电学实验与创新

第一部分专题六第2讲基础题——学问基础打牢1. (2024·新课标Ⅰ卷)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5 Ω.该同学采纳两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间．测量得到如图(b)所示的两条U­I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数．回答下列问题：(1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采纳电压表跨接在_O、P__(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的．(2)依据所用试验器材和图(b)可推断，由图线_Ⅰ__(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为_50.5__Ω(保留1位小数)．(3)考虑到试验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为_50.0__Ω(保留1位小数)．【解析】(1)若将电压表接在O、P之间，I＝UR V ＋UR x则U＝R x R VR x＋R V·I依据一次函数关系可知对应斜率为R x R VR x＋R V若将电压表接在O、Q之间，电流表分压为U A＝IR A依据欧姆定律变形可知R x＝U－IR AI解得U＝I(R x＋R A)依据一次函数可知对应斜率为(R x＋R A)，对比图像的斜率可知kⅠ>kⅡ所以Ⅱ图线是采纳电压表跨接在O、P之间．(2)因为待测电阻为几十欧姆的电阻，通过图像斜率大致估算待测电阻为50 Ω左右，依据1 kΩ50 Ω<50 Ω0.5 Ω说明电流表的分压较小，电压表的分流较大，所以电压表应跨接在O、Q之间，所以选择图线I得到的结果较为精确．依据图像可知R x＝3 V－1 V59.6 mA－20 mA≈50.5 Ω.(3)考虑电流表内阻，则修正后的电阻为R x′＝R x－R A＝50.5 Ω－0.5 Ω＝50.0 Ω.2. (2024·四川成都二诊)为将一只毫安表A(量程3 mA，内阻约几十欧姆)改装成量程为1.5 V的电压表，试验室供应了下列器材：电源E(电动势约6 V，内阻不计)；滑动变阻器R1(0～50 Ω)；滑动变阻器R2(0～5 kΩ)；电阻箱R(0～999.9 Ω)；开关两个、导线若干．某同学先按图示电路连接线路，测量表A的内阻．他的操作步骤如下：a．将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合S1后调整变阻器的阻值，使表A的指针满偏；b．闭合S2保持变阻器的阻值不变，调整电阻箱R的阻值，使表A的指针偏转到量程的1 2位置；c．登记R的阻值为30.0 Ω.(1)上述试验中，滑动变阻器应选用_R2__(选填“R1”或“R2”)．(2)表A的内阻测量值R A＝_30.0或30__Ω.此测量值_小于__(选填“大于”“等于”或“小于”)表A内阻的真实值．(3)若取表A内阻的测量值R A进行计算，为达成改装的目的，可将表A与电阻箱R_串联__(选填“串联”或“并联”)，且将电阻箱R的阻值调到_470.0或470__Ω.【解析】(1)毫安表A的量程3 mA，则电路中的最大电流为3 mA，电路的最小电阻为R＝EI g ＝63×10－3Ω＝2 000 Ω，故滑动变阻器应选用R2.(2)试验中用半偏法测电表的内阻，所以R的阻值即为电表的测量值，则表A的内阻测量值R A＝30 Ω，由于闭合S2，电阻箱R并入电路，电路的总电阻变小，干路电流变大，而流过毫安表的电流为满偏的一半，所以流过电阻箱R的电流大于满偏的一半，依据并联电路的特点，可知电阻箱R的阻值小于毫安表的内阻，即测量值小于表A内阻的真实值．(3)应把毫安表与电阻箱串联，改装成电压表，量程为1.5 V，则有U＝I g(R A＋R)，则将电阻箱R的阻值调到R＝470 Ω.3. (2024·新课标Ⅱ卷)某同学要探讨一小灯泡L(3.6 V，0.30 A)的伏安特性．所用器材有：电流表A1(量程200 mA，内阻R g1＝10.0 Ω)，电流表A2(量程500 mA，内阻R g2＝1.0Ω)、定值电阻R0(阻值R0＝10.0 Ω)、滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)、电源E(电动势4.5 V，内阻很小)、开关S和若干导线．该同学设计的电路如图(a)所示．(1)依据图(a)，在图(b)的实物图中画出连线．(2)若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用I1、I2、R g1和R0写出：小灯泡两端的电压U＝_I1(R g1＋R0)__，流过小灯泡的电流I＝_I2－I1__.为保证小灯泡的平安，I1不能超过_180__mA.(3)试验时，调整滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零．逐次变更滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2.所得试验数据在下表中给出．I1/mA325585125144173I2/mA1712292993794244701_11.6__Ω(保留1位小数)．(4)假如用另一个电阻替代定值电阻R0，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于_8.0__Ω(保留1位小数)．【答案】(1)见解析图【解析】(1)依据电路图连接实物图如图所示(2)①依据电路图可知灯泡两端的电压为电流表A 1和R 0的总电压，故依据欧姆定律有U ＝I 1(R g1＋R 0 )；②依据并联电路特点可知流过小灯泡的电流为I ＝I 2－I 1；③因为小灯泡的额定电压为3.6 V ，故依据题目中已知数据带入①中可知I 1不能超过180 mA.(3)依据表中数据可知当I 1＝173 mA 时，I 2＝470 mA ；依据前面的分析代入数据可知此时灯泡两端的电压为U ＝3.46 V ；流过小灯泡的电流为I ＝297 mA ＝0.297 A ；故依据欧姆定律可知此时小灯泡的电阻为R ＝U I ＝3.460.297Ω＝11.6 Ω.(4)要测量完整的伏安特性曲线则灯泡两端的电压至少要达到3.6 V ，而电流表A 1不能超过其量程200 mA ，此时结合①有3.6＝0.2×(10＋R 0)，解得R 0＝8 Ω，即要完整的测量小灯泡伏安特性曲线所用电阻的阻值不能小于8 Ω.4. (2024·新课标Ⅲ卷)已知一热敏电阻当温度从10 ℃升至60 ℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变更关系．所用器材：电源E 、开关S 、滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω)、电压表(可视为志向电表)和毫安表(内阻约为100 Ω)．(1)在所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图．(2)试验时，将热敏电阻置于温度限制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值．若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V 和3.0 mA ，则此时热敏电阻的阻值为_1.8__kΩ(保留2位有效数字)．试验中得到的该热敏电阻阻值R 随温度t 变更的曲线如图(a)所示．(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2 kΩ.由图(a)求得，此时室温为_25.5__℃(保留3位有效数字)．(4)利用试验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图(b)所示．图中，E 为直流电源(电动势为10 V ，内阻可忽视)；当图中的输出电压达到或超过6.0 V 时，便触发报警器(图中未画出)报警．若要求起先报警时环境温度为50 ℃，则图中_R 1__(填“R 1”或“R 2”)应运用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为_1.2__kΩ(保留2位有效数字)．【答案】 (1)见解析图【解析】 (1)滑动变阻器应用分压式，电压表可视为志向表，所以用电流表外接．连线如图．(2)由部分电路欧姆定律得R ＝U I ＝ 5.53×10－3Ω≈1.8 kΩ.(3)由图(a)可以干脆读该电阻的阻值为2.2 kΩ对应的温度为25.5 ℃.(4)温度上升时，该热敏电阻阻值减小，分得电压削减．而温度高时要求输出电压上升，以触发报警，所以R 1为热敏电阻．由图线可知，温度为50 ℃时，R 1＝0.8 kΩ，由欧姆定律可得E ＝I (R 1＋R 2)，U ＝IR 2，代入数据解得R 2＝1.2 kΩ.5. (2024·全国乙，23,10分)一同学探究阻值约为550 Ω的待测电阻R x 在0～5 mA 范围内的伏安特性．可用器材有电压表V(量程为3 V ，内阻很大)，电流表A(量程为1 mA ，内阻为300 Ω)，电源E (电动势约为4 V ，内阻不计)，滑动变阻器R (最大阻值可选10 Ω或1.5 kΩ)，定值电阻R 0(阻值可选75 Ω或150 Ω)，开关S ，导线若干．(1)要求通过R x 的电流可在0～5 mA 范围内连续可调，将图甲所示的器材符号连线，画出试验电路的原理图．(2)试验时，图甲中的R 应选最大阻值为_10_Ω__(选填“10 Ω”或“1.5 kΩ”)的滑动变阻器，R 0应选阻值为_75_Ω__(选填“75 Ω”或“150 Ω”)的定值电阻．(3)测量多组数据可得R x 的伏安特性曲线．若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图乙和图丙所示，则此时R x 两端的电压为_2.30__V ，流过R x 的电流为_4.20__mA ，此组数据得到的R x 的阻值为_548__Ω(保留3位有效数字)．【答案】 (1)见解析图【解析】 (1)电流表内阻已知，电流表与R 0并联扩大电流表量程，进而测量通过R x 的电流，电压表测量R x 两端的电压；滑动变阻器采纳分压式接法，满意通过R x 的电流在0～5 mA 内连续可调的条件，电路图如下．