高三物理一轮复习课件考情精解读知识全通关专题15电学实验共94.pptx

目录Contents,考情精解读,实验8,实验9,考法3,考法2,考法1,方法1,A.考点全通关,B.题型全突破,C.能力大提升,方法2,实验11,实验12,实验10,考情精解读,考纲解读,命题趋势,命题规律,物理专题十五电学实验,实验八:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验九:描绘小电珠的伏安特性曲线实验十:测定电源的电动势和内阻实验十一:练习使用多用电表实验十二:传感器的简单使用,考纲解读,命题趋势,命题规律,物理专题十五电学实验,考纲解读,命题规律,命题趋势,物理专题十五电学实验,考纲解读,命题规律,返回目录,1.热点预测基本仪器的使用及读数、测量电路的接法、对滑动变阻器、电表接法的考查都是常考热点.2.趋势分析高考越来越注重对实验原理的考查,以生活中实际情境为背景的实验的考查有加强的趋势.,命题趋势,物理专题十五电学实验,考点全通关,实验8测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器),继续学习,物理专题十五电学实验,一、实验原理由R=得=,因此,只要测出金属丝的长度l,横截面积S和金属丝的电阻R,就可以求出金属丝的电阻率.1.把金属丝接入电路中,用伏安法测出金属丝的电阻R(R=).电路图如图所示.2.用毫米刻度尺测出金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径,算出横截面积S.3.将测得的数据代入公式=中求出金属丝的电阻率.二、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干.,三、实验步骤1.直径测量:用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出金属丝的横截面积S=24.2.电路连接:根据实验原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路.3.长度测量:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,重复测量3次,求出其平均值l.4.U、I测量:把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路的电阻最大的位置,电路经检查无误后,闭合开关S.改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的读数I和U,记入表格内,断开开关S,求出金属丝电阻R的平均值.5.拆去实验线路,整理好实验器材.,物理专题十五电学实验,继续学习,物理专题十五电学实验,继续学习,四、数据处理1.在求Rx的平均值时有两种方法:(1)用Rx=分别计算出各次的数值,然后取平均值.(2)用U-I图线的斜率求出.2.计算电阻率将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率的计算式=Rx=24.五、误差分析1.金属丝的横截面积是利用直径计算得出的,直径的测量是误差的主要来源之一.2.采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小.3.金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差.4.由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差.,物理专题十五电学实验,继续学习,六、注意事项1.为了减小计算金属丝横截面积时带来的误差,测量直径时需用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置各测量一次,然后取平均值.2.测量金属丝的长度时应该在接入电路后且在拉直的状态下进行,为减小误差,应测量三次取平均值.3.为了减小由于温度变化而带来的测量误差,实验中应注意通电时间不宜过长,电流不宜过大.4.测量电路采用电流表外接法,调节滑动变阻器的阻值时注意同时观察两个电表的示数,尽量使电表的指针偏转较大,以减小读数误差,但要注意防止超过量程.,物理专题十五电学实验,继续学习,5.若利用U-I图像求电阻,进行描点时,要尽量使各点间的距离大一些,连线时应使直线通过尽可能多的点,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离直线的点可以不予考虑.6.闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻最大的位置.7.螺旋测微器读数时,注意半毫米刻度线是否露出.七、实验改进在本实验中,由于电表内阻的影响,使金属丝电阻的测量值偏小,可以改进实验电路,减小由于电表内阻的影响而带来的实验误差.,物理专题十五电学实验,继续学习,1.等效替换法如图所示电路,R为电阻箱,Rx为待测电阻,通过调节电阻箱R,使单刀双掷开关S分别接1和2时,电流表的示数相同,则有Rx=R,即可测出Rx.2.