2022屆新高考物理沖刺精準復(fù)習(xí) 電學(xué)實驗電路與儀器的選擇

2022屆新高考物理沖刺精準復(fù)習(xí)

電學(xué)實驗電路與儀器的選擇

1-電學(xué)實驗電路的選擇技能

電學(xué)實驗常用的基本電路分為電流表的內(nèi)外接電路以及分壓電路和限流電路。這四個電路是研究所有電學(xué)實

驗的基礎(chǔ)電路，也是考查頻率最高的電路?；疽鬄槔斫飧鱾€電路的作用、熟練繪畫電路并且能夠快速判斷出

來選擇何種電路。

1-電流表的內(nèi)外接法對比

電流表內(nèi)接法電流表外接法

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電路圖

一■?_-一

Kr

誤差原因電流表分壓。測="+。\電壓表分流/測=4+/v

U測且R、Rv

R測=7=RX+RA>RXR測一/測一旦+履&

電阻測量值/測

測量值大于真實值測量值小于真實值

U測RvU測

誤差校正—-RA（RA已知）&=DT-TTXv已知）

/測&v/測一U測

竇〉會，即Rl>R\R\

適用條件黑停，即R缸RYRA

應(yīng)用口訣大內(nèi)偏大小外偏小

當(dāng)屬〉RVRA時，采用內(nèi)接法當(dāng)尺BHVRA時，采用外接法

口訣解釋

測量的電阻值比真實值偏大測量的電阻值比真實值偏小

利用試觸法判斷電流表的內(nèi)外接法:

按圖接好電路,用電壓表的一根接頭尸先后與a、6處試觸.若

電流表“相對變化”明顯，則說明電壓表分流作用較大，應(yīng)采用

電流表內(nèi)接法；若電壓表''相對變化”明顯，則說明電流表分壓

作用較大，應(yīng)采用電流表外接法.

總結(jié)：哪個表的示數(shù)變化更明顯，就把另外一個表接的距離

電阻更遠一些。

口國如下圖1所示，在測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中甲乙兩圖中電流表屬于什么接法?

乙

圖1

解析：

電流表內(nèi)接法和外接法是相對于測量對象而言的，并不是針對電阻而定的。如上圖1中所示：在測量電源電動

勢和內(nèi)阻的實驗中，測量對象是電源，故而圖甲中電流表屬于外接法，測量電源內(nèi)阻結(jié)果比真實值偏?。欢鴪D

乙中電流表屬于內(nèi)接法，測量電源內(nèi)阻結(jié)果比真實值偏大?。。?/p>

2-滑動變阻器的限流電路與分壓電路接法對比

限流接法分壓接法

aRb

電路圖aP

電路本質(zhì)治與斯串聯(lián)心與斯的一部分電阻并聯(lián)

電壓調(diào)

普RPWUWE

節(jié)范圍

電流調(diào)

F

瓦

Rp+R,X^RM

節(jié)范圍X

待測電阻R兩端電壓或電流能從零開始調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍

相對優(yōu)點電路結(jié)構(gòu)簡單，能耗較低

最大

①當(dāng)滑動變阻與待測阻值大①要求待測電壓（或電流）從零（或很小值）開始連續(xù)調(diào)節(jié)

小比較接近時，采用限流電路②題目要求待測的電壓（或電流）變化范圍較大

選擇標準

②兩種電路都能測量時，從節(jié)③題目中出現(xiàn)“伏安特性曲線”，大概率采用分壓電路

能以及操作上考慮，采用限流④滑動變阻器遠小于待測阻值，采用分壓電路

2-電學(xué)實驗儀器的選取技能

電學(xué)實驗常需要選取的實驗儀器有：電源、電壓表、電流表、滑動變阻器。各種實驗儀器選取的判斷標準比

較簡單，難的是比如找出從題目中找出這些判斷標準。

實驗儀器選取標準

電壓表①指針偏轉(zhuǎn)不能超過其量程（不使實險儀器受損）

電流表②盡量使指針在表盤的中間，一般為表盤的3到加之間偏轉(zhuǎn)。（測量精確）

電源保證電壓表和電流表的安全與測量精確

①分壓電路中要選擇電阻比較小，允許通過電流較大的電阻

滑動變阻器

②限流電路中選擇與待測電阻阻值在同一量級的電阻

判斷標準的尋找方法：

1-審題法：直接從題目中找到各種實驗器材的選取標準。審題主要審“題干”“表格”“圖像”，往往能夠快速的找出

器材的選取標準。

2-估測法：估測法主要針對電流表的選取，以及待測阻值的估算。我們用電源電壓與待測阻值進行估測，計算出

來的電流要滿足電流表的選擇標準。或者根據(jù)圖像中的電壓和電流的關(guān)系，對待測電阻進行估測。

口用某研究性學(xué)習(xí)小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件。圖為該電器元件的伏安特性曲線，有同學(xué)

