专题电学实验

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。

专题 电学实验一．“伏安法测电阻、欧姆定律”专题伏安法测电阻，是初中物理中的一个重要实验。

它同“测小灯泡功率”一样，几乎集中了初中电学的所有重点知识。

如串联电路的电流、电压特点，电流表、电压表的使用及读数，电学实验的操作步骤，实验故障，滑动变阻器的使用，欧姆定律，电阻的计算、表格的设计等。

一、基础知识1.实验的依据：R=U/I 2．测量的物理量：U ，I 3．实验电路图： 4．实验的步骤： 5．数据的记录：多次测量求平均值。

物理量实验次数 电压 （伏）电流 （安）电阻（欧）R X 阻值（欧）1 2 36．滑动变阻器的作用：7．改变待测电阻两端电压的方法：用滑动变阻器或电池个数。

二、例题：阅读短文，并回答短文后的问题。

在“探究电阻上的电流跟电压的关系”的过程中，一些同学作出了以下猜想： 猜想A ：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越小； 猜想B ：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越大； 猜想C ：加在电阻两端的电压增大，通过的电流不变。

为了验证上述猜想是否正确，小明用定值电阻和一个电压恒定的电源，及有关的实验器 材，设计了电路，按实验要求分别测出有关的物理量。

(1)为了完成该实验，需要的测量仪表是 、 。

(2)请你在右边的方框内画出能验证上述猜想的实验电路图。

(3)表中是小明在实验中测出的数据，其中R 为定值电阻，阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω，U 是电阻R 两端的电压，I 是通过电阻R 的电流。

实验序号 R ／Ω U ／V I ／A 1 10．05 2 R=20Ω 20．1 3 3 0．1 5 4 1 0．1 5 R=10Ω 2 0．2 6 3 0.3 7 1 0．2 8 R=5Ω 2 0.4 930．6通过分析比较实验序号 的数据，可知猜想 是正确的(填“A”、“B”或“C”)。

(4)通过分析比较以上数据，你还发现了 。

二．测小灯泡功率“测小灯泡功率”的问题之所以成为中考热点，是因为在题中几乎集中了初中电学的所有重点知识。

电学实验专题（测电动势和内阻）(1)直接法：外电路断开时，用电压表测得的电压U 为电动势E ;U=E (2)通用方法：伏安法测要考虑表本身的电阻,有内外接法；①单一组数据计算，误差较大②应该测出多组(u ，I)值，最后算出平均值③作图法处理数据，(u ，I)值列表，在u--I 图中描点，最后由u--I 图线求出较精确的E 和r 。

(3)特殊方法（一）即计算法：画出各种电路图r)(R I E r)(R I E 2211+=+=122121I -I )R -(R I I E =122211I -I R I -R I r =(一个电流表和两个定值电阻)rI u E r I u E 2211+=+=211221I -I u I -u I E =2112I -I u -u r =(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)rR uu E r R u u E 222111+=+=21122121R u -R u )R -(R u u E =21122121R u -R u R )R u -(u r =(一个电压表和两个定值电阻)（二）测电源电动势ε和内阻r 有甲（内接）、乙（外接）两种接法，如图甲法中：不考虑电流表分压的影响，但是要考虑电压表分流。

所测得ε和r 都比真实值小，ε/r 测=ε测/r 真；乙法中：不考虑电压表分流的影响，但是要考虑电流表分压。

ε测=ε真，且r 测=r+r A 。

（三）电源电动势ε也可用两阻值不同的电压表A 、B 测定，单独使用A 表时，读数是U A ，单独使用B 表时，读数是U B ，用A 、B 两表测量时，读数是U ，则ε=U A U B /（U A －U ）。

结论：电源内阻小的时候，用内接法；用外接法测的误差总比内接法测来得大。

测电源内阻用内接法如图甲；测电动势用外接法，如图乙。

电阻的测量①伏安法测：要考虑表本身的电阻,有内外接法；多组(u ，I)值，列表由u--I 图线求。

怎样用作图法处理数据②欧姆表测：测量原理两表笔短接后,调节R o 使电表指针满偏，得I g ＝E/(r+R g +R o )接入被测电阻R x 后通过电表的电流为I x ＝E/(r+R g +R o +R x )＝E/(R 中+R x )由于I x 与R x 对应，因此可指示被测电阻大小使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off 挡。

