电学实验精讲 - 有答案

实验七测定金属的电阻率

一、螺旋测微器

1．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm.即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．2．读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出．

测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)．温馨提示

★螺旋测微器需要估读

图2

最后一位数字为估计数字，读数和记数时估计位为有效数字的最后一位．

例如如图2所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.

二、游标卡尺

1．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．

不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其读数见下表：

2.读数：若用

的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm.★游标卡尺不需要估读

三、常用电表的读数

对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．

(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．

(2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.

(3) 对于0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.

四、伏安法测电阻

1．电流表、电压表测电阻两种方法的比较

电流表分压U＝U＋U电压表分流I＝I＋I

(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表的内阻进行比较，若R x较小，宜采用电流表外接法；若R x较大，宜采用电流表内接法．

(2)临界值计算法：

R V R x>R x

R A时，用电流表外接法．

R x

R A>

R V

R x时，用电流表内接法．

图4

(3)实验试探法：按图4接好电路，让电压表接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而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．

五、测定金属的电阻率

实验原理：根据电阻率定律公式知道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丝的电阻R，即可计算出金属导线的电阻率。

注意事项

1．先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量．

2．电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．

3．电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率变大．

误差分析: 1.若为内接法，电流表分压。2.若为外接法，电压表分流。3.长度和直径的测量。

热点一测量仪器、仪表的读数

【典例1】(1)如图5所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从左至右分别为9 mm长10等分、19 mm 长20等分，它们的读数依次为________mm，________mm.

(2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图6所示，则a、b金属丝的直径分别为________mm，________ mm.

图5

图6图7图8

(3)①图7甲用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，表针的示数是________A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A.

②图7乙使用较小量程时，每小格表示________V，图中指针的示数为________V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________ V，图中表针指示的是________V.

(4)旋钮式电阻箱如图8所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为________Ω.今欲将接入电路的电阻改为208 7 Ω，最简单的操作方法是________．若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为________．

解析(1)最上面图读数：整毫米是17，不足1毫米数是7×0.1 mm＝0.7 mm，最后结果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm.题中右图读数：整毫米是23，不足1毫米数是17×0.05 mm＝0.85 mm，最后结果是23 mm＋0.85 mm＝23.85 mm.

(2)对图a：固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：

2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.对图b：b金属丝的直径为4.8×0.01 mm＝0.048 mm.

(3)①使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，指针的示数为0.44 A；当换用3 A量程时，每一小格为0.1 A，指针示数为2.20 A.②电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，指针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格为0.5 V，指针示数为8.5 V.

(4)电阻为1 987 Ω.最简单的操作方法是将“×1 k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0.每个电阻

箱的最大阻值是999 9 Ω，用这样两个电阻箱串联可得到的最大电阻2×9 999 Ω＝19 998 Ω.故两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为0～19 998 Ω.

答案(1)17.7；23.85(2)2.1500.048(3)①0.020.440.1 2.20②0.1 1.700.58.5(4)1 987将“×1 k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到00～19 998 Ω

反思总结游标卡尺的读数应注意以下几点：

(1)看清精确度

图9图10 例如(如图9所示) 易错读成11＋4×0.1 mm＝11.40 mm正确的应为11.4 mm，游标卡尺不需估读，后面不能随意加零，也不能随意去零．

例如(如图10所示) 易错读成10＋12×0.05 mm＝10.6 mm，正确的应为10.60 mm.

(2)区分零刻度与标尺最前端

例如(如图11所示)

图11

易错读成13＋10×0.05 mm＝13.50 mm正确读数为14＋10×0.05 mm＝14.50 mm

【跟踪短训】1．完成下列读数

(1)电流表量程一般有两种——0～0.6 A,0～3 A；电压表量程一般有两种——0～3 V,0～15 V．如图12所示：

图12

①接0～3 V量程时读数为________ V.②接0～15 V量程时读数为________ V.

③接0～3 A量程时读数为________ A.④接0～0.6 A量程时读数为________ A.

(2)

a．________ mm b．________ mm c．________ mmd．________ mm e．________mm.

答案(1)①1.88②9.4③0.82④0.16(2)a.0.484b．0.532c．4.078d．5.666e．11.14

热点二器材的选择、实验操作及误差分析

1．仪器选择的基本思路

(1)优先考虑安全因素：各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电流(或电压)不能超过其允许的最大电流(或电压)

(2)考虑读数误差因素：一般要求各电表的实际读数不小于其量程的1

3，以减小读数误差．

(3)仪器选择的一般步骤：

①首先选择唯一性的器材；②粗画电路图(暂不接电流表和电压表)；

③估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度的偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材．

2．控制电路的选择

(1)滑动变阻器两种接法的对比

RE

(2)

在下列情况下应选用分压式接法：

①待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的最大阻值．

②题中要求待测电阻上电压变化范围大，且要求从零开始连续调节．

③若选用限流式接法，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流．

【典例2】(2013·北京卷，21)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻R x的阻值．

(1)现有电源(4 V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表：

A．电流表(0～3 A，内阻约0.025 Ω)B．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)

C．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)D．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)

为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用图13中的________(选填“甲”或“乙”)．

图13图14

(2)图14是测量R x 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图14中实物间的连线．

(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P 的位置，并记录对应的电流表示数I 、电压表示数U .某次电表示数如图15所示，可得该电阻的测量值R x ＝U

I ＝________Ω(保留两位有效数字)．

图15

(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；

若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________．(选填选项前的字母) A ．电流表测量值小于流经R x 的电流值B ．电流表测量值大于流经R x 的电流值 C ．电压表测量值小于R x 两端的电压值D ．电压表测量值大于R x 两端的电压值

(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P 从一端滑向另一端，随滑片P 移动距离x 的增加，被测电阻R x 两端的电压U 也随之增加，下列反映U －x 关系的示意图中正确的是________．

图16

解析 (1)为了减小误差，应使电流表读数为量程的12～2

3，因电源电动势为4 V ，故电压表应选C.因此通过被测电阻R x 的最大电流I m ＝35 A ＝0.6 A ，故电流表应选B ，本题测的是一个小电阻，即R V R ＞R

R A

，

所以应采用电流表外接法，故采用图甲． (2)电路连接如图所示

(3)由题图中可读出电流表的读数为0.50 A ，电压表的读数为2.6 V ，故R x ＝U

I ＝5.2 Ω.

(4)甲图中引起误差的原因主要是电压表的分流作用，即电流表的测量值大于流经R x 的电流值，选项B 正确．乙图中引起误差的原因主要是电流表的分压作用，即电压表的测量值大于R x 两端的电压值，选项D 正确．

(5)因闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，设滑动变阻器的总阻值为R ，两端总长度为L 则接入电路的阻值为R ′＝R

L (L －x )，故被测电阻两端的电压U ＝

R x E

R x ＋R

L (L －x )

，故选项A 正确．

答案(1)B C甲(2)如解析图所示(3)5.2(4)BD(5)A

【跟踪短训】2．有一待测的电阻器R x，其阻值在40～50 Ω之间，实验室准备用来测量该电阻器阻值的实验器材有：

电压表V(量程0～10 V，内阻约20 kΩ)；电流表A1(量程0～300 mA，内阻约20 Ω)；

电流表A2(量程0～800 mA，内阻约4 Ω)；滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω，额定电流为2 A)；

滑动变阻器R2(最大阻值为250 Ω，额定电流为0.1 A)；直流电源E(电动势为9 V，内阻约为0.5 Ω)；开关及若干导线．

实验要求电表读数从零开始变化，并能多测出几组电流、电压值，以便画出U－I图线．

(1)电流表应选用________(填写器材代号)．(2)滑动变阻器应选用________(填写器材代号)．

(3)请在如图17甲所示的方框内画出实验电路图，并将图乙中的器材连接成符合要求的电路．

乙甲图17

解析(1)加在待测电阻器上的电压最大值约等于电源的电动势，即为9 V，而待测电阻器R x的阻值在40～50 Ω之间，此时通过待测电阻器的最大电流约为225 mA，故电流表应选用A1.