附加电阻法如图所示电路,R1为一阻值较大的定值电阻,Rx为待测电阻.(1)断开开关S2,闭合开关S1,调节变阻器R,使电流表、电压表都有一个适当读数,记下两表读数I1、U1.(2)保持变阻器R不变,再闭合S2,记下两表的读数I2、U2.(3)待测电阻Rx=11-22.3.电桥法测电阻电桥法是一种典型的测电阻的方法,其测量原理巧妙,下面以一道例题来说明,物理专题十五电学实验,继续学习,示例1在测量精度要求较高时,常常可以用如图甲所示的电路来测量电阻的阻值.图中Rx是待测电阻,R0是作已知电阻用的电阻箱,G是灵敏电流计(零刻度在中央),MN是一段粗细均匀的长直电阻丝,S是开关,P是滑动触头,按下P时,电流计的一端与电阻丝接通.测量电阻的步骤如下:用多用电表测出Rx的大约值,在电阻箱上选取跟它接近的某一阻值R0;闭合开关S,把滑动触头放在MN的中点附近,按下P,观察电流计G的指针偏转方向;向左或向右滑动P,直到按下P时G的指针指在零刻度;用刻度尺测量出此时MP、PN的长度;重复步骤,多次测量求出MP、PN的平均值l1、l2.,物理专题十五电学实验,继续学习,(1)待测电阻的阻值Rx=(用上述已知量和测量量表示);(2)如果滑动触头P在从M向N滑动的整个过程中,每次按下P时,流过G的电流总是比前一次增大(均未超出G的量程).经检测MN间的电阻丝是导通的,由此判断,可能是断路(选填“R0”或“Rx”);(3)如图乙所示,某同学在测量时,用毫伏电压表V(零刻度在表盘的左侧)替代灵敏电流表,当滑动触头P由M向MN的中央滑动的过程中,为保证毫伏电压表的工作安全,毫伏电压表的正接线柱应接在端(选填“A”或“P”).,物理专题十五电学实验,继续学习,解析(1)本题是电桥法测电阻,当电流计的指针指在零刻度时,有01=2,解得Rx=21R0.(2)当R0断路时,Rx与电流计串联后与PN并联再与PM串联,向右滑动P时,并联部分电阻减小,两端电压减小,流过电流计的电流会减小,同理分析可知可能是Rx断路.(3)滑动触头P在电阻丝左端时,P点电势高于A点电势,因此正极应接在P端.答案(1)21R0(2)Rx(3)P,物理专题十五电学实验,继续学习,八、螺旋测微器的构造、原理及读数1.螺旋测微器的构造如图所示是常用的螺旋测微器,它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上.旋钮D、微调旋钮D和可动刻度E、测微螺杆F连在一起,通过精密螺纹套在B上.2.螺旋测微器的原理测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm,即旋钮D每旋转一周,F前进或后退0.5mm,而可动刻度E上的刻度为50等份,每转动一小格,F前进或后退0.01mm,即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位,因此,螺旋测微器又叫千分尺.3.读数:测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出.测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻线是否露出)+可动刻度数(估读一位)0.01(mm).,物理专题十五电学实验,继续学习,九、游标卡尺的构造、原理及读数1.构造:主尺,游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪),游标尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉(如图所示).可测量厚度、长度、深度、内径、外径.,物理专题十五电学实验,返回目录,2.原理:利用主尺的分度值与游标尺的分度值的差值制成.不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度都比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm.常见的游标卡尺的游标尺上等分刻度数量有10个的,20个的,50个的,见下表:3.读数:若用x表示从主尺上读出的整毫米数,k表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标尺的格数,则记录结果表达为(x+k精确度)mm.,物理专题十五电学实验,继续学习,实验9描绘小电珠的伏安特性曲线,一、实验原理利用电流表测出通过小电珠的电流,利用电压表测出小电珠两端的电压,测出多组(U,I)值,在I-U坐标系中描出各组对应点,用一条平滑的曲线把这些点连接起来,就得到了小电珠的伏安特性曲线.二、实验器材小电珠(3.8V0.3A)或(2.5V0.6A)一个,电压表(03V15V)与电流表(00.6A3A)各一个,滑动变阻器(最大阻值为20)一个,学生低压直流电源(或电池组),开关一个,导线若干,坐标纸,铅笔.三、实验步骤1.根据小电珠上标示的额定电压和额定电流,选定电源的输出电压和电表的量程.,物理专题十五电学实验,继续学习,2.