的平均值、三个r 的平均值，即得结果。
2、图象法
这种方法对应的数据比为多组，建立好适当的坐标系后，描点连线——连线时必须做到以下两点：其一，根据原理方程或猜测曲线形式，然后根据前述曲线形式连线；其二，连线遵循三句话——①让尽可能多的点落在曲线上，②不能够落在曲线上的点要均匀的分布在曲线两侧，③偏离太远的个别点舍去。这三句话是为保证最大程度接近真实的拟合函数，其中第二句类似于多次测量求平均值的方法。
不论是寻找物理量之间的数量关系式，还是要计算某些不变量，为了得到较好的结果，我们都必须选取适当的物理量为坐标轴参量，把函数图象变成直线——“化曲为直”是图象法的的核心。
下面以电源的测量为例，具体说明化曲为直的方法。 ①两表法测电源，比如伏安法，其原理方程是Ir E U -=，稍作变形，即为E rI U +-=，变量为U 、I ，以U 为纵轴、I 为横轴，描点连线，结果应是一条倾斜向下的直线，图像的纵截距为E ，斜率的绝对值为r 。
②伏箱法测电源，其原理方程是E r
R R U +=
，变量是U 、R ，若直接以U 为纵轴，R
为横轴，画出的曲线将无法直接读出E 、r 。但是将表达式变形为R
E r E U 111?+=后，以
U
1为纵轴，
R
1
为横轴，将作出以
E
1为纵截距、以
E
r 为斜率的线性图象，则可直接根据截距和
斜率读出E 、r 。
③安箱法测电源，其原理方程是r
R E I +=
，变量为I 、R ，同样的，若直接以I 为纵轴，
R 为横轴，画出的曲线将无法直接读出E 、r 。但是将表达式变形为E
r R E I +
?=11，则可以
I
1
为纵轴，R 为横轴，将作出以
E
1为斜率、以
E
r 为纵截距的线性图象，则可直接根据斜率
和截距读出E 、r 。
三、实验误差分析方法
实验数据处理的结果，必须进行误差分析。
电学实验中偶然误差的分析，主要涉及的是读数和计算误差，量程选择上要求电流表电压表的示数应较大（超过量程的1/3），而欧姆表选档上要求指针应指在中间区域（R 中/3~3R
中
），测量时尽量采用多次测量求平均值以减小偶然误差等等。
电学实验更多的是要求分析系统误差的来源及情况（测量值相对真实值偏大偏小的情
况）。对于电学实验的系统误差来源的分析，主要采用分析原理与实际测量之间的差别的方法；而误差情况则分析测量电路中对应原理方程中变量的实际意义，然后采用等效电路法分析。具体情况参见拙作《等效法分析电学实验的系统误差》。
（撰写人：陈恩谱）
专题三：读数及实物连线
一、确定仪器（表）的读数规则。
在实验中，测量仪器的读数规则为：测量误差出现在哪一位，读数就应相应读到哪一位。在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置，对于常用的仪器可按下述方法读数：
①最小分度是“1”的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读，如学生用3A 量程的安培表，最小分度是0.1A ，测量误差出现在安培的百分位上，即以安培为单位，读到小数点后两位。
②最小分度是“N ”（N=2、3、4、5、6、7、8、9）的仪器，测量误差出现在同一位上，同一位按N 分之一估读，如中学所使用的最小分度是“2”或“5”的仪器，同一位分别按二分之一或五分之一估读，读数结果小数点位数与最小分度一致。如学生用的电流表0.6A 量程，最小分度为0.02A ，误差出现在安培的百分位，只读到安培的百分位，估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格估读，以安培为单位读数时，百分位上的数字可能为0、1、2、……9；学生用的电压表15V 量程，最小分度为0.5V ，测量误差出现在伏特的十分位上，只读到伏特的十分位，估读五分之几小格，以电压为单位读数时，十分位上的数字可能为0、1、2、……9。
③对多用电表的读数：当选用多用电表的欧姆档测量时，为减小读数误差，指针应指表盘较中间的部分，待测电阻的阻值应为表盘读数乘上倍数；当选用多用电表的电压（电流）档测量时，多用电表就相当于一个电压（电流）表，读数时应先确定量程对应的最小刻度值，然后按照上面提到的原则进行读数。
练习：根据下图所示的表盘，用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”位置的多用电表测某电阻阻值，则右侧被测电阻阻值为 ；若将该表选择旋钮置于1mA 挡测电流，
则右侧被测电流为 ；若将该表选择旋钮置于25mA 挡测电流，则右侧被测电流为 ；若将该表选择旋钮置于50mA 挡测电流，右侧被测电流为 ；如果是交流电压2.5V 量程，右侧被测电压为 。
二、画电路图及实物连接时应注意的问题 画实验电路图时，要依据实验原理，参照实物位置，并在电路图上标出对应元件符号，特别要注意电流表的内外接，滑动变阻器的接入方式是分压还是限流，开关是否控制整个电路等．总之，电路图图要求“简洁”、“规范”、“准确”。
实物连接时要先主干，再分支，最后电压表依序进行连接，连接过程中，要特别注意几点：
（1）滑动变阻器“两节点”还是“三节点”。若选用滑动变阻器限流式接法则有两节点，一点在滑杆旋钮处，一点在螺线管，用两根导线连接，即“两点两线”。选用滑动变阻器分压式接法则有三节点，一点在滑杆旋钮处，另两点分别在螺线管两端。其中一端常跟两根导线相连，一根接电源（开关），一根接负载。这样分压式接法多为“三点四线”。
（2）接线柱有“＋”、“－”。中学实验中都是直流电路，连接安培表、伏特表时要特别注意电流方向。要求电流必须从安培表“＋”接线柱进，“－”接线柱出；伏特表“＋”接线柱接在电势高的点，“－”接线柱接在电势低的点。
（3）注意接线柱所对应量程，要跟所选安培表、伏特表量程一致。 （4）实物连线一定要接在对应接线柱上。
（5）最后对照电路图再检查一遍， 练习：
1图中电源的电动势E ＝4 V ，将内阻已知的电流表G 改装成量程为3 V 电压表并进行核对．试在虚线框中画出实验原理图并根据画出的实验原理图在图中将实物连接．
a
b
2、下图为测量电阻的电路，R x 为待测电阻，R 的阻值己知，R 为保护电阻，阻值未知。电源E 的电动势未知，S 1、S 2均为单刀双掷开关。○A 为申流表，其内阻不计。按图1所示的电路，在图2的实物图上连线
3、图中R 为已知电阻，x R 为待测电阻，1K 为单刀单掷开关，2K 为单刀双掷开关，V 为电压表（内阻极大），E 为电源（电阻不可忽略）。现用图中电路测量电源电动势 及电阻
x R ，根据实物图画出电路图。
R X
R
v
a
b
K1
K 2
E
第3题
（撰写人：杨秀伦）
专题四：电路设计中定值电阻的作用
电学实验是高考必考点，考题源于基本实验，但不断推陈出新。电学实验的关键是测量，测量的实质是直接或间接测量某一元器件的电压、电流，然后由电路的基本规律－－欧姆定律等解决相关问题。考题在设计测量研究对象的电流或电压时往往设置难度，如需要用改装电表，等效电表，组合电表等方法来设计电路。而这些方法中定值电阻的作用尤为重要。极少数时候是多余器材而起干扰作用，绝大多数时候因常规电路存在不同的缺陷而起弥补作用，若在电路设计中灵活应用定值电阻，有利于迅速准确的找到突破口。在这里，我们将定值电阻的定义拓展：只要能知道明确阻值的电学元件都可称之为定值电阻。如电阻箱、已知内阻的电流表和电压表等都可视为定值电阻，注意的是不到万不得已的时候不能把滑动变阻器的0与最大值当作已知值。 现将定值电阻、电阻箱在电路中的弥补汇总如下，供实验设计时参考。 －．常规用法。
