7、电学实验.doc

1、http:/c59a63e1f2d791051f6443a3d6f59176.pdf-第 1 页 共 13 页电学实验在高中物理中占有很重要的地位，也是高考中经常考的知识点。在处理这类问题时特别注意：伏安法测电阻时安培表内外接法的选择、滑动变阻器的接法、仪表的选择等。一般规律：一、测电阻时电流表内外接法的选择：当电阻很大或 RX/RARV/RX 时，用外接法：当电阻很小或 RX/RARV/RX 时，用内接法误差：内接法测量值偏大：外接法测量值偏小二、滑动变阻器的接法及选择：二者主要区别在于电路中电压变化范围不同，分压式最小电压可达到 0，而限流式不能达到 0一般情况下用限流式，在下列情况用分压

2、式：1、当要求电压变化范围是从 0开始时一定是用分压式；2、当变阻器阻值很小，用限流法不能保护电路或达不到电压变化的要求时一定是用分压式三、仪表的选择：根据电路中电流、电压的大小，选合适的量程，量程不能过大，不然就会使读数不准；量程不能过小，不然就会烧坏仪表。滑动变阻器的选择要根据其接法而定，一般分压式所用变阻器较小些，限流式较大，具体根据实验要求来定。四、实物连接：实物连接以其考察的知识点较多和要求思考问题全面等特点，成为高中物理实验的热点。然而学生在这种题上往往失误太多。究其原因，就是没有建立起完vA外接法vA内接法限流式 分压式http:/c59a63e1f2d791051f6443a3

3、d6f59176.pdf-第 2 页 共 13 页整、细致、合理的思维程序，使得连出的线路图出现错误或疏漏。我们可以把解决实物连线的问题的思路建立一个程序如下：1、根据原理画出电路图2、根据要求选择器材及量程3、根据先并后串或先串后并的方法连接实物图4、连接时要注意：电流的方向、仪表的量程、变阻器的接法及滑片的初位置例题分析：例 1：用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别为 0.1 和 lk，如图为所需的器材。 (1)请你把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在右端时其电阻值最大。(2)一位同学记录的 6 组数据见下表，试

4、根据这些数据在图中画出 UI 图线，根据图线求出电池的电动势 _V，内阻 r_。 解析：（1）； （2）1.46，0.72。(注意，这两个数据可能会有误差)I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05http:/c59a63e1f2d791051f6443a3d6f59176.pdf-第 3 页 共 13 页例 2：有一电阻 R ，其阻值大约在 40 至 50 之问，需进一步测定其阻值，现有下列器材：电池组 ，电动势为 9V，内阻忽略不计；电压表，量程为 0 至 10，内阻 20k；电流表 A1，量程为 0

5、 至 50，内阻约20；电流表 A2，量程为 0 至 300m，内阻约 4；滑动变阻器 R1，阻值范围为0 至 100，额定电流 1A；滑动变阻器 R2，阻值范围为 0 至 1700，额定电流0.，开关及导线若干。实验中要求多测几组电流、电压值在实验中应选电流表和 滑动变阻器 画出实验电路图解析： 首先估算电路中可能达到的最大电流值，假设选电流表 A1，则 ，超过了 A1的量程，再假设选电流表 A2，则 ，未超出 A2 的量程，故应选电流表 A2，这一选择遵循了安全性原则 对滑动变阻器的选择。电路应先考虑限流式。假没选 R1，电路中的最小电流约为 ， 故电路中的电流强度范围为 0.06A0.1

6、8A又假设选 R2，电路中的最小电流约为 http:/c59a63e1f2d791051f6443a3d6f59176.pdf-第 4 页 共 13 页, 故电路中的电流强度范围为 0.005A0.18A，因为电流表 A2的量程为 0.3，电流强度为 0.06时，仅为电流表 A2量程的 1/5，如果移动滑动变阻器阻值再增大，其电流表的示数将更小，读数误差会更大，因此对于 R2而言，有效的调节长度太小，将导致电流强度值随滑动片位置的变化太敏感调节不方便，故应选滑动受阻器 R1这一选择就遵循了方便性原则 根据题意，电流表应选外接法，变阻器应选限流式，电路图如图所示例 3：用伏安法测量某电阻的阻值，