(2)实验要求电表读数从零开始变化，所以滑动变阻器应采用分压式接法，为了调节方便，滑动变阻器选用最大阻值较小的，即R1.

(3)由于待测电阻器阻值较小，所以电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压式接法，设计的电路图如解析图甲所示，实物连接图如图乙所示．

答案(1)A1(2)R1(3)实验电路图如解析图甲所示；实物连接图如解析图乙所示．

3．某同学对有故障的电热毯进行探究．图18是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接．图19为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表．

①请在下面虚线框内画出与图19对应的电路图．

②断开K1，用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U-I曲线如图20所示，已知电热线材料的电阻率为2.8×10－7Ω·m，电热线的直径为0.200 mm.可求得此电热线的电阻为____ kΩ，总长度为________ m．(结果均保留两位有效数字)

图20

③为了进一步检查故障，该同学闭合开关K 1和K 2，用表笔A 和B 分别对图18中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示．由此测试结果可判断出电路有断路，位置在________之间(在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项).

解析

②U －I 图象可得电热线的电阻为R ＝U I ＝ 2.54.3×10

－3 Ω

≈5.8×102

Ω＝0.58 kΩ，

由电阻定律得R ＝ρL S ＝ρL

π? ??

??d 22，所以L ＝π? ????d 22R ρ，代入已知数据得L ≈65 m. ③根据测试结果判断出断路位置在1′和2′之间．

答案 ①电路图见解析图 ②0.58(0.57到0.59之间均可) 65(64到66均可) ③1′和2′

4.某课题组通过实验测量河水的电阻率．现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个可移动圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计)、直尺、待测的水样品．电路器材如表一，他们用伏安法多次测量的数据如表二(为实验处理方便，实验时每次都把电流表示数调到相同)；实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图21甲所示．

图21

(1)玻璃管内径d 的测量值为________cm.

(2)根据表一器材和表二数据确定测量电路中电流表应该________(填“内接”或“外接”)，电路的连接方式应该采用________(填“分压电路”或“限流电路”)．

(3)用水柱长度L 与计算出的水柱电阻R 在图乙中描点，画出R －L 图象(要求标出坐标轴的物理量、

单位和对应的数值)．

(4)计算出所测水的电阻率为________Ω·m.

解析(1)由游标卡尺直接读数得玻璃管内径为2.26 cm.

(2)电流表内阻R A与电压表内阻R V的乘积远小于待测电阻的平方R2，故电流表采用内接法，待测电阻较大，滑动变阻器阻值较小，为操作方便，应该采用分压电路．

(3)由题表二中数据可以计算出不同长度水柱的电阻，R1＝2

100×10－6

Ω＝20 kΩ、R2＝40 kΩ、R3＝60 kΩ、R4＝80 kΩ、R5＝100 kΩ，在坐标系中描点得到R－L图线如图所示．

(4)取L＝30 cm时，R3＝60 kΩ，d＝2.26 cm，由电阻定律R＝ρL

S得ρ＝

RS

L＝

πRd2

4L，代入数据解得ρ＝

80.2 Ω·m

答案(1)2.26(2)内接分压电路(3)如解析图所示(4)80.2

3．实验题组一练习题

1．(2013·安徽卷，21Ⅱ)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图22所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为________mm.

图22

(2)为了精确测量合金丝的电阻R x，设计出如图23甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接．

图23

解析(1)按照螺旋测微器的读数原则，校零时的读数为0.007 mm，合金丝的直径为0.645 mm－0.007 mm＝0.638 mm(在0.636 mm～0.640 mm都算正确)．

(2)连线如图所示．

答案(1)0.0070.638(在0.636 mm～0.640 mm都算正确)(2)见解析图

2．某学习小组用伏安法测量一未知电阻R x的阻值，给定器材及规格为：

电流表A(量程为0～5 mA，内阻约为10 Ω)；电压表V(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)；

最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器；电源E(电动势约为3 V)；开关S、导线若干．

(1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图24甲所示的电路试测，读得电压表示数大约为2.5 V，电流表示数大约为5 mA，则未知电阻R x的阻值大约为________ Ω.

(2)经分析，该电路测量误差较大，需改进．请直接在图甲上改画：①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线．

(3)对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U－I图象，得R x＝________ Ω.(结果保留三位有效数字)

图24

解析(1)根据图甲测量数据及欧姆定律可得：R x＝U

I＝

2.5

5×10－3

Ω＝500 Ω.

(2)待测电阻R x约为500 Ω，而电压表的内阻约为3 kΩ，是待测电阻的6倍左右，电流表的内阻约为10 Ω，待测电阻是电流表内阻的50倍左右，显然用电流表外接法电压表的分流比较大，应该改用电流表内接法．

(3)待测电阻R x的大小就等于图乙中图线的斜率，即R x＝ΔU

ΔI＝

2.3－1.8

(4－3)×10－3

Ω＝500 Ω.

答案(1)500(2)如下图所示(3)500

3．科学实验是人们认识自然的重要手段．电学实验中经常需要测量某负载的电阻．

(1)测电阻的方法有多种，现在有一只标有“220 V,100 W”的灯泡，它正常工作时的电阻为________ Ω.若用多用电表的欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻应________灯泡正常工作时的电阻(填“大于”、“等于”或“小于”)．这是因为____________________________．

(2)请你用下列器材设计一个实验，测定灯泡正常工作时的电阻．

A．220 V交流电源B．单刀双掷开关一个C．电阻箱一个(0～999 Ω，额定电流1 A)

D．交流电流表一个(0～0.6 A)E．导线若干

请画出电路原理图．

解析(1)根据灯泡的铭牌“220 V,100 W”得灯泡电阻R＝U2

P＝

2202

100Ω＝484 Ω，因为灯泡电阻随温度变

化而变化，温度越高，电阻越大，所以用多用电表在常温下测量电阻，测出的灯泡电阻一定比灯泡正常工作时的电阻小．

(2)当灯泡正常发光时，其额定电流为I＝P

U＝

100

220A＝

5

11A，首先让灯泡与电流表串联，灯泡正常发

光后，记下电流表指针的位置；然后让电阻箱与电流表串联，调节电阻箱的阻值，直到电流表的读数与上次标记的位置相同，此时电阻箱所显示的阻值就是灯泡正常工作时的阻值，电路原理图如图所示．答案(1)484小于灯泡电阻随温度变化而变化，温度越高电阻越大(2)电路原理图见解析

4．为了测量一只量程为0～3 V、内阻值为数千欧的电压表的内阻，可采用一只电流表与它串联后接

入电路．

(1)本实验测量电压表内阻依据的公式是________．

(2)若提供的实验器材有：

A ．待测电压表；

B ．电流表A 1(0～0.6 A ，内阻约0.2 Ω)；

C ．电流表A 2(0～100 mA ，内阻约2 Ω)；

D ．电流表A 3(0～10 mA ，内阻约50 Ω)；

E ．滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流0.5 A)；

F ．直流电源(输出电压6 V)；

G ．开关、导线．

为减小读数误差，多次测量取平均值．为顺利完成实验，应选用的实验器材为________(填英文序号)． (3)画出实验电路图

解析 测量电压表内阻依据的实验原理是部分电路欧姆定律，可得R V ＝U I ；根据电压表的量程和大约阻值，可估算最大电流值，故选电流表A 3，滑动变阻器的总阻值远小于电压表内阻，故应采用分压式接法．

