高中物理电学实验专题(经典)

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31，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，并能测得多组数据。

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（1）画出电路图，标明利用器材的代号。

12 电学物理实验1 用描迹法画出电场中平面上等势线实验所用的电流表是零刻度在中央的电流表，在实验前应先测定电流方向与指针偏转方向的关系：将电流表、电池、电阻、导线按图1或图2 连接，其中R 是阻值大的电阻，r 是阻值小的电阻，用导线的a 端试触电流表另一端，就可判定电流方向和指针偏转方向的关系。

该实验是用恒定电流的电流场模拟静电场。

与电池正极相连的A 电极相当于正点电荷，与电池负极相连的B 相当于负点电荷。

白纸应放在最下面，导电纸应放在最上面（涂有导电物质的一面必须向上），复写纸则放在中间。

2 伏安法测电阻1伏安法测电阻有a 、b 两种接法，a 叫(安培计)外接法，b 叫（安培计）内接法。

外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。

如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a 点，而将右端第一次接b 点，第二次接c 点，观察电流表和电压表的变化，若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。

（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI /I 和ΔU/U ）。

（1）滑动变阻器的连接滑动变阻器在电路中也有a 、b 两种常用的接法：a 叫限流接法，b叫分压接法。

分压接法被测电阻上电压的调节范围大。

当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。

用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。

（2）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；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。

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 IUR +==,。

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。

恒定电流实验复习题（44道电学实验题）一、电阻的测量㈠“安安”法“安安”法是利用两块电流表测电阻的一种方法，这一方法的创新思维是运用电流表测电压（或算电压），此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。

设计电路时除考虑电流表的量程外，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

2.1利用“安安”法测电流表的内阻1、从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表A 1的内阻r 1，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并测量多组数据。

（1）画出实验电路图：标明所用器材的代号。

（2）若选取测量中的一组数据来计算r 1，则所用的表达式r 1= ，式中各符号的意义是： 。

器材（代号）与规格如下：电流表A 1，量程10mA ，内阻待测（约40Ω）；电流表A 2，量程500μA ，内阻r 2=750Ω；电压表V ，量程10V ，内阻r 2=10k Ω电阻R 1，阻值约为100Ω；滑动变阻器R 2，总阻值约50Ω；电池E ，电动势1.5V ，内阻很小；电键K ，导线若干。

分析与解：大多数考生看到此题，第一感觉考虑的就是伏安法，由于没有考虑电表的量程，当然做不正确。

少数考生想到要满足“有尽可能高的精确度”的条件，认为电压U 的测定，不能选量程是10V 的电压表。

因为电流表两端允许施加的最大电压约为0.4V ，因而电压表不能准确测出电流表的两端的电压，但由于缺乏创新精神，想不出其他方法，也做不正确。

只有极少数有“安安”法新思路的考生才能做正确。

答案：将电流表A 2并联在电流表A 1的两端，利用电流表测量电压；要满足“多测几组数据”，滑动变阻器R 2采用分压接法；实验电路如图3所示，其表达式2211I r r I ，式中I 1、I 2、r 1、r 2分别表示通过电流表A 1、A 2的电流和它们的内阻。

2.2利用“安安”法测定值电阻的阻值2、用以下器材测量一待测电阻的阻值。

器材（代号）与规格如下：电流表A 1（量程250mA ，内阻r 1为5Ω）；标准电流表A 2（量程300mA ，内阻r 2约为5Ω）；待测电阻R 1（阻值约为100Ω），滑动变阻器R 2（最大阻值10Ω）；电源E （电动势约为10V ，内阻r 约为1Ω），单刀单掷开关S ，导线若干。