例1．现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案．（已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧）
，要求：
（1）在下边方框中画出实验电路图 （2）简要写出完成接线后的实验步骤
（3）用测得的量计算电源内阻的表达式r = ________．
二．扩程、保护－－起分压分流作用；起增压增流作用，为了减小电表读数的百分误差，电表读数一般要求超过量程的三分之一，有的要求超过三分之二，当电路中有电表读数不满足此要求时可接入定值电阻增压增流。 １．电压表、电流表的改装扩程。
２.保护作用。
例：从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表的内阻
要求方法简捷，
有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。
器材（代号）
规格
电流表（） 电流表（
）
电压表（V ）
量程10mA ，内阻特测（约）
量程500μA ，内阻
量程10V ，内阻
电阻（）
滑动变阻器（）
电池（E ） 电键（K ） 导线若干
阻值约，作保护电阻用 总阻值约
电动势1.5V ，内阻很小
（1）画出电路图，标明所用器材的代号。
（2）若选测量数据中的一组测内阻，则所用的表达式为=__________________，式中各符号的意义是：______________________________________________________________。 例．实验室有如下器材：
电流表A1(满偏电流约500μA ，有刻度无刻度值，内阻rg 约500Ω)；
电流表A2(量程0～300μA ，内阻rA2＝1000Ω)； 电流表A3(量程0～1mA ，内阻rA3＝100Ω)； 定值电阻R0(阻值1kΩ)；
滑动变阻器R(0～5Ω，额定电流2A)； 电池(电动势2V ，内阻不计)； 开关、导线若干．
要求较精确地测出A1表的内阻和满偏电流． (1)在方框内画出测量电路；
(2)应读取的物理量是________；
(3)用这些量表示的A1表的满偏电流Ig ＝__________，A1表的内阻rg ＝________. ３.起增压增流作用。
例．用伏安法测量一个阻值约为20Ω的未知电阻Rx 的阻值，有下列器材：
电源E(电动势3V ，内阻可忽略不计)； 电流表A1(量程0～50mA ，内阻约
12Ω)
； 电流表A2(量程0～3A ，内阻约0.12Ω)； 电压表V1(量程0～3V ，内阻约3kΩ)； 电压表V2(量程0～15V ，内阻约15kΩ)；
滑动变阻器R1(0～10Ω，允许最大电流2.0A)； 滑动变阻器R2(0～1000Ω，允许最大电流0.5A)； 定值电阻R(30Ω，允许最大电流1.0A)；
开关、导线若干．
(1)在以上备选器材中，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(填写器材的字母代号)；
(2)请在虚线框中画出测量电阻Rx 的实验电路图(要求所测量的值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出)．
(3)某次测量中，电压表读数为U时，电流表读数为I，则计算待测电阻阻值的表达式Rx＝________.
４．定值电阻与测量对象串联。
例：(2005全国)测量电源的电动势E及内阻r(E约为4.5V，r约为1.5Ω)。器材：量程3伏的理想电压表，量程0.5A的电流表(具有一定的内阻)，固定电阻R=4Ω，滑动变阻器R′，电键K，导线若干。画出实验原理图。
三、等效与替代作用。
1、充当电流表：定值电阻与电压表并联，可作为电流表使用。
2、已知内阻的电压表相当于一个电流表
3、电压表与定值电阻组合使用可以测量电流。
４、充当电压表：定值电阻若与一个电流表串联，可作为电压表使用，与电压表的改装类似。５、已知内阻的电流表相当于一个电压表。
６、电流表与定值电阻组合使用可以测量电压。
７、等效于多用电表的欧姆档。
半偏法中电阻箱的作用。
替代法中电阻箱的作用。
所有电路设计的基本框架一致，只是根据电流表或电压表的特点而有所不同。总之，测量并非无迹可循。只要抓住实质，根据串并联电路的特点，灵活使用直接或间接的测量方法，把握规律性的东西，以不变应万变，还是可以成功解决问题的。
经典设计赏析
现要求测量一个阻值较大的电阻Rx的阻值．从实验能够找到的实验器材如下：电动势与内电阻均未知的直流电源E
滑动变阻R1（全电路为300Ω）
标准电阻R0（阻值已知）
电压表2只，V1、V2（量程均能满足实验要求）
开关（单刀开关、单刀双掷开关各一个）
导线若干
某同学通过实验研究发现Rx的阻值数值级与R0及电压
表内电阻相当，于是他设计了一种电路，其控制电路出图所示．
(1) 请你在图中补全测量电路．（要求标出实验器材符号） (2) 简要写出实验的测量原理及电阻Rx 的计算表达式．（表达式中的物理量需要加以说明）． （08全国卷1）Ⅱ.（12分）一直流电压表○V ，连成为1V ，内阻为1000Ω。现将一阻值在5000～7000Ω之间的固定电阻R 1与此电压表串联，以扩大电压表的连成。为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势E 为6～7V ，内阻可忽略不计），一阻值R 2=2000Ω的固定电阻，两个单刀开关S 1、S 2及若干导线。
（1）为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.
（2）连线完成以后，当S 1与S 2均闭合时，电压表的示数为0.90 V ；当S 1闭合，S 2断开时，电压表的示数为0.70 V ，由此可以计算出改装后电压表的量程为 V ，电源电动势为 V .
02年广东、河南7 .（8分）现有器材：量程为10.0mA 、内阻约30Ω-40Ω的电流表一个，定值电阻R 1=150Ω，定值电阻R 2=100Ω，单刀单掷开关K ，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V ）的电动势。
（1） 按要求在实物图上连线。
（2） 用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为ε= ，式中各直接测得量的意义是： .
：
图1
图2
（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？
（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。
（3）你要读出的物理量是_________________。
用这些物理量表示待测内阻的计算公式是
_______。
干电池
电流表
mA R 1
R 2
K 干电池
电流表
mA
R 1
R 2
K
04（北京卷）17 （18分）为了测定电流表A 1的内阻，采用如图1所示的电路。
其中：A 1是待测电流表，量程为300μA 内阻约为100Ω；
A 2是标准电流表，量程是200μA ； R 1是电阻箱，阻值范围0~999.9Ω； R 2是滑动变阻器；R 3是保护电阻 E 是电池组，电动势为4V ，内阻不计； S 1是单刀单掷开关，S 2是单刀双掷开关。 （1）根据电路图1，请在图2中画出连线，将器材连接成实验电路.