将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示的电路.3.将滑动变阻器的滑片移到右端,闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出并记录多组U、I数值,将测量数据填入下表中.4.断开开关,拆除电路.四、数据处理1.在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立坐标系,并选取合适的标度.2.在坐标纸上描出各组数据所对应的点,用一条平滑的曲线把这些点连接起来,就得到了小电珠的伏安特性曲线.,物理专题十五电学实验,继续学习,五、注意事项1.电路的连接方式(1)电流表应采用外接法:因为小电珠的电阻很小,与00.6A的电流表串联时,电流表的分压对实验影响很大.(2)滑动变阻器应采用分压式接法:目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化.2.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应移到使小电珠分得的电压为零的一端,这样开关闭合时小电珠两端的电压可以从零开始变化,同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝.,3.I-U图线在U0=1.0V左右时将发生明显弯曲,故在U=1.0V左右时描点要密,以防出现较大误差.4.电流表选择0.6A量程,电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定.若使用“3.8V0.3A”的小电珠,选用电压表的15V量程;若使用“2.5V0.6A”的小电珠,则选用电压表的3V量程.5.当小电珠的电压接近额定电压时要缓慢移动滑片,达到额定电压时记录I后马上断开开关.6.误差较大的点要舍去,I-U图线应是平滑曲线而非折线.,物理专题十五电学实验,继续学习,物理专题十五电学实验,返回目录,七、实验改进下面介绍一种测小电珠电阻的准确方法.实验原理:如图所示,两个电压表完全相同且内阻很大.移动滑动变阻器的滑片,调节电阻箱,使两个电压表的示数相同,则电阻箱的读数即为小电珠的电阻,记下小电珠的电阻和电压;多次移动滑动变阻器的滑片,采用相同的方法,记下相应电阻箱示数和电压表的读数.在坐标纸上画出R-U图线,并分析R随U变化的规律.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中,由于电表内阻的影响,会产生系统误差,使得小电珠的电阻测量不准确.上述实验方法可以消除这种误差,操作、读数也较方便.,一、实验原理1.实验依据:闭合电路欧姆定律.2.实验电路:如图所示.3.E和r的求解由U=E-Ir得=1+1=2+2解得E=122112,r=2112.,物理专题十五电学实验,继续学习,实验10测定电源的电动势和内阻,4.作图法处理数据如图所示.(1)图线与纵轴的交点纵坐标表示电源的电动势E.(2)图线与横轴的交点横坐标表示短路电流,I短=.(3)图线斜率的绝对值表示电源的内阻,r=|k|=短=.(4)图线上任意一点对应的U、I的比值为此时外电路的电阻,R=.名师提醒除U-I关系外,常见的由IR=E-Ir得到R-1关系:R=E1-r.由P=EI-I2r,得P-I关系,当I=2时,P最大.另外,若U-I图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,应根据r=|确定电源内阻.,物理专题十五电学实验,继续学习,物理专题十五电学实验,继续学习,二、实验器材电池(被测电源),电压表,电流表,滑动变阻器,开关,导线,坐标纸,直尺.三、实验步骤1.电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按实验原理图连接好电路.2.把滑动变阻器的滑片移动到最右端,使有效电阻最大.3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I1,U1),用同样的方法测量几组I、U数据,并将记录的数据填入表格中.4.断开开关,整理好器材.,四、数据处理本实验中数据的处理方法有两种,一是联立方程求解的公式法,二是描点作图法.方法一取六组对应的U、I数据,数据满足关系式U1=E-I1r、U2=E-I2r、U3=E-I3r、让第1式和第4式联立方程、第2式和第5式联立方程、第3式和第6式联立方程,这样解得三组E、r的值,取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小.方法二以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U-I坐标系,在坐标平面内描出各组(I,U)值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀地分布在直线两侧,则直线与纵轴交点的纵坐标即是电池电动势E的大小(一次函数的纵轴截距),直线的斜率大小即为电池的内阻r.,物理专题十五电学实验,继续学习,五、误差分析1.