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。

图10-5教师：______ 学生：______ 时间:_____年_____月____日____段例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下： 待测电阻R x 〔约100 Ω〕;直流电流表〔量程0~10 mA 、内阻50 Ω〕; 直流电压表〔量程0~3 V 、内阻5 kΩ〕; 直流电源〔输出电压4 V 、内阻不计〕； 滑动变阻器〔0~15 Ω、允许最大电流1 A 〕； 开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.[审题]本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适.[解析]用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x ＜vAR R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,I min =xARR R E++=24 mA＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示. [总结]任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流X 围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化X 围太小,仍不能用限流接法. 例2、 在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x ,现有如下器材：读数不许的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线.⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码. ⑵写出主要的实验操作步骤.[解本测量仪器是电压表和电流表,当惟独一个电表〔或者给定的电表不能满足要求时〕,可以用标析] ⑵ 验电路如右图所示.⑵①将S 2与R x 相接,记下电流表指针所指位置.②将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R 1的值,则R x ＝R 1.例3、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；课 题电学实验经典题型分析滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K ,导线若干.测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图. [解析]如图所示例4用以下器材测量一待测电阻的阻值.器材〔代号〕与规格如下： 电流表A 1〔量程250mA ,内阻r 1为5Ω>；标准电流表A 2〔量程300mA ,内阻r 2约为5Ω〕； 待测电阻R 1〔阻值约为100Ω〕；滑动变阻器R 2〔最大阻值10Ω〕； 电源E 〔电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω〕；单刀单掷开关S ,导线若干.⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每一个器材的代号. ⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R 1的计算公式是R 1＝________.[解析] ⑴实验电路图如图所示.⑵两电流表A 1、 A 2的读数为I 1、I 2和电流表A 1的内阻为r 1,待测电阻R 1的阻值的计算公式是：11211r I I I R -= 例5有一电阻R x ,其阻值在100～200Ω之间,额定功率为0.25W .要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有： 安培表A 1,量程为50mA ,R A 1=100Ω安培表A 2,量程为1A ,R A 2=20Ω电压表V 1,量程为5V ,R V 1=10kΩ电压表V 2,量程为15V , R V 2=30kΩ变阻器R 1,变阻X 围0～20Ω ,2A 变阻器R 2,变阻X 围0～1000Ω,1A 9V 电源,电键,导线.⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是：. ⑵画出所用实验电路图.[解析]⑴允许通过电阻中电流可能的最大值由：R I P 2=得,mA I mA I 503521==.因为电阻可能为200Ω,所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA ,应用电流表的示数来控制通过电阻的电流,因此,电流表应选A 1.又因为RU P 2=,所以V U VU 1.7521==.因为电阻可能为100Ω,所以允许加在电阻两端的电压的最大值可能是5V ,应用电压表的示数来控制加在电阻两端的电压,因此电压表应选V 1.因为R 1＜R 2,且2A ＞35mA , 所以应选变阻器R 1.因为R 1＜R x 所以滑动变阻器连接方式应选用分压电路.因为xR <VAR R , 所以应选用外接电路.⑵实验所用电路如图所示例6〔从下表中选取出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1,画在下面的方框中,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测出多组数据.器材<代号> 规格 电流表〔A 1〕 量程10mA,内阻r 1待测〔约40Ω〕 电流表〔A 2〕 量程500μA,内阻r 2=750Ω 电压表〔V〕 量程10V,内阻r 3=10kΩ 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 电键〔S〕 导线若干[解析]要测量电流表A 1的内阻,按常规思想应用伏安法,将电压表并联在待测电流表两端,但根据本题所提供的仪器,我们可以首先肯定,在本实验中不可能用到电压表,因为电源的电动势惟独 1.5V,而电压表的量程为10V,最多不到满偏的1/6,用它来读数误差太大,因此该实验能用到的电表只可能用两块电流表.两块电流表有可能串联,也有可能并联,但题目中电流表A 2的内阻r 2已知,因此将两电流表并联,根据并联规律I 1r 1=I 2r 2可求出电流表A 1的内阻r 1=122IrI .加在电流表两端的电压最大值U m =I m r 2=0.375V,而滑动变阻的最大阻值惟独50Ω,如果将滑动变阻器接成限流,会超过电流表的量程,将它们烧坏.如果仅仅将滑动变阻器接成份压,滑动变阻器可调节的X 围很小,惟独全长的1/4,这样测量的次数比较少.故应将定值电阻R 1接在干路上用作限流,电路图如图所示. 例7 〔20##全国Ⅰ、Ⅲ〕现要测量某一电压表 的内阻.给定的器材有：待测电压表 〔量程2V,内阻约4k Ω〕,电流表 〔量程1.2mA,内阻约500Ω〕；直流电源E 〔电动势约2.4V,内阻不计〕；固定电阻3个：R 1=4000Ω,R 2=10000Ω,R 3=15000Ω；电键S 与导线若干.要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半.⑴试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并画出测量电路的原理图.〔要求电路中各器材用题中给定的符号标出.〕⑵电路接通后,若电压表读数为U ,电流表读数为I ,则电压表内阻R V =_________. [解析]⑴实验电路如图所示,若选用电阻R 1,则并联电阻并R ＝2000Ω,电压表读数U ＝mAR Er并+·R 并＝50020004.2+×2000＝1.92＞1V ,电流表读数I ＝mA＋rR E 并＝50020004.2+＝0.00096A ＝0.96mA ＞0.6mA,R 1符合要求,同理可得R 2、R 3不符合要求,故选R 1.⑵电路接通后,通过R 1的电流I 1＝1R U ,则通过电压表的电流为I 2＝I －I 1＝I －1R U ,所以电压表的内阻R V ＝2IU＝11RUR I U－ [备考提示]本题涉与实验器材选取和电路设计等,对考生的分析综合能力提出了较高要求,解答此类试题必须根据测量要求和所提供的器材,由仪表的选择原则和基本规律为分析的入手点.V V mA R 1 SEVmA[变式题]例8〔20##全国Ⅱ〕现要测定一个额定电压4V 、额定功率1.6W 的小灯泡〔图中用错误!表示〕的伏安特性曲线.要求所测电压X 围为0.1V ～4V .现有器材：直流电源E 〔电动势 4.5V ,内阻不计〕,电压表 〔量程4.5V ,内阻约为4×104Ω〕,电流表 〔量程250mA,内阻约为2Ω〕,电流表 〔量程500mA,内阻约为1Ω〕,滑动变阻器R 〔最大阻值约为30Ω〕,电键S,导线若干.如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是,下面两个电路应该选用的是.[解析]在测量小灯泡的伏安曲线时,由于题目要求电压X 围为0.1V ～4V ,因此滑动变阻器采用分压式接法.根据估算通过小灯泡的额定电流为I =0.4A,因此电流表应该选用 .在伏安法测量过程中,由于 临界电阻Ω==200V A R R R 大于小灯泡电阻,因此应该选择电流表外接法即选择甲电路进行测量.例9、用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R 0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有： （a ） 电流表〔量程0.6A 、3A 〕； （b ） 电压表〔量程3V 、15V 〕（c ） 定值电阻〔阻值1Ω、额定功率5W 〕 （d ） 定值电阻〔阻值10Ω,额定功率10W 〕（e ） 滑动变阻器〔阴值X 围0--10Ω、额定电流2A 〕 （f ） 滑动变阻器〔阻值X 围0-100Ω、额定电流1A 〕那末〔1〕要正确完成实验,电压表的量程应选择V,电流表的量程应选择A ； R 0应选择Ω的定值电阻,R 应选择阻值X 围是Ω的滑动变阻器.（2）引起该实验系统误差的主要原因是.[解析]〔1〕3,0.6,1,0～10.〔2〕由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小.