电学实验专题班级 姓名 学号一．测量类实验【一】测电阻1.伏安法测电阻① 伏安法测电阻的原理是根据___________ 。

② 在右边虚线框内画出此实验的电路图，并连接好实物图。

③ 连接电路时，开关应________，要求使用滑动变阻器的A 接线柱，闭合开关前, 滑动变阻器的滑片P 应滑到______(填“A”或“B”)，这是为了_____ 。

④ 滑动变阻器在此实验中的作用是______________________________________________ 。

⑤ 若实验时，将变阻器的滑片P 从B 端滑到某位置时，电流表示数变大，电压表示数变小，原因是_________________________________。

⑥若电路连接正确，实验中突然电压表示数变大，电流表示数没有，你认为故障可能是 。

⑦若某次电流表、电压表示数如图所示，则电路中的电流是__________安, 电阻两端的电压是_________伏,被测电阻阻值是___________欧。

⑧同学晓璐正确连接电路后，设计了如下的表格记录测量的数据，她这样记录多组数据的目的是__________________________________；她将三次测量的电压和电流分别求平均值，根据IU R 计算出电阻值为11.3Ω。

老师看完她的结果后认为她的做法和结果是错误的，请帮助她计算出正确的结果并填入下表的空格内。

⑨从上述的实验结果可以得出晓璐的实验结论是：_____________________________。

⑩同学小玲用小灯泡代替电阻做“伏安法”测电阻的实验。

正确连接电路后，小玲先后让滑动变阻器的滑片P 在不同位置上做了三次实验，得出三组数据，并根据每组数据正确计算出三个相应的电阻值，比较发现它们之间有较大差异，通过分析可知：产生这种差异的原因是 。