图像法分析两种常见电路图的误差(1)当采用如图甲所示的电路测量时,在理论上E=U+(IV+IA)r,其中电压表示数U是准确的电源两端电压,反映到U-I图像上,当电压值为真实值时,所测电流小于真实的电流,导致图线在U轴上的截距偏小(如图乙中带箭头线段IV为差值),而且电压表示数越大,IV越大.从图乙可以得到:当电压表示数为零时,IV=0,IA=I短,短路电流测量值=真实值;E测E真;因为r测=测短,所以r测R0,则Rx为大电阻,选用电流表内接法误差小;若Rx|时,选用电流表内接法.当|时,选用电流表外接法.,继续学习,物理专题十五电学实验,考法示例4在“研究标有9V5W的小灯泡的伏安特性”的实验中,要求测量从0V到9.0V的电压下通过小灯泡的电流,实验室提供了下列器材:A.电流表(量程100mA,内阻1)B.电流表(量程0.6A,内阻0.3)C.电压表(量程3.0V,内阻3k)D.电压表(量程15.0V,内阻10k)E.滑动变阻器R1(最大阻值为50)F.滑动变阻器R2(最大阻值为500)G.电源E(电动势15V,内阻可忽略)H.开关、导线若干,物理专题十五电学实验,继续学习,(1)为了提高测量准确度和有效性,应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可):电流表,电压表,滑动变阻器.(2)下列给出的测量电路图中,最合理的是.(3)某同学连接好的电路如图甲所示,其中两个不当之处是:;.图甲图乙,继续学习,物理专题十五电学实验,(4)某同学用正确的方法分别得到两个灯泡L1和L2的U-I图像如图乙中和所示,然后又将灯泡L1、L2与某电池组连成如图丙所示电路.测得通过L1和L2的电流分别为0.30A和0.60A,则电池组的电动势为V,内阻为.(数值取到小数点下一位)解析(1)小灯泡的额定电流不到0.6A,为了提高测量准确度和有效性,应选择量程为0.6A的电流表(代号B),选择量程为15V的电压表(代号D).研究小灯泡的伏安特性,应该设计成分压电路,滑动变阻器选择最大阻值为50的R1(代号E).(2)由于小灯泡电阻较小,电流表应采用外接法,所以给出的测量电路图中,最合理的是B.(3)连接电路时开关应断开,滑动变阻器应调到使小灯泡两端电压最小处,所以该同学连接好的电路中的不当之处是:开关闭合;滑动变阻器的滑片位置在中间.,(4)在灯泡L1和L2的U-I图像上标出电流分别为0.30A和0.60A的两点,过这两点作直线,如图丁所示,直线与纵轴的交点纵坐标值等于电源电动势,故E=10.0V;直线斜率的大小等于电源内阻,故r=6.8.图丁答案(1)BDE(2)B(3)开关闭合滑动变阻器的滑片位置在中间(4)10.06.8,物理专题十五电学实验,返回目录,物理专题十五电学实验,继续学习,考法3滑动变阻器两种接法的选择,考法指导1.两种接法的比较,继续学习,物理专题十五电学实验,由上表可以看出:滑动变阻器的分压接法中,电压和电流的调节范围大,但限流接法较节能.2.两种接法的选择(1)选择不同接法的原则,继续学习,物理专题十五电学实验,(2)下列情况下滑动变阻器应采用限流接法测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是在小范围内变化,且R与R0接近或R略小于R0,采用限流接法.电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求时,采用限流接法.没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,考虑安装简便和节能因素常采用限流接法.(3)下列情况下滑动变阻器应采用分压接法题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够.题设条件中的滑动变阻器的最大阻值远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻的阻值.题设要求回路中某部分电路两端的电压从零开始连续变化.,物理专题十五电学实验,继续学习,考法示例5考法示例5某同学为了测量电流表内阻的精确值,提供如下器材:电流表(量程300mA,内阻约为5)电流表(量程600mA,内阻约为1)电压表(量程15V,内阻约为3k)滑动变阻器R1(010,额定电流为1A)滑动变阻器R2(0250,额定电流为0.01A)电源E(电动势3V,内阻较小)定值电阻R0(5)导线、开关若干,物理专题十五电学实验,继续学习,(1)要求待测电流表A1的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能减小误差.以上给定的器材中滑动变阻器应选.请画出测量用的电路原理图,并在图中标出所选仪器的代号.(2)若选测量数据中的一组来计算电流表的内阻r1,则r1的表达式为r1=.(3)上式中各符号的物理意义是.解析(1)要求待测电流表A1的示数从零开始变化,且多测几组数据,应该设计成分压电路,滑动变阻器应选阻值为010的R1.