由于电源是一节干电池〔1.5V 〕,所选量程为3V 的电压表；估算电流时,考虑到干电池的内阻普通几Ω摆布,加之保护电阻,最大电流在0.5A 摆布,所以选量程为0.6A 的电流表；由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值X 围小,造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值普通比电池内阻大几倍就好了,取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0～100Ω会浮现开始几乎不变最后蓦地变化的现象.关于系统误差普通由测量工具和所造成测量方法造成的,普通具有倾向性,总是偏大或者偏小.本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E 测<E 真,r 测<r 真. 例10、某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材： A ．待测干电池 B ．电流表G 〔0~3mA,内电阻r 1=20Ω〕 C ．电流表A 〔0~0.6A,内电阻r 2=0.20〕D ．滑动变阻器甲〔最大阻值10Ω〕 E ．滑动变阻器乙〔最大阻值100Ω〕 F ．定值电阻R 1=100Ω G ．定值电阻R 2=500Ω H ．定值电阻R 3=1.5k Ω 开关、导线.由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成为了实验要求的测量.①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选,定值电阻应选用.〔填写定值电阻前的序号〕V A 2 A 1 A 2②若某次测量中电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2；改变滑动变阻器的位置后,电流表G 的示数为I 1′,电流表A 的示数为I 2′.则可知此电源的内电阻测量值为r =,电动势测量值为E=.[解析] 干电池的电动势和内阻的测量,普通需要电流表和电压表.由于题中没有电压表,故需要将电流表G 改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到1.5V,则总电阻为1.55003VmA=Ω,故定值电阻应选用的序号为G 的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D ；②在两次测量过程中,通过电源的电流是两只电表的电流之和,则根据全电路欧姆定律有12112()()E I R r I I r =+++,1212()()E I R r I I r '''=+++解之,得()11211212I I r R r I I I I '-=+''+--, ()2112211212I I I I E R r I I I I ''-=+''+-- [例11]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RI =0.6A,内阻0.1gr =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 2.6R =Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示.处理实验数据时.首先计算出每一个电流值I 的倒数1I ;再制作R-1I 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解析：根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可.实物图的连接如答图4所示.由闭合电路欧姆定律有：E =I〔R+r+r g 〕,解得：)(1g r r IE R +-⋅=,根据R-1/I 图线可知：电源的电动势等于图线的斜率,内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻.答案：① 见答图4 ②见答图6 ③见答图6 ④1.5〔1.46~1.54〕；0.3〔0.25~0.35〕 [例12]某同学为了较精确的测量一阻值约为20Ω的电阻R x 的阻值.①在以下备选器材中电流表应选__________,电压表应选_______,变阻器应选_________.〔只填写器材对应的字母代号〕 电源E 〔电动势3 V 、内阻可忽稍不计〕 电流表A 1〔量程50 mA,内阻约12Ω〕 电流表A 2〔量程3 A,内阻约0.12 Ω〕电压表V 1〔量程3 V,内阻约3 kΩ〕 电压表V 2〔量程15 V,内阻约15 kΩ〕滑动变阻器R 1〔0～10Ω,允许最大电流2.0 A 〕滑动变阻器R 2〔0～1000 Ω,允许最大电流0.5 A 〕 定值电阻R 〔30Ω,允许最大电流1.0A 〕 开关与导线若干②请在方框中画出实验电路图〔要求直接测量量的变化X 围尽可能大一些,所选器材用对应符号标出〕. ③若某次测量中,电压表读数为U ,电流表读数为I ,则计算待测电阻的阻值表达式为Rx ＝________________. [解析]测量电阻的阻值普通利用伏安法,电压表显然应选量程为 3 V 的V 1；根据欧姆定律容易求得电路中的最大电流150xEI mA R==,显然超过了电流表A 1 50 mA 的量程,但电流表A 2的量程又太大,故我们可以将定值电阻R 〔30Ω〕与待测电阻R x 相串联,此时电路中的最大电流60xEI mA R R==+,利用电流表A 1测量电流即可.由于要求直接测量量的变化X 围尽可能大一些,故只能采用分压电路,且滑动变阻器使用电阻较小的R 1.最后我们确定电流表的解法：由于此时电路的临界电阻0123190AxVR R R k R R ==⨯=Ω>+,则应该利用电流表的外接法.由此得到实验电路图如图所示,当电压表读数为U ,电流表读数为I ,则计算待测电阻的阻值表达式x UR R I=-.[例13]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E =,式中各直接测得量的意义是： .[解析]根据提供的器材,可任取一个定值电阻与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,用欧姆定律建立方程组进行测量.但在本题中,电流表量程为10.0mA,干电池的电动势约为1.5V,如果把定值电阻R 1与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,则回路中总电阻约为180Ω,回路中电流约为 1.5V /180Ω=8.3mA,而如果把定值电阻R 2与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,,则回路中总电阻约为130Ω,回路中电流约为 1.5V /130Ω=11.5mA,显然,该电流已超过电流表的量程.考虑到实验的可行性,此时用定值电阻R 2与R 1串联即可,故有如下解答： 〔1〕连图：左图只用R 1接入电路；右图用R 1和R 2串联接入电路.<连线如图> 〔2〕设I 1是外电阻为R 1时的电流,I 2是外电阻为R 1和R 2串联时的电流,则有11AE I R R r =++,212AEI R R R r=+++ 解之,可解得干电池电动势为：12212I IE R I I =-.[例14]某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材： A ．待测干电池 B ．电流表G 〔0~3mA,内电阻r 1=20Ω〕 C ．电流表A 〔0~0.6A,内电阻r 2=0.20〕D ．滑动变阻器甲〔最大阻值10Ω〕 E ．滑动变阻器乙〔最大阻值100Ω〕 F ．定值电阻R 1=100ΩA R 滑GG ．定值电阻R 2=500Ω H ．定值电阻R 3=1.5k Ω 开关、导线.由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成为了实验要求的测量.①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选,定值电阻应选用.〔填写定值电阻前的序号〕②若某次测量中电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2；改变滑动变阻器的位置后,电流表G 的示数为I 1′,电流表A 的示数为I 2′.则可知此电源的内电阻测量值为r =,电动势测量值为E=.[解析] 干电池的电动势和内阻的测量,普通需要电流表和电压表.由于题中没有电压表,故需要将电流表G 改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到 1.5V,则总电阻为1.55003VmA=Ω,故定值电阻应选用的序号为G 的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D ；②在两次测量过程中,通过电源的电流是两只电表的电流之和,则根据全电路欧姆定律有12112()()E I R r I I r =+++,1212()()E I R r I I r '''=+++解之,得()11211212I I r R r I I I I '-=+''+--, ()2112211212I I I I E R r I I I I ''-=+''+--. [例15]小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据〔I和U 分别表示小灯泡上的电流和电压〕：〔1〕在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器〔变化X 围0-10Ω〕、电源、小灯泡、电键、导线若干.〔2〕在右图中画出小灯泡的U-I 曲线.〔3〕某电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω.将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少？[解析]〔1〕为了作出小灯泡的U-I 曲线,必须采用分压的方法；而因为小灯泡的电阻比较小,故采用电流表的外接法,实验电路图见下图.〔2〕小灯泡的U-I 曲线首先用描点法作出各个点,利用圆滑的曲线连接即可得到下图.〔3〕作出Ir E U -=图线,可得小灯泡工作电流为0.35安,工作电压为0.80伏,因此小灯泡实际功率为==UI P 0.28瓦. [例16]在在测定金属的电阻率的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l =0. 810 m ．金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率． <1>从图中读出金属丝的直径为mm .