2.安阻法测电阻： 小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R 0测量电阻R X 的阻值。

电学实验专题1. 引言电学实验是电子工程、电气工程等相关专业中不可或缺的实践环节之一。

通过进行电学实验，学生可以深入了解电路原理、熟悉仪器设备的使用方法，并掌握实际工程中电路设计与故障排除的技能。

本文将介绍几个常见的电学实验，包括电路基础实验、电源实验和电路测量实验。

每个实验将依次介绍实验目的、实验原理、实验步骤和实验结果等内容。

希望通过本文的阅读，读者能够对电学实验有更深入的了解。

2. 电路基础实验2.1 配电箱电路实验2.1.1 实验目的通过配电箱电路实验，了解电路连接的基本原理，熟悉电路元件的使用方法。

2.1.2 实验原理配电箱电路实验是通过使用配电箱以及电路连接线、电阻、电容等元件，搭建一个简单的电路实验装置。

通过改变电路的连接方式，实验者可以观察到不同的电路行为，如电阻、电容的作用以及电路中电流、电压的变化。

2.1.3 实验步骤1.在配电箱上找到合适的插孔，并插入所需的电阻、电容等元件。

2.使用电路连接线连接各个元件，构建一个完整的电路。

3.接通电源，观察电路中的电流、电压等参数的变化。

2.1.4 实验结果根据所选用的电阻、电容等元件不同，实验结果可能有所差异。

可以通过实验记录仪器测得的数据，绘制电流、电压随时间的变化曲线，进一步分析电路的特性。

2.2 滤波电路实验2.2.1 实验目的通过滤波电路实验，了解滤波器的基本原理，掌握滤波电路的设计与调试方法。

2.2.2 实验原理滤波电路实验是通过搭建一定类型的滤波电路，将输入信号中的某些频率成分滤除或衰减，获得所需的信号。

根据滤波器类型的不同，可以实现低通滤波、高通滤波、带通滤波或带阻滤波等功能。

2.2.3 实验步骤1.根据所需的滤波器类型，选择合适的滤波电路结构。

2.搭建滤波电路，连接输入信号源和输出信号接收器。

3.调整滤波电路的参数，如电阻、电容等数值，直到满足滤波要求。

4.输入不同频率的信号，观察输出信号的波形。

2.2.4 实验结果根据滤波电路设计的不同，实验结果可能有所差异。

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。

电学实验专题实验电路说明：1、拆除电路时先拆除电源2、连接和拆除电路时先断开开关3、电流表——串联，电压表——并联4、指针反偏：（1）闭合开关前，没调零（2）闭合开关后，电流（压）表正负接线柱接反5、偏角太小——量程太大，偏角太大——量程太小6、闭合开关前，滑动变阻器的阻值调到最大值——保护电路一、探究电流与电压的关系：（电阻是定值）1、实验方法：控制变量法2、滑动变阻器的作用：改变定值电阻两端的电压（改变电源电压）3、图像：电压/v 1 2 3 4 5电流/A 0.2 0.4 0.7 0.8 1（1）标坐标（2）描点，连线，舍点4、结论：电阻一定时，电流与电压成正比。

5、多次实验的目的：让结论具有普遍性，避免偶然性6、例题：如图是小华同学探究“电流与电压关系”的电路图。

（1）请按电路图将实物图连接完整（滑片P向左滑时接入电阻变大）。

（2）小华连接电路时，开关应______，滑动变阻器的滑片P应放在最______（左/右）端。

（2）连接完毕后，小明建议要对电路进行检查后再闭合开关，请你提出其中一项需要检查的内容：________________。

（3）闭合开关后小华发现，①两只电表的指针总在晃动。

请分析造成这一现象的原因：电路存在_____ 。

②无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针几乎不动，电压表指针有示数且不变，原因可能是________③无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表有示数而电压表无示数，原因可能是________④无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表和电压表都没有示数，原因可能是________ （3）检查完毕后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了5组数据。

测第6组数据时，电压表的示数为2.6V，电流表的示数如图丙所示。

请在图丁的坐标系中描绘出第6组数据对应的点，并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I﹣U图像（舍点）。

（4）分析画出的I﹣U图像可得出结论：___________________。

初中物理电学实验专题、仪器使用(一电流表1、观察电流表(1电流表的表盘上有一个字母_____ ，用此表测量的电流值的单位是________ (2常用的电流表有三个接线柱.其中-'”是公用接线柱，“ 0.或'“ 3是“ +”接线柱.当使用和“0.6接线柱时，量程为__________ ，最小分度值为_____;当使用“°’和“3接线柱时，量程为 ____ 最小分度值为_______ .2、使用方法(1校零:检查电流表的指针是否对准零刻度线，如有偏差，进行较正；(2串联:电流表必须串联在电路中，使电流从标有“ 0.6或“ 3接线柱流入电流表从“”接线柱流出电流(3不允许把电流表直接连到电源的两端；(4使被测电流不超出电流表量程：在已知电路中电流大小时，直接选择合适的量程;若不能判断，则先试用大量程，然后进行选择.注：试触时，应使用用大量程,且只能把一个接线柱接好，用另一根导线头迅速试触另一接线柱，观察电流表指针的反应……3、读数上图中，若使用的是小量程，示数为______ 若使用的是大量程，示数为________ 。

两次读数之比为________ 。

4、理解电流表本身的电阻很小，通常将电流表看成一根导线，电流表两端的电压忽略不计。

［典型例题］甲、乙、丙三位同学在做用电流表测电流”的分组实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处•当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况.请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，并丙同学的问题： ___________________________________________ ; 匚电压表 1、 观察电压表(1电压表的表盘上有一个字母 _____ ，用此表测量的电压值的单位是 _______ . (2常用的电压表有三个接线柱•其中-'”是公用接线柱，“或“15是“ +” 接线柱.当使用和“3接线柱时,量程为 ____________ 最小分度值为 _______ 当使用 和“ 15接线柱时,量程为 _______ 最小分度值为 _______ . 2、 使用方法(1校零:检查电压表的指针是否对准零刻度线，如有偏差，进行较正；(2并联:电压表必须并联在待测电路两端，并注意使电流从标有“ 3或 “ 15接线柱 流入电压表，从-”接线写在下面的横线上甲同学的问题： __________________________________________柱流出电压表；(3使被测电压不超出电压表量程：在已知电路中电压大小时，直接选择合适的量程;若不能判断，则先试用大量程，然后进行选择•3、读数上图中，若使用的是小量程，示数为______ 若使用的是大量程，示数为________ 。