2012届高考物理一轮复习--电学实验专题复习_(1)

1、2011届高考物理一轮复习届高考物理一轮复习-物理物理 电学实验专题复习电学实验专题复习 常用的电压表和电流表都是由常用的电压表和电流表都是由 小量程的电流表改装而成的小量程的电流表改装而成的 G _ + 一、电流表的构造和工作原理一、电流表的构造和工作原理 1、构造：永磁铁和放入永磁铁磁、构造：永磁铁和放入永磁铁磁 场的可转动线圈组成场的可转动线圈组成 I Ug G Ig Rg 2、电路图：、电路图： 大约零点几伏大约零点几伏 约几十微安到几毫安。约几十微安到几毫安。 （1）满偏电流满偏电流:电流表指针偏转到最电流表指针偏转到最 大刻度时的电流大刻度时的电流Ig （2）电流表的内阻电流表的内

2、阻:表头表头G的电阻的电阻Rg （3）满偏电压满偏电压:电流表电流表G通过满偏电通过满偏电 流时流时,加在它两端的电压加在它两端的电压Ug Ug=IgRgUg=IgRg 大约几欧到几十欧大约几欧到几十欧 二、把灵敏电流计改为电压表二、把灵敏电流计改为电压表 电路图电路图 G Ig Rg Ug UR R V IgIg U RV () gg g g gg UU U I RR U U R R Ug 据串联电路的特点得： 解得： （2）电压表的内阻：）电压表的内阻：Rv=Rg+R 三、把灵敏电流计三、把灵敏电流计G改为电流表改为电流表A G Ig Rg IR R A U I I RA 电路图电路图 (

3、) gggg gg g UI RIIR I R R II 据并联电路的特点得： 解得： （2）电流表的内阻：）电流表的内阻： RA=RgR/(R+Rg) 1使用时应注意使用时应注意 (1)使用前若指针未对准零刻度线，应使用前若指针未对准零刻度线，应 进行零点调整进行零点调整(机械调零机械调零) (2)选择合适的量程：使得测量时指针选择合适的量程：使得测量时指针 偏转角度要尽可能大，一般要求超过量程的偏转角度要尽可能大，一般要求超过量程的 但又不能超过量程但又不能超过量程 (3)电流表应串联在被测电路中，电压电流表应串联在被测电路中，电压 表应并联在被测电路两端电表表应并联在被测电路两端电表“”

4、“”“” 接线柱不能接反接线柱不能接反 2读数方法读数方法 (1)读数时应使视线垂直刻度盘表面读数时应使视线垂直刻度盘表面 (2)估读问题估读问题 最小分度为最小分度为“1”的仪器，测量误差出现在最小分度的下一位，的仪器，测量误差出现在最小分度的下一位， 在下一位在下一位 按十分之一估读按十分之一估读 最小分度为最小分度为“2”、“5”的仪器，测量误差出现在最小分度的的仪器，测量误差出现在最小分度的 同一位，在同一位，在 同一位按二分之一、五分之一估读同一位按二分之一、五分之一估读 0 0.20.4 0.6 0 12 3 0 12 3 0 510 15 如图如图731甲是学生实验用的有两个量程

5、的电流表刻度盘，甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘， 当用当用“”和和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是两接线柱时，能测量的最大电流是 _A，对应刻度盘上每一小格代表，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针，图中表针 示数为示数为_A；当使用电流表的；当使用电流表的“”和和“3”两接线柱两接线柱 时，对应刻度盘上每一小格代表时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数为，图中表针示数为 _A. 图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘，当使用较图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘，当使用较 小量程时，测量电压最大值不得超过小量程时，测量电压最大值不得超过_V，每小格，每小格

6、表示表示_V，图中指针示数，图中指针示数_V；若使用的是；若使用的是 较大量程时，则表盘刻度每小格表示较大量程时，则表盘刻度每小格表示_V，图中指，图中指 针示数针示数_V. 答案：对图甲：答案：对图甲：0.60.020.340.1 1.70对图乙：对图乙：3.00.12.200.511.0 1 1）、限流式：）、限流式： 2 2）、分压式：）、分压式： A V RX RL A V RL RX 四、滑动变阻器的两种接法四、滑动变阻器的两种接法 优点：电路简单，省电优点：电路简单，省电 不足：电压不足：电压不能不能从零开始从零开始 优点：电压优点：电压能能从零开始从零开始 不足：电路复杂，费电不