<2>在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材： A．直流电源：电动势约4.5 V,内阻很小； B.电流表A 1：量程0～0.6 A,内阻0. 125Ω; C．电流表A 2：量程0～3. 0 A,内阻0. 025Ω; D．电压表V ：量程0～3 V,内阻3 k Ω; E.滑动变阻器R 1：最大阻值10Ω； F.滑动变阻器R 2：最大阻值50Ω; G．开关、导线等．在可供选择的器材中,应该选用的电流表是,应该选用的滑动变阻器是.<3>根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图． <4>若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R x =4. 1Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m.〔保留二位有效数字〕[解析]<1>从螺旋测微器主尺读出0.5 mm ,再从游尺读出mm 01.0502.2⨯,故金属丝的直径为0.522mm .< 2>电路中的最大电流A REI x75.0==,显然超过了电流表A 1 0.6 A 的量程,但电流表A 2的量程又太大,故电流表应该选用A 1,由于滑动变阻器R 1最大阻值为10Ω,比被测电阻丝的电阻大,且容易调整,所以采用限流电路即可. 由于此时电路的临界电阻Ω>Ω≈=4200VAR R R ,故电流表采用外解法.<3〕实验电路如图所示<4>利用电阻定律S l R ρ=,则==lRSρ 1.1×10-6Ω·m. [例17]在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材：A．待测的干电池〔电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω> B．电流表G〔满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω> C．电流表A<0～0.6A,内阻0.1Ω>D．滑动变阻器R 1<0～20Ω,10 A>E.滑动变阻器R 2<0～200Ω,l A> F．定值电阻R 0 <990Ω>G．开关和导线若干<1>某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的〔a>、<b>两个参考实验电路,其中合理的是图所示的电路；在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选〔填写器材前的字母代号〕．<2>图乙为该同学根据〔1>中选出的合理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〕,则由图线可以得被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω. [解析]本题中测定干电池的电动势和内电阻需要用电压表和电流表,由于题中只给了两个电流表,故可以通过改装来实现.因为定值电阻R 0=990Ω,则电流表G 与之串联较好,所以合理的是b 图所示的电路,滑动变阻应选D ； 根据全电路欧姆定律容易得到 12()gE I R R I r =++,即120ggr EI I R R R R=-+++ 由I 1—I 2图线可以看出,图线与纵轴的交点为1.48mA ,即01.48gEmA R R=+,故电动势E=1.48V ；又因为图线的斜率121.48 1.250.770.3I k I ∆-===∆,即010000.77gr R R =+,故0.77r =Ω.[例18]如图10-3所示,滑动变阻器电阻最大值为R ,负载电阻R 1=R ,电源电动势为E ,内阻不计.〔1〕当K 断开,滑动头c 挪移时,R 1两端的电压X 围是多少？ 〔2〕当K 闭合,滑动头c 挪移时,R 1两端的电压X 围是多少？ 〔3〕设R 的长度ab =L ,R 上单位长度的电阻各处相同,a 、c 间 长度为x ,当K 接通后,加在R 1上的电压U 1与x 的关系如何？[审题]电键断开或者闭合导致电路浮现两种截然不同的控制电路：限流和分压,把握限流和分压电路的原理是关键[解析]〔1〕若K 断开,则该控制电路为滑动变阻器的限流接法,故2E≤U 1≤E〔2〕若K 闭合,则该控制电路为滑动变阻器的分压接法,故0≤U 1≤E〔3〕U 1=I R 并,R 并=R LR x RLR x +⋅,I =L R x L R E )(-+并 得：U 1=Lx x L ELx +-22[总结]该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压X 围不同[例19]用伏安法测量某一电阻R x 阻值,现有实验器材如下：待测电阻R x 〔阻值约5 Ω,额定功率为1 W〕；电流表A 1〔量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω〕;电流表A 2〔量程0~3 A,内阻0.05 Ω〕;电压表V 1〔量程0~3 V,内阻3 k Ω〕;电压表V 2〔量程0~15 V,内阻15 kΩ〕;滑动变阻器R 0〔0~50 Ω〕,蓄电池〔电动势为6 V〕、开关、导线.为了较准确测量R x 阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图. [审题]该题要求选择实验仪器、测量电路与控制电路,因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ,故首先考虑滑动变阻器的限流接法[解析]由待测电阻R x 额定功率和阻值的大约值,可以计算待测电阻R x 的额定电压、额定电流的值约为U =51⨯≈PR V ≈2.2 V,I =5/1/≈R P A=0.45 A.则电流表应选A 1,电压表应选V 1. 又因30002.0⨯=⨯VAR R =24.5 Ω＞R x ,则电流表必须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ,故首先考虑滑动变阻器的限流接法,若用限流接法,则被测电阻R x 上的最小电流为I min =5056+=+R E E x=0.11 A ＜I 额,因该实验没有对电流、电压的调节X 围未作特殊要求,故用限流电路.电路如图10-4所示.[总结]滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大,用分压接法不便于调节,故限流接法是首选,只要能保证安全且有一定的调节X 围即可.[例20]用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R x 〔约100 Ω〕;直流电流表〔量程0~10 mA 、内阻50 Ω〕;直流电压表〔量程0~3 V 、内阻5 kΩ〕;直流电源〔输出电压4 V 、内阻不计〕；滑动变阻器〔0~15 Ω、允许最大电流1 A 〕；开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图. [审题]本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适.[解析]用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x ＜vA R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最图10-4小,I min =xARR R E++=24 mA＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.[总结]任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流X 围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化X 围太小,仍不能用限流接法. [例21]图10-7为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图,器材规格如下： 〔1〕待测电阻R x 〔约100Ω〕 〔2〕直流电源〔输出电压4V,内阻可不计〕 〔3〕直流毫安表〔量程0~10mA,内阻50Ω〕 〔4〕直流电压表〔量程0~3V,内阻5KΩ〕〔5〕滑动变阻器〔阻值X 围0~15Ω,允许最大电流1A〕 〔6〕电键一个,导线若干条根据器材的规格和实验要求,在实物图上连线.并用并用↓〞标出在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处的正确位置.[审题]本题不要求选择仪器,只是对已有的仪器进行电路的选择合成,从一定程度上降低了难度,由已知条件,待测电阻与电压表阻值相差较多,滑动变阻器阻值相对较小.[解析]因滑动变阻器阻值小于待测电阻R x 的阻值,所以滑动变阻器应选用分压接法；待测电阻与电表相比,R x 的阻值和电压表的阻值相差较多,所以应选用安培表外接电路,实物连接如图10-8所示.滑动变阻器分压接法时,在闭合电键前,变阻器的滑动触点应置于使负载电压为零处,如图箭头所示. [总结]〔1〕设计测量电阻的电路必须考虑两个方面,首先要确定滑动变阻器是分压电路还是限流电路,再考虑是安培表外接电路还是安培表内接电路. 〔2〕连接实物图时,应该先干路,再支路.滑动变阻器分压接法是要注意电键能控制全电路电流,即断开电键后,电路中无电学仪器仍处于通电状态,电键对支路不起作用是滑动变阻器分压接法时时常浮现的错误.[例22]某电压表的内阻在20～50K Ω之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V <量程3V >,电流表A 1<量程200μA >,电流表A 2<量程5mA >,电流表A 3<量程0.6A >,滑动变阻器R <最大阻值1kΩ>,电源E <电源电压为4V >,开关S .<1>所提供的电流表中应选用<填字母代号>.<2>为了尽量减小误差,要求多测几组数据,试在图10-9方框中画出符合要求的实验电路<其中电源和开关与连线已画出>.[审题]测量电压表的内阻,从已知条件看,需测量通过电压表的电流,因此,需估算通过电压表的最大电流来判断所用电流表的量程.同时,滑动变阻器的全阻值远小于电压表内阻,控制电路应采用分压接法.[解析]电压表的示数等于通过电压表的电流与本身内阻的乘积,估算电路中的最大电流为所以应选电流表A 1,与电压表串联在电路中.滑动变阻器的电阻远小于电压表内阻.如果用滑动变阻器连成限流电路,一则它对电路的调控作用很不明显,二则是待测电压表分得的最小电压约为图10-7图10-8 图10-9。