（2）连接好电路，将开关S 2扳到接点a 处，接通开
关S 1，调整滑动变阻器R 2使电流表A 2的读数是150μA ；然后将开关S 2扳到接点b 处，，保持
R 2不变，调节电阻箱R 1，使A 2的读数仍为150μA 。若此时电阻箱各旋钮的位置哪图3所示，电阻箱R 1的阻值是 Ω，则待测电流表 A 1的内阻R 3= Ω。
（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R 2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全。
在下面提供的四个电阻中，保护电阻R 3应选用： （填写阻值相应的字母）。
A ．200K Ω
B ．20K Ω
C ．15K Ω
D ．20Ω
（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用。即要满足上述实验要求，又要调整
方便，滑动变阻器 （填写阻值相应的字母）。
A ．1k Ω
B ．5k Ω
C ．10k Ω
D ．25k Ω
04（天津卷）29 ．（15分）现有一块59C2型的小量程电流表G （表头），满偏电流为A μ50，内阻约为
800～850Ω，把它改装成mA 1、mA 10的两量程电流表。
可供选择的器材有：
滑动变阻器R 1，最大阻值20Ω； 滑动变阻器2R ，最大阻值Ωk 100 电阻箱R '，最大阻值Ω9999
定值电阻0R ，阻值Ωk 1；
电池E 1，电动势1.5V ；电池2E ，电动势V 0.3；电池3E ，电动势V 5.4；（所有电池
内阻均不计）
标准电流表A ，满偏电流mA 5.1；
单刀单掷开关1S 和2S ，单刀双掷开关3S ，电阻丝及导线若干。
（1）采用如图1所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为
；选用的电池为 。
.
.
.
G
R 'S 2
S 1
R E
图1
（2）将G 改装成两量程电流表。现有两种备选电路，示于图2和图3。图 为合理电
路，另一电路不合理的理由是 。
.
G
R a
R b 10m A
S 3
.
.
1m A
G
..
.
S 3
10m A R c
R d
1m A
图2 图3
06（江苏卷）43．（12分）现在按图①所示的电路测量一节旧干电池的电动势E （约1.5V ）
和内阻r （约20Ω），可供选择的器村如下：
电流表 A 1、A 2（量程0～500μA ，内阻约为500Ω），滑动变阻器R(阻值 0～100Ω，额定电流1.0A ），定值电阻 R 1（阻值约为 100Ω），电阻箱 R 2、R 3（阻值0～999.9Ω），开关、导线若干。
由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装（扩大量程），然后再按图①电路进行测量。
（1）测量电流表 A 2 的内阻
按图②电路测量 A 2 的内阻，以下给出了实验中必要的操作。
A ．断开 S 1
B ．闭合 S 1、S 2
C ．按图②连接线路，将滑动变阻器R 的滑片调至最左端，R 2调至最大
D ．调节R 2，使A 1 的示数为I 1，记录 R 2 的值。
E ．断开S 2，闭合 S 3
F ．调节滑动变阻器 R ，使 A 1、A 2 的指针偏转适中，记录 A 1 的示数 I 1 请按合理顺序排列实验步骤（填序号）： _____________________________。
（2）将电流表 A2（较小量程）改装成电流表 A （较大量程）
如果（1）中测出 A 2 的内阻为 468.0Ω，现用 R 2 将 A 2 改装成量程为 20mA 的电流 表 A ，应把 R 2调为 _______ 与 A 2并联，改装后电流表A 的内阻 R A 为__________。
（3）利用电流表A 、电阻箱 R 3测电池的电动势和内阻 用电流表 A 、电阻箱R 3及开关S 按图①所示电路测电池的电动势和内阻。实验时，改变R 3的值，记录下电流表A 的示数I ，得到若干组 R 3、I 的数据，然后通过作出有关物理量的线性图象，求得电池电动势 E 和内阻r 。
a ．请写出与你所作线性图象对应的函数关系式 _______________ 。
b ．请在虚线框内坐标中作出定性图象（要求标明两个坐标轴所代表的物理量，用符号表示）
c ．图中 ________________________ 表示E.
23.(16分)(请在答题卡上作答)
三只灯泡L 1、L 2和L 3的额定电压分别为1.5 V 、1.5 V 和2.5 V ，它们的额定电流都为0.3 A.若将它们连接成题23图1、题23图2所示电路，且灯泡都正常发光， (1) 试求题23图1电路的总电流和电阻R 2消耗的电功率;
(2) 分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能。
07江苏 60（9分）要描绘某电学元件（最大电流不超过6 mA ，最大电压不超过7 V ）的伏安特性曲线，设计电路如图，图中定值电阻R 为1 k Ω，用于限流；电流表量程为10 m Ａ，内阻约为5 Ω；
M A
O
P
N
R E
电压表（未画出）量程为10 Ｖ，内阻约为10 k Ω；电源电动势E 为12 Ｖ，内阻不计。 ⑴实验时有两个滑动变阻器可供选择： a 、阻值0到200 Ω，额定电流0.3 A b 、阻值０到20 Ω，额定电流0.5 A
本实验应选的滑动变阻器是 （填“a ”或“b ”） ⑵正确接线后，测得数据如下表
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U （V ） ０.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40 I （mA ）
0.00
0.00
0.00
0.06
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
5.50
a ）根据以上数据，电压表是并联在M 与 之间的（填“O ”或“P ”）
b ）根据以上数据，画出该元件的伏安特性
曲线为 。 ⑶画出待测元件两端电压U MO 随MN 间电压U MN 变化的示意图为（无需数值）
07全国理综Ⅱ
64有一电流表 ，量程为 1 mA ，内阻r 1约为100 Ω。要求测量其内阻。可选用器材有：电阻器R 0，最大阻值为99999.9 Ω；滑动变阻器甲，最大阻值为10 k Ω；滑动变阻器乙，最大阻值为2 k Ω；电源E 1，电动势约为2 V ，内阻不计；电源E 2，电动势约为6 V ，内阻不计；开关2个，导线若干。
采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：①断开S 1和
S 2，将R 调到最大；②合上S 1调节R 使 满偏；③合上
S 2，调节R 1使 半偏，此时可以认为 的内阻r g ＝R 1，
试问：
①在上述可供选择的器材中，可变电阻R 1应该选择 ；为了使测量尽量精确，可变电阻R 应该选择 ；电源
E 应该选择 。
②认为内阻r g ＝R 1，此结果与r g 的真实值相比 。（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
07上海 67（5分）某同学设计了如图（a ）所示电路研究电源输出功率变化情况。电源E 电动势、内电阻恒定，R 1为滑动变阻器，R 2、R 3为定值电阻，A 、V 为理想电表。
⑴若滑动片P 由a 滑至b 时A 示数一直变小， 则R 1和R 2必须满足的关系是___________。 ⑵若R 1＝6 Ω，R 2＝12 Ω，电源内电阻r ＝6 Ω，，当滑动片P 由a 滑至b 时，电源E 的输出功率P 随外电路总电阻R 的变化关系如图（b ）所示，则R 3的阻值应该选择
U MO
U MN A
A
A
A A A A
A A R 1 R
S 2
S 1 A
A A
V E K R 1 R 2
R 3
P a b
（a ）
（b ）
6 P /W
R /Ω
A ．2 Ω
B ．4 Ω
C ．6 Ω
D ．8 Ω
07四川理综 72 ⑵甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2阻值。实验器材有：待测电源E （不计内阻），待测电阻R 1，待测电阻R 2，电压表V （量程为1.5V ，内阻很大），电阻箱R （0－99.99Ω），单刀单掷开关S 1，单刀双掷开关S 2，导线若干。
①先测电阻R 1的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭合S 1，将S 2切换到a ，调节电阻箱，读出其示数r 和对应的电压
表示数U l ，保持电阻箱示数不变， ，读出电压表的示数U 2。则电阻R 1的表达式为R 1＝_______。
②甲同学已经测得电阻R l ＝4.8 Ω，继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值。该同学的做法是：闭合S 1，将S 2切换到a ，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ，由测得的数据，绘出了如图所示的
1
1
U R
-图线，
则电源电动势E ＝_____V ，电阻R 2＝_____Ω。
③利用甲同学设计的电路和测得的电阻R l ，乙同学测电源电动势E 和电阻R 2的阻值的做法是：闭合S 1，将S 2切换到b ，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表
示数U ，由测得的数据，绘出于相应的1U －1
R + R l 图线，根据图线得到电源电动势E
和电阻R 2。这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围___________（选填“较大”、“较小”或“相同”)，所以___________同学的做法更恰当些。