7、现有实验器材如下：侍测电阻 RX（阻值大约为 5 ， 额定功率为）；电流表 A 1（量程.，内阻 0.2）；电流表 A 2（量程 03A，内阻 0.05）；电压表 V1（量程 03V，内阻 3k）；电压表 V 2（量程 015V，内阻 15k）；滑动变阻器 R0（050），蓄电池（电动势为 6V）开关、导线。 为了较准确测量 RX阻值，保证器材的安全，以及操作方便，电流表、电压表应选择 ，并画出实验电路图。 解析：1）确定电压表、电流表。 被测电阻 RX的额定电压、额定电流分别约为 http:/c59a63e1f2d791051f6443a3d6f59176.pdf-第 5 页 共 13 页则

8、电流表选用 A1，电压表选用 V1。 2）确定电流表内外接法。 临界电阻的阻值为 。 因为 RXR，则电流表必须外接。 3)确定控制电路 因滑动变阻器的全值 R0大于被测电阻值 RX，故首先考虑滑动变阻器的限流接法。 限流接法 RX上的电流取值范围为 ，因为 ，那么滑动变阻器的阻值（滑动头移动时）不得小于 http:/c59a63e1f2d791051f6443a3d6f59176.pdf-第 6 页 共 13 页。 若采用滑动变阻器的分压接法，因为 ，会使操作不方便，因此应选择滑动变阻器的限流接法，电路如图所示。例 4、为了测量一个量程为 3V 的电压表的内阻（约为几千欧）可以采用右图所示的

9、电路。试说明实验步骤和特别注意的事项。解析：实验步骤：调节滑动变阻器的滑片到最左端，调节电阻箱的阻值为零，闭合电键； 调节滑动变阻器的滑片，使电压表的读数为 3V；调节电阻箱，使电压表读数为 1.5V，读出此时电阻箱的阻值，即电压表的内阻；注意事项：滑动变阻器的阻值要远小于电压表的阻值Vhttp:/c59a63e1f2d791051f6443a3d6f59176.pdf-第 7 页 共 13 页跟踪练习：1、一灵敏电流计 G，量程为 100A，内阻为 1k 左右，现要求测出该电流计的内阻值，实验室中可提供下列器材：A、 电阻箱 0.19999.9，最大电流为 0.2AB、 滑动变阻器最大阻值为

10、 1000，最大电流为 0.6AC、 滑动变阻器最大阻值为 100k，最大电流为 0.2AD、 普通干电池电动势 1.5v 内阻未知E、 普通干电池，电动势 6v，内阻未知F、 电键、导线足够1）选用这些器材设计一个测量电路画出电路图并标出所用器材的代号 2）列出主要操作步骤并写出实验结果2、为测定电池电动势和内阻，除待测电池、开关、若干导线外，选用下列哪组仪器就能完成实验目的A、一安培表，一电阻箱http:/c59a63e1f2d791051f6443a3d6f59176.pdf-第 8 页 共 13 页B、一伏特表，一电阻箱C、一安培表，一伏特表D、以上都不行3、有一伏特表量程已知，内阻为

11、 RV。另有一电池电动势未知但不超过伏特表量程，内阻不计，再用一个电键和一些导线设计一测量高值电阻的实验方法。要求画出电路图，简要写出测量步骤和需要记录的数据，导出高值电阻的计算式4、欲用伏安法测定一段阻值约为 5 左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A电池组(3V，内阻 1)；B 电流表 (0 3A，内阻 0.0125)C 电流表 (00.6A，内阻 0.125)D电压表(03V，内阻 3k)E 电压表(015V，内阻 15k)F滑动变阻器 (020，额定电流 1A)G滑动变阻器(02000，额定电流 0.3A)H电键、导线。(1) 上述器材中应选用的是_。(填写各