高中物理电学实验专题(经典)1高中物理电学实验专题（经典）1. 引言在高中物理学习中，电学是一个非常重要的领域。

通过电学实验，我们可以深入了解电的基本概念、电路原理以及电能转换等知识。

本文将介绍一些经典的高中物理电学实验，帮助我们更好地理解和掌握电学知识。

2. 实验一：串联电阻的等效电阻该实验用于验证串联电阻的等效电阻。

实验步骤如下：a. 使用万用表测量三个不同阻值的电阻。

b. 将这三个电阻依次串联起来，并用万用表测量串联电路的总电阻。

c. 比较串联电路的总电阻与各个电阻的阻值之和是否相等。

3. 实验二：并联电阻的等效电阻该实验用于验证并联电阻的等效电阻。

实验步骤如下：a. 使用万用表测量三个不同阻值的电阻。

b. 将这三个电阻依次并联起来，并用万用表测量并联电路的总电阻。

c. 比较并联电路的总电阻与各个电阻的倒数之和的倒数是否相等。

4. 实验三：伏安特性曲线的测量该实验用于测量电流和电压之间的关系，得到伏安特性曲线。

实验步骤如下：a. 使用数字电表测量电阻上的电压和电流。

b. 将电压和电流分别取多组数据。

c. 绘制电压和电流之间的关系图，得到伏安特性曲线。

5. 实验四：欧姆定律的验证该实验用于验证欧姆定律，即电流与电压成正比。

实验步骤如下：a. 使用数字电表测量电阻上的电压和电流。

b. 在保持电阻不变的情况下，改变电压和电流的数值。

c. 比较不同电压下的电流数值是否成正比。

6. 实验五：电池的内阻测量该实验用于测量电池的内阻。

实验步骤如下：a. 使用数字电表测量电池的电动势。

b. 将电阻与电池串联，并使用数字电表测量电路总电阻。

c. 根据欧姆定律计算出电流的数值，再用电池电动势减去电流与总电阻之积，得到电源内阻的测量值。

7. 实验六：电流计的内阻测量该实验用于测量电流计的内阻。

实验步骤如下：a. 使用数字电表测量电流计的电阻。

b. 在电流计的两端加上不同电压，测量电流计的电流。

c. 根据欧姆定律计算出电流计的内阻值。

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3－953．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3－965．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3－976．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Ｃ．测电阻前，把面板上的选择开关置于相关的欧姆挡上，将两表笔的金属杆直接短接，调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在电流的最大刻度处Ｄ．用欧姆表的Ｒ×10Ω挡时，指针指在刻度20～40的正中央，则被测电阻的阻值为300ΩＥ．测量前，待测电阻应跟别的元件和电源断开Ｆ．用欧姆表的Ｒ×100Ω挡测电阻时，若指针指在零处附近，则应换用Ｒ×1ｋΩ挡7．在“测定金属的电阻率”的实验中，电阻丝的电阻值约为40～50Ω，可供选择的主要器材如下：Ａ．电压表（内阻20ｋΩ，量程0～10Ｖ）Ｂ．电流表（内阻约20Ω，量程0～50ｍＡ）Ｃ．电流表（内阻约4Ω，量程0～300ｍＡ）Ｄ．滑动变阻器（额定电流1Ａ，阻值为100Ω）Ｅ．滑动变阻器（额定电流0.3Ａ，阻值为1700Ω）Ｆ．电池组（电动势为9Ｖ，内阻为0.5Ω）（1）电流表应选，滑动变阻器应选．（2）把如图3－98甲所示的器材连接成测电阻值的实验电路．（3）用螺旋测微器测电阻丝的直径，读数如图3－98（乙）所示，则电阻丝的直径ｄ＝ｍｍ．图3－988．要用伏安法测定一个阻值只有几欧的待测电阻Ｒｘ，现提供了以下器材：Ａ．量程分别是0.6Ａ、3Ａ，内阻分别为几欧、十分之几欧的电流表1只；Ｂ．量程分别是3Ｖ、15Ｖ，内阻分别为1ｋΩ、几千欧的电压表1只；Ｃ．总阻值为20Ω的滑动变阻器1只；Ｄ．6Ｖ的蓄电池1只；Ｅ．开关1只和导线若干．为使电阻的测量较为准确，并使电表能从零值开始读数，根据提供的实验器材，在如图3－99甲的方框内，画出符合要求的实验电路图．图3－99用笔画线代替导线，将如图3－99乙所示的实物图连成实验电路．如果其中一次测量电表的读数如图399丙所示，则由这个测量算得电阻值Ｒｘ＝．9．现有一阻值为10.0Ω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）在如图3－100所示的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）写出用测得的量计算电源内阻的表达式ｒ＝．图3－10010．使用如图3－101所示器材测定小灯泡在不同电压下的电功率，并且作出小灯泡的电功率Ｐ与它两端电压的平方（Ｕ2）的关系曲线，已知小灯泡标有“6Ｖ，3Ｗ”的字样，电源是两个铅蓄电池串联组成的电池组，滑动变阻器有两种规格，Ｒ1标有“5Ω，2Ａ”，Ｒ2标有“100Ω，20ｍＡ”．各电表的量程如图3－101所示，测量时要求小灯泡两端的电压从零开始，并测多组数据．（1）把图中实物连成实验电路，滑动变阻器应选用．（2）测量时电压表示数如图3－101所示，则Ｕ＝Ｖ．（3）在如图3－101所示的Ｐ－Ｕ2图象中，可能正确的是，理由是．图3－10111．在用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为2～20Ω，要求变阻器的滑动头在右端时，其所用阻值最大．线路连接图如图3－102所示，其中连线有错误的导线编号为；应改正的接线端为（说明由哪个接线端改为哪个接线端）．图3－10212．利用电压表和电流表测1节干电池的电动势和内阻ｒ，电路如图3－103所示，图中Ｒ1为粗调滑动变阻器，Ｒ2为微调滑动变阻器，实验得到四组数据如表中所示．（1）表中数据经处理后，可以确定电动势＝Ｖ，内阻ｒ＝Ω．（2）现有滑动变阻器：Ａ（10Ω，1Ａ），Ｂ（500Ω，0.5Ａ），Ｃ（500Ω，0.1Ａ）．那么在本次实验中，滑动变阻器Ｒ1应选用，Ｒ2应选用．（填“Ａ”、“Ｂ”或“Ｃ”）Ｉ／ｍＡＵ／Ｖ50.0 1.3575.0 1.35100.0 1.20150.0 1.05图3－10313．如图3－104为“研究电磁感应现象”的实验装置．（1）将图中所缺的导线补接完整．（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后［］图3－104Ａ．将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向右偏转一下Ｂ．将原线圈插入副线圈后，电流计指针一直偏在零刻线右侧Ｃ．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下Ｄ．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向左偏转一下14．用电流表和电压表测1节干电池的电动势和内电阻，如图3－105中给出了Ａ、Ｂ两个供选用的电路图，为了较精确地测定电动势和内电阻，实验中应选用电路，正确选用电路后，试根据实验数据画出的Ｕ－Ｉ图线，得到电池的电动势＝Ｖ，内电阻Ｒ＝Ω．图3－10515．如图3－106为“研究电磁感应现象”的装置示意图．已知电流从正接线柱流入电流表时，指针向右偏转．（1）闭合开关Ｓ稳定后，将滑动变阻器的滑动触头Ｐ向右滑动，发现电流表指针向右偏转，则可断定电源的正极是．（2）以下做法能使电流表指针向左偏转的是．Ａ．闭合开关Ｓ的瞬间Ｂ．保持开关Ｓ闭合，将原线圈从副线圈中迅速抽出Ｃ．将开关Ｓ断开的瞬间Ｄ．保持开关Ｓ闭合，将原线圈中的铁芯迅速抽出图3－10616．如图3－107是研究自感现象的演示电路图，电感线圈Ｌ的直流电阻与Ｒ相同，Ａ1、Ａ2是相同的电流表，当两电流表中的电流从右端流入时，指针均向右偏；从左端流入时，指针均为向左偏．则当开关Ｓ闭合瞬间，Ａ1与Ａ2中电流的大小关系是Ｉ1Ｉ2（填“＞”、“＜”或“＝”）；当开关Ｓ闭合一段时间再断开的瞬间，表Ａ1和Ａ2的指针偏转方向是：Ａ1，Ａ2；此时通过Ａ1、Ａ2的电流大小关系是：Ｉ1Ｉ2．（填“＞”、“＜”或“＝”）图3－10717．一灵敏电流表，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转．现把它与一个线圈串联，试就如图3－108中各图指出：图3－108（1）图甲中电表指针的偏转方向是．（2）图乙中磁铁下方的极性是．（3）图丙中磁铁的运动方向是．（4）图丁中线圈从上向下看的绕制方向是．18．现有阻值为10．0Ω的定值电阻两个，两个开关，若干根导线和一个电流表，该电流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（已知电流表内阻可忽略不计，电源内阻约为几欧，电流表量程满足测量要求）．（1）在上边方框中画出实验电路图．（2）简要写出完成接线后实验步骤_________________．（3）写出用测得的量计算电源内阻的表达式ｒ＝_________________．19．一同学用如图3-73所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系．已知电流从ａ接线柱流入电流表时，电流表指针右偏．实验时，磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况均记录在下表中．图3-73实验序号磁场方向磁铁运动情况指针偏转情况1 向下插入右偏2 向下拔出左偏3 向上插入左偏4 向上拔出右偏（1）由实验1、3得出的结论是________．（2）由实验2、4得出的结论是________．（3）由实验1、2、3、4得出的结论是________．20．有一只电压表，量程已知，内电阻为ＲＶ，另有一电池组（电动势未知，但不超过电压表的量程，内电阻可忽略），请用这只电压表和电池组，再用一个开关和一些连接导线，设计测量某一高阻值电阻Ｒｘ的实验方法．（已知Ｒｘ的阻值和电压表的内电阻ＲＶ相差不大）（1）在下面方框内画出实验电路．（2）简要写出测量步骤和需记录的数据，导出高阻值电阻Ｒｘ的计算表达式．21．用如图3-74所示电路测量电源的电动势和内阻ｒ，改变Ｒ的阻值，得到一系列Ｉ、Ｕ值，最后用Ｕ-I图象来处理实验数据，得到和ｒ的值．