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高中物理电学实验专题(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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RUI，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UU 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UU I I ∆<∆)，说明接N 点时电流表分压作用引起的误差大于接M 点时电压表分流作用引起的误差，这时应采用外接法(即电压表接M 点).五．总结所谓内、外接法是相对电流表的位置而言的．无论哪种接法，都会由于电表的内阻影响而带来测量误差．从下表的分析可以看出，合理的选择接法有利于减小误差．比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差原因 由于电流表内阻分压的影响，电压表测量值偏大，结果偏大由于电压表内阻分流的影响，电流表测量值偏大，结果偏小测量结果 I UR =测＞RxIUR =测＜Rx 适用条件 Rx 远大于RARx 远小于RV六． 同步训练1.如图所示，电压表和电流表的读数分别为10V 和 ,已知电流表的内阻为Ω，那么待测电阻的 测量值比真实值 ，真实值为2.某同学在利用伏安法测电阻时，由于不知待测电阻的阻值范围，而无法确定电流表是内接还是外接，他利用试触法进行确定.当如下图(a)所示，○V 的示V ARxV ARx数为,○A的示数为；改为如右图(b)所示，○V的示数为，○A的示数为.该同学要获得较精确的测量结果，应选取 ; 被测量电阻的阻值是（a） (b)3．某待测电阻估值在100左右，电压表内阻为3000，电流表内阻为，采用伏安法测电阻时，电流表选择何种接法，测量误差小（）A.内接B.外接C.内接、外接均可D.无法确定4.一只小灯泡，标有“3V、”字样。
高中物理简单实验演示教案
实验目的：通过实验演示，加深学生对电路中电流、电压和电阻的理解，掌握基本电路的搭建方法。
实验材料：电池（1.5V）、导线、灯泡（含灯座）、电流表、开关
实验过程：
1. 将电池连接电流表，再通过导线连接到灯座上的灯泡。
2. 打开开关，观察灯泡的亮度。
3. 用手触摸导线，感受电流的存在。
4. 更换灯泡或增加电池数量，观察灯泡的亮度变化。
5. 拔掉导线中的一个，观察灯泡是否仍亮。
实验注意事项：
1. 在实验中务必注意安全，避免短路和触电风险。
2. 实验完成后，应将实验器材归位，保持实验环境整洁。
实验教学目标：
1. 通过实验让学生感受电流流动的方式和亮度与电压的关系。
2. 培养学生观察实验现象、提出问题和进行实验探究的能力。
3. 引导学生掌握基本电路的搭建方法。
实验评价方法：
1. 学生对实验现象和原理是否理解清楚。
2. 学生在实验中是否积极参与，表现出团队精神。
3. 学生是否安全操作实验器材，有责任心和团队合作精神。
电学电路动态分析与实验一、复习旧知根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法如下：1、程序法。
基本思路是“整体→局部→整体”。
即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为：（2）根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流如何变化； （3）由内U =r I 总确定电源内电压如何变化；（4）由内端U E U -=确定电源的外电压如何（路端电压如何变化）； （5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化；（6）确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化（可利用节点电流关系）。
2．库仑定律（1）知道点电荷的概念。
（2）了解库仑定律，知道静电力常量。
二、重难、考点电路的动态分析，电流表的动态变化，电压表的动态变化。
三、考点：电路的动态分析，干路上的电流变化，之路上的电流变化，干路上的电压的动态变化，之路上的电压表的动态变化。
四、例题讲解【例1】：如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3、和R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源的电动势为E ，内阻为r ，设电流表A 的读数为I ，电压表V 的读数为U ，当R 5的滑动角点向图中a 端移动时（ ）A 、I 变大，U 变小B 、I 变大，U 变大C 、I 变小，U 变大D 、I 变小，U 变小Er【例2】：在图所示的四个电路中，当分别闭合开关S ，移动滑动变阻器角头从左端至右端时，能使其中一个灯由暗变亮同时，另一个灯由亮变暗，则符合要求的电路是（ ）【例3】：如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r 。