(2)电路中R 应选最大阻值为10 Ω的滑动变阻器，便利电路的调整，测量效率高、试验误差小；通过R x 的电流最大为5 mA ，须要将电流表量程扩大为原来的5倍，依据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知5 mA －1 mA 1 mA ＝300 ΩR 0，解得R 0＝75 Ω.(3)电压表每小格表示0.1 V ，向后估读一位，即U ＝2.30 V ；电流表每小格表示0.02mA ，本位估读，即读数为0.84 mA ，电流表量程扩大5倍，所以通过R x 的电流为I ＝4.20 mA ；依据欧姆定律可知R x ＝UI≈548 Ω.6. (2024·浙江1月高考)小明同学依据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”．试验时多次变更合金丝甲接入电路的长度l 、调整滑动变阻器的阻值，使电流表的读数I 达到某一相同值时记录电压表的示数U ，从而得到多个U I 的值，作出U I­l 图像，如图2中图线a 所示．(1)在试验中运用的是_0～20_Ω__(选填“0～20 Ω”或“0～200 Ω”)的滑动变阻器． (2)在某次测量时，量程为3 V 电压表的指针位置如图3所示，则读数U ＝_1.32(1.31～1.34)__V.(3)已知合金丝甲的横截面积为7.0×10－8m 2，则合金丝甲的电阻率为_1.1×10－6(0.90×10－6～1.3×10－6)__Ω·m(结果保留2位有效数字)．(4)图2中图线b 是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采纳同样的方法获得的UI­l 图像，由图可知合金丝甲的横截面积_小于__(选填“大于”“等于”或“小于”)合金丝乙的横截面积．【解析】 (1)由试验原理可知R x ＝U I ，而由U I­l 图像可知待测电阻最大约为8 Ω，为了使电压表有明显的读数变更，则滑动变阻器的阻值不能太大，故选0～20 Ω比较合适．(2)量程为 3 V 的电压表，精度为0.1 V ，估读到0.01 V ，则电压为 1.32 V(1.31～1.34)．(3)依据电阻定律有U I ＝R x ＝ρS ·l 则U I ­l 图像的斜率为k ＝ρS可得合金丝甲的电阻率为ρ＝kS ＝7.4－3.60.44－0.20×7.0×10－8(Ω·m)≈1.1×10－6(Ω·m)．(4)另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后，电阻率不变，而横截面积变为S′＝S＋S乙由图2中图线b可得S′＝ρk b＝1.1×10－62.2－1.00.44－0.15≈26.6×10－8 m2解得S乙＝S′－S≈19.6×10－8 m2>S故合金丝甲的横截面积小于合金丝乙的横截面积．7. (2024·贵州押题卷)李老师为了让同学们更好地理解电表的改装原理，将量程为0～3 V～15 V的电压表底座拆开后，展示其内部结构，如图甲所示．图中a、b、c是该表的3个接线柱，李老师已依据图甲画出如图乙所示的电路图．(1)依据图乙可以推断，当须要选择0～3 V的量程时，应接入电路的两个接线柱是_b、c__.(2)若电压表的表头内阻为200 Ω，满偏电流为600 μA，则可以计算出R1＝_20_000__Ω，R2＝_4_800__Ω.(3)某同学受到启发后，接着探讨量程为0～0.6 A～3 A的电流表．拆开电流表底座后，发觉其内部结构如图丙所示，其中“－”为电流表的负接线柱，d、e为其余两个接线柱．在所给的器材符号之间画出连线，组成该电流表的电路图；(4)已知电流表中R4＝0.22 Ω，表头与电压表的表头相同，则R3＝_0.88__Ω.【答案】(3)见解析图【解析】(1)电压表量程越大，与表头G串联的总电阻越大，所以当须要选择0～3 V 的量程时，表头G只与R2串联，应接入电路的两个接线柱是b、c.(2)依据串联电路规律有I G(R2＋r G)＝3 V，I G(R1＋R2＋r G)＝15 V，联立解得R1＝20 000 Ω，R2＝4 800 Ω.(3)依据题图丙作出电路图如图所示．(4)电流表量程越大，分流总电阻越小，所以e接线柱对应0.6 A量程，d接线柱对应3 A量程，依据串并联电路规律有I1＝I G＋I G r G＋R5R3＋R4＝0.6 A，I2＝I G＋I G r G＋R3＋R5R4＝3A，联立解得R3＝0.88 Ω.应用题——强化学以致用8. (2024·全国高考甲卷)某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡(额定电压2.5 V，额定电流0.3 A)电压表(量程300 mV，内阻300 Ω)电流表(量程300 mA，内阻0.27 Ω)定值电阻R0滑动变阻器R1(阻值0～20 Ω)电阻箱R2(最大阻值9 999.9 Ω)电源E(电动势6 V，内阻不计)开关 S、导线若干．完成下列填空：(1)有3个阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0～300 mA的U­I曲线，R0应选取阻值为_10__ Ω的定值电阻．(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的_a__(填“a”或“b”)端．(3)在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，变更滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图(b)所示．当流过电流表的电流为10 mA 时，小灯泡的电阻为_0.7__ Ω(保留1位有效数字)．(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为 3 V ，该同学经计算知，应将R 2的阻值调整为_2_700_Ω__.然后调整滑动变阻器R 1，测得数据如下表所示：U /mV 24.0 46.0 76.0 110.0 128.0 152.0 184.0 216.0 250.0 I /mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0增大__(大”“减小”或“不变”)．(6)该同学观测到小灯泡刚起先发光时流过电流表的电流为160 mA ，可得此时小灯泡电功率P 1＝_0.074__W(保留2位有效数字)；当流过电流表的电流为300 mA 时，小灯泡的电功率为P 2，则P 2P 1＝_10__(保留至整数)．【解析】 (1)因为小灯泡额定电压2.5 V ，电动势6 V ，则滑动滑动变阻器时，为了保证电路平安，须要定值电阻分担的电压U ＝6 V －2.5 V ＝3.5 V ，则有R 0＝3.5 V0.3 A≈11.7 Ω则须要描绘小灯泡在0～300 mA 的伏安特性曲线，即R 0应选取阻值为10 Ω. (2)为了爱护电路，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的a 端．(3)由图可知当流过电流表的电流为10 mA 时，电压为7 mV ，则小灯泡的电阻为R ＝7×10－310×10－3 Ω＝0.7 Ω. (4)由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3 V 时，有3R 2＋R V ＝0.3R V解得R 2＝2 700 Ω.(5)由图(b)和表格可知流过小灯泡电流增加，图像中U I变大，则灯丝的电阻增大． (6)依据表格可知当电流为160 mA 时，电压表的示数为46 mV ，依据(4)的分析可知此时小灯泡两端电压为0.46 V ，则此时小灯泡电功率P 1＝0.46 V×0.16 A≈0.074 W同理可知当流过电流表的电流为300 mA 时，小灯泡两端电压为2.5 V ，此时小灯泡电功率P 2＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W故有P 2P 1＝0.750.074≈10.9. (2024·广西南宁二模)某物理试验小组设计了如图甲所示的电路图，采纳半偏法测量一电流计G 的内阻R g ，然后将该电流计G 改装为电压表，并对改装后的电压表进行检验．(1)请依据图甲所示电路图，在图乙中用笔画线表示导线连接相应的实物电路：(2)测量R g的步骤如下：①按图甲所示连接好试验电路，将R1的阻值调到最大，闭合开关S1，调整R1的阻值，使电流计指针满偏；②闭合开关S2，调整R2的阻值，使电流计指针转到满偏刻度的一半处，登记R2的阻值并断开S1；③待测电流计内阻R测＝R2.由于存在系统误差，按上述试验步骤测出的电流计内阻R测与电流计内阻的真实值R g相比较，R测_<__R g(选填“>”“<”或“＝”)．(3)该小组在上述试验中，测得电流计G(量程3 mA)的内阻为400 Ω.他们将此电流计与电阻R串联后改装成量程为6 V的电压表，然后利用一标准电压表，依据图丙所示电路对改装后的电压表进行检验．①与电流计串联的电阻R＝_1_600__Ω；②调整滑动变阻器，当标准电压表读数为4.10 V时，电流计G的读数为2.00 mA，则改装后的电压表实际量程为_6.15__V.该小组发觉改装的电压表量程不是6 V，通过分析，缘由是由于电流计G的内阻测量不精确造成的，此时不用做其他改动，要达到预期目的，只需将与电流计串联的电阻R换为一个阻值为_1_550__Ω的电阻即可．【答案】(1)见解析图【解析】(1)依据电路图连接实物图如图所示(2)③当R1保持不变时，再闭合S2时，这样电路中的总电阻变小，总电流将大于I g，当电流半偏时，电阻箱的电流比I g2大，所以电阻箱的电阻小于电流表，即测量值小于真实值．(3)①将电流表改装成电压表，须要串联一较大的分压电阻R ＝U I g －R g ＝63×10－3 Ω－400 Ω＝1 600 Ω.②由题意，当微安表的示数为2 mA 时，理论上的电压U 理＝I (R ＋R g )＝2×10－3×(1 600＋400)V ＝4 V但实际电压U ′有4.10 V ．那么实际电流表G 的内阻R g ′＝U ′I －R ＝ 4.102×10－3 Ω－1 600 Ω＝450 Ω实际量程为U 实＝I (R g ′＋R )＝3×10－3×(450＋1 600)V ＝6.15 V依据表头与分压电阻的串联关系，要达到预期6 V 的目的，只需将R 减小50 Ω即可，即换为1 550 Ω的定值电阻．。