由于实验原理带来的系统误差，使得求得的值偏________，内阻值ｒ偏________，为了减小误差，必须选用内阻________的电压表和阻值________的电阻Ｒ．图3-7422．把一只量程为300μＡ的电流表改装成一只欧姆表，使电流表表盘上原100μＡ刻线改为10ｋΩ；则200μＡ的刻线改为________ｋΩ，该欧姆表内电路的电阻是________ｋΩ，电源电动势是________Ｖ．23．如图3-75为测量电源电动势和内阻的一种电路图3-75（1）在图中标出各表符号及正、负接线柱．（2）Ｒ０在电路中的作用是________；在合上开关前，变阻器的滑动片应放在________端．（填左、右）（3）用此电路测得的电源电动势和内电阻与真实值比较应该是测________真，ｒ测________ｒ真．（填“大于”、“小于”或“等于”）24．如图3-76所示是打点计时器的简易构造，电源是________压________流电流，分析说明振针打点原理．图3-7625．现有以下器材灵敏电流表：满偏值为6ｍＡ，内阻为100Ω；电池：电动势为3Ｖ，内阻为10Ω；另有可变电阻分别为Ｒ１：0～10Ω的滑动变阻器；Ｒ２：0～9999Ω的电阻箱：Ｒ３：0～1ｋΩ的电位器．要求用上述器材组装一个欧姆表，电路如图3-77所示，回答下列问题：图3-77（1）需要的可变电阻是________．（填代号）（2）该欧姆表正中间的刻度值是________．（3）若某次测量中发现指针在1500Ω处，则表明此时流过灵敏电流表的电流值是________．26．如图3-78实物分别为开关，两个电池串联的电源，电压表，电阻箱，还有导线若干（图中未画出）．现用这些器材来测量电源的电动势和内电阻ｒ．图3-78（1）在上面右边线框内画出实验电路图并按电路图在实物图上连接导线．（2）若要测得、ｒ的值，电阻箱至少需取________个不同数值．（3）若电压表每个分度表示的电压值未知，但指针偏转角度与电压表两端电压成正比，能否用此电路测量?答：________．能否用此电路测ｒ？答：________．27．发光二极管是电器、仪器上作指示灯用的一种电子元件，正常使用时带“＋”号的一端要与电源正极相对（即让电流从元件带“＋”号的一端流入）．现要求用实验测出该元件两端的电压U和通过的电流I，并据此描绘该元件Ｕ-Ｉ图线（伏安特性曲线）．图3-79（1）在图3-79方框内画出实验电路图（要求二极管两端电压能在0～2．5Ｖ间变化）（2）实验测得发光二极管Ｕ-Ｉ图象如图3-79所示，若发光二极管的正常工作电压为2．0Ｖ，而电源是由内阻不计、电动势均为1．5Ｖ的两节干电池串联而成，则应该串一个大小为________Ω的电阻才能使发光二极管正常工作．28．利用如图3-80所示电路对电流表进行校对．图中Ａｘ为待校对电流表，Ａ０为标准电流表，Ｅ为电源，Ｒ１为一限流电阻，Ｒ为一可变电阻，Ｓ为开关，为这一实验准备了如下器材：图3-80蓄电池（电动势6Ｖ，内阻约0．3Ω）待校对电流表（量程0～0．6Ａ，内阻约为0．1Ω）标准电流表（量程0～0．6～3Ａ，内阻不超过0．04Ω）定值电阻甲（阻值8Ω，额定电流1Ａ）定值电阻乙（阻值15Ω，额定电流1Ａ）滑动变阻器甲（阻值范围0～15Ω，额定电流1Ａ）滑动变阻器乙（阻值范围0～100Ω，额定电流1Ａ）已知两电流表的刻度盘都将量程均分为6大格，要求从0．1起对每条刻度一一进行校对．为此，定值电阻Ｒ０应选用________，变阻器Ｒ应选用________．29．如图3-81所示是“用伏安法测量电阻”实验的电路图，只是电压表未接入电路中．图3-82是相应的实验器材，其中待测量的未知电阻Ｒｘ阻值约为1ｋΩ，电流表量程20ｍＡ、内阻小于1Ω，电压表量程15Ｖ、内阻约1．5ｋΩ，电源输出电压约12Ｖ，滑动变阻器甲的最大阻值为200Ω，乙的最大阻值为20Ω．图3-81（1）在图3-81的电路图中把电压表连接到正确的位置．（2）根据图3-81的电路图把图3-82的实物连成实验电路．图3-82（3）说明本实验电路中两个滑动变阻器所起的作用有何不同?答：________．30．用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下：待测电阻Ｒｘ（阻值约200Ω，额定功率0．05Ｗ）电压表Ｖ１（量程0～1Ｖ，内阻10ｋΩ）电压表Ｖ２（量程0～10Ｖ，内阻100ｋΩ）电流表Ａ（量程0～50ｍＡ，内阻30Ω）电源Ｅ１（电动势3Ｖ，额定电流1Ａ，内阻不计）电源Ｅ２（电动势12Ｖ，额定电流2Ａ，内阻不计）滑动变阻器（电阻0～10Ω，额定电流2Ａ）开关及导线若干为使测量尽量准确，要求进行多次测量，并取平均值，请你在方框中画出实验电路原理图，其中，电源选用________，电压表选用________．31．利用电流表和两个阻值不同的定值电阻，可以测定电源的电动势和内电阻．在所用器材中电流表Ａ量程为0～0．6～3Ａ，定值电阻Ｒ１和Ｒ２的阻值都约在5～10Ω之间．电源为一节干电池，还有开关Ｓ１、单刀双掷开关Ｓ２及电线若干．图3-83图3-84（1）请按如图3-83所示电路图要求在如图3-84所示实物图上连线．（2）若考虑到电流表内阻ｒＡ对测量的影响，那么测量值与真实值相比，有测________真，ｒ测________ｒ真（选填“＞”、“＜”或“＝”）32．用图3-85所示的电路（Ｒ１、Ｒ２为标准定值电阻）测量电源的电动势和内电阻ｒ时，如果偶然误差可忽略不计，则下列说法中正确的是________．（填字母序号）图3-85Ａ．电动势的测量值等于真实值Ｂ．内电阻的测量值大于真实值Ｃ．测量误差产生的原因是电流表具有内阻Ｄ．测量误差产生的原因是测量次数太少，不能用图象法求和ｒ若将图3-85中的电流表去掉，改用量程适中的电压表来测定电源的电动势和内电阻ｒ．（1）需要读取的数据是___________________．（2）其计算公式是___________________．（3）在下面虚线框内画出实验电路图．33．用如图3-86甲中所给的实验器材测量一个“12Ｖ、6Ｗ”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3Ａ、0．6Ａ两挡，内阻可忽略，电压表有15Ｖ、3Ｖ两挡，内阻很大，测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0调到12Ｖ．图3-86（1）按要求在实物图上连线．（2）某次测量时电流表的指针位置如图3-86乙所示，其读数为________Ａ．参考答案1．（如图6）①先用电流表与R串联测出通过R的电流ＩＲ；②再用电流表与Ｒｘ串联测出通过Ｒｘ的电流ＩＲｘ．Ｐｘ＝ＩＲＲＩＲｘ＝ＩＲＩＲｘＲ2．正，正，变小3．（1）实验电路如图7（甲）、（乙）．（2）测量步骤：Ａ．按（甲）图连接实验电路，闭合开关Ｓ，读出电压表的示数Ｕ1．Ｂ．按（乙）图连接实验电路，闭合开关Ｓ，读出电压表的示数Ｕ2．Ｃ．根据闭合电路欧姆定律得＝Ｕ1，＝Ｕ2＋ＲｘＵ2／ＲＶ，联立求解得Ｒｘ＝（Ｕ1－Ｕ2）ＲＶ／Ｕ2．4．1.74Ｖ0.452Ａ 1.834ｍｍ5．管长Ｌ，管直径Ｄ，ＭＮ两端电压Ｕ，及通过ＭＮ的电流Ｉ，ｄ＝ρＩＬ／πＤＵ6．ＢＣＥ7．（1）Ｃ，Ｄ（2）如图8所示（3）0.680图7 图88．实验电路图如图9（甲）所示，实物电路图如图9（乙）所示，Ｒｘ＝4.58Ω．图99．（1）如图10所示（2）①断开开关，记下电压表偏转格数Ｎ1，②合上开关，记下电压表偏转格数Ｎ2，③ｒ＝Ｒ＝（Ｎ1－Ｎ2）／Ｎ2．图10 图1110．（1）Ｒ1；实验电路如图11（电压表选0～15Ｖ，电流表选0.6Ａ）（2）8.0（3）Ｄ；电压增大，灯丝温度升高，灯丝的电阻变大．11．③④⑤，Ｄ改Ｂ，3改0.6，＋改0.612．（1）1.5，3（2）Ｂ，Ａ13．（1）如图12所示（2）Ａ，Ｄ图1214．Ｂ，1.50，0.5015．（1）Ａ，（2）Ａ16．＞，向左，向右，＝17．（1）偏向正极（2）Ｓ极（3）向上（4）顺时针绕制18．（1）实验电路如图7所示．图7（2）实验步骤：①合上开关Ｓ１、Ｓ２，记下电流表指针偏转格数Ｎ１；②合上开关Ｓ１，断开开关Ｓ２，记下电流表指针偏转格数Ｎ２．（3）（（2Ｎ２－Ｎ１）／Ｎ１－Ｎ２）Ｒ或（（Ｎ１－2Ｎ２）／（Ｎ２－Ｎ１）Ｒ．或实验电路如图8所示．图8（2）实验步骤：①合上开关Ｓ１，断开Ｓ２，记下电流表指针偏转格数Ｎ１；②合上开关Ｓ１、Ｓ２，记下电流表指针偏转格数Ｎ２．（3）（（2Ｎ１－Ｎ２）／2（Ｎ２－Ｎ１））Ｒ或（（Ｎ２－2Ｎ１）／2（Ｎ１－Ｎ２））Ｒ．19．（1）穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反．（2）穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．（3）感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．20．（1）实验电路如图9的甲和乙所示图9（2）测量步骤：Ａ．按（甲）图连接实验电路，闭合开关Ｓ，读出电压表的示数Ｕ１．Ｂ．按（乙）图连接实验电路，闭合开关Ｓ，读出电压表的示数Ｕ２．Ｃ．根据闭合电路欧姆定律：＝Ｕ１，＝Ｕ２＋（Ｕ２／ＲＶ）Ｒｘ联立解得：Ｒｘ＝（（Ｕ１－Ｕ２）／Ｕ２）ＲＶ．21．小小大小22．2．5 5 1．523．（1）略（2）限流作用最右（3）＜＜24．①当左接线柱为“＋”时，由安培定则判断知线圈右端为Ｎ极，此时指针落下②当左接线柱为“－”时，由安培定则判断知线圈右端为Ｓ极，此时指针抬起由①、②知交流电每变化一个周期，指针将打一个点25．（1）Ｒ３（2）500Ω（3）1．5ｍＡ26．（1）电路图如图10甲所示实物图如图10乙所示图10（2）2 （3）不能能27．（1）如图11所示图11（2）7728．固定电阻甲滑动变阻器乙29．（1）如图12所示（2）如图13所示（注：实物图只要与答案图2一致）（3）滑动变阻器甲为粗调；滑动变阻器乙为细调．图1330．电路原理图如图14所示Ｅ１Ｖ２31．（1）如图15所示图14图15（2）＝＞32．Ａ、Ｂ、Ｃ（1）两次电压表的读数Ｕ１和Ｕ２（2）Ｅ＝（（Ｕ２－Ｕ１）Ｒ１Ｒ２／（Ｕ１Ｒ２－Ｕ２Ｒ１））＋Ｕ１，ｒ＝（（Ｕ２－Ｕ１）／（Ｕ１Ｒ２－Ｕ２Ｒ１））Ｒ１Ｒ２（3）电路图略（将电压表接在电源两极上）33．①如图16所示图16②0．28（或0．280）。

