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高中物理电学实验专题知识讲解

高中物理电学实验专题知识讲解
高中物理电学实验专题知识讲解

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3

1

,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,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

(2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。

4.现有实验器材如下:

电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω

电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω

电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干

要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测定其电阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,简要写出按电路图的主要连接方法. A A ′

R 1

R 0

(3)需要读出的物理量是 ,用这些物理量表示待测电流表内阻的计算公式是 .

5.电压表和滑动变阻器(或电阻箱)测电阻 给你以下器材:一个电源(其电压未知),一个标有“20Ω,1A ”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电压表,一个待测电阻R x 。请你设计一个能测出R x 电阻值的电路。要求: (1)画出你所设计的电路图(电压表连入电路后位置不可变动)。(2)简要写出实验操作步骤。 (3)根据你所测出的物理量写出表达式R x =_________。

6.电压表和开关测电阻

给你一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R 0、两个开关及几根导线,请你设法只连接一次电路就能测出未知电阻的阻值,画出电路图,写出实验步骤及未知电阻的表达式。

7.电流表和滑动变阻器(或电阻箱)测电阻

现有电池组、电流表、已知最大阻值的滑动变阻器、导线及开关,你如何测出被测电阻的阻值?

8.电流表和开关测电阻

有一个阻值看不清的电阻x R ,我们要测它的阻值,但手边只有一只电流表,一个已知阻值0R 的定值电阻,二个开关和几根导线:

(1) 画出实验电路图。 (2) 写出实验步骤。 (3) 用测出量和已知量写出未知电阻x R 的表达式。

二、半偏法

9. 将满偏电流I g =300μA 、内阻未知的电流表○G 改装成电压 表并进行核对.

(1)利用如图所示的电路测量电流表○G 的内阻(图中电源的 电动势E=4V ):先闭合S 1,调节R ,使电流表指针偏转 到满刻度;再闭合S 2,保持R 不变,调节R ′,,使电流 表指针偏转到满刻度的

3

2

,读出此时R ′的阻值为200Ω, 则电流表内阻的测量值Rg= Ω.

(2)将该表改装成量程为3V 的电压表,需 (填“串联”或“并联”) 阻值为R 0= Ω的电阻.

(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对,试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图.

三、替换法

10.为了测定电流表A 1的内阻,采用如图所示的电路.其中

A1是待测电流表,量程为300 μA,内阻约为100 Ω;

A2是标准电流表,量程是200 μA;R1是电阻箱,阻值范围0~999.9 Ω;

R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;

E是电池组,电动势为4 V,内阻不计;S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关.

(1)根据电路图14-81,请在图14-82中画出连线,将器材连接成实验电路.

(2)连接好电路,将开关S2扳到接点a处,接通开关S1,调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150 μA;然后将开关S2扳到接点b处,保持R2不变,调节电阻箱R1,使A2的读数仍为150 μA.若此时电阻箱各旋钮的位置如图所示,电阻箱R1的阻值是______Ω,则待测电流表A1的内阻R g=________Ω.

(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置,都要保证两块电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用________(填写阻值相应的字母).

A.200 kΩ

B.20 kΩ

C.15 kΩ

D.20 Ω

(4)下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用.既要满足上述实验要求,又要调整方便,滑动变阻器___________(填写阻值相应的字母)是最佳选择.

A.1 kΩ

B.5 kΩ

C.10 kΩ

D.25 kΩ

11.现要按图所示的电路测量一节旧干电池的电动势E(约1.5 V)和内阻r(约20 Ω),可供选择的器材如下:

电流表A1、A2(量程0~500 μA,内阻约为500 Ω),滑动变阻器R(阻值0~100 Ω,额定电流1.0 A),定值电阻R1(阻值约为100 Ω),电阻箱R2、R3(阻值0~999.9 Ω),开关、导线若干.

由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此,先将电流表改装(扩大量程),然后再按图①电路进行测量.

(1)测量电流表A2的内阻.按图②电路测量A2的内阻,以下给出了实验中必要的操作.

A.断开S1

B.闭合S1、S2

C.按图②连接线路,将滑动变阻器R的滑片调至最左端,R2调至最大

D.调节R2,使A1的示数为I1,记录R2的值

E.断开S2,闭合S3

F.调节滑动变阻器R,使A1、A2的指针偏转适中,记录A1的示数I1

请按合理顺序排列实验步骤(填序号):________ _____.