高中物理电学实验的创新设计在高中物理的学习中，电学实验一直占据着重要的地位。

它不仅能够帮助我们深入理解电学的基本概念和规律，还能培养我们的实验操作能力和科学思维。

然而，传统的电学实验在某些方面可能存在局限性，为了更好地激发学生的兴趣和提高实验效果，创新设计显得尤为重要。

一、传统电学实验的局限性传统的高中物理电学实验，虽然经过了多年的教学实践和优化，但仍存在一些不足之处。

首先，实验器材的精度和稳定性有时难以满足精确测量的需求。

例如，电表的读数误差、电阻箱的接触不良等问题，可能导致实验数据的偏差。

其次，实验内容和形式相对固定，缺乏创新性和探究性。

学生往往只是按照既定的步骤进行操作，难以真正培养自主思考和解决问题的能力。

再者，实验场景与实际生活的联系不够紧密，学生难以将所学知识应用到实际情境中，导致对知识的理解和掌握不够深入。

二、创新设计的思路与原则为了克服传统实验的局限性，我们在进行电学实验创新设计时，可以遵循以下思路和原则。

1、贴近生活将电学实验与日常生活中的实际问题相结合，让学生感受到物理知识的实用性。

例如，可以设计关于家用电器功率测量、手机电池充电效率研究等实验。

2、增加探究性设计一些开放性的实验问题，让学生通过自主探究来寻找答案。

比如，探究不同材料的电阻特性与温度的关系。

3、利用现代技术引入先进的实验仪器和技术手段，如数字化传感器、计算机数据采集系统等，提高实验的精度和效率，同时也能让学生接触到最新的科技成果。

4、简化实验操作通过巧妙的设计，减少实验步骤的复杂性和操作难度，让学生能够更轻松地完成实验，从而将更多的精力集中在实验原理和数据分析上。

三、创新设计案例1、自制简易欧姆表材料：表头（微安表）、电阻箱、滑动变阻器、电源、开关、导线若干。

原理：根据欧姆定律，通过改变与表头串联的电阻值，可以测量不同电阻的阻值。

操作步骤：（1）将表头、电阻箱、滑动变阻器、电源和开关按照电路图连接好。

（2）调节滑动变阻器，使表头指针指在满刻度处。

专题十七、电学创新实验1.（2013高考山东理综第21（2）题）（2）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。

如图丙所示，在一矩形半导体薄片的P 、Q 间通入电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B ，在M 、N 间出现电压U H ，这个现象称为霍尔效应，U H 称为霍尔电压，且满足dIB K U H ，式中d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数。

某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。

①若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量U H 时，应将电压表的“+”接线柱与_________(填“M”或“N”)端通过导线相连。

②已知薄片厚度d=0.40mm ，该同学保持磁感应强度B=0.10T 不变，改变电流I 的大小，测量相应的U H 值，记录数据如下表所示。

根据表中数据在给定区域内（见答题卡）画出U H —I 图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_______________×10-3VA -1T -1（保留2位有效数字）。

