2018物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

西安中學(xué)張旭日

2018、11、3高三電學(xué)實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)三、高中物理實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)方法四、5個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)二、滑動(dòng)變阻器的兩種接法、及伏安法測(cè)電阻一、電表的改裝新考綱，高考必考實(shí)驗(yàn),

有以下十二個(gè)

（+7、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律+12、傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用）

1、研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律;2、探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系；3、驗(yàn)證力的平行四邊形定則;4、驗(yàn)證牛頓第二定律；5、探究動(dòng)能定理；6、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；7、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律；8、測(cè)定金屬絲的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器)9、描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)；10、測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;11、練習(xí)使用多用電表．12、傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用。2024/3/31（無(wú)平拋，單擺實(shí)驗(yàn)）一、電表、電表的改裝1.靈敏電流表G（1）三個(gè)主要參數(shù)①內(nèi)阻Rg:電流表線(xiàn)圈的電阻，大約幾歐到幾十歐。②滿(mǎn)偏電流Ig:指針批轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流，大約幾十微安到幾毫安。

③滿(mǎn)偏電壓Ug:電流表通過(guò)Ig時(shí)兩端的電壓，大約零點(diǎn)幾伏。電學(xué)實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)（2）三個(gè)參數(shù)間的關(guān)系：由歐姆定律可知

Ug=IgRg注意：電表就是電阻。UgGRgIg2.電壓表（1）電壓表的改裝電流表G的電壓量程Ug=IgRg，當(dāng)改裝成量程為U的電壓表時(shí)，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻R分去多余的電壓U-Ug，電阻R叫分壓電阻。UgGRgIgU-UgR（2）電壓表的內(nèi)阻：Rv=Rg+RI3.安培表

（1）電流表G的電壓量程Ug=IgRg，當(dāng)改裝成量程為I的電流表時(shí)，應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電阻R分去多余的電流I-Ig，電阻R叫分流電阻。RI-IgUgGRgIg（2）電流表的內(nèi)阻：RA=Rg×R/(R+Rg)4把電流表改裝成能直接測(cè)量電阻的歐姆表原理：閉合電路歐姆定律刻度更改：短接，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R使電流表G的指針滿(mǎn)偏。即有RGErIgRgR+r+R是歐姆表的內(nèi)阻g斷路，電流表G中無(wú)電流，表的指針不偏轉(zhuǎn)，指針位置“∞”接入電阻R時(shí)，電流表G中的電流XERg+r+RRX+I=“R”改變R，電流I隨之改變，R與I一一對(duì)應(yīng)。表頭刻度IXXX當(dāng)Rx改變時(shí)，Ix隨著改變，將電流表表盤(pán)上Ix處標(biāo)上對(duì)應(yīng)的Rx值，就構(gòu)成了歐姆表。④中值電阻：歐姆表的內(nèi)阻即為中值電阻R中＝R內(nèi)＝R+Rg+r因Ix與Rx不是線(xiàn)性關(guān)系，歐姆表表盤(pán)刻度不均勻。

歐姆表原理ERg+r+RIg=ERg+r+RRx+Ix=I=0表筆短接外阻R=0，外阻R=∞，RX任意值歐姆表測(cè)電阻的優(yōu)缺點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量方便缺點(diǎn)：若電池用久了，電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻會(huì)變化，產(chǎn)生誤差較大，只能粗略測(cè)量電阻RxR_GEr+

讀數(shù)注意：①不要用手接觸電阻的兩引線(xiàn)．②讀數(shù)：測(cè)量值＝表盤(pán)指針示數(shù)×倍率．多用電表EE′問(wèn)題1.開(kāi)關(guān)S調(diào)到1、2、3、4、5、6個(gè)位置時(shí)電表分別測(cè)的是什么?2.在測(cè)量電流和電壓時(shí)兩個(gè)位置中哪個(gè)位置的量程比較大?AB1234561、2為電流表3、4為歐姆表，5、6為電壓表

電流：1大電壓：6大1．滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法比較2.兩種接法的適用條件(1)限流式接法適合測(cè)量阻值較小的電阻(跟滑動(dòng)變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的總電阻還小)．(2)分壓式接法適合測(cè)量阻值較大的電阻(一般比滑動(dòng)變阻器的總電阻要大)．例:描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)，（1）本實(shí)驗(yàn)要作出U－I圖象，測(cè)12組U、I，故控制電路必須采用分壓式接法．(2)被測(cè)小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測(cè)量電路采用電流表外接法．二、滑動(dòng)變阻器的兩種接法、及伏安法測(cè)電阻電阻的測(cè)量1、電流表的內(nèi)接法和外接法的比較1.伏安法測(cè)電阻，兩種電路（安內(nèi)接、安外接）的選擇