7、足：电路复杂，费电 A V S E, r R BA C V A S （2 2）、滑动变阻器电路）、滑动变阻器电路 R0 R V 、限流电路、限流电路 负载电阻两端的电压变化范围为：负载电阻两端的电压变化范围为： R0 R RR R 0 当当RRRR0 0时，也可用，此电路滑动变时，也可用，此电路滑动变 阻器消耗的功率较少。阻器消耗的功率较少。 R0 R 内阻不计，电动势为内阻不计，电动势为 A （2 2）、滑动变阻器电路）、滑动变阻器电路 R0 R 、分压式电路、分压式电路 负载电阻两端的电压变化范围为：负载电阻两端的电压变化范围为： R0 R 常适用于常适用于R R0 0R 时，采用电流表内

8、接法时，采用电流表内接法 X R A R x Vx Vx VRx Rx R RR RR II U I U R 测 测 测 由于由于电压表分流电压表分流引起的。引起的。 RX V A RX A V X R V R若若 时，采用电流表外接法。时，采用电流表外接法。 比值法比值法 b.b.选择方法：选择方法： a.a.条件：已给出条件：已给出R R的估计阻值的估计阻值 RX V A RX A V 与与 R RA A R Rx x R RV V R Rx x 若若 时，采用电流表内接法。时，采用电流表内接法。 X R A R X R V R若若 时，采用电流表外接法。时，采用电流表外接法。 1、采用电

9、流表内接法的条件：RxRA 采用电流表外接法的条件：RvRx 例题解析 电流表内、外接判断方法 用试触法进行判断 当（即 )时用内接法 大 xAV RR R 2、当不满足RxRA和RvRx关系时 当（即 )时用外接法 小 xAV RR R 当时，用内、外接法均可 xAV RR R 3、当Rx、RA、Rv的阻值未知时 xv Ax RR RR xv Ax RR RR x R x R 试触法试触法 b.b.选择方法：将电压表分别接选择方法：将电压表分别接a a、b b两点两点 结论：两次接触，那个表示数变化明显结论：两次接触，那个表示数变化明显 , R, Rx x就与那就与那 个表个表“近接近接”

10、a.a.条件：未给出条件：未给出R RX X的估计阻值的估计阻值 RX V A P ab 比较项目比较项目电流表内接法电流表内接法电流表外接法电流表外接法 电路电路 误差来源误差来源 测量结果测量结果 适用条件适用条件 实验电路实验电路（电流表内外接法）（电流表内外接法）选择的依据选择的依据 R测测U/IRx 偏大偏大R测测U/IRx 偏小偏小 电流表的分压电流表的分压电压表的分流电压表的分流 请请 牢牢 记记 给阻值给阻值 看比值看比值 与比值大表与比值大表近接近接 无阻值无阻值 看变化看变化 与变化大表与变化大表近接近接 内接和外接的确定内接和外接的确定小结小结: A2 A1 A2 A1

11、Rx 伏安法测电阻伏安法测电阻之之发散思维发散思维 电流表的创新使用测电压电流表的创新使用测电压 条件：已知电流表条件：已知电流表A A2 2的内阻的内阻, ,将将A2 2看成一个电压表使用看成一个电压表使用 V A 电压表（电流表）是一个能读出其电压表（电流表）是一个能读出其 两端电压（通过其电流）的电阻两端电压（通过其电流）的电阻 没有系统误差没有系统误差 I U R V 21 22 II RI R A x 1 22 1 I RI R A A 没有系没有系 统误差统误差 此电路能否测量出电流表的内阻？此电路能否测量出电流表的内阻？ 根据并联分流进行测量根据并联分流进行测量 没有系没有系 统

12、误差统误差 V1 v2 Rx V2 v1 电压表的创新使用测电流电压表的创新使用测电流 2 2 1 1VV R U U R 2 2 1 Vx R U U R 条件：已知电压表条件：已知电压表V V2 2的内阻的内阻, ,将将V2 2看成一个电流表使用看成一个电流表使用 没有系没有系 统误差统误差 存在系存在系 统误差统误差 Rx V2 v1 2 2 21 Vx R U UU R R0 V2 v1 0 21 2 2 R UU U R V 能否消除？ 根据串联分压进行测量 没有系 统误差 没有系 统误差 【备考提示备考提示】在很多情况下，电压表和电流表（已知内阻）的功用可以互换。在很多情况下，电压