12、器材的字母代号)(2) 实验电路应采用电流表_接法。(填“ 内”或“外”)(3) 设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中I=_A，U=_V。(4) (4)将图中给定的器材连成实验电路。答案：（1）ACDFH ；（2）外；（3）0.48，2.20；5、用右图所示电路测定未知电阻 RX 的值，图中的电源电动势未知，电源和电流表内阻都不计，R 为电阻箱。 AR Rxhttp:/c59a63e1f2d791051f6443a3d6f59176.pdf-第 9 页 共 13 页1） 若要测得未知电阻的值 R 至少需要取几个不同的数值2） 若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转度与通过的

13、电流成正比，则在用此电路测电阻时，R 至少需取几个不同数值。3） 若电源内阻不可忽略，能否应用此电路测出电阻的值答案：1）两个 2）两个 3）不能5、有一小灯泡上标有“6v 0.6w”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的IU 图线，已知所用器材有：电流表（03A，内阻 1）电压表（015v，内阻 20k）滑动变阻器（030，2A）学生直流电源（电动势为 9v）开关一只，导线若干为使实验误差尽量减小，画出合适的电路图。答案：电流表用外接法、变阻器用分压式6、某电压表的内阻在20k50k之间，现在要测量其内阻，实验室提供下列器材：待测电压表（量程4v）电流表A1（量程200A）电流表A2（量程5m

14、A）滑动变阻器R（最大电阻1k）电源（电动势4v）电键s及导线若干。1）所提供的电流表应选用 2）为了减小误差要求测量多种数据，画出合适的电路图。提示答案：分压式7、用伏安法测一定值电阻的阻值，实验器材如下：A：待测电阻（约30k、1w）B：直流电流表（0500A 内阻100）C：直流电压表（010v 0.3A）D：直流稳压电源（输出电压20v）E：滑动变阻器（02k，0.3A）F：电键、导线。请根据器材和实验要求，画出电路图（提示：注意电流表和滑动变阻器的接法）8、有一个小灯泡上标有“6.0v 0.1A”字样，现在要测量这个小灯泡的IU图线。有下列器材可供选用：A05v的电压表B010V的电

15、压表C00.3A的电流表D00.6A的电流表E30、2A的滑动变阻器F电动势为9v的学生直流电源，还有开关、导线等http:/c59a63e1f2d791051f6443a3d6f59176.pdf-第 10 页 共 13 页请选出合适的仪表、设计合适的电路图并连接事物图9、某电压表的内阻在20k50k之间，现要测量某内阻，实验室提供下列器材：待测电压表V 量程是3V电流表A 1 量程是200A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1k电源 E 电动势为4v电键K 导线若干L所提供的电流表中，应选用哪个为了尽量减小误差，要求多测几组数据，画出合适的电路图答案提

16、示：A1 分压式10、从下列器材中选出合适的器材，设计一个电路来测量电流表A 1的内阻r 1要求方法简便，有尽可能高的精确度，并能测得多组数据。电流表A 1 量程10mA 内阻约40电流表A 2 量程500A 内阻r 2=750电压表V 量程10V 内阻r 3=10k电阻R 1 阻值约100做保护电阻用滑动变阻器R 2 最大阻值50电池E电动势1.5V 内阻很小开关S 导线若干T画出电路图并标明所用器材代号；若选取测量数据中的一组来计算r 1，则其表达式是 并说明式中各符号的意义（提示：电压表的量程远大于电流表两端的最大电压，所以不能用电压表测电流表两端的电压。所以只能由A 1 、A 2并联，然后由他们之间的关系来求r 1；滑动变阻器限流式即可。表达式： ）I11、图1为测量电阻的电路，Rx为待测电阻，R的阻值己知，R为保护电阻，阻值未知。电源E的电动势未知，K 1、K 2均为单刀双掷开关。A为申流表，其内阻不计(1)按图1所示的电路，在图2的文物图上连线