(2)将电流表A2(较小量程)改装成电流表A(较大量程)

如果(1)中测出A2的内阻为468.0 Ω,现用R2将A2改装成量程为20 mA的电流表A,应把R2调为______Ω与A2并联,改装后电流表A的内阻R A为______Ω.

(3)利用电流表A、电阻箱R3测电池的电动势和内阻

用电流表A、电阻箱R3及开关S按图①所示电路测电池的电动势和内阻,实验时,改变R3的值,记录下电流表A 的示数I,得到若干组R3、I的数据,然后通过作出有关物理量的线性图象,求得电动势E和内阻r.

a.请写出与你所作线性图象对应的函数关系式____________________________.

b.请在虚线框内坐标中作出定性图象(要求标明两个坐标轴代表的物理量,用符号表示)

c.图中_______表示E. 图中______表示r.

12. 某同学用以下器材测量电阻:①电流计、②电阻箱、③单刀双掷电键(这种电键在掷刀a倒向b时ab接通,倒向c时ac接通)、④待测电阻、⑤电源、⑥限流电阻,如图所示.实验方法是利用单刀双掷电键分别将电阻箱和待测电

阻接入电路,用电阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值.

(1)在图中完成电路的连接(其中有两条导线已连接好);

(2)本实验中电键应先接通的是含有________(填“待测电阻”或“电阻箱”)的电路.用电键变换电路,调节电阻箱时,应使两次测量的____ ____大小相同,这时待测电阻的值可以从__ _____上读出.

电阻测量补充练习参考答案

1.解:由于改装成的电压表内阻已知,故必须选择外接法。电路图如图所示。

2.解:(1)

(2)

(3)

2112211r U r U r r U -或1

12)

(U U U -

3.解析: r 1=

1

2

2I r I 式中I 1、I2分别是电流表A 1、A 2的读数,r 1、r 2分别是电流表A 1、A 2的内阻

4.解析:(1)宜选用A 1、A 3测定,且将A 1接在A ′处.

(2)若测A 3的内阻r 3,实际连接方式方法是:A 3与R 0并联后,再与A 1、R 、S 、E 串联,注意让电流从电流表的“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。滑动变阻器的一个固定接线柱接A 1的“-”接线柱,与可动片相通的金属杆的一端接开关S .

(3)若A 1、 A 3的示数分别为I 1、I 3,电阻箱R 0的阻值为R x ,则被测电流表A 3的内阻

x R I I I r 3

3

13-=

5.解(1)电路如图所示。

(2) ①如图所示连接电路,将滑片移到阻值为零的位置,记下电压表示数U 1。 ②将滑片移到阻值最大位置,记下电压表示数U 2。 (3) 求解:)(202

12

Ω?-=

U U U R x

说明:该方法的优点为:使用电器元件少,连接简单。缺点是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小,且不能进行多次测量求平均值以减小误差。 6.解:(1) 如图所示连接好电路,闭合“替代开关”S ,记下电压表示数U 1;

(2) 断开“替代开关”,记下电压表示数U 2;

(3) 求解:因为

R U

R U U 2021=-,所以02

12

R U U U R ?-=。 说明:该方法的优点为:使用电器元件少,连接简单。缺点是:由于没有使用滑动变阻器,电路中的电压表应该接

在较大的量程上,所以测量结果误差较大。

7.解: (1) 如图所示连接电路,滑片位于阻值最小的位置,记下电流表示数I 1;

(2)滑片位于阻值最大的位置,记下电流表示数I 2; (3) 求解:因为)'(21R R I R I +?=? 所以'2

12

R I I I R ?-=

说明:这种方法优点为:使用元件少,操作简单;缺点是:不能进行多次测量以减小误差。

8.解:因题中只有电流表可测出电流,而无法测知电压,故可根据并联电路电流分配规律求解(并联电路中电流的分配跟电阻成反比)。

(1)实验原理图如图8。

图8

(2)实验步骤: ①按图8连接好电路

②将电路瞬时接通,进行试触,若电流表指针偏转,不至过大,再接通电路。

③先闭合1S 断开2S ,测出通过0R 的电流0I ;再断开1S ,闭合2S ,测出通过x R 的电流x I 。 ④根据并联电路的分流规律进行计算: 即:x x R R I I //00= 所以00)/(R I I R x x ?=

说明:该方法的优点为:使用电器元件少,实验操作简单。缺点是:由于没有使用滑动变阻器,电路中的电流表应先进行试触选择量程或接在较大量程上,所以测量结果误差较大。

9.解:(1)100 (2)串联 9900 (3)

10.答案:(1)如图所示.