（撰写人：吴建平）
专题五：滑动变阻器的作用之粗调与微调
滑动变阻器在电路中有多种不同的连接方式，但无论怎样连接，其基本作用就是：通过滑动滑片来改变连入电路部分的阻值，从而起到限制或调节电压、电流的作用。下面简要介绍一下滑动变阻器的基本结构及常见作用之粗调与微调。 一．外形及结构
滑动变阻器的实物如图1所示，在电路图中用图2表示。滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝长度来改变接入电路的电阻，不同规格的变阻器的电阻丝粗细不同，所以不同规格的滑动变阻器的阻值可以相差很大，但外形却相差不大，这将导致不同滑动变阻器的滑片滑过相同长度改变的电阻不同，从而引起相应电压或电流的改变不同。
一般滑动变阻器都有四个接线柱，如图1中的A 、B 、C 、D 四个接线柱。AB 间为滑动变阻器的总电阻，CD 间电阻为零，
AC 或AD 间电阻对应为A 端与滑片间电阻丝的电阻值（即滑片左侧电阻丝的电阻值），BC 或BD 间的电阻对应为B 端与滑片间电阻丝的电阻值（即滑片右侧电阻丝的电阻值）。使用时根据电路的要求选择恰当的接线柱将其连入电路。
R 2
R 1 R
S 2 S 1
V E
a b O
0.5
0.7
2.8
1
1/V
U
－1
1/R
Ω
－
二．滑动变阻器的粗调和微调作用
在电路中利用滑动变阻器组合起粗调和微调作用，一般是将阻值一大一小的两个滑动变阻器组合使用，下面以分别以调节电流（限流）和调节电压（分压）为例来分析滑动变阻器的作用。
在图3、图4两个电路中，滑动变阻器都有两个，一个作为粗调电阻，一个作为细调电阻。
图3中的两个滑动变阻器都是限流接法，调节时能使电路中电流改变范围较大的那个变阻器作为粗调电阻，调节时引起电路中电流变化范围较小的那个变阻器作为细调电阻。图3中若，则
为电流的粗调电阻，
为电流的细调电阻。
图4中的变阻器都为分压接法，共同起分压作用，都可以调节负载上的电压，如果两变阻器最大阻值不等，则最大阻值大的变阻器作为粗调电路，最大阻值小的变阻器作为细调电阻。如图4中，则在滑动触头移动相同距离时，的阻值变化大，负载上的电压
变化也大，故
作为负载电压的粗调电阻，
作为负载电压的细
调电阻。 练习：图中R 1、R 2是两只滑动变阻器，通过它们可以对负载电阻R 0(阻值约为500 Ω)两端的电压进行粗调和微调.已知两滑动变阻器的最大阻值分别为200 Ω和10 Ω，下列关于R 1、R 2的阻值以及在电路中的调节作用，说法正确的是( )
A.R 1＝200 Ω，R 2＝10 Ω，调节R 1起粗调作用
B.R 1＝10 Ω， R 2＝200 Ω，调节R 1起微调作用
C.R 1＝200 Ω，R 2＝10 Ω，调节R 2起粗调作用
D.R 1＝10 Ω， R 2＝200 Ω，调节R 2起微调作用
（撰写人：樊祥维）
高中物理电学实验专题 知识点回顾 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线： 二、电流表和电压表的改装： 三、测定电源电动势和内阻： 四、测定金属电阻和电阻率： 五、器材选择： 六、电路纠错： 七、示波器的使用： 八、用多用电表探索黑箱内的电学元件 九、传感器 知识点和考点 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 原理：欧姆定律IR U= 处理方法：内接和外接（都有误差） 例1、某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。图Array 为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实 验室备有下列器材：
①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（以上均填器材代号） ②为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。 ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？ 相同点： ， 不同点： 。 二、电压表和电流表 （1）电流表原理和主要参数 电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I 成正比，即θ＝kI ，故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有，表头内阻R g ：即电流表线圈的电阻；满偏电流I g ：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U ：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故U g ＝I g R g （2）半偏法测电流表内阻Rg ： 方法：合上S1，调整R 的阻值，使电转到满流表指针刻度 再合上开关S2，调整R ′的阻值（不可再改变R ），使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半，可以认为Rg = R ′。 条件: 当 R 比R ′大很多 （3）电流表改装成电压表 方法：串联一个分压电阻 R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝ g U U ，则根据分压原理，需串联的电阻值 g g g R R n R U U R )1(-== ，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。
高中物理电学实验总结 电学实验是高考考察的重要内容，几乎每年都涉及到，有时侧重： 1、电子仪器的选用共和读书 2、电路的设计 3、数据的处理和误差分析 一． 专题要点 1. 测定金属的电阻率 2. 描绘小灯泡的伏安特性曲线 3. 电表的改装 4. 测电源电动势和内阻 5. 多用表探索黑箱内的电学原件 二． 重点摘要 1. 测定金属的电阻率 实验目的： 用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；练习使用螺旋测微器。 实验原理： 根据电阻定律公式R=S l ，只要测量出金属导线的长度l 和它的直径d ，计算出导线的横截 面积S ，并用伏安法测出金属导线的电阻R ，即可计算出金属导线的电阻率。 实验器材：被测金属导线，直流电源（4V ），电流表(0-0.6A)，电压表（0-3V ），滑动变阻器（50Ω），电键，导线若干，螺旋测微器，米尺。 实验步骤： ①用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d ，计算出导线的横截面积S 。 ②按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。 ③用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l 。 ④把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的 位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S 。改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，断开电键S ，求出导线电阻R 的平均值。
⑤将测得的R 、l 、d 值，代入电阻率计算公式lI U d l RS 42 πρ= =中，计算出金属导线的电 阻率。 ⑥拆去实验线路，整理好实验器材。 注意事项： ①本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。 ②在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I 的值不宜过大（电流表用0~0.6A 量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。 2.测定电源电动势和内阻 实验目的： ⑴经历实验过程，掌握实验方法，学会根据实验合理外推进行数据处理的方法。 ⑵进行电源电动势和内阻测量误差的分析，了解测量减小误差的方法。 实验原理： 电源电动势和内阻不能直接进行测量，但电源在电路中，路端电压和电流与电动势和内阻可以通过闭合电路欧姆定律建立联系，因此，通过测量路端电压和电流，可以计算电动势和内阻。由于有电动势和内阻两个未知量，所以要改变路端电压和电流至少获得两组数据，才能利用闭合电路欧姆定律（E=U+Ir)建立两个方程，解得电动势和内阻。 实验方法： ⑴由（E=U+Ir)可知，测量器材为一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、电源、导线、开关 ⑵由（E=U+Ir)变形（E=IR+Ir)可知，测量器材为一个变阻箱、一个电流表、电源、导线、开关 ⑶由（E=U+Ir)变形（E=U+Ur/R)可知，测量器材为一个变阻箱、一个电压表、电源、导线、开关 3.练习使用多用电表 实验目的： 练习使用多用电表测电阻 实验原理：多用电表由表头、选择开关和测量线路三部分组成（如图）， 表头是一块高灵敏度磁电式电流表，其满度电流约几十到几百μA ，