13、表和电流表（已知内阻）的功用可以互换。 有时利用一块电表配合定值电阻也可以完成功能的互换。实际上就是部分电有时利用一块电表配合定值电阻也可以完成功能的互换。实际上就是部分电 路欧姆定律的变形运用。在处理时，一定要明确原理，灵活运用。路欧姆定律的变形运用。在处理时，一定要明确原理，灵活运用。 替代法测量电阻替代法测量电阻 Rx R A 比较法测量电阻比较法测量电阻 I1 A R Rx A R Rx I2 I2R =I1 Rx Rx = I2R /I1 （不计电源内阻）不计电源内阻） 4.4.仪器的选择仪器的选择 例例1.1.用伏安法测量金属导线的电阻用伏安法测量金属导线的电阻R R，试把图中给出

14、的器，试把图中给出的器 材连接成测量材连接成测量R R的合适的电路。图中安培表的量程为的合适的电路。图中安培表的量程为 0.6A0.6A，内阻接近，内阻接近11，伏特表的量程为，伏特表的量程为3V3V，内阻为，内阻为5K;5K; 电源的电动势为电源的电动势为6V6V，变阻器的阻值为，变阻器的阻值为020 020 。在闭合。在闭合 电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。 解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电 阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下： +- RX A

15、 V + + 例例2 2：有一个电阻：有一个电阻R Rx x，其阻值大约是，其阻值大约是25k 25k ，可供选择，可供选择 的器材是：的器材是： 电流表电流表A A1 1 (0-100A, 2k) (0-100A, 2k) 电流表电流表A A2 2 (0-500A, 300) (0-500A, 300) 电压表电压表V V1 1 (0-10V, 100k (0-10V, 100k） 电压表电压表V V2 2 (0-50V, 500K (0-50V, 500K） 直流稳压电源直流稳压电源 E E（15V15V，1A1A） 滑动变阻器滑动变阻器 R (1k, 1W) R (1k, 1W) 电键电

16、键K K和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能 准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。 + + E E=15V=15V 25K25K 1K1K R RX X A A2 2 V V1 1 例例3. 3. 如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实 物图，器材规格如下：物图，器材规格如下： (1)(1)待测电阻待测电阻R Rx x（约（约100100） (2)(2)直流毫安表（量程直流毫安表（量程0 010mA1

17、0mA，内阻，内阻5050） (3)(3)直流电压表（量程直流电压表（量程0 03V3V，内阻，内阻5k5k） (4)(4)直流电源（输出电压直流电源（输出电压4V4V，内阻可不计），内阻可不计） (5)(5)滑动变阻器（阻值范围滑动变阻器（阻值范围0 01515，允许最大电流，允许最大电流1A1A） (6)(6)电键一个，导线若干条电键一个，导线若干条 根据器材的规格和实验要求，根据器材的规格和实验要求， 在本题的实物图上连线在本题的实物图上连线 + + RX A V RX A V + + A1 例例4 4某电压表的内阻在某电压表的内阻在202050k50k之间之间, ,现要测量其内现要测量

18、其内 阻阻, ,实验室提供下列可选用的器材实验室提供下列可选用的器材: : 待测电压表待测电压表V(V(量程量程3V)3V) 电流表电流表A A1 1( (量程量程200A )200A ) 电流表电流表A A2 2( (量程量程5mA)5mA) 电流表电流表A A3 3( (量程量程0.6A)0.6A) 滑动变阻器滑动变阻器R(R(最大阻最大阻1K) 1K) 电源电源( (电动势电动势4V)4V) 电键电键K.K. (1)(1)所提供的电流表中所提供的电流表中, ,应选用应选用_(_(填写字母代号填写字母代号). ). (2)(2)为了尽量减小误差为了尽量减小误差, ,要求测多组数据要求测多组