(2)86.3 86.3 (3)B (4)C

G V E r S

R 0

R

11.答案:(1)CBFEDA (2)12 11.7

(3)a. R 3+R A =E

I

1

—r b.略 c.直线的斜率 直线与纵轴截距的绝对值 12.答案:(1)见图 (2)待测电阻 电流 电阻箱 11 12

高中物理电学实验专题总结

高中物理电学实验专题 知识点回顾 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线: 二、电流表和电压表的改装: 三、测定电源电动势和内阻: 四、测定金属电阻和电阻率: 五、器材选择: 六、电路纠错: 七、示波器的使用: 八、用多用电表探索黑箱内的电学元件 九、传感器 知识点和考点 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 原理:欧姆定律IR U= 处理方法:内接和外接(都有误差) 例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。图Array 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:

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。 ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点? 相同点: , 不同点: 。 二、电压表和电流表 (1)电流表原理和主要参数 电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g (2)半偏法测电流表内阻Rg : 方法:合上S1,调整R 的阻值,使电转到满流表指针刻度 再合上开关S2,调整R ′的阻值(不可再改变R ),使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半,可以认为Rg = R ′。 条件: 当 R 比R ′大很多 (3)电流表改装成电压表 方法:串联一个分压电阻 R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n = g U U ,则根据分压原理,需串联的电阻值 g g g R R n R U U R )1(-== ,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。

高中物理电学实验经典例题-高中课件精选

恒定电流实验复习题 一、电阻的测量 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A1的内阻r1,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r1,则所用的表达式r1= ,式中各符号的意义是:。器材(代号)与规格如下: 电流表A1,量程10mA,内阻待测(约40Ω); 电流表A2,量程500μA,内阻r2=750Ω; 电压表V,量程10V,内阻r2=10kΩ 电阻R1,阻值约为100Ω; 滑动变阻器R2,总阻值约50Ω; 电池E,电动势1.5V,内阻很小; 电键K,导线若干。 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A1(量程250mA,内阻r1为5Ω); 标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω); 待测电阻R1(阻值约为100Ω),滑动变阻器R2(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。 (1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号。 (2)实验中,需要直接测量的物理量是,用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1= 。 3、用以下器材测量待测电阻R x的阻值 待测电阻R x,阻值约为100Ω 电源E(电动势约为6V,内阻不计) 电流表A1(量程0-50mA,内阻r1=20Ω) 电流表A2(量程0-300mA,内阻r2约为4Ω) 定值电阻R0(20Ω) 滑动变阻器R(总阻值10Ω) 单刀单掷开关S,导线若干 (1)测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的的1/3,请画出实验电路图, (2)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2。则由已知量和测得的量计算R x表达式为R x= ㈡“伏伏”法 1.1利用“伏伏”法测电压表的内阻 4、为了测量量程为3V的电压表V的内阻(内阻约2000Ω),实验室可以提供的器材有: 电流表A1,量程为0.6A,内阻约0.1Ω; 电压表V2,量程为5V,内阻约3500Ω; 变阻箱R1阻值范围为0-9999Ω; 变阻箱R2阻值范围为0-99.9Ω; 滑动变阻器R3,最大阻值约为100Ω,额定电流1.5A; 电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω; 单刀单掷开关K,导线若干。 (1)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V的内阻的实验电路,画出电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注),要求测量尽量准确。 (2)写出计算电压表V的内阻R V的计算公式为R V= 。