(1)阻值比較法：先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法.（即：比值法）(2)臨界值計(jì)算法

Rx<時(shí)，用電流表外接法；

Rx>時(shí)，用電流表內(nèi)接法.(3)實(shí)驗(yàn)試探法：按圖示接好電路，讓電壓表一根接線(xiàn)柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)變化大，而電流表的示數(shù)變化不大，則接？答：接a

，采用電流表外接法.反之，則用安內(nèi)接。例1：某同學(xué)欲測(cè)一電阻Rx的阻值（約為300Ω）可供選擇的儀器有：電流表A1，量程10mA;電流表A2，量程0.6A;電壓表V1，量程3V;電壓表V2，量程15V；電源電動(dòng)勢(shì)為4.5V。請(qǐng)同學(xué)們按圖接好電路，閉合S1后，把開(kāi)關(guān)S2撥至a時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩電表的指針偏轉(zhuǎn)的角度都在滿(mǎn)偏的4/5處；再把開(kāi)關(guān)S2撥至b時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)電表的指針偏轉(zhuǎn)幾乎不變，另一個(gè)電表的指針偏轉(zhuǎn)的角度在滿(mǎn)偏的3/4處；該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中所選電壓表的量程為（

）所選電流表的量程為（

）Rx的測(cè)量值為（

）。

ARxVS1S2abR3V10mA320.0Ω例題分析:讀數(shù)減小的是安培表,待測(cè)為較大電阻,最后用安內(nèi)接,s接b，有：2.4/0.0075=320.0Ω2.安安法測(cè)電阻若電流表1內(nèi)阻已知，則它可當(dāng)作電流表、電壓表及定值電阻來(lái)使用.A2A1（1）如右圖所示，當(dāng)兩電表所能測(cè)得的最大電壓接近時(shí)，如果已知A1的內(nèi)阻R1，則可測(cè)得A2的內(nèi)阻R2=I1R1/I2.A2A1R0（2）如右圖所示，當(dāng)兩電表的滿(mǎn)偏UA2>>UA1時(shí)，A1串聯(lián)一電阻R1，同樣則可測(cè)得R2的內(nèi)阻R2=I1（R1+R0)/I2.注意：安安法測(cè)電阻時(shí)兩電流表要并聯(lián)如圖所示，測(cè)得電阻箱R1的阻值及A1表、A2表的示數(shù)I1、I2，可得Rx=I2R1/I1.若考慮電表內(nèi)阻的影響，則I1(Rx+RA1)=I2(R1+RA2)A2A1UR1Rx例2.用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值，器材如下：電流表A1（量程250mA，內(nèi)阻r1=5Ω);標(biāo)準(zhǔn)電流表A2（量程300mA，內(nèi)阻r2約為5Ω);待測(cè)電阻R1（阻值約為100Ω）；滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為10Ω）；電源E（電動(dòng)勢(shì)約為10V，內(nèi)阻r約為1Ω）；開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干。（1）要求方法簡(jiǎn)捷，并能測(cè)多組數(shù)據(jù)，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并表明代號(hào)。（2）實(shí)驗(yàn)中，需要直接測(cè)量的物理量是（）用測(cè)的量表示待測(cè)電阻R1的阻值的計(jì)算公式是（）分析:分壓接法,r1,R1并聯(lián),答案：（1）原理圖如圖所示.（2）設(shè)兩電流表A1和A2的讀數(shù)為I1、I2，待測(cè)電阻R1阻值的計(jì)算公式為：A2R1R2SEA1（1）如圖所示，當(dāng)兩電表的滿(mǎn)偏電流接近時(shí)，如果已知V1的內(nèi)阻R1，則可測(cè)得V2的內(nèi)阻R2=U2R1/U1.3.伏伏法測(cè)電阻