③该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路，S 1、S 2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。

为使电流从Q 端流入，P 端流出，应将S 1掷向_______（填“a”或“b”）, S 2掷向_______（填“c”或“d”）。

为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中。

在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________(填器件代号)之间。

答案：①M ②如图所示。

1.5 ③b c S 1 E 解析：①若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，由左手定则，空穴所受洛伦兹力方向指向M ，M 侧电势高，用电压表测量U H 时，应将电压表的“+”接线柱与M 端通过导线相连。

2023一线高考（新教材）二轮物理（山东专版）第 22课时电学实验与创新(wd无答案)一、实验题(★★★) 1. 如图甲是多用电表简化电路图，电流计满偏电流0.5mA、内阻20Ω；电池电动势1.5V、内阻可忽略；电阻R 1阻值20Ω；R 3阻值24990Ω．（1）A插孔应接 ______ 表笔（选填“红”或“黑”）；（2）若指针指在图乙中所示位置，选择开关接1时其读数为 ______ ；选择开关接3时其读数为 ______ ；（3）测量电阻时，需先进行欧姆调零，此时应将R 2的阻值调整为 ______ Ω（4）用多用表测电流或电阻的过程中，下列说法正确的是（） ______A．测量电阻时，更换倍率后必须重新进行欧姆调零B．测量电流时，更换量程后必须重新进行调零C．测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测D．测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测(★) 2. 某课外兴趣小组在用“伏安法测电阻”实验中，测得两电表示数如图所示，电流表读数为________ A，电压表读数为 ________ V。

(★★) 3. 某同学在做多用电表测电阻的实验中：（1）测量某电阻时，用“×10 Ω”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用“ __ ”档（填“×1 Ω”或“×100 Ω”），换档后，在测量前先要 ______________ ．（2）如上图所示，是某次使用多用表的实验中，多用电表表盘指针所示的位置，请你读数：①如果使用的是直流2.5V的电压挡，则读数为 _________ V；②如果使用的是×100Ω的电阻挡，则读数为 _________ Ω；③如果使用的是直流10mA的电流挡，则读数为 __________ mA．(★★★) 4. (1)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：①将K旋转到电阻挡“”位置。

②将插入“+”“－”插孔的表笔短接，旋动部件 ______ （选填“C”或“D”），使指针对准电阻的“0”刻度线。

电学综合设计实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过综合设计实验，使学生掌握电路设计的基本方法和技能，加深对电学知识的理解，提高实际动手能力，培养学生的创新精神和实践能力。

二、实验原理。

本实验主要涉及电路设计、电路分析、信号发生、信号处理等内容。

通过对电路的设计和分析，可以更深入地了解电路中各种元器件的工作原理和相互作用，加深对电学知识的理解。

三、实验内容。

1. 电路设计，根据实验要求，设计并搭建相应的电路。

2. 电路分析，对搭建好的电路进行分析，包括电压、电流等参数的计算和分析。

3. 信号发生，通过电路设计产生特定的信号。

4. 信号处理，对产生的信号进行处理和分析，观察其变化规律。

四、实验步骤。

1. 根据实验要求，准备所需的元器件和设备。

2. 进行电路设计，确定电路连接方式。

3. 搭建电路，注意连接的正确性和稳定性。

4. 对搭建好的电路进行电压、电流等参数的测量和分析。

5. 进行信号发生和处理实验，记录实验数据。

6. 对实验数据进行整理和分析，得出结论。

五、实验数据与分析。

在实验过程中，我们得到了一系列的实验数据，通过对这些数据的分析，我们可以得出一些结论和规律。

实验数据的准确性和可靠性对于得出正确的结论非常重要。

六、实验结论。

通过本次实验，我们掌握了电路设计的基本方法和技能，加深了对电学知识的理解，提高了实际动手能力。

同时，也培养了我们的创新精神和实践能力。

七、实验总结。

本次实验不仅加深了对电学知识的理解，还提高了我们的实际动手能力和创新精神。

通过实验，我们不仅学到了理论知识，还掌握了实际操作的技能，这对我们今后的学习和工作都具有重要意义。

八、参考文献。

[1] 《电路设计与分析》，XXX，XXX出版社，2018。

[2] 《电学实验指导》，XXX，XXX出版社，2019。

以上就是本次电学综合设计实验的报告内容，希望能够对大家有所帮助。

感谢大家的阅读！。

2025高考物理电学创新实验一、实验题1．小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响．所用器材有：干电池（电动势约1.5V，内阻不计）2节；两量程电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ；量程0~15V，内阻约15kΩ）1个；滑动变阻器（最大阻值50Ω）1个；定值电阻（阻值50Ω）21个；开关1个及导线若干．实验电路如题1图所示．（1）电压表量程应选用（选填“3V”或“15V”）．（2）题2图为该实验的实物电路（右侧未拍全）．先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱（选填“B”“C”“D”）连接，再闭合开关，开始实验．（3）将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中O与1，2，…，21之间的电压．某次测量时，电压表指针位置如题3图所示，其示数为V．根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线，如题4图中实线所示．（4）在题1图所示的电路中，若电源电动势为E ，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为1R ，定值电阻的总阻值为2R ，当被测电阻为R 时，其两端的电压U = （用E 、1R 、2R 、R 表示），据此作出U R -理论图线如题4图中虚线所示．小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小．（5）分析可知，当R 较小时，U 的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量结果影响较小．小明认为，当R 较大时，U 的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因．你是否同意他的观点？请简要说明理由 ．2．小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。

现有一个量程为0.6 A 的电流表、一个电池组（电动势E 不大于4.5 V 、内阻r 未知）、一个阻值为R 0的定值电阻、一个阻值为R 1的定值电阻（用作保护电阻），开关S 和导线若干。

他设计了如图（a ）所示的电路，实验步骤如下：第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A 、B 之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5个电阻的阻值相等，均设为R 。