当可变电阻的滑片P 向b 点移动时，电压表V 1的读数U 1与电压表V 2的读数U 2的变化情况是（ ）A 、U 1变大，U 2变小B 、U 1变大，U 2变大C 、U 1变小，U 2变小D 、U 1变小，U 2变大【例4】：在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3 均为定值电阻，R 2为滑动变阻器。
高中物理电学实验专题教案
实验目的：
1. 了解串联电路中电阻的等效电阻计算方法；
2. 掌握实验测量电路中的电流和电压，计算电阻的等效电阻值；
3. 掌握使用示波器进行电路中电压和电流的测量方法。
实验器材：
1. 直流电源供电器
2. 不同电阻值的电阻器
3. 示波器
4. 电压表
5. 电流表
6. 两组导线
实验步骤：
1. 搭建串联电路，连接直流电源供电器、示波器和电阻器，按照实验电路图连接各器材；
2. 调节电源供电器输出电压，使电路中电流适宜，并记录电源电压和电路中的电流值；
3. 使用示波器测量电路中各电阻的电压值，记录并计算各电阻的电阻值；
4. 根据测量的电阻值，计算电路中电阻的等效电阻值；
5. 比较计算得到的等效电阻值和测量值的一致性，进行分析和讨论。
实验注意事项：
1. 实验操作时要小心谨慎，注意安全；
2. 实验器材要保持干净整洁，并正确使用；
3. 在进行示波器测量时，要正确连接并设置示波器参数；
4. 记录实验数据并及时整理分析结果；
5. 实验结束后，要正确清理实验器材并将实验现场清理干净。
扩展实验：
1. 将电阻器串联并并联组合，测量不同组合方式下的等效电阻值；
2. 探究不同电源电压和电路中电流对等效电阻值的影响；
3. 使用示波器测量交流电路中电压和电流的变化情况，研究电路的交流特性。
高中物理电学专题讲解教案主题：电场教学目标：1. 理解电场的概念和性质2. 掌握电场强度的定义和计算方法3. 理解电势的概念和计算方法4. 了解电场中带电粒子的受力情况教学内容：1. 电场的概念和性质2. 电场强度的定义和计算方法3. 电势的概念和计算方法4. 带电粒子在电场中的受力情况教学过程：一、导入教师引导学生思考：手机充电时为什么需要插上充电器？为什么手指触碰高压线会受到电击？引出电场的概念。
二、概念讲解1. 电场的概念：电场是指在一定范围内存在电荷的空间中所产生的电场力的效果。
2. 电场强度：在某一点的电场力对单位正电荷的大小，用矢量E表示。
3. 电势：单位正电荷在电场中移动时所具有的能力，用符号V表示。
三、计算方法1. 电场强度的计算方法：E = F/q，其中E表示电场强度，F表示电场力，q表示正电荷。
2. 电势的计算方法：V = U/q，其中V表示电势，U表示电势能，q表示正电荷。
四、带电粒子的受力情况1. 带正电荷的粒子在电场中受到电场力，方向与电场强度方向相同。
2. 带负电荷的粒子在电场中受到电场力，方向与电场强度方向相反。
五、实例分析教师通过实例分析，让学生掌握电场强度和电势的计算方法，并理解带电粒子在电场中的受力情况。
六、总结提升教师对本节课的内容进行总结，并提出问题让学生思考，巩固所学知识。
七、作业布置布置相关作业，巩固学生对本节课内容的掌握。
教学反馈：根据学生的表现和作业情况，进行教学反馈，及时调整教学策略。
以上是本节课的教案范本，希朥能对您的教学工作有所帮助。
第2课时电学实验专题复习定位解决问题本专题主要复习电学实验的基本原理和方法，并借助基本实验分析拓展创新实验。
高考重点主要考查电表改装、多用电表原理和使用；“电阻测量类”实验；测量电源的电动势和内阻；电学拓展创新实验等。
题型难度考查的是电学实验的基本原理和方法，经常和传感器结合在一起，考查电路的控制，难度一般较大。
高考题型1电表改装多用电表原理和使用【例1】(2021·四川绵阳市第二次诊断)将一微安表先改装成量程1 mA的电流表，再改装成量程5 V的电压表，并与标准电压表对比校准。
图1甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图，虚线框中是改装后电压表电路，V0是量程6 V 的标准电压表。
已知微安表满偏电流为250 μA，标记的内阻为600 Ω，电阻箱R1、R2调节范围为0～9 999.99 Ω。
图1(1)微安表改装。
图甲中电阻箱的阻值分别调节到R1＝________ Ω，R2＝________ Ω。
(2)实物连线。
选用合适的器材，按照图甲正确连接电路。
(3)对比校准。
正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表的示数如图乙所示时，微安表(改装后电压表)的示数如图丙所示，由此可以推测出改装电压表量程的真实值________5 V(选填“大于”或“小于”)。
(4)重新调整。
通过检测发现：电阻箱R1、R2阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确，这是改装电压表量程的真实值不是5 V的原因。