高考物理电学实验 第一讲 电学实验基础知识 近几年高考物理电学实验的考查不断推陈出新,但仍然是基于两个基本的实验原理,即R ＝U/Ｉ，和E ＝Ｕ外＋U 内．从考查的形式上看,主要表现在以下三方面:一是命题由知识立意向能力立意转变,从机械记忆向分析理解与迁移应用转变;二是在试题情景设置上多与生产、生活实际相结合,更注重综合应用能力的考查；三是注重实验中科学探究能力的考查,为学生进入高校的继续学习打下基础。 高考电学实验题是“源于教材，但又高于教材”，侧重考查实验思想和方法，考查动手操作、观察记录和数据分析处理的能力和简单的实验设计能力。电学实验虽然常考常新，但万变不离其宗,”题在书外,理在其中”，不变的实验的基本原理、基础知识、基本方法和基本技能。 理论讲解 一、明确电路结构 除“测电源电动势和内阻”外,其他实验的电路结构都可以分为测量电路和控制电路两部分,如图１。 二、电流表、电压表的选取 1.顺序问题 一般情况下电源是唯一性器材，首先由电源的电动势Ｅ出发, 由E 或所测元件的额定电压来估算所测元件的最大电压U m ,以此来 确定○Ｖ表量程；再计算电流表的最大电流I m 或者由所测元件的额定电流来确定错误!表量程。 2.可获取的实验数据宽度问题 基于实验测量精确度的 ，实验可获取的数据宽度下限是电表量程的1/3，上限是电表量程和Ｕm (I ｍ）二者中的最小值。选择电表时,能获取实验数据宽度越大的电表,就是应选择的电表。 3．选择电流表、电压表时不考虑U m (Im)超过量程的问题,因为有控制电路可以控制。 三、两种控制电路的比较 2.两种控制电路的选择 （1）根据关键词选择 凡题目中要求“测量数据从0开始”、“数据变化范围大（图象、特征曲线、多测数据）”, 电路图 负载R 上电压Ｕ调节范围 负载Ｒ上电流调节范围 闭合电键前触头处位置 相同条件下电路消耗的总功率 分压接法 R R+Ｒ0 U ０≤U ≤ Ｕ0 Ｕ0 R+Ｒ0 ≤I R ≤U 0R a Ｕ0I R 限流接法 ０≤U ≤Ｕ0 0≤I R ≤U ０ R a U 0(ＩR ＋I aP ) 比较 分压路调节范围大 分压电调节范围大 保护电路 限流电能耗较小 测量电路 控制电路 图1
高中物理电学实验 高中物理电学实验是物理实验高考的重点，是高考的必考内容。电学实验共有6个，可归纳为四二三，即知道四种测量电路（描绘小灯泡的伏安特性曲线及分压电路、伏安法测电阻电路、半偏法测电表内阻和电表的校对电路、测定电源电动势和内阻电路），会画二种曲线（电阻或小灯泡的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线），掌握三类仪器（多用电表、螺旋测微器和游标卡尺、电压表电流表电阻箱等）的读数 2.在半偏法测电流表内阻实验中，串联在电路中的可变电阻R应选择最大阻值远大于电流 表内阻的滑动变阻器，在能够满足电流表满偏的条件下，电源电动势尽可能选择大的测量误 差小。选择电源电动势的方法是：滑动变阻器的最大阻值与电流表满偏电流的乘积等于或稍 大于电源电动势。半偏法测电流表内阻实验中，当闭合与电流表并联支路中的电键时，电路 中总电阻减小，电流增大，调节电阻箱的电阻值使电流表半偏，与电流表并联的电阻箱R1 中电流将大于电流表中的半偏电流，R1小于电流表内阻r g，所以测量值R1与r g的真实值相 比偏小。电表的校对电路由于需要从零刻度开始校对，所以采用分压电路。 3. 测定电源电动势和内阻实验采用电流表和电压表测出外电路的几组电流和电压值， 为了消除偶然误差，一般采用图像法处理实验数据。由闭合电路欧姆定律可知电源路端电压 U=E—Ir，电源的伏安特性曲线应该是一直线，所以将图像中数据点连线时一定要画成直线， 直线与纵轴（U轴）的交点纵坐标值等于电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源内阻。 4. 多用电表是一种可以用来测量电流、电压、电阻等的磁电式测量仪表，直流电流档、 电压档刻度是均匀的。多用电表欧姆档（欧姆表）是根据闭合电路欧姆定律制成的，由于电 流I与待测电阻R是非线性关系，且电流为零时电阻值为无限大，所以多用电表欧姆档（欧 姆表）的刻度不均匀，且电流零刻度处对应电阻值为无限大，电流满偏处对应电阻值为零。 用多用电表欧姆档（欧姆表）测量电阻时首先要选档、调零，将电阻从电路中断开然后测量。
电学实验 测定金属的电阻率 1.在“测定金属的电阻率”的实验中，所测金属丝的电阻大约为5，先用伏安法测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L，用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时，取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材： A．电压表0～3 V，内阻10 k B．电压表0～15 V，内阻50 k C．电流表0～0.6A，内阻0.05 D．电流表0～3 A，内阻0.01 E．滑动变阻器，0～10 F．滑动变阻器，0～100 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值，电压表应选_______________，电流表应选______________，滑动变阻器选_____________(填序号)。 ②实验中，某同学的实物接线如图所示，请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l：_____________________________；
错误2：_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量： （1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知，该金属丝的直径d= 。 （2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是。 A.换为×1档，重新测量 B.换为×100档，重新测量 C.换为×1档，先欧姆调零再测量 D.换为×100档，先欧姆调零再测量 （3）伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为0～20Ω，电流表0～0.6A（内阻约0.5Ω），电压表0～3V（内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电路便于调节，下列备选电路中，应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图（a）所示．闭合开关后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：
高中电学实验第一讲：电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表，即 R V=∞，R A=0用图一（甲）和图一（乙）两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表，电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢？ 若将图一（甲）所示电路称电流表外接法，（乙）所示电路为电流表内接法，则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字：“大内小外”。 2、误差分析 （1）、电流表外接法
由于电表为非理想电表，考虑电表的内阻，等效电路如图二所示，电压表的测量值 U 为ab间电压，电流表的测量值为干路电流，是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，故：R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值) 可以看出，此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用，其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R) （ 2）、电流表内接法 其等效电路如图三所示，电流表的测量值为流过待测电阻和 电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和， 故：R测 = U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用，其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R 综上所述，当采用电流表内接法时，测量值大于真实值，即" 大内"；当采用电流表外接法时，测量值小于真实值，即“小外”。 3、电路的选择 （一）比值比较法
电学实验：1.描绘小灯泡的伏安特性曲线 2.改表 3.伏安法测电阻 4.测电阻率（游标卡尺、螺旋测微器的使用） 5.测电池的阻与电动势 一. 基本电路 1. 滑动变阻器的分压、限流接法： 分压与限流的选择依据： 1） 题目中明确要求待测电阻两端的电压U ，通过待测电阻的电流I 从零开始连续可调 2） 若用限流式接法，电路中的最小电流仍大于某个串连在电路中的用电器（比如安培 表）的额定电流（或最大量程），则必须用分压式接法。 3） ·待测电阻Rx 与变阻器R 相比过大，这时，我们可以认为如果采用限流式，变阻器 电阻的改变对电路的影响十分微弱，从而起不到改变电流的作用。 ·与之相反，如果待测电阻Rx 与变阻器R 相比过小，则应采用限流式。 有些题目中采用试触的办法来判断。如果电流表变化较大（这里的变化指的事变化率），说明电压表分压作用明显，说明待测电阻阻值和电压表接近，说明是大电阻。反之，如果电压表变化明显，说明电流表分流作用明显，说明待测电阻是小电阻。 2. 电流表的接与外接 原因：大电阻接，测安培表（电阻小）的分压效果不明显，小电阻用外接，则电压表（阻值很大）的分流效果不明显 ·当待测电阻R x