图10-5教师：______ 学生：______ 时间:_____年_____月____日____段例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下： 待测电阻R x （约100 Ω）;直流电流表（量程0~10 mA 、内阻50 Ω）; 直流电压表（量程0~3 V 、内阻5 kΩ）; 直流电源（输出电压4 V 、内阻不计）； 滑动变阻器（0~15 Ω、允许最大电流1 A ）； 开关1个，导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法，各仪器的量程和电阻都已经给出，只需计算两种接法哪种合适。

【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于R x ＜v A R R ，故电流表应采用外接法.在控制电路中，若采用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，I min =xA R R R E++=24 mA ＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全，这是电学实验的首要原则 ，限流接法虽然简洁方便，但必须要能够控制电路不超过电流的额定值，同时，能够保证可获取一定的电压、电流范围，该题中，即便控制电流最小值不超过电流表的量程，因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小，电流、电压变化范围太小，仍不能用限流接法。

例2、 在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值R x ，现有如下器材：读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。

⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。

⑵写出主要的实验操作步骤。

【解本测量仪器是电压表和电流表，当只有一个电表（或给定的电表不能满足要求时），可以用标析】 ⑵ 验电路如右图所示。

⑵①将S 2与R x 相接，记下电流表指针所指位置。

物理选修3-1第4-5章《电学实验》专题练习一、电表的使用及读数方法1．如图7－3－1甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“＋”和“－0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是________A，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A；当使用电流表的“＋”和“－3”两接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A.图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程时，测量电压最大值不得超过________V，每小格表示________V，图中指针示数________V；若使用的是较大量程时，则表盘刻度每小格表示________V，图中指针示数________V.二、伏安法测电阻，等效替代的方法来测电阻，电表内阻的测量2．用伏安法测电阻，可采用7－3－2所示的甲、乙两种接法．如所用电压表内阻为5 000 Ω，电流表内阻为0.5 Ω.(1)当测量100 Ω左右的电阻时，宜采用________电路．(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10 V、0.5 A，则此电阻的测量值为______Ω，真实值为________Ω.3、要测量一个未知电阻Rx的阻值(阻值约为4 Ω)，现有如下器材：读数不准的电流表A(满偏电流约为0.6 A)，滑动变阻器R(最大阻值20 Ω)，电阻箱R1(最大阻值 99.9 Ω)，电源E1(电动势为2 V，内阻不计)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．现要求尽量精确地测量Rx的阻值．(1)画出实验电路图； (2)写出主要实验步骤．4、某电压表的内阻在20 kΩ～50 kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可供选用的器材：待测电压表V(量程3 V)、电流表A1(量程200 μA)、电流表A2(量程5 mA)、电流表A3(量程0.6A)、滑动变阻器R(最大值1 kΩ)、电源E(电动势4 V)，开关S.(1)所提供的电流表中，应选用________．(2)为了减小误差，要求测量多组数据，试画出符合要求的电路图．三、测定金属的电阻率5．一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段用米尺测出长度为L的电线，用螺旋测微器测量电线直径为D，它的刻度位置如图7－4－3所示，用多用电表测其电阻发现阻值小于1 Ω.为提高测量的精度，他用图7－4－2器材中的元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(下图中用R x表示)的电阻图7－4－2A．电源E：电动势为3.0 V，内阻不计：量程为0～3.0 V，内阻约为2 kΩB．电压表V1：量程为0～15.0 V，内阻约为6 kΩC．电压表V2D．电流表A：量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω1：量程为0～3.0 A，内阻约为0.1 ΩE．电流表A2F．滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω，额定电流2.0 AG．滑动变阻器R2：最大阻值1 kΩ，额定电流1.0 AH．开关S一个，导线若干(1) 从图7－4－3中读出螺旋测微器测得电线的直径D的读数如图7－4－3，则读数为________ mm.(2)实验时电压表选________；电流表选________；滑动变阻器选_____ __(填元件符号)．(3)请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中表明元件符号．(4)在实物图7－4－2中用笔画线替代导线连接元件．(5)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为ρ＝____ ____.四、描绘小灯泡的伏安特性曲线6．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：小灯泡L，“3.8 V、0.3 A”电压表V，量程0～5 V，内阻5 kΩ，量程0～100 mA，内阻4 Ω电流表A1电流表A，量程0～500 mA，内阻0.4 Ω2滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A滑动变阻器R 2，最大阻值5 Ω，额定电流0.5 A 直流电源E ，电动势约为6 V ，内阻约为0.5 Ω(1)在上述器材中，滑动变阻器应选 ;电流表应选 . (2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号。

高中物理选修3-1电学实验专题第二章恒定电流（电学实验）本章主要研究内容：1、恒定电流——电流电动势闭合电路的欧姆定律电功率2、电学实验常用仪器介绍3、实验一测定金属的电阻率4、实验二描述小电珠的伏安特性曲线5、实验三测定电源的电动势和内阻6、实验四练使用多用电表7、实验五电表内阻的测量8、实验六传感器的简单使用一、恒定电流1.电源1)、电源的作用：提供持续的电压2)、形成电流的条件：（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压3)、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。

2.电流强度：I＝q单位时间内通过导体横截面积的电荷量｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的t电量(C），t:时间(s）｝（1）电荷的定向移动形成电流。

2）电流有方向，但它是标量。

划定：导体内正电荷定向挪动的偏向为电流偏向。

3）金属导体中电流的计算式：I=nqSvn为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率。

3.电动势和内阻4.闭合电路欧姆定律：I＝E或E＝Ir+ IR（纯电阻电路）；r RE＝U内U外E＝U外I r；（普通适用）I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝5.部分电路欧姆定律：I＝3.电阻定律：R＝ρUI:导体电流强度(A)，U:导体两头电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝RL2｛ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m)｝S5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:工夫(s)，P:电功率(W)｝26.焦耳定律：Q＝IRt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝7.纯电阻电路和非纯电阻电路8.电源总动率P总IE；电源输出功率P出IU；电源效率η＝P出P总I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)。

U:路端电压(V)，η：电源效率｝9.电路的串/并联：串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)10.伏安法测电阻1）、电压表和电流表的接法2）、滑动变阻器的两种接法：注：（1)单位换算：1A＝10mA＝10μA；1kV＝10V＝10mV；1MΩ＝10kΩ＝10Ω2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。