答案 (1)R V ＝U

I

(2)A 、D 、E 、F 、G (3)如下图所示

5．实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G 1内阻r 1的电路如图25所示．供选择的仪器如下：

图25

③ 待测电流表G 1(0～5 mA ，内阻约300 Ω)；②电流表G 2(0～10 mA ，内阻约100 Ω)； ② 定值电阻R 1(300 Ω)；④定值电阻R 2(10 Ω)；

④ 滑动变阻器R 3(0～1 000 Ω)；⑥滑动变阻器R 4(0～20 Ω)； ⑦干电池(1.5 V)；⑧电键S 及导线若干．

(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(填写序号) (2)将实物图连接完整．

图26

(3)补全实验步骤：①连接好实验电路，将滑动触头移至最________端(填“左”或“右”)； ②闭合电键S ，移动滑动触头至某一位置，记录G 1、G 2的读数I 1、I 2； ③多次移动滑动触头，记录相应的G 1、G 2读数I 1、I 2； ④以I 2为纵坐标，I 1为横坐标，作出相应图线，如图26所示．

(4)根据I 2－I 1图线的斜率k 及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式：________________. 解析 根据实验原理，待测电阻r 1＝I 2－I 1

I 1

R ，因为两电流表的量程之差与待测电流表的量程相当，所

以与G 1并联的定值电阻的阻值与r 1差不多，约为300 Ω，故定值电阻选R 1；滑动变阻器用的是分压

式接法，应选用阻值较小的变阻器，选R 4.由r 1＝I 2－I 1I 1

R 1＝? ????

I 2I 1－1R 1，解得r 1＝(k －1)R 1.

答案 (1)③ ⑥ (2)如下图所示 (3)左(4)r 1＝(k －1)R 1

实验八描绘小电珠的伏安特性曲线

实验原理：

测多组小灯泡的U、I 并绘出I-U图像，由图像的斜率反应电流与电压和温度的关系

注意事项

1．电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．2．滑动变阻器应采用分压式连接

本实验要作出U-I图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法．3．保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．

误差分析

1．由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值．

2．测量时读数带来误差．3．在坐标纸上描点、作图带来误差

热点一对实验原理及注意事项的考查

【典例1】(2012·安徽卷，21Ⅱ)图1为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V.

图1

(1)完成下列实验步骤：

①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，____________；

②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，____________；

③断开开关，……根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线．

(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图．

解析

(1)滑动变阻器为分压式接法，故闭合开关前，灯泡两端的电压为零，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近滑动变阻器左端的接线柱．闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压．

(2)与实物电路相应的电路图如图所示．

答案(1)①使它靠近滑动变阻器左端的接线柱②增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到其额定电压(2)如解析图所示

【跟踪短训】

1．某同学在探究规格为“6 V,3 W”的小电珠伏安特性曲线实验中：

(1)在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至________挡进行测量．(填选项前的字母)

A．直流电压10 V B．直流电流5 mAC．欧姆×100D．欧姆×1

图2

(2)该同学采用图2所示的电路进行测量．图中R为滑动变阻器(阻值范围0～20 Ω，额定电流1.0 A)，L为待测小电珠，为电压表(量程6 V，电阻20 kΩ)，为电流表(量程0.6 A，内阻1 Ω)，E为电源(电动势8 V，内阻不计)，S为开关．

Ⅰ.在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最________端；(填“左”或“右) Ⅱ.在实验过程中，已知各元件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是________点至________点的导线没有连接好；(图中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图2中的数字)

图3

Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图3所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而________．(填“不变”、“增大”或“减小”)

解析(1)因小电珠正常发光时的电阻R＝U2

P＝

36

3Ω＝12 Ω，小电珠未接入电路的电阻要比正常发光

时小得多(因温度的影响)，故用多用电表测未接入电路的小电珠的电阻，应选D.

(2)Ⅰ.在实验时，闭合开关前，应使用电器的电压、电流为最小值，故应使滑片P置于最左端．Ⅱ.若1点到5点未接好，则电路成为滑动变阻器的限流式电路．

Ⅲ.在I－U图象中的每一点与O点连线的斜率逐渐减小，即电阻的倒数减小，所以电阻增大．答案(1)D(2)Ⅰ.左Ⅱ.15(或51)Ⅲ.增大

热点二对电路的连接和实验数据处理的考查

【典例2】在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用器材有：电动势为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线，要求能测出尽可能多的数据，图4甲所示是没有连接完的实物电路．(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)

图4

(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整．

(2)连好电路，闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2 V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________(填“左”或“右”)端滑动．

(3)通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表示数，并绘制成了如图乙所示的U－I图线，根据U－I图线提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率为________W.

(4)小灯泡的U－I图线是曲线而不是过原点的直线，原因是__________________．

解析(1)小灯泡的电阻很小，因此采用电流表外接法；实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压，滑动变阻器应采用分压式接法．实物电路如答案图所示．

(2)将滑片P向右端滑动，可以增大灯泡两端的电压．

(3)根据U－I图象可知，U＝2.5 V时，I＝0.2 A，所以小灯泡的额定功率为P＝UI＝0.5 W.

(4)U－I图线上各点与原点连线的斜率表示灯丝的电阻，图线是曲线而不是过原点的直线，这是因为灯丝的电阻会随温度的升高而增大．

答案(1)如图所示(2)右(3)0.5(4)灯丝的电阻会随温度的升高而增大

反思总结实物连线的原则

1．先串后并，接线到柱，注意量程和正负．

2．对限流电路，用笔画线代替导线，从电源正极开始，把电源、开关、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)．

3．对分压电路，应该先把电源、开关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．

【跟踪短训】

2．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠(2.5 V,0.6 W)，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．

(1)粗测小电珠的电阻，应选择多用电表________倍率的电阻挡(请填写“×1”“×10”或“×100”)；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图5甲所示，结果为________Ω.

图5图6

(2)实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图乙完成实物图6中的连线．

(3)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于________端．为使小电珠亮度增加，P应由中点向________端滑动．

(4)下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点________间多测几组数据(请填写“ab”“bc”“cd”“de”或“ef”).

解析(1)

(2)因为小电珠的电阻比较小，故伏安法测量时应该用电流表外接法，测量的电压应该从零开始，故滑动变阻器要用分压式接法，实物连接如图所示．

(3)开关闭合前滑片P应置于a端，为了使小电珠亮度增加，应使滑片从中点向b端滑动．

(4)ab之间的电流增加了0.122 A，其他段电流依次增加了0.03 A左右，所以需要在ab之间将电流分为0.030 A、0.060 A、0.090 A，分别测出相应的电压值．

答案(1)×17.5(2)见解析图(3)a b(4)ab

3. 为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P＝UI得到电功率．实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V，1.8 W”，电源为12 V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω.