二.实验器材的选择 标准：安全（这里所指的应该是用电器的最值，而不是电源与元件的）、达到要求 顺序：电源----电压表----电流表----变阻器 ·电源：不超过最大即可 ·电表：如果示数不超过量程的1/3，则选用较小的 ·滑动变阻器：安全、确定围是否足够，参考电路（分压与限流对其要求不同） 分压式： 如图1所示，在滑动变阻器分压式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像，图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图中可以看出当滑动变阻器与待测电阻的比值越大时，滑动变阻器先移动较长距离时待测电阻电压变化较小，而后移动很小距离时待测电阻电压却急剧上升，这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的；而当滑动变阻器与待测电阻的比值越小，待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性关系。 因此，分压式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值较小的（小于待测电阻）。 2、限流式接法中应选择阻值与待测电路电阻接近的滑动变阻器 如图2所示，在滑动变阻器限流式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像，图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图2中可以看出：滑动变阻器与待测电阻比值越小，待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性变化，但电压变化幅度却很小，不便于取多组有明显差别的数据多次测量；而当滑动变阻器与待测电阻比值越大时，虽然待测电阻上的电压变化幅度很大，但滑动变阻器先移动较长距离电压变化幅度较小，而后移动很小距离电压却急剧上升，这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的；而当滑动变阻器与待测电阻阻值相接近时，待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化接近线性关系，且待测电阻上的电压变化幅度较大。 因此，限流式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值与待测电阻相接近的。
电学实验(经典) 实验设计的基本思路 （一）电学实验中所用到的基本知识 电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为： Ir U E I U R +== ,。 可见，对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。 1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。 （1）正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 （2）安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 （3）方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 （4）精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择： （1）选择电表：首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。 （2）选择滑动变阻器：注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。 （3）应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择。总之，最优选择的原则是：方法误差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值，以提高测试的准确度。
电学专题 一、伏安法测电阻 伏安法定义：用电压表和电流表分别测岀电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算岀这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。 ※知识点一：伏安法测定值电阻Rx的阻值 1、实验目的用电流、电压表测定值电阻的阻值。 2、实验原理：R=U/I 3、 需要测量的物理量定值电阻R两端的电压通过它的电流 4、实验电路 5、实验器材：电源、开关、导线若干、电流表、电压表、电阻、滑动变阻器 （滑动变阻器的作用是：改变被测电阻两端的电压，同时又保护电路） 6、步骤： ①：按电路图连接电路（断开开关，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处）。 ②：检查电路无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表的指针指到合适的位置读岀电压表、电流表的示数，计算岀测得的电阻值并将测量数值填入表格中。 ③：调节滑动变阻器，另测几组电流和电压，计算岀测得的电阻值并将测量数值填入表格中。 ④：求出电阻的平均值。 ⑤：断开开关，整理器材。 7、将实验数据记录在下表 实验次数电压U/V电流I/A电阻R Q电阻兔的平均值1 2 3 ※知识点二：伏安法测小灯泡电阻 1、实验目的用电流、电压表测小灯泡L的电阻 2、实验原理：R=U/I 3、需要测量的物理量小灯泡两端的电压和通过它的电流 4、电路图： 实物电路
实物电蹲 5、实验器材：电源、开关、导线若干、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器 （滑动变阻器的作用是：改变被测电阻两端的电压，同时又保护电路） 6、步骤： ①：按电路图连接电路（断开开关，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处）。 ②：检查电路无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表的指针指到合适的位置读岀电压表、 电流表的示数，将测量数值填入表格中。 ③调节滑动变阻器，另测几组电流和电压的数值并将测量数值填入表格中。 ④：计算岀每次测量得的电阻值并填入表格中。 ⑤断开开关，整理器材。 7、记录表格： ?实验中注意事顼： （1）连接实物时，连线不能交叉，开关应断开;滑动变阻器滑片置于阻值最大处，目的是防止短路引起电流过大保护电路。（2）测定值电阻Rx的阻值时，三次电压、电流值，算出三次Rx的阻值，目的是为了求平均值减少误差。（3）测小灯泡L 电阻时要测岀三次电压、电流值，算岀三次小灯泡的阻值，但不能求平均值，因为小灯泡的亮度电流、电压变化时、温度是变化，从而使电阻变化。测量三次的目的是为了观察当电流、电 压变化时，小灯泡的电阻随温度变化情况。 二、串并联电路的电压、电流、电阻的规律 1、串联电路中电压分配特点：在串联电路中，导体两端的电压跟导体的电阻成正比，即 u t K L 。在串联电路中，根据欧姆定律l=U/R的变形公式U=IR可得：电阻R1两端的电压 = . = U1=IR1，电阻R2两端的电压U2=IR2所以，即，该式表明串联电路的电压分 配特点。 2、串联电路中总电阻和各部分电阻的关系：设串联电路的分电阻阻值分别为R1、R2,串联后的总电阻为R,通过这个电路的电流都是I,根据欧姆定律，可得U=IR,U1=IR1,U2=IR2 ;由于U=U1+U2,因此IR=IR1+IR2,由此得出R=R1+R2。
高中物理电学实验专题 实验专题一：伏安法测电阻一. 伏安法测电阻基本原理 伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律R U I ，只要测出元件两端电压和通过的电流， 即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。 二．认识电流表和电压表： 1.理想表：理想电流表内阻=0, 理想电压表内阻 =∞,用理想电表测量电路，对电路不产生影响。 2.实际表：实际电流表内阻很小，但不为零；实际电压表内阻很大，但不会是无穷大。因此，电流表和电压表对测量电路造成影响，产生误差。为了减小误差，必须考虑电流表和电压表的接法。 三．电流表的两种接法 （一）电流表外接法 1、电路如图所示 电压表示数＝ R 电流表示数＝＋＞ 测量值 ,小于R的真实值 只有当R＜＜时，才有≈R,因此外接法适合测小电阻 2、“小外”的含义： 在实际应用中，如果推导整个过程很费时，若形象地用“小外”来描述电流表外接法的特点，学生记忆起来很方便。“小外”含义：小电阻用外接法。 （二）电流表内接法 1.电路图如图所示 电压表示数＝＋ 电流表示数＝ R 测量值 ,大于R的真实值 只有当R＞＞时，才有≈R,因此外接法适合测大电阻 2、“大内”的含义： 在实际应用中，如果推导整个过程很费时，若形象地用“大内”来描述电流表外接法的特点，学生记忆起来很方便。“大内”含义：大电阻用内接法。 四．电流表内、外接法的选择 为了达到减小误差的目的，小电阻用电流表外接法，大电阻用电流表内接法。但电阻阻值为多大算是大电阻？电阻阻值大小依什么电阻为标准？下面我们一起探讨： （一）定量判定法：当被测电阻R的大约值和R A、R V已知时，可用比较和大小来确定
1. 若＞，则说明R 远大于，选用电流表内接法。 2. 若＞，则说明R 远小于, 选用电流表外接法。 3. 若＝ ，选用两种接法都可以。 （二）试触法： 在利用伏安法测电阻的实验中，若不知道被测电阻的大约值， 可借助试触法确定内、外接法.具体做法是:如图所示组成电路， 其中电流表事先已经接好，拿电压表的一个接线柱去分别试触M 、 N 两点，观察先后两次试触时两电表的示数变化情况，如果电流表的示数变化比电压表示数变化明显(即U U I I ?>?)，说明接M 点时电压表分流作用引起的误差大于接N 点时电流表分压作用引起的误差，这时应采用内接法(即电压表接N 点)；如果电压表的示数变化比电流表示数变化明显(即 U U I I ?