對其提出質(zhì)疑，先需進一步驗證該伏安特性曲線，實驗室備有下列器材:

器材（代號）規(guī)格

電流表（Ai）量程。?50mA,內(nèi)阻約為50。

電流表（A2）量程0?200mA,內(nèi)阻約為10。

電壓表（Vi）量程。?3V,內(nèi)阻約為10k。

電壓表（V2）量程0?15V,內(nèi)阻約為25kQ

滑動變阻器（Ri）阻值范圍0?15。，允許最大電流1A

滑動變阻器（R2）阻值范圍0-lkQ,允許最大電流100mA

直流電源（E）輸出電壓6V,內(nèi)阻不計

開關(guān)（S）

導(dǎo)線若干

①為提高實驗結(jié)果的準確程度，電流表應(yīng)選用；電壓表應(yīng)選用；滑動變阻器應(yīng)選

用。（以上均填器材代號）

②為達到上述目的，請在虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖，并標明所用器材的代號。

答案：①電流表選A2電壓表選Vi滑動變阻器要選Ri②如右圖所示:

解析：

1-審題：按照“題干”“表格”“圖像”的順序進行審題，其中本題中圖像中可以得到的重要信息：

①電壓從零開始調(diào)節(jié)f本題要采用滑動變阻器分壓式接法f滑動變阻器要選擇小電阻Ri

②圖像中的最大電壓約為2.5V-電壓表要選擇0-3V的電壓表一電壓表選Vi

③圖像中的最大電流約為0.12Af電流表要選擇200mA的電流表f電流表選A2

2-估測：我們找出圖像中的最大電壓和最大電流，從而能夠估算出來待測電阻的最大限值（金屬電阻的

阻值隨著電壓的增大而增大）約為21歐，然后利用電流表內(nèi)外接法的判斷方法（周與RVRA的大小關(guān)系）

進行估算：2#<ioxiok,即R欠RVRA,根據(jù)“小外偏小”的口訣，可以得出要采用電流表外接法，并且

電阻的測量結(jié)果要比真實值偏小。

口陰現(xiàn)用伏安法較準確的測一個阻值約為30KQ的電阻，可供選用的實驗儀器有：

A.電源（電動勢3V,內(nèi)阻0.5Q）B.電源（電動勢16V,內(nèi)阻2Q）

C.電流表（量程O—lmA,內(nèi)阻25OQ）D.電流表（量程0—500口A,內(nèi)阻500Q）

E.電壓表（量程O—3V,內(nèi)阻1OKQ）：....................：

F.電壓表（量程O—15V,內(nèi)阻5OKQ）

G.滑動變阻器（阻值0—200Q）

H.開關(guān)和導(dǎo)線若干

①實驗電路應(yīng)選取的儀器是—（用字母表示）；ii

②在右面方框圖中畫出實驗電路圖。

解析：

1-審題：本題中除了給出待測阻值30kQ之外，沒有給出其他有效信息，因此本題更多的需要估測。

2-估測：本題中有兩個電源，我們采用代入法，分別把兩個電源與待測電阻進行估算，看能否滿足電表

的需求。

①用3V的電源進行估算，得出最大電流約為0.1mA（我們沒有考慮滑動變阻器的影響，假設(shè)電源

電壓全部加在待測電阻上，所以估算出來的是最大電流）此時0.1mA的電流都不能滿足電流表的需求（電

流表的指針的偏轉(zhuǎn)范圍在刻度盤的必到加之間），所以3V的電源不滿足實驗要求。

②用16V的電源進行估算，得出最大電流約為0.5mA,量程為1mA的電流表能滿足實驗需求（電流

表的指針的偏轉(zhuǎn)范圍在刻度盤的3到初之間），因此要選用16V的電源，量程為1mA的電流表以及

量程為15V的電壓表。

③又因為題目中的滑動變阻器（阻值。一200。）遠小于待測電阻30kQ,故采用分壓式電路。

④再利用“大內(nèi)小外”的判斷方法估算出RDRVRA,所以要采用電流表內(nèi)接法。

即時訓(xùn)練:

例1：有一段粗細均勻的導(dǎo)體，現(xiàn)要用實驗的方法測定這種導(dǎo)體材料的電阻率，若已測得其長度和橫截面積,還需要

測出它的電阻值Rx。

①若已知這段導(dǎo)體的電阻約為30C,要盡量精確的測量其電阻值，除了需要導(dǎo)線、開關(guān)以外,在以下備選器材中應(yīng)

選用的是o（只填寫字母代號）

A.電池（電動勢14V、內(nèi)阻可忽略不計）B.電流表（量程0?0.6A,內(nèi)阻約0.12Q）

C.電流表（量程0?100mA,內(nèi)阻約12。）D.電壓表（量程0?3V,內(nèi)阻約3kC）

E.電壓表（量程。?15