若電壓表內(nèi)阻已知，則可當(dāng)作電流表、電壓表及定值電阻來(lái)使用。V2V1（2）如右圖所示，當(dāng)兩電表的滿(mǎn)偏電流IV2>>IV1時(shí)，V1并聯(lián)一電阻R0，同樣則可測(cè)得R2的內(nèi)阻R0V1V2例3.用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值（900～1000Ω）：電源E（電動(dòng)勢(shì)約為9V，有一定內(nèi)阻）；電壓表V1（量程1.5V，內(nèi)阻r1=750Ω);電壓表V2（量程5V，內(nèi)阻r2約為2500Ω);滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為100Ω）；開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干。（1）測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于量程的1/3，試畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中測(cè)量電阻Rx的原理圖。（2）若電壓表V1的讀數(shù)為U1，V2的讀數(shù)為U2，則用已知量和測(cè)的量表示待測(cè)電阻Rx的阻值的計(jì)算公式是———

V2RxRSEV14.電阻箱或定值電阻當(dāng)電表用（1）電阻箱作電壓表用，如圖所示：可測(cè)得電流表A2的內(nèi)阻R2＝（I1-I2)R/I2說(shuō)明：圖中電阻箱R可測(cè)得電壓為（I1-I2)R（2）電阻箱作電流表用如圖2所示，若已知R及RV,則測(cè)得干路電流為：A2A1RRRVVI5.替代法（等效法）測(cè)電阻如圖所示，①S接1，調(diào)節(jié)R2，讀出電流表示數(shù)為I；②S接2，保持R2不變，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使電流表示數(shù)也為I。由上可得：RX=R1該方法的優(yōu)點(diǎn)是消除了電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。缺點(diǎn)是電阻箱內(nèi)阻不可以連續(xù)調(diào)節(jié)。例題4：（2011年高考5分）為了測(cè)量一微安表頭A的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。圖中，A0是標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0和RN分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開(kāi)關(guān)和單刀開(kāi)關(guān)，E是電池。完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：（1）將S撥向接點(diǎn)1，接通S1，調(diào)節(jié)________,使待測(cè)表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)_____的讀數(shù)I；

（2）然后將S撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)________,使________

,記下此時(shí)RN的讀數(shù)；

（3）多次重復(fù)上述過(guò)程，計(jì)算RN讀數(shù)的_____

,此即為待測(cè)微安表頭內(nèi)阻的測(cè)量值。R0A0電阻箱RNA0讀數(shù)也為I平均值6.消除電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響例5.伏安法測(cè)電阻電路由于電表內(nèi)阻的影響，不論電表內(nèi)接還是外接都存在系統(tǒng)誤差，為消除系統(tǒng)誤差而設(shè)計(jì)的補(bǔ)償電路如圖所示，完成下列實(shí)驗(yàn)步驟并寫(xiě)出待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式。①先將S1閉合。②將S2與接點(diǎn)1閉合，調(diào)節(jié)R，讀出電壓表讀數(shù)U1，安培表讀數(shù)I1③————————————————————④根據(jù)上述測(cè)量結(jié)果，算出Rx＝?將S2與接點(diǎn)2閉合，調(diào)節(jié)R，讀出電壓表讀數(shù)U2，電流表讀數(shù)為I2如圖所示測(cè)量電流表A的內(nèi)阻①斷開(kāi)S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R0，使A表滿(mǎn)偏為I0;②保持R0不變，閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表讀數(shù)為I0/2；③由上得RA=RRAS1S2R0注意：當(dāng)R0>>RA時(shí)，測(cè)量誤差小，此方法適合測(cè)小阻值電流表內(nèi)阻，且測(cè)量值偏小。7.半偏法測(cè)電阻半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻滑動(dòng)變阻器電阻值很大,電源電動(dòng)勢(shì)宜大一些。8.歐姆表測(cè)電阻①機(jī)械調(diào)零②選檔③歐姆調(diào)零④測(cè)電阻Rx.⑤改換檔位⑥重新歐姆調(diào)零⑦測(cè)電阻注意：待測(cè)電阻的讀數(shù)應(yīng)為表盤(pán)讀數(shù)乘以倍數(shù)，指針應(yīng)指在表盤(pán)刻度的1/3～2/3的部分，否則需換擋，換擋后需重新歐姆調(diào)零。G+－REr紅表筆黑表筆歐姆調(diào)零G+－REr紅表筆黑表筆Rx測(cè)電阻1、游標(biāo)卡尺：三種規(guī)格，不估讀三、高中物理實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)方法0.02mm8mm+15×0.02mm=8.30mm2、螺旋測(cè)微器：千分尺，必須估讀8.5mm+10.0×0.01mm=8.600mm。3、電壓表、電流表讀數(shù)原則1、最小刻度為1的，1/10刻度估讀，精確在下一位。就像刻度尺讀數(shù)一樣。