第2讲电学实验与创新本部分在高考试题中每年都出现，实验原理、仪器的选择、电路的分析是高考的重点.在备考过程中要：(1)掌握基本仪器的原理和使用；(2)掌握基本的实验目的、原理和实验思想，如伏安法测电阻，电流表的内、外接法及滑动变阻器的连接方式；(3)掌握处理实验数据的基本方法，如图象法、平均值法等．涉及电源电动势和内阻的实验、电路故障分析、实物图的连接是实验命题的重点．热点题型一电表改装与多用电表的使用实验仪表图及原理图使用方法及原理考查热点练习使用多用电表及掌握内部结构①电压、电流挡：相当于电压表、电流表②欧姆挡：闭合电路欧姆定律③调零：机械调零、欧姆调零④电流方向：红表笔进，黑表笔出⑤原理：串联分压、并联分流①考读数：电压、电流、电阻挡的读数②考使用：欧姆表选挡、调零、规范操作等③考黑箱：多用电表探测黑箱内的元件④电表改装：所需电阻或改后量程的计算(2019·高考全国卷Ⅰ)某同学要将一量程为250μA 的微安表改装为量程为20mA的电流表．该同学测得微安表内阻为1200Ω，经计算后将一阻值为R 的电阻与该微安表连接，进行改装．然后利用一标准毫安表，根据图(a )所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)．(1)根据图(a )和题给条件，将图(b )中的实物连线．(2)当标准毫安表的示数为16.0mA 时，微安表的指针位置如图(c )所示．由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是________．(填正确答案标号)A ．18mAB ．21mAC ．25mAD ．28mA(3)产生上述问题的原因可能是________．(填正确答案标号)A ．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200ΩB ．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200ΩC ．R 值计算错误，接入的电阻偏小D ．R 值计算错误，接入的电阻偏大(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R 的电阻换为一个阻值为kR 的电阻即可，其中k ＝________．[解析](1)量程为250μA 的微安表改装成量程为20mA 的电流表，量程扩大了80倍，需要将定值电阻与微安表并联，然后根据题图(a)的原理图连线．(2)当标准毫安表示数为16.0mA 时，对应的微安表读数为160μA ，说明量程扩大了100倍，因此所改装的电表量程是25mA ，选项C 正确．(3)当标准毫安表示数为16.0mA 时，对应的微安表读数应为200μA ，而实际测量时微安表读数为160μA ，实际测量时微安表读数偏小，若R 值计算无误，而微安表内阻测量错误，则说明微安表实际内阻大于1200Ω，选项A 正确，B 错误；若微安表内阻测量无误，而R 值计算错误，则并联接入的电阻的阻值偏小，R 的分流较大，导致微安表中电流较小，选项C 正确，D 错误．(4)预期目的是将量程为250μA 的微安表改装成量程为20mA 的电流表，量程扩大80倍，根据并联电路规律有I g R g ＝79I g kR ；当标准毫安表示数为16.0mA 时，对应的微安表读数为160μA ，量程扩大了100倍，根据并联电路规律有I g R g ＝99I g R ；联立解得k ＝9979.[答案](1)连线如图所示(2)C(3)AC(4)9979多用电表测电阻的“五步”“一注意”(1)多用电表测电阻的五步骤①选倍率：一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如估计值为200Ω，就应该选“×10”的倍率．②进行欧姆调零．③将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量．④读出指针示数乘以倍率，得测量值．⑤测量结束后，将选择开关扳到“OFF”挡或交流电压最高挡．(2)多用电表测电阻的注意点：用欧姆挡测电阻时，如果指针偏转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大)，应该适当增大倍率重新调零后再测量；如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太小)，应该适当减小倍率重新调零后再测量．1.(2019·高考全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度．可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)，电阻箱(0～99999.9Ω)，干电池(E＝1.5V，r ＝1.5Ω)，红、黑表笔和导线若干．(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表．欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)．(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示．表盘上a 、b 处的电流刻度分别为25和75，则a 、b 处的电阻刻度分别为________、________．(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________k Ω处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为________Ω.解析：(1)由题知当两表笔间接入15k Ω的电阻时，电流表示数为50μA ，由闭合电路欧姆定律有I g 2＝E R g ＋r ＋R x ＋R 0＋R，代入数据解得R ＝900Ω，所以滑动变阻器选择R 1.(2)欧姆表的内阻R ′g ＝R g ＋r ＋R 0＋R ＝15k Ω，当电流为25μA 时有I g4＝E R ′g ＋R ′x⇒R ′x ＝3R x ＝45k Ω；当电流为75μA 时有3I g 4＝E R ′g ＋R ″x ⇒R ″x ＝13R x ＝5k Ω.(3)红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0处．题图(c)中电阻箱读数为35000.0Ω.答案：(1)如图所示900R 1(2)455(3)035000.0热点题型二电阻的测量实验两种测量电路图两种控制电路图考查热点电阻的测量①考读数：U 、I ②考电路：电路设计或选择、实物连线或改错，器材选择③考数据：数据处理、误差分析(2018·高考全国卷Ⅲ)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R x 的阻值，图中R 0为标准定值电阻(R0＝20.0Ω)；V 可视为理想电压表；S 1为单刀开关，S 2为单刀双掷开关；E 为电源；R 为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线；(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1；(3)将开关S 2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表V 的示数U 1；然后将S 2掷于2端，记下此时电压表V 的示数U 2；(4)待测电阻阻值的表达式R x ＝________(用R 0、U 1、U 2表示)；(5)重复步骤(3)，得到如下数据：12345U 1/V 0.250.300.360.400.44U 2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49U 2U 13.443.433.393.403.39(6)利用上述5次测量所得U 2U 1的平均值，求得R x ＝________Ω.(保留1位小数)[解析]开关S 2掷于1端，由欧姆定律可得通过R x 的电流I ＝U1R 0，将开关S 2掷于2端，R 0和R x 两端电压为U 2，R x 两端电压为U ＝U 2－U 1，由欧姆定律可得待测电阻阻值R x ＝UI ＝U 2－U 1U 1R 0＝(U 2U 1－1)R 0.5次测量所得U 2U 1的平均值为15(3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39)＝3.41，代入得R x ＝(3.41－1)×20.0Ω＝48.2Ω.[答案](1)实物连线如图(4)(U 2U 1－1)R 0(6)48.2测电阻的两种典型方法(1)最精确的电阻测量方法——等效替代法电流等效替代电压等效替代(2)最专一的电表内阻测量方法——半偏法①用半偏法测电流表内阻，如图所示，电阻箱应和电流表并联，然后与大电阻滑动变阻器串联，R 测<R 真．②若测电压表内阻，如图所示，电阻箱应和电压表串联，然后与小电阻滑动变阻器并联，R 测>R 真．2.(2018·高考天津卷)某同学用伏安法测定待测电阻R x 的阻值(约为10kΩ)，除了R x 、开关S 、导线外，还有下列器材供选用：A ．电压表(量程0～1V ，内阻约10k Ω)B ．电压表(量程0～10V ，内阻约100k Ω)C ．电流表(量程0～1mA ，内阻约30Ω)D ．电流表(量程0～0.6A ，内阻约0.05Ω)E ．电源(电动势1.5V ，额定电流0.5A ，内阻不计)F ．电源(电动势12V ，额定电流2A ，内阻不计)G ．滑动变阻器R 0(阻值范围0～10Ω，额定电流2A)(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________．(均填器材的字母代号)(2)画出测量R x 阻值的实验电路图．(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是_________________________．解析：若选用电动势为1.5V 的电源，则实验中电流最大值仅为0.15mA ，两个电流表均无法准确测量，故选用电动势为12V 的电源F ；此时，实验中最大电流约为1.2mA ，故电流表选用C ；电压表选用B .由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值，所以滑动变阻器采用分压式接法；待测电阻的阻值远大于电流表内阻，所以电流表内接．由于电流表的分压作用，电阻测量值偏大，所以电阻测量值大于其真实值．答案：(1)B CF(2)如图所示(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端实际电压热点题型三测定金属的电阻率实验电路图实验原理考查热点测定金属的电阻率①测R x ∶R x ＝UI (伏安法)②算ρ：R x ＝ρL S ，ρ＝SRxL①考读数：U 、I 、L及d②考电路：电路设计或选择、实物连线或改错，器材选择③考运算：由U －I 图象求R x ，ρ(2020·山东等级考模拟)某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻值．所用器材有电流表A 1、A 2，电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、待测铅笔芯R x 、电源E 、开关S 及导线等．操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值；记录两个电流表A 1、A 2的示数分别为I 1、I 2.请回答以下问题：(1)若电流表的内阻可忽略，则电流表示数I2＝________I 1时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值．(2)用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图乙所示，该笔芯的直径为________mm.(3)已测得该笔芯的长度L ＝20.00cm ，电阻箱R 1的读数为5.00Ω，根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率ρ＝________Ω·m.(结果保留3位有效数字)(4)若电流表A 2的内阻不能忽略，仍利用(1)中方法，则笔芯电阻的测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)．[解析](1)由并联电路特点可知，当I 2＝12I 1时，电阻箱的阻值与待测笔芯的阻值相等；(2)螺旋测微器的读数1.000mm ；(3)由公式R ＝ρL S可计算，笔芯的电阻率为1.96×10－5Ω·m ；(4)电流表A 2的内阻不能忽略时，电流表A 2与电阻箱的电阻之和等于待测笔芯的电阻，即电阻的测量值小于真实值．[答案](1)12(2)1.000(3)1.96×10－5(4)小于测金属丝电阻率的三点说明(1)在求R x 的平均值时可用两种方法：①用R x ＝UI 分别算出各次的数值，再取平均值．②用U －I 图线的斜率求出．(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，导致电阻率在实验过程中变大．3.在“测定金属的电阻率”的实验中，被测金属丝的电阻大约为6Ω，先用刻度尺测出金属丝的长度l 以及金属丝的直径d ，接着用伏安法测出金属丝两端的电压U 和通过金属丝的电流I ，计算出它的电阻，再根据电阻公式计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的金属丝外，还有如下供选择的实验器材：直流电源E ：电动势约为4.5V ，内阻很小；电流表A 1：量程0～0.6A ，内阻为0.125Ω；电流表A 2：量程0～3A ，内阻为0.025Ω；电压表V 1：量程0～3V ，内阻为3k Ω；电压表V 2：量程0～15V ，内阻为15k Ω；滑动变阻器R 1：最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为0.2A ；滑动变阻器R 2：最大阻值20Ω，允许通过的最大电流为1.0A ；开关，导线若干．要求有较高的测量精度，并能测得多组数据．(1)在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________，应该选用的电压表是________，应该选用的滑动变阻器是________(填器材符号)．(2)根据所选的器材，在如图所示虚线框中画出实验电路图．(3)用测得的物理量表示电阻率的表达式为ρ＝________(用字母表示)．解析：(1)电源电动势约为4.5V ，被测金属丝电阻约为6Ω，干路中的最大电流约为0.75A ，故电流表选A 1，电压表选V 1，滑动变阻器R 1的最大允许电流0.2A 太小，影响测量的范围，所以滑动变阻器选R 2.(2)待测金属丝电阻较小，电流表应采用外接法，要求能测得多组数据，故滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示．(3)由R ＝U I 及R ＝ρl S ，又S ＝＝πd 24，得ρ＝RS l ＝U I ·πd 24l ＝U πd 24Il .