(1)准备使用的实物电路如图7所示．请将滑动变阻器接入电路的正确位置．(用笔画线代替导线)

图7图8

(2)现有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选________Ω的定值电阻．

(3)测量结束后，应先断开开关，拆除________两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材．

(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图8所示．请指出图象中不恰当的地方．

解析(1)从P－U2图象上描出的点可知，小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大，故滑动变阻器采用

分压电路．根据P＝IU知，通过小灯泡的最大电流I＝P

U＝0.6 A，故电流表选0～0.6 A的量程．实物

电路如答案中图所示．

(2)由小灯泡规格可知，小灯泡允许通过的最大电流为0.6 A，故要求接入R1后，电路中的总电流要不

小于0.6 A，根据I＝E

R得总电阻R＝

E

I＝

12

0.6Ω＝20 Ω，故R1应选10 Ω的定值电阻．

(3)为了实验仪器的安全，防止电源短路及误将电源与其他电路接通，所以断开开关后，先拆除电池两端的导线，再拆除其他导线．

(4)从坐标纸上所描点可以看出这些点不近似在一条直线上，应为曲线，小明作出了一条直线不合适．作图时应使这些点占据整个坐标纸，而小明的横坐标只用了一半，所以小明横坐标的标度选择不合适．

答案(1)如图所示(2)10(3)电池(4)图线不应画为直线，横坐标的标度选择不合适．

3. 某同学测绘标有“

4.8 V,0.3 A”字样的小灯泡的电功率P随电压U变化的图象，要使小灯泡两端的电压从0到4.8 V连续变化，为了使测量尽可能准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有：A．电流表(量程为0.6 A，内阻约为1 Ω)B．电流表(量程为3 A，内阻约为0.2 Ω)

C．电压表(量程为6 V，内阻约为2 kΩ)D．电压表(量程为15 V，内阻约为4.5 kΩ)

E．滑动变阻器(阻值范围为0～20 Ω，额定电流为2 A)

F．滑动变阻器(阻值范围为0～2 kΩ，额定电流为0.5 A)

G电池组(电动势为6 V，内阻约为1 Ω)

(1)选用的器材代号为____________．

(2)在图9甲所示的虚线框中画出实验电路图．

(3)根据实验测量的数据描出P－U图象，如图乙所示，小灯泡在1.5 V电压下的阻值为________Ω.

图9

解析(1)依题意可知，实验要求小灯泡两端的电压从0到4.8 V连续变化，所以滑动变阻器采用分压

式接法；又因小灯泡的电阻R ＝U I ＝4.8

0.3 Ω＝16 Ω，所以滑动变阻器选用阻值范围较小的E 即可；因电池组电动势为6 V ，为保证电压表读数的准确性，电压表应选量程为6 V 的C ；因小灯泡的额定电流为0.3 A ，为保证电流表读数的准确性，电流表应选量程为0.6 A 的A ；电池组只能选G.故选用的器材代号为ACEG.

(2)根据第(1)问的分析可知，滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法．

(3)由题图乙可知，当加在小灯泡两端的电压为1.5 V 时，其消耗的功率为0.1 W ，将以上两个数据代入R ＝U 2

P 得R ＝22.5 Ω.答案 (1)ACEG (2)如解析图所示 (3)22.5 实验二练习题

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．如图10所示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：

图10

(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．

解析 (1)图象中电流在0～0.14 A 之间，电流表选A 2；电源电压为6 V ，但图象只要求电压在0～3 V 之间调整，为了测量准确，电压表选V 1；由于绘制图象的需要，要求电压在0～3 V 之间调整，所以滑动变阻器只能采用分压式接法，为了便于调节电压，滑动变阻器应选用最大阻值较小的R 1. (2)该元件约几十欧，R V ?R ，电压表的分流作用可以忽略，所以采用电流表外接法． 答案 (1)A 2 V 1 R 1 (2)如图所示

2．某同学使用了如下器材：电源E (电动势12 V)；电压表V(量程15 V ，内阻约15 kΩ)；电流表A(量程100 mA ，内阻约10 Ω)；滑动变阻器(最大电阻为50 Ω)；开关；导线若干．测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图11甲所示，已知小灯泡的额定电压为12 V . (1)请在图乙所示的虚线框中画出此实验电路．

器材

(代号

) 规格

电流表(A 1) 量程0～50 mA ，内阻约为50 Ω 电流表(A 2) 量程0～200 mA ，内阻约为10 Ω 电压表(V 1) 量程0～3 V ，内阻约为10 kΩ 电压表(V 2) 量程0～15 V ，内阻约为25 kΩ 滑动变阻器(R 1) 阻值范围0～15 Ω，允许最大电流1 A 滑动变阻器(R 2) 阻值范围0～1 kΩ，允许最大电流100 mA

直流电源(E ) 输出电压6 V ，内阻不计

电键(S)、导线若干

图11

(2)根据设计的电路图在图12的实物上连线．

(3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P额＝________W，小灯泡电阻的变化特性为_____________________________________________________________.

图12

解析(1)测定小灯泡的伏安特性曲线需要测量较多的数据，从伏安特性曲线图可以看出，数据需要从零开始测量，故要采用滑动变阻器的分压式接法；又由于小灯泡的电阻较小，与电流表内阻的差距不如与电压表内阻的差距大，故采用电流表的外接法．

(2)先连接干路、再连接支路，注意电源的正、负极和电表的正、负极接线柱的连接．

(3)从伏安特性曲线图读出在小灯泡额定电压12 V下的电流值约为96 mA，所以小灯泡的额定功率为P额＝UI＝12×0.096 W＝1.15 W.

答案(1)实验电路如图a所示(2)实物连接如图b所示(3)1.15(1.15～1.18均可)灯泡电阻随电压升高而增大(或随温度升高而增大)

3．[2013·天津卷，9(3)]要测绘一个标有“3 V,0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作．已选用的器材有：

电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)；电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；

电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；电键一个、导线若干．

①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．

A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A) ②实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)．

③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图13所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W.

图13

解析①为便于操作实验，滑动变阻器应选择总阻值小的滑动变阻器，故选A.

②因为灯泡两端的电压由零逐渐增加到3 V，故滑动变阻器应采用分压接法．小灯泡的电阻R＝U2 P＝

15 Ω，与电流表的内阻5 Ω相差不大，因此电流表采用外接法．故B图正确．

③在小灯泡的伏安特性曲线图上作出电源的伏安特性曲线(如图)，由两曲线的交点的电流I＝0.10 A，电压U＝1.0 V，得小灯泡消耗的功率P＝IU＝0.10×1.0 W＝0.1 W.

答案①A②B③0.1

实验九测定电源的电动势和内阻

注意事项

1．可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池．

2．电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3 A，短时间放电不宜超过0.5 A．因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电．

3．计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值再求平均值．

4．合理选择标度：为使图线分布空间大，如图2所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交

点不再是短路电流，电源的内阻不能用r＝E

I短

确定，应根据r＝

?

?

?

?

?

?

ΔU

ΔI确定．

图2

误差分析:①用图象法求E 和r 时作图不准确．②由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差． ?本实验中测量结果是：E 测

热点一 伏安法测电源电动势和内阻

【典例1】(2013·浙江卷，22)采用如图3所示的电路“测定电池的电动势和内阻”．

图3

图4

(1)除了选用照片中的部分器材外，________(填选项)；

A ．还需要电压表

B ．还需要电流表

C ．还需要学生电源

D ．不再需要其他器材 (2)测量所得数据如下：

用作图法求得电池的内阻r ＝________；

(3)根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻R A ＝________. 解析 (1)照片中已有电流表、电阻箱和干电池，还缺少电压表，故选A. (2)作出U -I 图象，由图象斜率可求得r ＝(0.75±0.10)Ω.