电路原理图如图所示.,(2)由I1r1=(I2-I1)R0可得电流表的内阻r1的表达式为r1=211R0.(3)r1=211R0中I2、I1分别为某次实验时电流表、的示数,R0是定值电阻的阻值.答案(1)R1电路原理图见解析(2)211R0(3)I2、I1分别为某次实验时电流表、的示数,R0是定值电阻的阻值点评试题中有时给出的实验器材并不一定都能用,应根据实际情况选择,如本题中给出的电压表.电路的选择可根据题中给出的条件分析,如题中说明待测电流表的示数从零开始变化,因此要选择分压电路.,物理专题十五电学实验,返回目录,能力大提升,物理专题十五电学实验,继续学习,方法1测量电表内阻的几种方法,电表内阻的测定与定值电阻的测定相比有一个很大的区别,那就是被测定的电表能够读出自身的电压或电流.另外,只要知道电表的内阻,电压表和电流表都具有测电流和测电压的“双重功能”.电表内阻的测量涉及电表的非常规接法等多个难点,下面以电流表内阻的测量为例,将中学阶段测量电表内阻的典型方法进行归纳.1.伏安法如图所示,闭合开关S,调节R1的阻值,记下电流表的示数I,电压表的示数U,则Rg=1.此方法操作方便,且同学们对伏安法较为熟悉,精确度也较高,是比较好的方法之一.,2.等效替代法如图所示,此方法一般要选用一个量程比电流表稍大的电流表.先闭合S和S1,调节R1的阻值使电流表的示数为I.然后断开S1,接通S2,调节R2的阻值使电流表的示数仍为I,则Rg=R2.该方法操作方便,不需要任何计算,且无系统误差,是测定电流表内阻的最佳方案.3.半偏法(1)测量原理测量电路如图所示.电阻箱R未接入电路时,调节R的大小,使电流表满偏.闭合S2后,R大小不变,改变电阻箱R的阻值,使电流表半偏.由于Ig很小,则R的值很大时,在开关S2闭合前后,电路中的总阻值变化很小,我们就认为不变,因此干路中的电流也不变.当电流表的指针半偏时,流过电阻箱R的电流与流过电流表的电流相等,则Rg=R.,物理专题十五电学实验,继续学习,【（2）注意事项】,滑动变阻器R的阻值很大,在闭合S1前,其有效阻值应调至最大.电阻箱R不能用滑动变阻器替代.测电流表的内阻时,在S2闭合后,不能再调节R,以保持电路中的总电流不变.测电流表的内阻时,必须确保RR.(3)误差分析利用“半偏法”测出电流表的内阻Rg=R.事实上,在S2闭合后,电路结构已发生变化,导致电路中的总电阻R总减小,由闭合电路欧姆定律知,电路中的总电流增大,当流过电流表的电流为g2时,流过电阻箱R的电流大于g2,故RRg,即利用“半偏法”测得的电流表的内阻偏小.,物理专题十五电学实验,继续学习,示例6为了测定电流表A1的内阻,某同学采用如图1所示的实验电路.其中:A1是待测电流表,量程为300A,内阻约为100A2是标准电流表,量程为200AR1是电阻箱,阻值范围为0999.9图1R2是滑动变阻器R3是保护电阻E是电池组,电动势为4V,内阻不计S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关,物理专题十五电学实验,继续学习,(1)实验中滑动变阻器采用的是(填“分压”或“限流”)接法.请根据上图所示电路的实物图画出实验电路图.(2)请将该同学的操作补充完整:连接好电路,将滑动变阻器R2的滑片移到最(填“左端”或“右端”);将开关S2扳到接点a处,接通开关S1;调节滑动变阻器R2,使电流表A2的读数是150A.将开关S2扳到接点b处,使电流表的读数仍是150A.若此时电阻箱各旋钮的位置如图2所示,则待测电流表的内阻Rg=.图2,物理专题十五电学实验,继续学习,(3)上述实验中,无论怎样调节滑动变阻器R2的滑片位置,都要保证两只电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用(填写阻值前相应的字母).A.200kB.20kC.15kD.150K解析(1)根据题述,采用的是等效替代法测定电流表A1的内阻,因此滑动变阻器应采用限流接法,实验电路图如图3所示.(2)连接好电路,将滑动变阻器R2的滑片移到使R2接入电路的阻值最大处,即左端.将开关S2扳到接点b处,保持R2不变,调节电阻箱R1,使电流表A2的读数仍是150A.待测电流表A1的内阻等于电阻箱读数,即Rg=810+61+30.1=86.3.,物理专题十五电学实验,继续学习,(3)实验中,无论怎样调节滑动变阻器R2的滑片位置,都要保证两只电流表的安全,当R2=0时,R3=g2=20k.故保护电阻R3应选用B.答案(1)限流如解析中图3所示(2)左端保持R2不变,调节电阻箱R186.3(3)B图3,物理专题十五电学实验,继续学习,示例7某同学要把一个量程为200A的直流电流计G改装为量程为4V的直流电压表.(1)他按图所示电路,用半偏法测定电流计G的内电阻rg,其中电阻R0约为1k.为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用,电阻R1应选用,电阻R2应选用.(选填器材前的字母)A.电源(电动势1.5V)B.电源(电动势6V)C.电阻箱(0999.9)D.