2、最小刻度為2的(0.2,0.02)，1/2刻度估讀，就精確在這一位。（不足1小格讀0，1/2，1格）

3、最小刻度為5的(0.5,0.05)，1/5刻度估讀，就精確在這一位。（不足1小格讀0，1/5，2/5，0.6，0.8，1格）（2）歐姆表在中值附近讀數(shù)效果好，1/3-2/3滿(mǎn)電流可以估讀一位，再倍乘。

測(cè)量結(jié)果帶單位中學(xué)物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)使用電表的準(zhǔn)確度為2.5級(jí)，在此規(guī)定使用的條件下，根據(jù)最大誤差不超過(guò)滿(mǎn)刻度的2.5％，對(duì)直流安培表和伏特表作出下述估讀法則。（1）電壓表、電流表在2/3滿(mǎn)電流附近讀數(shù)效果好。四、5個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)1、測(cè)定金屬絲的電阻率2、描繪燈泡的伏安特性曲線(xiàn)3、測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻4、練習(xí)使用多用電表5、傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用1、源于課本，又創(chuàng)新。2、進(jìn)攻式地復(fù)習(xí)。如：如何測(cè)電阻；測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。3、應(yīng)對(duì)策略：實(shí)驗(yàn)題（15分）

明確目的要求，

口算量程參數(shù)，

建立方程求解，

設(shè)計(jì)方案測(cè)量。物理實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)、答題的策略安外接、滑動(dòng)變阻器限流接法視頻1【實(shí)驗(yàn)器材】被測(cè)金屬絲、毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器電壓表、電流表、直流電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線(xiàn)等．【實(shí)驗(yàn)步驟】1．用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線(xiàn)上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值d.2．依照電路圖用導(dǎo)線(xiàn)將器材連好，將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)至最大.．圖9答案(1)200Ω

電路圖?圖甲1．實(shí)驗(yàn)原理(1)測(cè)多組(12組以上)小燈泡的U、I，并繪出I－U圖象；(2)由圖線(xiàn)的斜率反映電流與電壓和溫度的關(guān)系．2．實(shí)驗(yàn)器材小燈泡(2.5V,0.5A)電壓表(0～3V～15V)電流表(0～0.6A～3A)滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干、坐標(biāo)紙、鉛筆．3．實(shí)驗(yàn)步驟(1)畫(huà)出電路圖(如圖甲)．(2)將小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線(xiàn)連接成如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示電路．圖乙二、描繪燈泡的伏安特性曲線(xiàn)三、測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律：E=U+IrUI測(cè)量值×××真實(shí)值I真IvAVKE,rI測(cè)方案一：誤差分析1、本實(shí)驗(yàn)中，存在的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流引起。2、由U-I圖線(xiàn)可知，該實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果將導(dǎo)致電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r都偏小。即：AVKE,rUI測(cè)量值×××真實(shí)值U外U測(cè)UA實(shí)驗(yàn)方案二：誤差分析假設(shè)是理想電表，一二兩個(gè)電路方案是一樣的。對(duì)于內(nèi)阻比較大的電源，使用右圖好，如：測(cè)水果電池。1、本實(shí)驗(yàn)中，存在的系統(tǒng)誤差是由于電流表的分壓引起。2、由U-I圖線(xiàn)可知，該實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果將導(dǎo)致電源的內(nèi)阻r偏大，但電動(dòng)勢(shì)E測(cè)=E真。即：實(shí)驗(yàn)方案三：電流表和電阻箱實(shí)驗(yàn)方案四：電壓表和電阻箱思考：1、經(jīng)常RA=0

;若RA≠0,則誤差分析.

2、若（R-1/I）圖像呢？有:訓(xùn)練題1例2、用右圖所示電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值R0起保護(hù)作用。除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：（a）電流表（量程0.6A、3A）；（b）電壓表（量程3V、15V）；（c）定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）；（d）定值電阻（阻值10Ω、額定功率10W）；（e）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0~10Ω、額定電流2A）；（f）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0~100Ω、額定電流1A)。那么⑴要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇____V，電流表的量程應(yīng)選擇____A；R0應(yīng)選擇_____Ω的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是______Ω的滑動(dòng)變阻器。⑵引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是______________________。AVESRR03V