(3)由欧姆定律得：R ＋R A ＝U I ，得R A ＝U

I －R ＝0.22 Ω. 答案 (1)A (2)(0.75±0.10)Ω (3)0.22 Ω 【跟踪短训】

1．某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E 和内阻r ，并探究电极间距对E 和r 的影响．实验器材如图5所示．

图5

①测量E 和r 的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U 和流过电源的电流I ，依据公

测量次数 物理量 1 2 3 4 5 6 R /Ω 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 I /A 0.60 0.70 0.80 0.89 1.00 1.20 U /V

0.90

0.78

0.74

0.67

0.62

0.43

高中物理电学实验专题演示教学

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 ?

伏安法测电阻实验报告(学生)

伏安法测电阻实验报告 姓名 得分 实验名称： 伏安法测量定值电阻的阻值 一、实验目的：会用伏安法（即用电压表和电流表）测量定值电阻的阻值 二、实验原理： 三、实验器材：电源、 、 、 、待测定值电阻、开关各一个、导线若干 四、实验电路图： 五、实验步骤： 1） 开关，按照电路图连接电路； 2）接入电路的滑动变阻器阻值调到 ； 3）检查无误后，再闭合开关S ，改变滑动变阻器的阻值三次，分别读出对应 的电流表、电压表的示数，并填入下面的表格中； 4）断开开关，计算定值电阻R 阻值 ，并算出三次阻值的平均值填入表格； 5）先拆除．．． 电源两极导线，再拆除其它部分实验线路，整理好实验器材。 实验注意事项： ①连接电路时开关要处于断开位置； ②滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置； ③电压表选用0-3V 量程，电流表选用0-0．6A ； ④注意认清电压表、电流表的“＋”、“－”接线柱，使电流“+”进“-‘”出； ⑤ 可以先连“主电路”即由电阻R 、电流表、电压表、滑动变阻器、单刀开关、电源组 成的串联电路，检查无误后再接电压表； ⑥注意分度值，正确读出电流表、电压表上的数值． 六、实验数据记录与处理: 电压（V ） 电流（A ） 电阻（Ω） 电阻平均值（Ω） 1 2 3 思考：1.图像斜率表示什么？？ 2.斜率越大，表示什么？ 3.斜率会随着电压增大而增大吗？说明什么问题？ 4.如果将未知电阻换成小灯泡？计算电阻的大小还 能用多测几次取平均值的做法吗？ 实验总结: 回顾自己在实验中的表现和收获，对于实验中存在的问题，要作为以后的教训． 物 理 量 序 号 =++=3321R R R R

高中物理电学实验

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

电学实验的拓展与创新

补充作业（5）电学实验的拓展与创新 [方法点拨](1)结合闭合电路欧姆定律、串并联电路特点，去理解电路，找出测量量与已知量间的关系.(2)熟练掌握基本实验的原理、实验方法等是解决创新实验的关键. 1.图1中虚线框内是由表头G改装成的一个电流表和一个电压表的电路，其中接a、b时为电流表，接a、c时为电压表.已知表头的满偏电流为2 mA、内阻阻值范围为180～200 Ω，定值电阻R1＝50 Ω，R2＝1 460 Ω，为确定改装后电流表和电压表的量程，实验小组将a、b 两个接线柱接入如图1所示的电路中，来测量表头G的内阻； 图1 (1)实验室里，电流表A和滑动变阻器R均有两种规格： 电流表：a.0～10 mA b.0～600 mA 滑动变阻器：a.0～20 Ω b.0～1 000 Ω 则电流表应选________，滑动变阻器应选________；(选填字母代号) (2)将选择的器材接入电路； ①依照电路图，补充完整图2中的实物图； 图2 ②闭合S，以I1表示电流表A的示数，I2表示表头G的示数，多次调节滑动变阻器，测量多组I1、I2数据(单位均为mA)，某同学以I1为纵轴，I2为横轴，画出I1－I2图线为一条过原点的倾斜直线，该同学求出了图线的斜率k＝5，则表头内阻R g＝________ Ω，由表头G改装后的电流表量程为________mA，电压表量程为________V. 2.某实验小组的同学利用图3甲所示的电路“探究并联电路中各点电势的关系”.已知R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R3＝30 Ω，R4＝40 Ω，电源的电动势为E＝10 V，内阻不计，且电源负极端接地. (1)由此可得a、b两点间电势差为U ab＝________V，如果在a、b两点间接一个电阻，则有电流从________点流向________点.(填“a”或“b”)

高中物理经典电学实验题(全)

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

伏安法测电阻实验报告

科学探究的主要步骤 ※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验 （一) 实验原理 （二) 实验装置图 （三）实验器材和规格 （三）实验步骤 （四）记录数据和现象的表格 四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估 七、交流与合作 ※最后：总结实验注意事项 第一方面：电学主要实验

滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度，来改变电路中的电阻， 从而改变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω：滑动变阻器的最大阻值 1.5A：滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号——

4、变阻特点——能够连续改变接入电路中的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路（用电器）串联

7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、 收音机的音量调节旋钮？…… 实验题目：导体的电阻一定时，通过导体的电流和导体两端电压的关系（研究欧姆定 律实验新教材方案） 一、提出问题： 通过前面的学习，同学们已经定性的知道：加在导体两端的电压越高，通过导体的电流就会越大；导体的电阻越大，通过导体的电流越小。现在我们共同来探究：如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值，能不能计算出通过它的电流呢？即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系？ 二、猜想与假设： 1、电阻不变，电压越大，电流越。（填“大”或“小”）

2、电压不变，电阻越大，电流越。（填“大”或“小”） 3、电流用I表示，电压用U表示，电阻用R表示，则三者之间可能会有什么关系？ 三、设计实验: （一) 实验器材：干电池3节，10 Ω和5 Ω电阻各一个，电压表、电流表，滑动变阻器、 开关各一只，导线若干。 （二）实验电路图： 1、从研究电流与电压的关系时，能否能否保证电压成整数倍的变化，鉴

高中物理电学实验图象问题归纳

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.

3.2020年高考物理复习专题专题六 第二讲 电学实验及创新——课后“高仿”检测卷

专题六第二讲电学实验及创新——课后“高仿”检测卷 一、高考真题集中演练——明规律 1．(2018·全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干。 要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此 基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有 电流1 mA和电压3 V两挡。回答下列问题： (1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。 (2)电阻箱的阻值应取R1＝________Ω，R2＝________Ω。(保留到个位) 解析：(1)微安表头改装成毫安电流表需要并联一个小电阻，再把电流表改装成电压表，需要串联一个大电阻，电路如图所示。 (2)接a时改装成量程为1 mA的电流表，有 I g R g＝(I－I g)R1 解得R1＝100 Ω 接b时改装成量程为3 V的电压表，有 U＝I g R g＋IR2 解得R2＝2 910 Ω。 答案：(1)见解析图(2)100 2 910 2．(2017·全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω)的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω)；电阻箱R z(最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。

(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。 (2)完成下列填空： ①R1的阻值为________ Ω(填“20”或“2 000”)。 ②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。 ③将电阻箱R z的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B 与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)。 ④将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为________ Ω(结果保留到个位)。 (3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：___________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)根据题中的原理图(a)，将题图(b)中的实物连线如图所示。 (2)R1起分压作用，应选用最大阻值较小的滑动变阻器，即R1的电阻为20 Ω，为了保护微安表，闭合开关前，滑动变阻器R1的滑片C应移到左端，确保微安表两端电压为零；反复调节D的位置，使闭合S2前后微安表的示数不变，说明闭合后S2中没有电流通过，B、D两点电势相等；将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置