再通过调节电阻箱R1、R2的阻值，使改装电压表量程的真实值为5 V，以下调节方案可行的有________(填序号)。
A.保持R1不变，将R2增大到合适值B.保持R1不变，将R2减小到合适值C.保持R2不变，将R1增大到合适值D.保持R2不变，将R1减小到合适值答案(1)200 4 850(3)小于(4)AD解析(1)微安表并联电阻改装为1 mA的电流表，有I g R g＝(I－I g)R1，即250×10－6×600＝(1×10－3－250×10－6)R1，解得R1＝200 Ω，改装后的电流表满偏电流为1 mA，内阻为R A＝R1R gR1＋R g＝150 Ω，再改装为5 V的电压表，串联电阻R2，有U＝I(R A＋R2)，即5＝1×10－3(150＋R2)，解得R2＝4 850 Ω。
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RUI，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UUI 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UUI I ∆<∆)，说明接N 点时电流表分压作用引起的误差大于接M 点时电压表分流作用引起的误差，这时应采用外接法(即电压表接M 点).五．总结所谓内、外接法是相对电流表的位置而言的．无论哪种接法，都会由于电表的内阻影响而带来测量误差．从下表的分析可以看出，合理的选择接法有利于减小误差．比较项目电流表内接法 电流表外接法电路误差原因由于电流表内阻分压的影响，电压表测量值偏大，结果偏大 由于电压表内阻分流的影响，电流表测量值偏大，结果偏小测量结果IUR =测＞Rx IUR =测＜Rx 适用条件 Rx 远大于RA Rx 远小于RV六． 同步训练1.如图所示，电压表和电流表的读数分别为10V 和 0.1A,已知电流表的内阻为0.2Ω，那么待测电阻的 测量值比真实值 ，真实值为2.某同学在利用伏安法测电阻时，由于不知待测电阻的阻值范围，而无法确定电流表是内接还是外接，他利用试触法进行确定.当如下图(a)所示，○V 的示数为3.0V,○A 的示数为3.0mA ；改为如右图(b)所示，○V 的示数为2.9V ，○A 的示数为4.0mA.该同学要获得较精确的测量结果，应选取 ; 被测量电阻的阻值是V ARxV ARx（a ） (b)3．某待测电阻估值在100Ω左右，电压表内阻为3000Ω，电流表内阻为0.2Ω，采用伏安法测电阻时，电流表选择何种接法，测量误差小（ ）A.内接B.外接C.内接、外接均可D.无法确定4.一只小灯泡，标有“3V 、0.6W ”字样。
现用右下图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R 1。
（滑动变阻器最大阻值为10Ω；电源电动势为12V ，内阻为1Ω；电流表内阻为1Ω，电压表的内阻为10k Ω）。
在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用（选填“内接”或“外接”）法，说明理由。
并画出伏安法部分的电路。
5.在伏安法测电阻的实验中，被测电阻值x R 约2400Ω，备用器材有电压表（内阻约为20k Ω）、电流表（内阻约为10Ω）、电池、滑动变阻器（最大值20Ω）、电键、导线.在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用 （选填“内接”或“外接”）法。
并说明理由。
并画出伏安法部分的电路。
实验专题二：滑动变阻器的使用一．滑动变阻器的两种接法：为改变被测电阻两端的电压（或被测电阻中的电流强度），常用滑动变阻器与电源的连接有两种不同的形式：限流接法和分压接法，这两种接法区别之处是：限流法分压法合上电键前要使滑动变阻器的电阻处于最大值，对应图中应是滑动头移至最右端 合上电键前要使用电器得到的电压最小，对应图中滑动变阻器的滑动头应移到最右端 实物图中只用到上下两个接头 实物图中用到上面一个下面两个接头 电压调节范围：～U （调节范围小，电压不可调零）电压调节范围：0～U （调节范围大，电压可调零）滑动变阻器的电阻与用电器的电阻差不多大时电压调节作用最理想滑动变阻器的电阻越小调节用电器的电压作用越好同等条件下消耗功率较小同等条件下消耗功率较大二．滑动变阻器两种接法的选择1.在限流、分压两种电路都满足实验要求时，由于限流电路结构简单，损耗的电功率小，应优先选用．2.在下列情况下必须选择分压电路：（1）实验要求待测电阻两端电压从零开始连续调节（或题目暗示调零）。
（2）当滑动变阻器全电阻远小于测量部分电阻时，用限流接法在调节过程中电表读数变化不明显，不满足实验测量多组数据的要求．必须用分压式接法。
（3）限流不能保证安全，即限流电路中的最小电流超过电表量程或用电器的额定电流，为了保护电表和其他元件的安全，必须用分压式接法。