高中物理电学实验引言在高中物理教学中，电学实验是必不可少的一部分。

通过进行电学实验，学生可以观察和验证电学规律，巩固和加深对电学概念的理解。

本文将介绍一些适合高中物理教学的电学实验，帮助学生更好地掌握电学知识。

实验一：电流的测量实验目的通过实验测量电流，探究电流的定义和测量方法。

实验材料•电流表•干电池•小灯泡•开关•电线•多用电表实验步骤1.连接电路：将干电池、开关、电流表和小灯泡依次连接成一个闭合电路。

2.测量电流：用电流表测量电路中的电流，并记录测量值。

3.拆解电路：断开电路连接。

结果与讨论根据实验结果我们可以发现，通过电流表测量电路中的电流可以得到准确的测量值。

电流的大小可通过电流表的示数来判断，单位为安培（A）。

实验二：电阻的测量实验目的通过实验测量电阻，探究电阻的定义和测量方法。

实验材料•电流表•电压表•变阻器•多用电表实验步骤1.连接电路：将变阻器、电流表和电压表依次连接成一个闭合电路。

2.测量电阻：调节变阻器上的阻值，使电流和电压保持恒定，分别记录电流和电压的数值。

3.拆解电路：断开电路连接。

结果与讨论根据实验结果我们可以发现，通过调节变阻器的阻值可以改变电流和电压的数值。

电阻的大小可通过测得的电流和电压计算得出，单位为欧姆（Ω）。

实验三：欧姆定律的验证实验目的通过实验验证欧姆定律，探究电流、电压和电阻之间的关系。

实验材料•电源•电流表•电压表•电阻器•多用电表实验步骤1.连接电路：将电源、电阻器、电流表和电压表依次连接成一个闭合电路。

2.测量电流和电压：记录电流表和电压表的数值。

3.计算电阻：根据测得的电流和电压计算电阻的数值。

4.改变电阻值：调节电阻器上的阻值，重新测量电流和电压，并计算电阻的数值。

5.比较结果：比较不同电阻值下的电流、电压和电阻的关系。

结果与讨论通过实验结果我们可以验证欧姆定律：在恒定温度下，电流与电压成正比，与电阻成反比。

即 I = U / R，其中 I 表示电流，U 表示电压，R 表示电阻。

高中物理电学实验习题大全(含答案)电学实验：测定金属的电阻率在测定金属的电阻率实验中，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。

实验中需要用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测量金属丝直径的刻度位置。

1)从图中读出金属丝的直径为______mm。

2)实验器材包括两节新的干电池、开关、若干导线和电压表、电流表、滑动变阻器等。

为了较准确地测出金属丝的电阻值，电压表应选内阻为10 kΩ的3 V表，电流表应选内阻为0.05 Ω的0.6 A表，滑动变阻器应选10号。

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，某同学的实物接线中有两处明显错误。

错误1：_____________________________；错误2：_____________________________。

为了测量某根金属丝的电阻率，需要测量长为L的金属丝的直径D和电阻R。

直径测量时，将金属丝放于螺旋测微器两测量杆间进行测量。

欧姆表粗测电阻时，需根据读数精度选择合适的档位，并进行调零操作。

伏安法测电阻时，需要选择电路误差较小且便于调节的备选电路。

在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图(a)所示，但闭合开关后发现电路有故障。

若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是断路。

需要检查待测金属丝、滑动变阻器或开关是否存在问题。

金属丝的直径示数可通过螺旋测微器测量得到。

测得接入电路的金属丝的长度为L，金属丝的直径d，已知其电阻大约为25Ω。

在使用伏安法测量电阻时，需要选择电流表、电压表和滑动变阻器。

可供选择的器材包括：必选的电源（电动势 1.5V，内阻很小）、导线和开关，以及A1电流表（量程40mA，内阻约0.5Ω）、A2电流表（量程10mA，内阻约0.6Ω）、V1电压表（量程6V，内阻约30kΩ）、V2电压表（量程1.2V，内阻约20kΩ）、R1滑动变阻器（范围0-10Ω）和R2滑动变阻器（范围0-2kΩ）。

高中物理电学实验【知识梳理】一、描绘小灯泡的伏安特性曲线1、实验原理在纯电阻电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系，但在实际电路中，由于各种因素的影响，U— I 图像不再是一条直线。

读出若干组小灯泡的电压 U和电流 I ，然后在坐标纸上以 U为纵轴，以 I 为横轴画出 U—I 曲线。

2、实验步骤（ 1）、适当选择电流表，电压表的量程，采用电流表的外接法，按图中所示的原理电路图连接好实验电路图。

（ 2）、滑动变阻器采用分压接法，把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的 A 端，电路经检查无误后，闭合电键S。

（ 3）、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，记入记录表格内，断开电键S；（ 4）、在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流 I ，横轴表示电压U，用平滑曲线将各点连接起来，便得到伏安特性曲线。

（ 5）、拆去实验线路，整理好实验器材。

3、注意事项（ 1）、因本实验要作出I —U 图线，，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此，变阻器要采用分压接法；（2）、本实验中，因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法；（3）、电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使小灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值（如 0.5V ）时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压；（4）、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A 端；（5）、坐标纸上建立坐标系，横坐标所取的分度例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。

连线一定用平滑的曲线，不能画成折线。

4、误差分析（ 1）、测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的I 值比真实值偏大；（ 2）、描绘 I — U 线时作图不准确造成的偶然误差。

5、知识延伸电流表的解法：V Ｒ（ 1）内接法：如图所示，待测电阻的测量值R测：ＲＵＲxＩ测R测U 测U A U R U A U RR R 显然 R测>R 所以 R R测RAＵAＵI 测I 测I A I RAx x x A当 R x >>R A时， R x R测，系统的相对误差很小，可以忽略不计，所以内接IV ＲV法适用于测量高阻值电阻。

高中物理电学实验高中物理电学实验是电学课程中重要的一部分，通过实验可以帮助学生深入了解电学原理和应用，提高实际操作能力。

下面是一些常见的高中物理电学实验的参考内容。

1. 串联电阻的测量：实验目的：测量多个串联电阻的等效电阻。

实验材料：电源、电阻箱、导线、万用表。

实验步骤：将电源的正极与电阻箱的一个端口相连，将电源的负极与电阻箱的另一个端口相连，连接导线，然后将万用表依次连接到每个电阻上测量电阻值。

记录每个电阻的电阻值，计算总电阻。

2. 并联电阻的测量：实验目的：测量多个并联电阻的等效电阻。

实验材料：电源、电阻箱、导线、万用表。

实验步骤：将电源的正极与电阻箱的一个端口相连，将电源的负极与电阻箱的另一个端口相连，连接导线，然后将万用表依次连接到每个电阻上测量电阻值。

计算并联电阻的等效电阻。

3. 集成电路的实验：实验目的：学习集成电路的基本工作原理。

实验材料：集成电路、电源、电阻、电容、导线、示波器。

实验步骤：根据集成电路的引脚布局，连接电源、电阻、电容等，并使用示波器测量电路中的电压和电流。

观察集成电路在不同电阻、电容下的工作情况。

4. 电磁感应的实验：实验目的：研究电磁感应现象。

实验材料：电源、盘形线圈、磁铁、导线、万用表。

实验步骤：将盘形线圈接通电源，使电流通过线圈，然后将磁铁从一段线圈移近，再移远。

使用万用表测量电流的大小，并观察电压和电流的变化关系。

5. 光电效应实验：实验目的：研究光电效应现象。

实验材料：光电池、电源、导线、光源、万用表。

实验步骤：将光电池接通电源，使电流通过光电池，然后将光源照射到光电池上，观察电流的变化。

用万用表测量电流的大小，并观察光强和电流的关系。

以上实验只是高中物理电学实验中的一部分，通过这些实验可以帮助学生理解电学原理和应用。

在实验过程中，要注意安全操作，遵守实验规范。

实验后要及时总结实验结果，并进行数据处理和分析，培养学生的实验能力和科学精神。