人教版高中物理选修3-1电学实验专题

精品试卷 高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 淮北实验高中高三一轮复习电学实验(电阻测量) 专题训练 一、安培表内外接法、滑动变阻器分压限流接法及仪表的选择 例题1．用伏安法测待测电阻Rx的阻值，备有以下器材： （a）待测电阻Rx （约为5Ω） （b）电流表A（0.3A ，内阻约为2Ω） （c）电压表V（3V ，内阻约为1.5kΩ） （d）滑动变阻器R（10Ω） （e）电源（E=6V ，内阻不计） （f）电键，导线若干 请根据器材的规格和实验要求，请画出实验电路图 考查：限流式、分压式接法的选择，内外接法的选择 例题2．如图所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：（a）待测电阻Rx（约400Ω） （b）直流毫安表（量程0～10 mA，内阻50Ω） （c）直流电压表（量程0V～3V，内阻5kΩ） （d）直流电源（输出电压3V，内阻不计） （e）滑动变阻器（阻值范围0Ω～15Ω） （f）电键一个，导线若干条 请根据器材的规格和实验要求，请设计出实验电路，并完成实物连线： 考查：限流式、分压式接法的应用，内外接法的选择例题3．在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供以下器材： （a）小灯泡（3.8V ，0.3A） （b）电流表A1（100mA ，内阻约为2Ω） （c）电流表A2（0.6A ，内阻约为0.3Ω） （d）电压表V1（5V ，内阻约为5kΩ） （e）电压表V2（15V ，内阻约为15kΩ） （f）滑动变阻器R1（10Ω） （g）滑动变阻器R2（2kΩ） （h）电源E2（电动势4V ，内阻约为0.4Ω） 请画出实验电路图 考查：限流式、分压式接法的应用，电表的选择 例题4．用伏安法测量某一电阻Rx阻值，已知Rx阻值约10Ω，现有实验器材如下： （a）电流表A1（量程0~0.2A，内阻0.2Ω） （b）电流表A2（量程0~60mA，内阻3Ω） （c）电压表V1（量程0~3V，内阻3kΩ） （d）电压表V2（量程0~15V，内阻15kΩ） （e）滑动变阻器R1（0~20 Ω，额定电流1A ） （f）蓄电池（电动势为6 V）、开关、导线. （1）为了较准确测量Rx阻值，电压表、电流表分别应选_______ 、_________ （2）画出实验电路图： 考查：限流式、分压式接法的应用，电表的选择 二、在伏安法测电阻的基础上进行变换，充分考查学生对伏安法的理解 思考：在用伏安法测电阻时，当题目中给定的电压表或电流表量程不符合要求怎么办？ （方法一）：已知电流的定值电阻可当电压表用、已知电压的定值电阻可当电流表用 （方法二）：用已知内阻的电流表当作电压表用，或用已知内阻的电压表当作电流表用，注意有时需要进一步的改装 例题5．现用伏安法测R x的阻值，备有以下器材： A：待测电阻R x（约为500Ω） B：电流表A1（量程0~6mA，内阻约为5Ω） C：电流表A2（量程0~3mA，内阻约为10Ω） D：电压表V（量程0~15V，内阻约为4kΩ） E：定值电阻R0（阻值为500Ω） F：滑动变阻器R（阻值为20Ω） J：电源E（电动势为2V，内阻不计） K：电键、导线若干

怎样做好初中物理中的静电演示实验

怎样做好初中物理中的静电演示实验 初中物理电学部份的第一课就是认识电荷，电荷对于初中学生来说，是个抽象的东西，看不见，也摸不着，因此，要让学生感知电荷的真实存在，做好静电演示实验（有条件的学校也可以做分组实验）非常重要。但是地处南方的湖南，气候相对潮湿，尤其是在春夏季，甚至是秋季，相对湿度都较大，如果实验手段不得法，效果就不明显，甚至是无法成功演示。那么怎样才能在任何条件下都确保静电演示实验成功，并且效果明显，下面是本人在实验中的的一些心得及基本方法，供大家分享。 我们学校相对较穷，实验器材能用的很少，找仪器管理的老师要静电演示实验的器材时，他给我的回答是：有是有，但不能用了，之前有人用了，没有效果。因为我的动手能力相对较强，想试一试，所以还是从仪器室领来了如下“没用的”器材：二根胶棒，二根玻璃棒，一小块毛皮，一小块灰白色的布（说是丝绸），顺便要了一个铁架台。上面均有一层灰，显得很脏。用毛皮和丝绸分别摩擦胶棒和玻璃棒，确实没有效果。估计原因是多次使用后，污渍和灰尘降低了器材的绝缘性能，于是转做清洁工作，将毛皮、丝绸、胶棒等仔细洗净凉干，因是雨天，怕干燥不好，使用前又用电吹风吹了一下。再一试，哈，效果来了，胶棒能在10cm左右的距离吸起（丝绸上掉下的线头这样的）轻小物体。效果非常明显。 下一步是如何做好两种电荷的相互作用的演示，培训期间李院

长有静电演示的指导，但那样的器材对我们学校来说，也是有点难办，仪器室是凑不齐的，于是本人改用能凑齐的和自己有的东东，一个铁架台，一段约15cm长的硬质电线，一段约60cm长的1号（线径约0.12mm）钓鱼线。做法如下： 1、找一条截面积约1mm2的护套线，剥 开护套层，两根线中任取一根，截 取长度约15cm左右。两次对折，做 成一个连体的双钩，第一次对折留 下一定的角度，让双钩有约2cm～ 3cm的距离，方便挂胶棒。 2、将钓鱼线两头分别折回来约15cm打 结，留下一个较大的圈，一头挂在 铁架台上，一头挂双钩， 3、双钩上挂胶棒，仔细找到棒棒水平 位置的平衡点，做上记号，方便下 次挂的时候能一次OK。至此，静电 电荷相互作用力的演示仪器就做好 了。除了钓鱼线，其它的都能在仪 器室找到。 鱼线有个好处，它是单丝，挂上胶棒后能很方便的让棒棒静止，不会乱转，而它的阻力扭矩又非常小，只要有一点点作用力，棒棒就会转动起来。实验效果非常明显。

伏安法测电阻实验专题附练习及问题详解

一. 教学内容： 伏安法测电阻实验问题综合 二. 学习目标： 1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。 2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。 3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。 考点地位：伏安法测电阻是电学实验的重点内容，是历年高考考查的重点和难点，实验所涉及的知识面广，综合性强，难度较大，从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力，包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等，出题形式主要是以实验题形式出现，2008年全国Ⅱ卷第22题、广东理科基础卷第14题、2007年海南卷第13题、上海卷第15题、全国Ⅱ卷第22题，2006年全国Ⅰ卷第22题均通过实验题的形式进行考查。2007年江苏卷第9题以选择题形式考查。 三. 重难点解析： 1、伏安法测电阻原理分析： (我们不讲基本概念，但是要求简单的列出来。我们的重点是总结、归纳、提高，突出重点难点，指出学生容易犯的错误，给出避免的方法。) （1）测量原理：根据欧姆定律 R U I = ，得到I U R = ，用电压表测出电阻两端的电压和通 过电阻的电流，就可以求出电阻，这种测量电阻的方法叫伏安法。