高中物理电学实验

高中物理电学实验 高中物理电学实验是物理实验高考的重点,是高考的必考内容。电学实验共有6个,可归纳为四二三,即知道四种测量电路(描绘小灯泡的伏安特性曲线及分压电路、伏安法测电阻电路、半偏法测电表内阻和电表的校对电路、测定电源电动势和内阻电路),会画二种曲线(电阻或小灯泡的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线),掌握三类仪器(多用电表、螺旋测微器和游标卡尺、电压表电流表电阻箱等)的读数 2.在半偏法测电流表内阻实验中,串联在电路中的可变电阻R应选择最大阻值远大于电流 表内阻的滑动变阻器,在能够满足电流表满偏的条件下,电源电动势尽可能选择大的测量误 差小。选择电源电动势的方法是:滑动变阻器的最大阻值与电流表满偏电流的乘积等于或稍 大于电源电动势。半偏法测电流表内阻实验中,当闭合与电流表并联支路中的电键时,电路 中总电阻减小,电流增大,调节电阻箱的电阻值使电流表半偏,与电流表并联的电阻箱R1 中电流将大于电流表中的半偏电流,R1小于电流表内阻r g,所以测量值R1与r g的真实值相 比偏小。电表的校对电路由于需要从零刻度开始校对,所以采用分压电路。 3. 测定电源电动势和内阻实验采用电流表和电压表测出外电路的几组电流和电压值, 为了消除偶然误差,一般采用图像法处理实验数据。由闭合电路欧姆定律可知电源路端电压 U=E—Ir,电源的伏安特性曲线应该是一直线,所以将图像中数据点连线时一定要画成直线, 直线与纵轴(U轴)的交点纵坐标值等于电源电动势,图线斜率的绝对值等于电源内阻。 4. 多用电表是一种可以用来测量电流、电压、电阻等的磁电式测量仪表,直流电流档、 电压档刻度是均匀的。多用电表欧姆档(欧姆表)是根据闭合电路欧姆定律制成的,由于电 流I与待测电阻R是非线性关系,且电流为零时电阻值为无限大,所以多用电表欧姆档(欧 姆表)的刻度不均匀,且电流零刻度处对应电阻值为无限大,电流满偏处对应电阻值为零。 用多用电表欧姆档(欧姆表)测量电阻时首先要选档、调零,将电阻从电路中断开然后测量。

高中物理电学实验经典题型分析

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 = x A 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. 课 题 电学实验经典题型分析

【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R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、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S2与R x相接,记下电流表指针所指位置。②将S2 与R1相接,保持R2不变,调节R1的阻值,使电流表的指 针指在原位置上,记下R1的值,则R x=R1。

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 1.在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为5,先用伏安法测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材: A.电压表0~3 V,内阻10 k B.电压表0~15 V,内阻50 k C.电流表0~0.6A,内阻0.05 D.电流表0~3 A,内阻0.01 E.滑动变阻器,0~10 F.滑动变阻器,0~100 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,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l:_____________________________;

错误2:_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率,根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量: (1)直径测量:该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间,测量结果如图,由图可知,该金属丝的直径d= 。 (2)欧姆表粗测电阻,他先选择欧姆×10档,测量结果如图所示,为了使读数更精确些,还需进行的步骤是。 A.换为×1档,重新测量 B.换为×100档,重新测量 C.换为×1档,先欧姆调零再测量 D.换为×100档,先欧姆调零再测量 (3)伏安法测电阻,实验室提供的滑变阻值为0~20Ω,电流表0~0.6A(内阻约0.5Ω),电压表0~3V(内阻约5kΩ),为了测量电阻误差较小,且电路便于调节,下列备选电路中,应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示.闭合开关后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):

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

高中物理电学实验专题(经典)

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 I U R +== ,。 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。

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 ?

重点高中物理电学实验专题(经典)

重点高中物理电学实验专题(经典)

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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 I U R +== ,。 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。 明确→选择→ 选定→ 拟定数据→ →误差

高中物理电学实验总结

电学实验:1.描绘小灯泡的伏安特性曲线 2.改表 3.伏安法测电阻 4.测电阻率(游标卡尺、螺旋测微器的使用) 5.测电池的阻与电动势 一. 基本电路 1. 滑动变阻器的分压、限流接法: 分压与限流的选择依据: 1) 题目中明确要求待测电阻两端的电压U ,通过待测电阻的电流I 从零开始连续可调 2) 若用限流式接法,电路中的最小电流仍大于某个串连在电路中的用电器(比如安培 表)的额定电流(或最大量程),则必须用分压式接法。 3) ·待测电阻Rx 与变阻器R 相比过大,这时,我们可以认为如果采用限流式,变阻器 电阻的改变对电路的影响十分微弱,从而起不到改变电流的作用。 ·与之相反,如果待测电阻Rx 与变阻器R 相比过小,则应采用限流式。 有些题目中采用试触的办法来判断。如果电流表变化较大(这里的变化指的事变化率),说明电压表分压作用明显,说明待测电阻阻值和电压表接近,说明是大电阻。反之,如果电压表变化明显,说明电流表分流作用明显,说明待测电阻是小电阻。 2. 电流表的接与外接 原因:大电阻接,测安培表(电阻小)的分压效果不明显,小电阻用外接,则电压表(阻值很大)的分流效果不明显 ·当待测电阻R x V A R R 时,视Rx 为大电阻,应选用接法;当R x =V A R R 时,两种接法均可。