答案：(1)A 1V 1R 2(2)见解析图(3)U πd 24Il热点题型四测定电源的电动势和内阻实验电路图实验原理考查热点测定电源的电动势和内阻①伏安法：E ＝U ＋Ir ②安阻法：E ＝I (R ＋r )③伏阻法：E ＝U ＋URr①考电路：电路设计或选择、实物连线或改错，器材选择②考作图：描点连线画图线③考运算：由U －I 或I －1－R 或U －1－R－1图象，求E 、r(2019·日照模拟)某同学设计了一个“测定电池电动势和内阻”的实验，可供选择的器材如下：A ．待测干电池一节B ．电流表A (量程为0～60mA ，内阻R A ＝18Ω)C ．电压表V (量程为0～3V ，内阻R V 约为3k Ω)D ．滑动变阻器R 1(阻值为0～5Ω)E ．滑动变阻器R2(阻值为0～30Ω)F ．定值电阻R 3(阻值为2Ω)G ．定值电阻R 4(阻值为10Ω)(1)为完成实验，滑动变阻器应该选________，定值电阻应该选________．(填器材后面的代号)(2)请完善图(a)中的电路图．(3)根据图(b)中已描出的点画出U －I 图象，由图象得该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(结果保留三位有效数字)[解析](1)因为电池的内阻较小，约为几欧，故为了能起到控制调节作用，滑动变阻器应采用总阻值为30Ω的R 2；因为给出的电流表量程为0～60mA ，量程偏小，为了能准确测量，可以采用串联定值电阻的方法来减小电流，需要的电阻R ＝ 1.5V 60×10－3A＝25Ω，两定值电阻均达不到要求，所以应考虑改装电流表，为了让量程变大，应将较小的电阻与电流表并联，电流表改装后的量程为I ＝I g ＋I g R A R 360mA ＋60×182mA ＝600mA ，符合实验要求．(2)根据(1)中分析可知，电路图如图所示．(3)根据已描出的点画出的U －I 图象如图所示．设电压表示数为U ，电流表示数为I ，则根据闭合电路的欧姆定律有U ＝E －10Ir ，可知电路的U －I 图线与纵轴的交点即为电源的电动势，故E ＝1.49V ，图线的斜率k ＝1.49－0.90.056Ω＝10r ，则r ＝1.05Ω.[答案](1)R 2R 3(2)图见解析(3)图见解析 1.49(1.47～1.49均可) 1.05(1.04～1.07均可)用实验数据求E 、r 的处理方法(1)列方程求解：由U ＝E －Ir 1＝E －I 1r2＝E －I 2r ，解得E 、r .(2)用作图法处理数据，如图所示．①图线与纵轴交点为E ；②图线与横轴交点为I 短＝E r；③图线的斜率表示r ＝|ΔU ΔI |.4.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A ．被测干电池一节B ．电流表1：量程0～0.6A ，内阻r ＝0.3ΩC ．电流表2：量程0～0.6A ，内阻约为0.1ΩD ．电压表1：量程0～3V ，内阻未知E ．电压表2：量程0～15V ，内阻未知F ．滑动变阻器1：0～10Ω，2AG ．滑动变阻器2：0～100Ω，1AH ．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母)：电流表选择__________，电压表选择________，滑动变阻器选择________．(2)实验电路图应选择下图中的__________(填“甲”或“乙”)．(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U －I 图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E ＝__________V ，内电阻r ＝__________Ω.解析：(1)因为一节干电池的电动势为1.5伏左右，故电压表选择D ；通过电源的电流不超过0.6A ，因B 电流表的内阻已知，故电流表选择B ，滑动变阻器选择F.(2)因电流表内阻已知，故实验电路图应选择图中的甲．(3)电池的电动势E ＝1.5V ，内电阻r ＝ΔU ΔI－R AΩ＝0.7Ω.答案：(1)B D F (2)甲(3)1.50.7热点题型五传感器的简单应用实验电路图实验原理考查热点传感器的简单应用传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)①考热敏：热敏电阻特性(欧姆表法、伏安法)②考光敏：光敏电阻特性(欧姆表法、伏安法)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c 时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9Ω)，直流电源(输出电压为U ，内阻不计)，滑动变阻器R 1(最大阻值为1000Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值为2000Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干．在室温下对系统进行调节．已知U 约为18V ，I c 约为10mA ；流过报警器的电流超过20mA 时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60℃时阻值为650.0Ω.(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线．(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R 1”或“R 2”)．(3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(填“a ”或“b ”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________．②将开关向______(填“c ”或“d ”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________________________________________________________________________．(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．[解析](1)根据题述，应该采用滑动变阻器的限流接法，连接的电路如答案图所示．(2)根据题述，流过报警器的工作电流超过10mA 时，报警器就会报警，可知滑动变阻器的最大阻值至少为R ＝U I c ＝1810×10－3Ω＝1800Ω，因此在电路中应选用最大阻值为2000Ω的滑动变阻器R 2.(3)①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为热敏电阻在60℃时的阻值650.0Ω；滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处，即b 端附近，不能置于另一端的原因是：若置于a 端，则导致闭合开关后，报警器中电流大于20mA ，报警器可能损坏．②将开关向c 端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警．[答案](1)连线如图所示(2)R2(3)①650.0b接通电源后，流过报警器的电流会超过20mA，报警器可能损坏②c报警器开始报警5.(2019·德州模拟)为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.8 1.0 1.2电阻(kΩ)754028232018(1)根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．(2)如图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：(符号，阻值见上表)；光敏电阻R P直流电源E(电动势3V，内阻不计)；定值电阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S 及导线若干．解析：(1)光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图甲所示．特点：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小．(2)控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0lx 时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20k Ω，两端电压为2V ，电源电动势为3V ，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10k Ω，即选用R 1，电路原理图如图乙所示．答案：见解析热点题型六创新实验解决电学设计型实验常用的三种方法转换法将不易测量的物理量转换成可以(或易于)测量的物理量进行测量，然后再反求待测物理量的值，这种方法叫转换测量法(简称转换法)．如在测量金属丝电阻率的实验中，虽然无法直接测量电阻率，但可通过测量金属丝的长度和直径，并将金属丝接入电路测出其电阻，然后再计算出它的电阻率替代法用一个标准的已知量替代被测量，通过调整标准量，使整个测量系统恢复到替代前的状态，则被测量等于标准量控制变量法研究一个物理量与其他几个物理量的关系时，要使其中的一个或几个物理量不变，分别研究这个物理量与其他各物理量的关系，然后再归纳总结，如探究影响导体电阻的因素实验(2018·高考全国卷Ⅰ)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25～80℃范围内某热敏电阻的温度特性．所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T，其标称值(25℃时的阻值)为900.0Ω；电源E(6V，内阻可忽略)；电压表V(量程150mV)；定值电阻R0(阻值20.0Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0℃.将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数．逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0℃.实验得到的R2－t数据见下表．t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题：(1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到________(填“a”或“b”)端；(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2－t曲线；图(a)图(b)图(c)(3)由图(b)可得到R T在25～80℃范围内的温度特性．当t＝44.0℃时，可得R T＝________Ω；(4)将R T握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为________Ω，则手心温度为________℃.[解析](1)题图(a)的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1前，R1应该调节到接入电路部分的阻值最大，使电路中电流最小，即题图(a)中R1的滑片应移到b端．(2)将t＝60℃和t＝70℃对应的两组数据画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2－t曲线．(3)根据题述实验过程可知，测量的R2的数据等于对应的热敏电阻R T的阻值．由画出的R2－t曲线可知，当t＝44.0℃时，对应的R T＝450Ω.(4)由画出的R2－t曲线可知，当R T＝620.0Ω时，手心温度t＝33.0℃.[答案](1)b(2)如图(3)450(4)620.033.06.某实验小组为了研究小灯泡的伏安特性曲线，先按照图甲所示的电路图连接电路，实验过程中操作规范，测量准确，得到一系列数据，如图乙中的散点．该实验小组对实验进行了改进，如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保存完好，仍然置于灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中小灯泡L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光，温度可以基本控制在25℃.实验过程中操作规范，测量准确，得到一组数据，如图丁中的一组散点．已知水的电阻远大于灯丝的电阻．(1)请在图乙上描绘小灯泡的伏安特性曲线K1；曲线K1表明，随着电压升高，小灯泡的电阻________(填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”)．(2)请在图丁上描绘小灯泡灯丝的伏安特性曲线K2；曲线K2表明，随着电压升高，水中灯丝电阻________(填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”)．(3)对比两次实验表明，在同样的电压值下，曲线K1的电流值基本都远远小于曲线K2的电流值，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析：(1)用平滑的曲线将各点相连，如图1所示；图I－U图象中图线的斜率表示电阻的倒数，故由图1可知，随着电压升高，电阻越来越大．(2)同理作出图象如图2所示，由图2可知，电阻基本保持不变．(3)由两I－U图象可知，在同样的电压下，曲线K1的电流值基本都远小于曲线K2的电流值，即曲线K1的电阻值明显大于曲线K2对应的电阻值，原因是描绘曲线K2时灯丝保持恒温，而描绘曲线K1时灯丝的温度高于描绘曲线K2时灯丝的温度，而金属导体的电阻随温度的升高而增大．答案：(1)如解析图1所示越来越大(2)如解析图2所示基本不变(3)描绘曲线K 2时灯丝保持恒温，而描绘曲线K 1时灯丝的温度发生变化，且一直高于描绘曲线K 2时灯丝的温度(建议用时：60分钟)1．(2019·湖南五校联考)为了精确测量一电阻的阻值R x ，现有以下器材：蓄电池组E ，电流表A ，电压表V ，滑动变阻器R ，电阻箱R P ，开关S 1、S 2，导线若干．某实验小组设计了如图甲所示的电路，实验的主要步骤如下：A ．闭合S 1，断开S 2，调节R 和R P ，使电流表和电压表的示数适当，记下两表示数分别为I 1、U 1；B ．保持S 1闭合、R P 阻值不变，闭合S 2，记下电流表和电压表示数分别为I 2、U 2.(1)按图甲所示的电路图将如图乙所示的实物连成电路．(2)被测电阻的阻值R x ＝________(用两电表的示数表示)．(3)由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的阻值R x 的测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)．解析：(1)如图所示．(2)由题意易知R P ＝U 1I 1，又R P 、R x 并联的阻值为R 并＝U 2I 2，又1R P ＋1R x ＝1R 并，联立解得R x ＝U 1U 2U 1I 2－U 2I 1.(3)若考虑电流表和电压表不是理想电表，则在分析时应考虑电压表的内阻，即在第(2)。