题型1、伏安法实验原理问题： 用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时，可采用试接的办法，如图所示。让电压表一端先后接到b 点和c 点，观察两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在a 、________两点；若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟，电压表应接在a 、________两点。 答案：电压 c 电流 b 变式：用伏安法测金属电阻x R （约为Ω5）的值。已知电流表内阻为Ω1，量程为0.6A ，电压表内阻为几千欧，量程为3V ，电源电动势为9V ，滑动变阻器的阻值为Ω6~0，额定电流为5A ，试画出测量R x 的原理图。 解析：解法一：当待测电阻的阻值x R 比电压表的内阻V R 小很多时，采用电流表外接的方法，如图a 所示，当待测电阻的阻值x R 比电流表的内阻A R 大很多时，采用电流表内接的方法，如图b 所示。 此题V A x R ,1R ,5R Ω=Ω≈为几千欧，很显然V x R R <<，应采用电流表外接法。 下面分析应用分压还是限流电路。 若用限流接法，x R 两端电压的变化范围是V 9~V 659 5,E ~R R E R x x +?+即， V 9~V 09.4∴之间，而题目所给电压表的量程为3V ，所以应用分压接法，如图所示。

高中电学实验练习题

电学实验训练题 1. 图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流 R I=300μA,内阻R g=100 Ω，可变 电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω，图中与接线柱A相连 的表笔颜色应是色，接正确使用方法测量电阻R x的阻值时，指针指在刻度盘的 正中央，则R x= kΩ.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大， 但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x其测量结果与原结果相比较（填“变大”、“变小”或“不变”）。 2.某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，科当标准电阻用）一只电流表（量程R I=0.6A, 内阻0.1 g r=Ω）和若干导线 ①请根据测定电动势E内电阻r的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。 ②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读处与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值 2.6 R=Ω 时，其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数1 I ;再制作R- 1 I 坐 标图，如图6所示，图中已标注出了（ 1 ,R I ）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐 标点也标注在图6中上。 ③在图6上把描绘出的坐标点练成图线 ④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻r=Ω。） 3. 某同学利用多用电表做了以下实验： （1）使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下 ①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上； ②把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上； ③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小； ④换用“×10”的欧姆档，随即记下欧姆数值； ⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕。

专题 电学重要实验的创新设计

电学实验的电路设计 与数据处理 益阳市十六中贺禹祥 ◇◆考情分析 从近几年的高考试题来看，70％的实验题目是电学实验，而电学实验中电路实验又占了很大的分量。因为电学实验容易出灵活题，从其他知识出灵活性题目比从电学实验中出灵活题要难一些。所以考试中围绕电学出题的几率高。题目以设计性实验和仪器选择类实验题为主，如2009年广东、江苏、山东、宁夏等高考试卷，都有电学实验题出现。 ◇◆复习指导 电学实验都是在基础知识之上，巧妙结合电路特点综合命制而成的。所以在复习时要掌握好基本的知识，以不变应万变。具体要做到：一、掌握电学基本原理，熟练应用伏安法测电阻，灵活处理电流表的接法，熟练掌握滑动变阻器的两种接法。二、熟悉仪器的选择依据，灵活选择实验仪器。注意从安全性、精确性和方便性这三个方面考虑。 三、加强实际操作能力和观察能力的培养。尽可能把《考试大纲》中要求的实验亲手做一遍，提高 动手能力。四、立足教材，适度扩展。对《考试大纲》规定的实验加以改造和翻新是近几年高考电学实验题的主要形式，在复习时要展开开放式的讨论和研究，激发创新精神。 一、实验原理的迁移及电路设计 例1：2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。 若图甲为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线，其中R B 、R 分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B，需先测量磁 敏电阻处于磁场中的电阻值R B 。请按要求完成下列实验。 (1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图乙的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场的磁感应强度大小约为～，不考虑磁场对电路其他部分的影响)。要求误差较小。 提供的器材如下： A．磁敏电阻，无磁场时阻 值R =150Ω

小专题---电学实验中的器材选择和电路设计

小专题 电学实验中的器材选择和电路设计 一、电路设计 1.测量电路的选择 (1)伏安法 测电阻??? ?? R x 较小或R x ?R V 或R x < R A R V ?电流表外接R x 较大或R x ?R A 或R x > R A R V ?电流表内接 2．控制电路的选择——滑动变阻器的限流接法和分压接法 限流接法 分压接法 对比说明 两种接法电路图 串、并联关系不同 负载R 上电压调节范围 RE R ＋R 0 ≤U ≤E 0≤U ≤E 电压能从零开始连续变化 分压接法调节范围大 负载R 上电流调节范围 E R ＋R 0≤I ≤E R 0≤I ≤E R 分压接法调节范围大 闭合S 前触头位置 b 端 a 端 都是为了保护电路元件 (1)负载电阻的阻值R x 远大于滑动变阻器总电阻R ，需用分压式电路． (2)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，需用分压式电路． (3)负载电阻的阻值R x 小于滑动变阻器的总电阻R 或相差不多，并且电压、电流表示数变化不要求从零起调，可采用限流式． (4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法消耗的总功率较小． 提示：一般情况下，若采用“分压式”接法，则选总阻值较小的滑动变阻器；若采用“限流式”接法，则选用与测量电阻阻值相当的滑动变阻器． 二．实验器材的选择 (1)安全——不超电表的量程 由电路中的欧姆定律或全电路欧姆定律来估算通过测量电路（待测电阻）或控制电路中的电流或电压的最大值；必须满足通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流． (2)精确——实验时电表指针在满偏度的13以上（被选中的电流、电压表量程的1 3 以上） 选择电表时，保证电流和电压均不超过其量程．使指针有较大偏转(一般取满偏度的1 3以上)；使用欧姆表选挡时 让指针尽可能在中值刻度附近．

高中物理训练专题【电学实验与创新】

限时规范训练(十五)电学实验与创新 建议用时45分钟，实际用时________ 1．图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻，测量步骤如下： (1)调节________，使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线． (2)将选择开关旋转到“Ω”挡的________位置(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)． (3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节________，使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线． (4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为________Ω. (5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置． 解析：(1)将选择开关拨到欧姆挡前，先要进行机械调零．方法是调节机械定位螺丝，使电表指针指在电流等于零的刻线位置． (2)用多用电表测20 Ω的电阻时，要把选择开关旋转到“Ω”挡“×1”的位置． (3)将红、黑表笔短接，进行欧姆调零．调节欧姆调零旋钮，使指针指在“Ω”挡的零刻线上． (4)由乙图读出该电阻的阻值为19.0 Ω. 答案：(1)定位螺丝电流(2)×1(3)欧姆调零旋钮电阻(4)19.0 2．(2020·湖南五校联考)如图甲所示是一种测量电容器电容的实验电路图，实验是通过对

高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压为U 时所带电荷量Q ，从而求出待测电容器的电容C .某同学在一次实验时的情况如下： A ．按图甲所示的电路图连接好电路； B ．闭合开关S ，调节电阻箱R 的阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I 0＝490 μA ，电压表的示数U 0＝8.0 V ； C ．断开开关S ，同时开始计时，每隔5 s 测量一次电流i 的值，将测得的数据填入表格，并标在图乙的坐标纸上(时间t 为横坐标，电流i 为纵坐标)，如图乙中小黑点所示． (1)在图乙中作出i -t 图线； (2)图乙中图线与坐标轴所围面积的物理意义是________________________； (3)该电容器的电容为________F(结果保留两位有效数字)； (4)若某同学实验时把电压表接在F 、D 两端，则电容的测量值比它的真实值________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)． 解析：(1)用平滑的曲线连接各点，作出的图线如图所示． (2)由ΔQ ＝I Δt 知，i -t 图线与坐标轴所围的面积表示电荷量，即电容器开始放电时所带电荷量． (3)算出格子数，可得i -t 图象与坐标轴所围的面积Q ＝8.0×10－3 C ， 则C ＝Q U ＝Q U 0＝8×10－38.0 F ＝1.0×10－3 F. (4)若把电压表接在F 、D 两端，则电容器放电时，有一部分电荷量会从电压表中流过，使得通过电流表的电荷量小于电容器带的电荷量，从而使电容的测量值比它的真实值偏小． 答案：(1)见解析图 (2)电容器所带电荷量