二.实验器材的选择 标准:安全(这里所指的应该是用电器的最值,而不是电源与元件的)、达到要求 顺序:电源----电压表----电流表----变阻器 ·电源:不超过最大即可 ·电表:如果示数不超过量程的1/3,则选用较小的 ·滑动变阻器:安全、确定围是否足够,参考电路(分压与限流对其要求不同) 分压式: 如图1所示,在滑动变阻器分压式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像,图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图中可以看出当滑动变阻器与待测电阻的比值越大时,滑动变阻器先移动较长距离时待测电阻电压变化较小,而后移动很小距离时待测电阻电压却急剧上升,这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的;而当滑动变阻器与待测电阻的比值越小,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性关系。 因此,分压式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值较小的(小于待测电阻)。 2、限流式接法中应选择阻值与待测电路电阻接近的滑动变阻器 如图2所示,在滑动变阻器限流式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像,图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图2中可以看出:滑动变阻器与待测电阻比值越小,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性变化,但电压变化幅度却很小,不便于取多组有明显差别的数据多次测量;而当滑动变阻器与待测电阻比值越大时,虽然待测电阻上的电压变化幅度很大,但滑动变阻器先移动较长距离电压变化幅度较小,而后移动很小距离电压却急剧上升,这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的;而当滑动变阻器与待测电阻阻值相接近时,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化接近线性关系,且待测电阻上的电压变化幅度较大。 因此,限流式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值与待测电阻相接近的。

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

高中物理电学实验专题知识讲解

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3 1 ,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,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 (2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下: 电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω 电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测定其电阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,简要写出按电路图的主要连接方法. A A ′ R 1 R 0

重点高中物理电学实验总结

重点高中物理电学实验总结

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电学实验:1.描绘小灯泡的伏安特性曲线 2.改表 3.伏安法测电阻 4.测电阻率(游标卡尺、螺旋测微器的使用) 5.测电池的内阻与电动势 一. 基本电路 1. 滑动变阻器的分压、限流接法: 分压与限流的选择依据: 1) 题目中明确要求待测电阻两端的电压U ,通过待测电阻的电流I 从零开始连续可调 2) 若用限流式接法,电路中的最小电流仍大于某个串连在电路中的用电器(比如安培表) 的额定电流(或最大量程),则必须用分压式接法。 3) ·待测电阻Rx 与变阻器R 相比过大,这时,我们可以认为如果采用限流式,变阻器电 阻的改变对电路的影响十分微弱,从而起不到改变电流的作用。 ·与之相反,如果待测电阻Rx 与变阻器R 相比过小,则应采用限流式。 有些题目中采用试触的办法来判断。如果电流表变化较大(这里的变化指的事变化率),说明电压表分压作用明显,说明待测电阻阻值和电压表接近,说明是大电阻。反之,如果电压表变化明显,说明电流表分流作用明显,说明待测电阻是小电阻。 2. 电流表的内接与外接 连接方式 误差来源 测量值与真实值关系 适用范围 外接法 电压表分流 电流表的读数大于流过待测的电流,故:R 测R 真 测大电阻 总结:大内大,小外小(大电阻用内接,测量结果偏大;小电阻用外接,测量结果偏小) 原因:大电阻内接,测安培表(电阻小)的分压效果不明显,小电阻用外接,则电压表(阻值很大)的分流效果不明显 ·当待测电阻R x V A R R 时,视Rx 为大电阻,应选用内接法;当R x =V A R R 时,两种接法均可。 调节范围 限流式电路 分压式电路 电压调节范围 U R R U R x x →+ 0→U 电流调节范 围 x x R U R R U → + 0→ x R U

高中物理电学实验经典模型总结

电学实验经典模型总结 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中,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 I U R +== ,。由此可见,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。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,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。 ⑴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。 ⑵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。 ⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 ⑷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: ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。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。 ⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器,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。 ⑶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。

高中物理电学实验满分知识点总结!