中学生物理电学diy实验
中学生物理电学DIY实验有很多有趣的选择。

以下是一些建议的实验：
1. 制作简易电动机：这个实验需要的材料包括一个圆柱形强磁体、一根裸露的铜导线（粗一点为好）和一节干电池。

将裸露的铜导线用钳子弯成形状，然后将其夹在强磁体上，确保接触良好。

轻轻地拨动铜导线，它就会转动起来。

这个实验可以很好地说明电动机工作的原理：磁场对电流的作用。

2. 电路游戏：使用黏土和纸张制作电路实验，这是一个创新和有趣的方式，让学生们在动手中获得满足和新鲜感。

例如，制作一个“特斯拉”，它的眼睛可以通过电路发光，让学生理解导电黏土是如何导电的。

3. 改装电器：这个实验需要一些电子知识和技能，但也是一个很好的电学实验。

比如，可以尝试改装一个床头开关，使其在通电时变为常温焊接时间，断电时变为低温保温等待时间。

这不仅可以学习电学知识，还可以学习一些实用的生活技能。

这些实验不仅可以增强学生对电学知识的理解，还可以提高他们的动手能力和创新思维。

但是，进行实验时一定要注意安全，避免触电等危险情况的发生。

创新实验方式，提升高中物理课程的质量——多用电表的应用教案随着科技的迅速发展和教育的不断深化，高中物理课程的教学已经不再仅仅是简单地通过理论来传递知识，而是更加注重实验探究的过程，通过实际的动手操作，让学生更好地理解和掌握物理知识。