电学实验图象问题归纳 物理图象是物理知识重要的组成部分，利用图象提取物理信息解决物理问题是近几年高高考考查的热点问题。对于图象获取信息主要有这样几方面：一看轴二看点三看斜率四看线五看截距六看面（积）。在电学实验中对图象的考查尤为突出。 一.I U 图象 此类图象主要看斜率和图线交点的物理意义 例1．某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系．可用的器材如下：电源（电动势3V ，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干． （1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U -I 图象如图a 所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而 （填“增大”、“减小”或“不变”）． （2）根据图a ，在图b 中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）。 （3）若某次连接时，把AB 间的导线误接在AC 之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是 W 。（电压表和电流表均为理想电表） 答案：（1）增大……2分 （2）如图……3分（3）0.32W （0.30~0.34都对）…… U 图a A B C － + 图b U 图a A B C － +
二.I I -图象 此类图象多为I U -图象的变式,需认清斜率和截距的含义 例2.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）。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 （0～0.6 A ～3A ，内阻未知） C ．滑动变阻器R 0（0～100Ω，1A ） D ．定值电阻R （阻值990Ω） E ．开关与导线若干 （1）该同学根据 现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在乙图上完成实物连线． （2）丙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I 1-I 2图线（I 1为电流表G 的示数，I 2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。 答案：图略，10.02 , 1.02 三. R U 1 1-图象 根据闭合电路欧姆定律导出斜率和截距的含义 例3.某同学利用DIS ，定值电阻0R 、电阻箱1R 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1/1/U R -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.
电学实验(经典) 实验设计的基本思路 在近年的电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为：Ir U E I U R +== ,。由此可见，对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法，做到以不变应万变。 1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，有一定的灵活性，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。 ⑴正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 ⑶方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 ⑷精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择： ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。 ⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器，注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。 ⑶应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择。总之，最优选择的原则是：方法误差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值，以提高测试的准确度。
物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材，试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷，R X 两端电压能从0开始变化，要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1：量程1mA 内阻约50Ω； 电流表A 2：量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3：量程100A μ 内阻约500Ω；电压表V 1：量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻：R 0=9990Ω； 电流表G ：I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1： 阻值约50Ω；额定电流为1A 滑动变阻器R 2： 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组：E=3V ；内阻小但不可忽略； 开关，导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值（900～1000Ω）： 电源E ，具有一定内阻，电动势约为9.0V ； 电压表V 1，量程为1.5V ，内阻r 1＝750Ω； 电压表V 2，量程为5V ，内阻r 2＝2500Ω； 滑线变阻器R ，最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干。 （1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ，试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。 （2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 （3）若电压表V 1的读数用U 1表示，电压表V 2的读数用U 2表示，则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x ＝_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，器材代号 规格 电流表（A 1） 量程100mA ，内阻r 1待测（约40Ω） 电流表（A 2） 量程500uA ，内阻r 2＝750Ω 电压表（V ） 量程10V ，内阻r 3=10k Ω 电阻（R 1） 阻值约100Ω，作保护电阻用 滑动变阻器（R 2） 总阻值约50Ω 电池（E ） 电动势1.5V ，内阻很小 开关（K ） 导线若干 （2）若选测量数据中的一组来计算r 1，则所用的表达式r 1＝________________，式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下： 电池E ，电动势约10V ，内阻约1Ω 电流表A 1，量程300mA ，内阻r 1约为5Ω 电流表A 2，量程10A ，内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3，量程250mA ，内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1，最大阻值100Ω，开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 （1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测定其电阻？ （2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，简要写出按电路图的主要连接方法． A A ′ R 1 R 0
欢迎阅读 电学实验重要知识点归纳 学好物理要记住：最基本的知识、方法才是最重要的。 秘诀：“想” 1.关于实验要注意： 描图要时分析点的走势，确定直线或曲线；用直线或圆滑曲线连线，点不一定都在线上； 反比关系常画成一个量与另一个量倒数成正比 用多次测量求平均值的方法能减小偶然误差 2.测量仪器的读数方法 需要估读的仪器：在常用的测量仪器中，刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读。 根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法，一般： 最小分度是2的，（包括0.2、0.02等），采用1/2估读，如安培表0～0.6A 档； 最小分度是5的，（包括0.5、0.05等），采用1/5估读，如安培表0～15V 档； 最小分度是1的，（包括0.1、0.01等），采用1/10估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表0～3A 档、电压表0～3V 档等 不需要估读的测量仪器：游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读；欧姆表刻度不均匀，可以不估读或按半刻度估读。 3.游标卡尺的读数量游标卡尺的读数方法是：以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L 1，再看游标尺上哪条刻度线与主尺上某刻度线对齐，由游标上读出毫米以下的小数L 2，则总的读数为：L 1+ L 2。 螺旋测微器的读数:螺旋测微器的读数方法是：______________________________________ 试读出下列螺旋测微器的读数（工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测微目镜手轮的读数相同） 〖解析〗从左到右测微目镜手轮的读书分别为：0.861mm ；3.471mm ；7.320mm ；11.472mm 按照有效数字规则读出下列电表的测量值。 ⑴ ⑵ 接0~3V 量程时读数为________V 。 接0~3A 量程时读数为_______A 。 接0~15V 量程时读数为_______V 。 接0~0.6A 量程时读数为______A 。 〖解析〗⑴2.17；10.8；⑵0.80；0.16 4微安表改装成各种表：关健在于原理 首先要知：微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。 (1)改为V 表：串联电阻分压原理 g g g g g g 1)R -(n R )u u -u (R R u -u R u ==?= (n 为量程的扩大倍数) (2)改为A 表：并联电阻分流原理 g g g g g g g R 1 -n 1 R I -I I R )R I -I (R I = = ?= (n 为量程的扩大倍数) 5．电学实验仪器的选择： ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。 0 1 2 3 0 5 10 15 V 0 0.2 0.4 0.6 0 1 2 3 A