滑动变阻器(0500)E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(05.1k)F.电位器(051k),物理专题十五电学实验,继续学习,(2)该同学在开关断开的情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最大.后续的实验操作步骤依次是:,最后记录R1的阻值并整理好器材.(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)a.闭合S1b.闭合S2c.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度d.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半e.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半f.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度(3)如果所得的R1的阻值为300.0,则图中被测电流计的内阻rg的测量值为,该测量值实际值(填“略大于”“略小于”或“等于”).,物理专题十五电学实验,继续学习,(4)给电流计联(填“串”或“并”)一个阻值为k的电阻,就可以将该电流计改装为量程为4V的电压表.解析(1)利用半偏法测量电流计的内阻时,所选滑动变阻器的阻值必须大于电路所需的最小电阻,根据电路的路端电压等于电源电动势,电路中的最大电流为电流计的满偏电流,则最小阻值为60.2103=30k或1.50.2103=7.5k,考虑到保护电路电阻R0=1k,则可知调节滑动变阻器使电流计满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29k或6.5k,所以电路图中的滑动变阻器R2不能选择D和E,只能选择F.电流计满偏时,滑动变阻器的阻值越大,实验的误差越小,所以电源应选择电动势为6V的B,而且电位器F的阻值也满足调节所需.R1是用来测量电流计内阻的电阻箱,只能选C.,物理专题十五电学实验,继续学习,(2)实验步骤为:第一步闭合S2(b),第二步调节R2的阻值,使电流计满偏(c),第三步闭合S1(a),第四步调节R1的阻值,使电流计半偏(e),第五步读出R1的示数,此即为待测电流计的内阻.(3)R1的示数即为待测电流计的内阻,为300.0.闭合S1后,电路中的总电阻减小,当电流计半偏时,干路电流就大于电流计的满偏电流,流过电阻箱的电流就大于流过电流计的电流,所以电阻箱的阻值略小于被测电流计的内阻.(4)给电流计串联一个电阻可以改装成电压表,可得改装电压表的内阻为RV=mg=40.2103=20k,则串联电阻的大小为20k-300.0=19.7k.答案(1)BCF(2)bcae(3)300.0略小于(4)串19.7,物理专题十五电学实验,返回目录,1.设计性实验设计性实验,是根据试题的要求和目的,以相应的基本物理规律为实验原理,结合给定的实验器材,参照熟悉的实验方法,设计出科学的实验方案的实验.2.设计性实验的设计原则(1)科学性设计的方案应有科学的依据及正确的操作方式.方案中所依据的原理应遵循物理规律,且要求选用的规律简单、正确.方案中所安排的操作程序应合理,其操作符合实验规则要求.方案中进行数据处理及误差分析应依靠科学的方法.(2)安全性按设计方案实施时,应安全可靠,不会对仪器、器材造成损坏.,物理专题十五电学实验,继续学习,方法2设计性实验的处理方法,物理专题十五电学实验,选用器材时,应考虑仪器、器材的性能及量值(如仪表的量程、电器的额定值等)的要求.设计方案时,应安排保护措施.(3)精确性实验误差应控制在误差允许的范围之内,尽可能选择误差较小的方案.在安装器材时或在使用仪器之前,应按实验要求对器材、仪器精心调整.如在使用某些仪表前,应进行机械调零.选用合适的测量工具(直尺、仪表)及合适的量值范围,使之与被测数值相匹配.如使用多用电表测量某电阻时,应选用合适的挡位,使测量时电表指针指在中央刻度值附近.,继续学习,物理专题十五电学实验,继续学习,实验中可能出现因操作而带来的偶然误差,往往需要多次重复实验,获取多组实验数据,以备选取有效数据.设计合理的数据处理方式.如将多组有效数据相加后除以测量次数,取其算术平均值(一般求待测量的算术平均值,而不是求某些中间量的算术平均值).(4)简便性、直观性设计实验应便于操作、读数,便于进行数据处理,便于实验者观察.3.设计性实验的设计思路解决设计性实验问题的关键在于选择实验原理,它是进行实验设计的根本依据和起点.它决定应当测量哪些物理量、如何安排实验步骤等项目.实验原理的确定:一是根据问题的要求,二是根据问题的条件.,物理专题十五电学实验,继续学习,如果问题中没有给定(或给足)实验器材,实验设计的基本思路是:(1)根据问题的条件和要求,构思相关的物理情境;(2)确定实验原理;(3)确定需要测量的物理量;(4)制订实验方案.有时,对同一个问题,可以构思出不同的物理情境,导出物理量的不同表达形式,以这些表达式作为实验设计的依据,会有不同的实验原理和实验方案.如果问题中已经给