而在这些实验中，电学实验是一项不可或缺的实验内容，而电表的应用在其中也是非常重要的。

但是在以往的电学实验教学中，由于电表使用较少，学生对电表的实际应用和原理理解不够充分，也无法深入了解电学的相关知识，导致学生的实验探究能力和理论知识的掌握度都不够高。

在本文中，我们将提出一种新的实验方式——多用电表的应用教案，来提升高中物理课程的质量。

一、教案的设计1、教学目标（1）了解电表的基本使用方法和测量原理；（2）了解不同电表的使用场景和适用范围；（3）掌握电表的计算方法和使用技巧；（4）通过实验，深入掌握电学相关知识。

2、基础实验在学生们已经有了一定的电学基础知识后，我们可以先给他们进行一些基础的电学实验，例如直流电路的组合、串联、并联等实验。

在这些实验中，我们可以引导学生使用电表测量电路中的电流、电压等基本参数，并让他们总结出各种电路的测量规律。

3、实验设计在学生掌握电学基础知识的基础上，我们可以设计一些涉及电表的实验，例如：（1）测量电工安全电源的稳压稳流性能；（2）测量反相器输出的直流偏置；（3）测量卡诺循环实验中的热功效率；（4）测量不同电压下的电阻和电流。

这些实验可以通过使用不同的电表来进行，例如模拟电表、数字电表、功率计等，让学生进行比较，了解各种电表的特点和使用方法。

4、实验结果分析在实验结束后，我们可以引导学生对实验结果进行分析和总结，例如：不同电表的测量结果是否一致，如何选取合适的电表进行测量以获得更精确的结果等。

二、多用电表的应用教案的优点通过多用电表的应用教案，我们可以给学生提供更多的实践机会，让他们深入了解电表的应用和原理，在实验探究中逐渐掌握电学相关知识，提高实验能力和理论掌握度。

五年级上册科学教案－4.3 发挥电路的创意和想象力在我们的日常生活中，电路无处不在。

例如，电灯泡、电扇、手机、电视等等都使用了电路。

五年级的科学教案中，我们将学习如何发挥我们的想象力和创意来制作电路。

1. 引入（200字）老师可以通过介绍身边的电气设备，或者通过一些小实验来引导学生探究电路。

比如，老师可以问学生们为什么当灯泡的电线断掉时，灯泡就不亮了。

或者出一些小实验，比如让学生使用线圈、磁铁和铜线制作简单的电动机，让学生们更好地理解电路的基础知识。

2. 制作电路实验（1000）学生们可以使用一些小实验来制作电路。

比如，他们可以在电路板上放置导线，使用电池和电灯，使电灯发光。

老师也可以从自己的经验中出一些小实验来帮助学生更好地了解电路的道理。

还可以使用材料来模拟电路，例如纸夹、铜线、电池等。

在制作电路的实验中，学生们可以锻炼其代码能力。

他们可以自行设计电路的结构、添加元件和线路、定义变量等等。

通过这些操作，学生们可以深入探究电路科学原理，从而更好地发挥电路的创意和想象力。

3. 组织小组活动（500字）老师可以将学生们分为小组，鼓励他们协作制作电路。

在小组活动中，每个小组应该有一个负责人来组织团队完成任务。

这样可以让学生们培养团队合作精神，提高其组织和协调能力。

在活动中，老师可以以魔法棒为例来激发学生的创意和想象力。

老师可以给每个小组一块电路板、一些导线、几个元件，让他们制作一个“魔法棒”，让其中一只灯在挥舞棒子时闪烁。

这里老师还可以发挥一下自己的想象力，特制一些特别的元件，比如超级火箭、小型喷气飞行器等等。

这样可以激发学生们的兴趣，让他们在创新和想象力方面有所收获。

4. 分享成果（300字）在小组活动后，每个小组应该简要介绍他们的“魔法棒”，并分享他们的启发和发现。

这样可以让学生们彼此交流学习。

同时，老师也可以给学生们提供反馈和改进建议。

这些改进可以是结构、元件类型、线路方案以及电路的新功能等等。

浅谈初中物理电学实验改进与创新作者：赵军来源：《魅力中国》2015年第16期摘要：随着新课程的改革，初中的物理教学也发生了一系列的变化，最突出的就是在初中物理电学实验方面进行了一定程度上的改进与创新，使得学生可以更加融入到学习氛围中。

但是在以前的传统电学实验教学中，老师从来都没有意识到学生的学习氛围对于课堂来讲才是最重要的，只是一味的给学生讲解，没有注重学生的主体地位，导致很多学生对电学实验的学习只是对操作步骤的死记硬背，并没有真正理解到其中的知识点。

所以面对这一严峻的情况，相关教育部门就实行了一定的改进与创新，以促进学生对电学的进一步了解。

关键词：初中物理电学实验改进创新在学习任何事情的时候都要求要将理论与实践结合起来，初中的物理学就是这样。

在物理学中，最重要的就是“看”和“动”，当然还要有一定的好奇心，所以实验教学就成了初中物理电学部分学习的重要途径。

当然在初中的物理学习中，电学属于难点以及重点，所以为了能够使得学生们可以更好的掌握到初中物理电学实验的精髓，提高学生们的学习效率，教育部门决定对初中物理电学实验进行改进与创新。

下面就是初中物理电学实验改进与创新的几项措施。

一、进行互动教学法在教学中最重要的就是教学方法。

如果没有一个好的教学方法，教学又如何进行。

就目前情况看来，随着时代的进步社会的发展，教育方面在发生着变化，教学方法也随之改变。

在新课改的发展中，互动教学法就被人提了出来。

互动教学法最突出的特点就是互动，在电学实验教学的课堂上老师要与学生互动起来，增加学生的学习物理电学热情，激起他们的学习兴趣，有助于提高物理电学实验课堂学习效率。

互动教学法与传统教学法的最大不同是：在互动教学法里，不再是一个教，一个学，而是要互动起来，增强师生之间的交流。

例如：在学习《电压表》的过程中，老师不应该只是一味的将知识点强行灌输给学生，这样是达不到教学效果的。

其实任何一项事物的学习都是来源于我们自己的生活，所以只有自己亲身经历过才会明白其中的道理。