三．同步训练6.为了用伏安法测定一个定值电阻的阻值，实验所需器材如下：（1）待测电阻（约100Ω）（2）直流电流表A（量程0～20mA，内阻约50Ω）（3）直流电压表V（量程0～3V，内阻约5KΩ）（4）直流电源E（输出电压6V,内阻不计）（5）滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，最大允许电流1A）（6）开关1个，导线若干。
根据器材规格，设计实验电路。
电流表应采用；滑动变阻器应采用。
画出实验电路。
7.例3：有一小灯泡上标有“6V0.6Ｗ”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的I—U 图线，已知所用器材有：是电流表（0～0.3Ａ，内阻1Ω）；电压表（0～15Ｖ，内阻20kΩ）；滑动变阻器（0～30Ω，2Ａ）；学生电源（直流9Ｖ）；开关一只、导线若干．为使实验误差尽量减小，画出合理的实验电路图．8.为测量金属丝的电阻率，需测出金属丝的电阻。
下面给出实验器材：电阻约５Ω的金属丝、０－０.6A的电流表、０－３Ｖ的电压表、０－２０Ω的滑动变阻器、电键一个、导线若干。
（1）在方框中画出实验电路；（2）在实物图中连线实验专题三：电路设计理科综合对实验能力提出了明确的要求，即是“设计和完成实验的能力”，它包含两个方面：1．独立完成实验的能力．包括： （1）理解实验原理、实验目的及要求； （2）掌握实验方法步骤；（3）会控制实验条件和使用实验仪器，会处理实验安全问题； （4）会观察、解释实验现象，会分析、处理实验数据； （5）会分析和评价实验结果，并得出合理的实验结论．2．设计实验的能力．能根据要求灵活运用已学过的物理理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题． 一．实验设计的基本思路→→→→⎧⎪⎨⎪⎩实验器材明确目的确定原理待测物理量数据处理误差分析实验步骤．实验设计的关键在于实验原理的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用（或还需）哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤．而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材（条件）和实验要求，它们相辅相成，互为条件．二．电学实验电路设计的方法（一）电路结构 完整的实验电路包括三个部分：①测量电路，②控制电路（变阻器、开关），③电源．（二）思路（三）方法1.实验器材的选择：一般应考虑三个原则：①安全性原则：各电表的读数不能超过量程，电阻类器件的电流不能超过其最大允许电流等。
②精确性原则：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差。
电压表、电流表在使用时指针应偏转到满刻度的 以上。
③操作性原则：实验时需考虑调节方便，便于操作。
如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流和它的阻值范围，还要考虑便于调节，滑动变阻器调节时要用到大部分电阻丝，否则不便于操作。
2. 实验器材的选择。
一般步骤如下：①找出唯一性的器材；②草画电路图（暂不把电表接入）；③估算电路中电流和电压可能达到的最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小测量电路器材选择配置控制电路电路选择控制 调节值），当然，如果题目被测电路的额定值，就不必再估算。
④根据电路最大电流、电压选择电流表和电压表的量程。
⑤根据电路选择滑动变阻器。
在滑动变阻器的电流不超过它额定值条件下．要考虑便于操作。
由于高阻值的变阻器，如果滑动头稍有移动，使电流电压有很大变化的，不便于操作，不宜采用．在滑动变阻器作限流作用时，为使负载既能得到较宽的电流调节范围，又能使电流变化均匀，选择变阻器时，应使其总电阻，大于，一般在2—5倍为好。
在滑动变阻器作为分压作用时，应使其总电阻，小于，一般在0.1—0.5之间为好。
3.实验电路的选择①根据电压表和电流表确定电流表内、外接法②根据实验要求确定滑动变阻器接法（是限流还是分压）4.画出实验电路5.连接实物图①依照电图，把元件符号与实物一一对应，再连接实物，②一般的连接步骤是：从电源的正极出发，沿电流方向把元件一一连接，最后到电源的负极，③按先串联后并联，先干路后支路的顺序连接④要注意连线不能相交，连线尽量短、简洁。
⑤要注意所有的连线都要接在器材的“接线柱”上。
三．同步训练9. 有一电阻R ，其阻值大约在40 Ω至50 Ω之间，需进一步测定其阻值，现有下列器材：电池组E，电动势为9V，内阻忽略不计；电压表Ｖ，量程为0至10Ｖ，内阻20Ω；电流表，量程为0至50ｍＡ，内阻约20Ω；电流表，量程为0至300mＡ，内阻约4Ω；滑动变阻器，阻值范围为0至100Ω，额定电流1A；滑动变阻器，阻值范围为0至1700Ω，额定电流0.３Ａ，开关Ｓ及导线若干．实验电路图如图所示，实验中要求多测几组电流、电压值．在实验中应选电流表和滑动变阻器．10.欲用伏安法测定一个阻值约12Ω的电阻，要求测量结果尽量准确，下列器材中应选用的是_________，画出应采用的电路图。