【知识点】高中物理电学实验满分知识点总结,速度收藏! 在物理的学习过程中,电学实验是必考题,很多同学是“遇到就怕”。今天小编就为大家梳理电学实验的学习总结!快学起来! 1 实验的考查内容 (1)测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器); (2)描绘小灯泡的伏安特性曲线; (3)测定电源的电动势和内阻; (4)练习使用多用电表; (5)传感器的简单使用; (6)设计型实验。 2 电学实验命题走向 (1)给定条件,进行实验设计; (2)给定测量数据,选择处理方法; (3)给定原理、器材,设计实验方案; (4)给出实验过程情景,判断过程、方法的合理性。 3 电学实验的基础和核心 (1)伏安法测电阻 “外接法”的系统误差是由电压表的分流引起的,电阻测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法,可记为“外小小”。 “内接法”的系统误差是由电流表的分压引起的,电阻测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法,可记为“内大大” (2)滑动变阻器的连接(限流法/分压法)

分压接法时,题中常出现这样的字眼:要求电压从零开始调节,或是要求测量尽可能精确等被测电阻上电压的调节范围大。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。 (3)其他常用测电阻方法 ①内阻已知的电流表、电压表可看成能读出它们电流、电压大小的电阻来使用; ②电流表可通过串联定值电阻来扩大量程,当成大量程电流表来使用;也可以并联定值小电阻来当成电压表来使用。 ③替代法测电阻 ④半偏法测电阻 4 选取电学仪器和实验电路 (1)安全:在电流表和电压表测量值不超量程,滑动变阻器、电源中通过的电流小于额定电流。解决方法是依据欧姆定律算出实验电路调节中过程的电流范围,再和某器材的最大电压和给定值进行选择。

高中物理电学实验专题讲义题目和答案

1、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。 2、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; 电压表V 1,量程为,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 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。 3、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=________。4、有一电阻R x ,其阻值在100~200Ω之间,额定功率为。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 ,变阻范围0~20Ω ,2A 变阻器R 2 ,变阻范围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。 5、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。 ⑴在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。

高中物理电学实验讲义(精简版)

高中物理电学实验讲义(精简版) 前言:既然是讲电学实验,自然都离不开电表的使用,所以,我们打破教材、教辅常规顺序,从电表的内部结构和工作原理开始,由浅入深逐节讲解近些年高考试题中涉及的电学系列实验知识要点,并将实验结论、误差的产生和控制等复杂的逻辑推理过程尽量归纳为公式、模板或口诀的形式予以简化,并烂熟于心,以便同学们在答题时,提高解题效率,减少不必要的思考和推导过程。另外,在每一小节单元模块后都附有近十年全国高考实验真题索引,以便于同学们对照学习或自我检查测试。 一、电表的改装 1.电表的内部结构及工作原理 我们在实验室中使用的电表,如:电流表(安培表)、电压表(伏特表)都是由量程较小的电流表(又称表头G)经过改装而来。 表头G的内部结构主要由两块永久磁铁、金属线圈、螺旋弹簧、指针和表盘等构成。其工作原理是利用通电金属线圈在磁场中受到安培力的作用发生旋转而制成。 2.表头G的三个参数之间的关系 表头的三个参数是指表头线圈电阻Rg 、满偏电流Ig和满偏电压Ug。三者的关系符合欧姆定律,即:Ig=Ug/Rg 3.将小量程的表头G改装为大量程的电流表(安培表) 若使扩大后的电流表量程为原来表头满偏电流的n倍(即:n=I/ Ig),则必须给表头G并联 ..一个小电阻R来分流多余的电流I R, 如下图。