电学实验经典模型总结 实验设计的基本思路 （一）电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为：Ir U E I U R +== ,。由此可见，对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法，做到以不变应万变。 1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，有一定的灵活性，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。 ⑴正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 ⑶方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 ⑷精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择： ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。 ⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器，注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。 ⑶应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择。总之，最优选择的原则是：方法误差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值，以提高测试的准确度。 明确目的 →选择方案 → 选定器材 → 拟定步骤 数据处理 → →误差分析
八、电学实验题集粹（33个） 1．给你一只内阻不计的恒压电源，但电压未知，一只已知电阻Ｒ，一只未知电阻Ｒｘ，一只内阻不计的电流表但量程符合要求，以及开关、导线等，用来测Ｒｘ接在该恒压电源上时的消耗功率Ｐｘ，画出测量线路图并写出简要测量步骤，以及Ｐｘ的表达式． 2．如图3－94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路．（1）电压表Ｖ的（填“正”或“负”）接线柱应接在电源正极Ａ上，电压表Ｖ′的（填“正”或“负”）接线柱应接在探针Ｄ上．（2）当滑片Ｐ向右移动时，Ｖ′的示数将（填“变大”、“变小”或“不变”）． 图3－94 图3－95 3．有一只电压表，量程已知，内阻为ＲＶ，另有一电池（电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略）．请用这只电压表和电池，再用一个开关和一些连接导线，设计测量某一高值电阻Ｒｘ的实验方法．（已知Ｒｘ的阻值和ＲＶ相差不大） （1）在如图3－95线框内画出实验电路． （2）简要写出测量步骤和需记录的数据，导出高值电阻Ｒｘ的计算式． 4．在“测定金属的电阻率”的实验中，用电压表测得金属丝两端的电压Ｕ，用电流表测得通过金属丝中的电流I，用螺旋测微器测得金属的直径ｄ，测得数据如图3－96（1）、（2）、（3）所示．请从图中读出Ｕ＝Ｖ，Ｉ＝Ａ，ｄ＝ｍｍ． 图3－96 5．如图3－97所示，是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管，管长Ｌ约40ｃｍ，直径Ｄ约8ｃｍ．已知镀膜材料的电阻率为ρ，管的两端有导电箍Ｍ、Ｎ，现有实验器材：米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根，请你设计一个测定电阻膜膜层厚度ｄ的实验，实验中应该测定的物理量是，计算镀膜膜层厚度的公式是． 图3－97 6．用万用表的欧姆挡测电阻时，下列说法中正确的是．（填字母代号） Ａ．万用电表的指针达满偏时，被测电阻值最大 Ｂ．万用电表的指针指示零时，说明通过被测电阻的电流最大
电学实验重要知识点归纳 学好物理要记住：最基本的知识、方法才是最重要的。秘诀：“想” 1.关于实验要注意： 描图要时分析点的走势，确定直线或曲线；用直线或圆滑曲线连线，点不一定都在线上；反比关系常画成一个量与另一个量倒数成正比 用多次测量求平均值的方法能减小偶然误差 2.测量仪器的读数方法 需要估读的仪器：在常用的测量仪器中，刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读。 根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法，一般： 最小分度是2的，（包括0.2、0.02等），采用1/2估读，如安培表0～0.6A档； 最小分度是5的，（包括0.5、0.05等），采用1/5估读，如安培表0～15V档； 最小分度是1的，（包括0.1、0.01等），采用1/10估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表0～3A档、电压表0～3V档等 不需要估读的测量仪器：游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读；欧姆表刻度不均匀，可以不估读或按半刻度估读。 3.游标卡尺的读数量游标卡尺的读数方法是：以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L1，再看游标尺上哪条刻度线与主尺上某刻度线对齐，由游标上读出毫米以下的小数L2，则总的读数为：L1+ L2。 螺旋测微器的读数:螺旋测微器的读数方法是：______________________________________试读出下列螺旋测微器的读数（工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测微目镜手轮的读数相同） 〖解析〗从左到右测微目镜手轮的读书分别为：0.861mm；3.471mm；7.320mm；11.472mm 按照有效数字规则读出下列电表的测量值。 ⑴⑵ 接0~3V量程时读数为________V。接0~3A量程时读数为_______A。 接0~15V量程时读数为_______V。接0~0.6A量程时读数为______A。 〖解析〗⑴2.17；10.8；⑵0.80；0.16 4微安表改装成各种表：关健在于原理 首先要知：微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。 (1)改为V表：串联电阻分压原理 g g g g g g1)R - (n R) u u-u ( R R u-u R u = = ? = (n为量程的扩大倍数) (2)改为A表：并联电阻分流原理 1 2 3 5 10 15 V 0.2 0.4 0.6 1 2 3 A
电学实验专题 1、(2010济宁)某同学测小灯泡电阻的电路如图所示，其中电源电压为4.5V 。 他按电路图正确连接好实验电路，并检查各元件完好。然后闭合开关S ， 发现灯泡很亮，且电压表的读数为4.5V 。造成该现象的原 因为是__________________。 2、(2010泰州) 图（甲）是“探究通过导体的电流与 电压、 电阻的关系”的电路图，其中R 是定值电阻。 （2）当探究电流与电压的关系时，通过调节变阻器滑片P 的位置来改变 ___________ 两端的电压．三次改变滑片位置，测得三组电压和电流值(见右表)，发现每次电压与电流的比值是________________的 (选填“相同”或“不同”)，固此可得出电流与电压关系的初步结论： 当电阻一定时，________________。 （3）要探究电流与电阻的关系，仅凭图所示器材是不够的． 你认为(除导线外)还应增加的器材是____________________． 4.（2010梅州）小周同学在做探究“电流与电阻的关系” 实验时，他设计连接了如图所示的实物连接图。 （1）请你依题中的实物连接图画出相应的电路图。 （2）实验中，小周同学先将5Ω的电阻R 接入电路，电路连 接完全正确，将滑动变阻器阻值调至最大处，闭合开关S 就直 接读出了电流表的示数，并把数据记录在表格中。然后再分别 用10Ω和20Ω的电阻替换5Ω电阻，重复上述操作。他在实验 操作过程中的错误是没有保持电阻R 的____不变。 （3）小周同学发现错误后重新进行实验， 得到的数据如下表所示。 根据表中的实验数 据得出的结论是：_________ （4）小周同学发现有一个小灯泡，于是用这个小灯泡替换20Ω的电阻后，继续进行实验。电表测得示数如图12所示，可知小灯泡的阻值是_______Ω。 5.（2010鸡西）在探究了电阻上的电流跟两端电压的关系后， 同学们又提出了电流与电阻有什么关系这一问题。请你和他们一起解决下列问题： （1）用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。 （2）在导线连接完成后，闭合开关前还应 。 （3）闭合开关后，移动滑片时发现电流表没有示数，电压表有明显 的示数。则发生故障的原因可能是___________ 。 （4）排除故障后，同学们继续进行实验。一位同学在读取完电流表 示数后，直接拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻。 他认为这样操作简捷高效。那么， ①电压表示数会怎样变化：______________ 。 ②请你指出他在操作中的错误：_____________________。 （5）分析表中实验数据，请你总结出电流与电阻的关系： ___________ 。 6.（2010黄冈）如图是小伟研究“2.5V 1W ”的小灯泡灯丝电阻的实物 连线图： 实验序号 1 2 3 电压／v 2.0 2.4 2.8 电流／A 0.40 0.480.56物理量 实验次数 电阻R （Ω） 电流I （A ） 1 5 0.48 2 10 0.24 3 20 0.12 图12 图 R S — 0.6 — 3 A C D B