初三物理电学实验课3——《伏安法测电阻》

初三物理电学实验课3——《伏安法测电阻》 目录 一、伏安法测未知定值定值电阻Rx (2) （一）实验探究——伏安法测未知定值定值电阻Rx (2) （二）典型例题 (3) 二、伏安法测未知小灯泡的电阻 (5) （一）实验探究——伏安法测未知小灯泡电阻 (5) （二）典型例题 (6)

一、伏安法测未知定值定值电阻Rx （一）实验探究——伏安法测未知定值定值电阻Rx 1.实验原理图 Rx 2.实验步骤 ①按电路图连接电路，滑动变阻器阻值处于最大处； （注意：连接电路前先断开开关，并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。） ②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到合适位置，记下电压表的示数U，记下电流表的示数I，把数据记录在表格中； ③保持电路不变，移动滑动变阻器的滑片，记下电压表的示数U，记下电流表的示数I，把数据记录在表格中； ④重复上述实验步骤③，共完成6组实验测量。 ⑤断开开关，整理实验器材。 3.实验数据记录表 4.评估交流 请问，上述实验测量6数据的目的是什么？

（二）典型例题 例1.（2018年顺义一模）22．小阳利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx 的阻值。小阳选择了满足实验要求的器材，电源两端电压不变，并连接了如图11所示实验电路。闭合开关S1，断开开关S2，电压表的示数为U1；闭合开关S1和S2，电压表的示数为U2，则下列四个选项中，Rx 的表达式正确的是 A ．实验过程中，通过R0的电流始终相同 B ．Rx 的表达式为 1 1 2X R U U U R -= C ．Rx 的表达式为 2 12 X R U U U R -= D ．若将开关S2与电压表互换位置，其他不变，也能测量出Rx 的阻值 例2.（2017年北京中考）如图 所示是小成测量未知电阻 Rx 的实验电路，电源两端电压不变，其中 R0 为阻值 已知的定值电阻。当开关 S 、S1 闭合，开关 S2 断开时，电流表示数为 I1；当开关 S 、 S2 闭合，开关 S1 断开时，电流表示数为 I2。则下列四个选项中，Rx 的表达式正确的是 A ．RX= I2?I1I2 R0 B ．RX=I2 I1 R0 C ．RX=I1 I2 R0 D ．RX=I1I2?I1 R0

高考热点专题——电学实验器材的选择及电路设计

高考热点专题——电学实验器材的选择及电路设计 电路实验，不仅涉及测量电路的合理设计或选取、涉及控制电路的合理选取、涉及实际电路的连接以及电路初态的设置 问题，而且涉及各测量电表及可变电阻器等器材的合理选配问题。这些问题的正确处理，可反应学生实验方面分析、设计、 操作等综合能力。 一、实验器材的选择 1．对实验器材和装置的选择，应遵循以下几条主要原则。 ①安全性原则：即实验过程中，不产生由于器材或装置选择不当而使仪器发生损坏等不良后果。在电学实验中，主要表 现为电流表，电压表使用中，正、负接线柱不能接反；各电表的读数不能超过其量程，电阻类元件的电流不能超过其最大允 许电流等；电源的最大输出电流不超过其额定电流等。 ②准确性原则：要求实验误差尽量小，精度尽量高。即要求实验能尽量减小系统误差和偶然误差。在电学实验中，应选 择适当的实验电路，选择电流表、电压表、欧姆表的适当量程进行测量。电压表、电流表的指针应指到满偏刻度的三分之一 以上。欧姆表读数时应使指针指到中值电阻（满偏二分之一处）附近（可更换不同的倍率档调整），注意每次改变倍率档时 要欧姆调零。 ③方便性原则：在保证实验能够顺利进行的条件下，使实验操作方便易行。在电学实验中，主要表现在滑动变阻器规格 的选择、分压式电路与限流式电路的选择等。在分压接法中，一般选择电阻较小而额定电流较大的；在限流接法中，变阻器 的阻值应与电路中其他电阻的阻值比较接近。 ④经济性原则：损耗最小为原则。 2、对器材选择的一般步骤是： ①选出唯一性器材。 ②草画电路图（暂不接入电流表、电压表）。 ③估算电流和电压的最大值，在考虑电表指针有较大偏转但不超量程的情况下，结合已知实验器材的规格，确定实验电 路和其他实验器材。 二、电路设计 电学设计型实验大体可分为两部分：被测量部分的电路和电表选择与设计，提供电压部分的电路和变阻器的选择与设计。 前一部分涉及到电阻的基本测量方法和电表的内外接法，后一部分主要涉及到滑动变阻器的分压接法和限流接法。 1、变阻器的限流和分压作用的选择 滑动变阻器有两种基本连接方法：限流式接法和分压式接法。变阻器的分压与限流接法是高考的热点，虽然两种电路均可调节负载电阻电压和电流的大小，但在不同条件下，调节效果大不一样。 下表是对两种连接方式的比较： 滑动变阻器的连接方式及特点 接法电路图特点适用条件 限流式接法1．用电器R0与滑动变阻器R的部分电 阻串联，另一部分不起作用 2．R0上电压调节范围为～E R0与R的阻值差不多，且不 要求R0上电压能调至零 分压式接法1．用电器R0与滑动变阻器的部分电阻 并联后再与另一部分串联 2．R0上电压调节范围为0～E 1．要求电压调节能从0开始 增大 2．R比R0小，一般取 说明：

初三物理电学实验探究题及答案演示教学

初三物理电学实验探究题及答案

xxxXXXXX 学校XXXX 年学年度第二学期第二次月考 XXX 年级xx 班级 姓名：_______________班级：_______________考号：_______________ 题号 一、实验,探究题 二、计算题 三、综合题 四、作图题 总分 得分 一、实验,探究题 （每空？ 分，共？ 分） 1、测量“小灯泡的电功率”，小灯泡的额定电流为0.3A ，灯丝阻值在10Ω～15Ω之间，所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V ）、开关各一个，滑动变阻器（“5Ω，2A ”、“20Ω，1A ”）两个，导线若干． （1）小明没有连接完的实物电路，如图1所示，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整． 评卷人 得分

（2）小明选用的滑动变阻器的规格为． （3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表示数如图2所示，读数为V，小灯泡的额定功率为W． （4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率． ①请在图3虚线框内画出她设计的电路图． ②写出实验步骤：实验步骤． ③写出测定额定功率的表达式：P额= ． 2、如图22甲所示是小刚测量小灯泡电功率的电路。电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别 为10Ω和50Ω。 （1）在检查仪器时，发现电流表的指针如图乙所示，则他接下来的操是。

（2）应该选用的滑动变阻器是。（选填“R1”或“R2”） （3）用笔画线代替导线将电路连接完整。 （4）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放 在端。（填“a”或“b”） （5）检查仪器和电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量， 多次测量的目的 是： 。 （6）在某次测量中，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示 要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地 向（选填“左”或“右”） 移动，同时眼睛应观 察。 3、如图21是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路（烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同），瓶中的电阻采用金属丝。