由并联电路的特点,知:Ig*Rg=(I-Ig)*R 又 n=I/ Ig 所以,解得:R= Rg/(n-1)…………………公式①(必须熟记) 4.将小量程的表头G改装为大量程的电压表(伏特表) 若使扩大后的电压表量程为原来表头满偏电压的n倍(即:n=U/Ug),则必须给表头G 串联 ..一个大电阻R来分担多余的电压U R,如图: 由串联电路的特点,知:U = Ug +(Ug /Rg)*R 又 n=U/ Ug 所以,解得:R=(n-1)Rg…………………公式②(必须熟记) 以上公式①、②很重要,也很好记。 口诀:并小串大(必须熟记) (附:关于“电表改装”相关高考题,如:2019全国Ⅰ卷23题; 2018全国Ⅱ卷22题; 2016海南卷12题; 2015全国Ⅰ卷23题; 2013全国Ⅱ卷23题; 2010北京卷21题)

高三物理电学实验专题

高三物理电学实验专题 1.请读出以下测量仪器的示数,其中游标卡尺读数为cm, 螺旋测微器读数为mm,多用电表挡位为直流电压挡50 V时读数为V,若用欧姆表“×100”挡时的读数为Ω。 2.某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率的实验电路如图所示。ab是一段粗细均匀的金属电阻丝,R0是阻值为6 Ω的保护电阻,学生电源的输出电压为10 V,电流表可视为理想电表。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,其直径为mm。 (2)先接通电源,后闭合开关,发现电流表的示数为零,利用多用电表检查故障(电路中故障只有一处),先将选择开关旋至直流电压挡,测得各点间的电压如下表格。 由此可以判断电路发生的故障是。 (3)排除故障后进行实验,闭合开关K,调节线夹的位置,记录金属电阻丝ab接入电路的长度L和对应的电流表的示数I,根据得到的实验数据,作出了-L图像。由图像和测得的数据可估算出该金属丝的电阻率为Ω·m。(π取3,保留1位有效数字)

(4)若电流表不能视为理想电表,考虑电流表的电阻,则电阻率的测量值真实值。(选填“大于”“等于”或“小于”) 3.[2017北京海淀二模,21(2)]指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 ①如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是。(选填选项前面的字母) A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔 ②用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图所示。 A.若所选挡位为直流50 mA挡,则示数为mA。 B.若所选挡位为电阻×10 Ω挡,则示数为Ω。 ③用表盘为图所示的多用电表正确测量了一个约15 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号: 。

高中物理电学实验知识总结

高中物理电学实验知识 总结 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-

一、描绘小灯泡伏安曲 线 金属的电阻随温度升高 而增大 【实验步骤】 ①按图连接电路 ②变阻器由端移动到 端(A、V表读数从0开 始),读出几组、值 ③画-图 ④结论:灯丝的电阻 率随温度升高而增大 【注意事项】 ①电键闭合前滑片应移 到最左端; ②测量电路采用安培表 外接法(灯泡电阻较 小,大内小外); ③供电电路变阻器采用 分压接法(从0V开始, 应用阻值小的滑动变阻 器) 四、电表的改装 ①用灵敏电流计改装成 电压表 量程放大倍数: g U U n=串联 g R n R)1 (- = ②用灵敏电流计改装成 电流表 量程放大倍数: g I I n= 并联 1 - = n R R g 二、测定金属的电阻 率(同时练习使用螺旋 测微器) 原理 S l Rρ = , lI U d l RS 4 2 π ρ= = 【实验仪器】螺旋测微 器、刻度尺、被测金属 丝及电路中仪器 【实验步骤】

①用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置各测一次直径,求 ②按图连接电路 ③用刻度尺量出金属丝的有效长度三次,求④闭合电键前把变阻器的滑片移到阻值最大处。闭合电建后读出几组、值 ⑤求、计算。 【注意事项】①金属丝电阻较小,用安培表外接 五、练习使用多用电表【仪器装置图】 【测电阻步骤】①机械调零,指针指左 边的零,否则调中间的 螺丝(一般不用调) ②将红、黑表笔分别插 入“+”“-”孔 ③选欧姆档,进行欧姆 档调零(第二次调 零)。方法:使红黑 三、测定电源的电动势 和内阻 【原理】Ir E U- = ①图线与纵轴截距:电 动势E ②图线与横轴截距:短 路电流I0 ③图像斜率:内阻r 实验步骤: (1)如图连接电路 (2)电建闭合前滑片 应移到最左端 (3)闭合电建,移动 滑动变阻器指 针,测几组U、I (4)断开电键,整理 器材 (5)画U-I图,求E、 r 表笔短接,调节欧姆档 调零旋钮,使指针指右 边的零。

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