19、数据. .试在方框中画出试在方框中画出 符合要求的实验电路图符合要求的实验电路图 V A1 【例题【例题2 2】（20062006年全国年全国、）现要测量某一电压表现要测量某一电压表 的内阻。给定的器的内阻。给定的器 材有：待测电压表材有：待测电压表 （量程（量程2V2V，内阻约，内阻约4k4k）；电流表）；电流表 （量程（量程1.2mA1.2mA， 内阻约内阻约500500）；直流电源）；直流电源E E（电动势约（电动势约2.4V2.4V，内阻不计）；固定电阻，内阻不计）；固定电阻3 3个：个： R R1 1=4000=4000，R R2 2=10000=10000，R R3 3=15000

20、=15000；电键；电键S S及导线若干。要求测量时及导线若干。要求测量时 两电表指针偏转均超过其量程的一半。两电表指针偏转均超过其量程的一半。 试从试从3 3个固定电阻中选用个固定电阻中选用1 1个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线 框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标 出。）出。） 电路接通后，若电压表读数为电路接通后，若电压表读数为U U，电流表读数为，电流表读数为I I，则电压表内阻，则电压表内阻R RV V =_=_。 V V A 【命题意图】【命题意图

21、】本题考查了本题考查了电压表内阻的测量，实验中真电压表内阻的测量，实验中真 正的正的难点在于如何获得电压表中流过的电流大小难点在于如何获得电压表中流过的电流大小，此时，此时 可以用电流表与定值电阻配合完成电流表的功能。原理可以用电流表与定值电阻配合完成电流表的功能。原理 还是部分电路的欧姆定律，关键是灵活的运用。还是部分电路的欧姆定律，关键是灵活的运用。 R1 S E A V 1 R U I U 从下表中选出适当的实验器材，设计从下表中选出适当的实验器材，设计 一电路来一电路来测量电流表测量电流表A1的内阻的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高要求方法简捷，有尽可能高 的测量精度，并能测得多组数

22、据。（的测量精度，并能测得多组数据。（1）在虚线方框中画出电路）在虚线方框中画出电路 图，标明所用器材的代号。（图，标明所用器材的代号。（2）若选测量数据中的一组来计算，）若选测量数据中的一组来计算， r1，则所用的表达式为，则所用的表达式为r1=_，式中各符号的意义，式中各符号的意义 是：是：_。 器材（代号）器材（代号）规格规格 电流表电流表(A1 )量程量程10mA ，内阻，内阻r 1待测（约待测（约40） 电流表电流表(A2 )量程量程500A，内阻，内阻r2 =750 电压表电压表(V)量程量程10V，内阻，内阻r3 =10k 电阻电阻(R1 )阻值约阻值约100 ，作保护电阻用，作

23、保护电阻用 滑动变阻器滑动变阻器(R2 )总电阻约总电阻约50 电池电池(E)电动势电动势1.5V，内阻很小，内阻很小 电键电键(K) 导线若干导线若干 2000年高考年高考 根据根据并联电路两端电压相等并联电路两端电压相等， 将两电流表并联，如图示：将两电流表并联，如图示： 解：解：电流表电流表I1m=10mA, r1 40 R1=100 R2=50 若滑动变阻器用限流接法，若滑动变阻器用限流接法， Imin =1.5/190=0.08A=8mAImax=10mA 电流的变化范围很小，应该用电流的变化范围很小，应该用分压器接法。分压器接法。 因为电压表读数很小，因为电压表读数很小，Um =0

24、.4V , 不能用伏安法量，不能用伏安法量， 调节滑动变阻器的电阻，测调节滑动变阻器的电阻，测 出多组两电流表的读数，出多组两电流表的读数， 由由 I1 r1 =I2 r2 得得 r1= I2 r2 I1 A1 A2 R1=100 R2=50 评分标准评分标准.（1）如图所示（）如图所示（5分。若电阻分。若电阻R1与电池串联，不扣分；若与电池串联，不扣分；若R2用作用作 限流电阻，正确的同样给分。）（限流电阻，正确的同样给分。）（2）I1表示通过电流表表示通过电流表A1的电流，的电流，I2表示通表示通 过电流表过电流表A2的电流，的电流，r2表示电流表表示电流表A2的内阻。（的内阻。（3分，未

25、说明分，未说明r2的不扣分。）的不扣分。） 三半偏法测量电流表的内阻三半偏法测量电流表的内阻 1.1.原理原理 2.2.电路电路 3.3.步骤步骤 S1 S2 R1 R2 G 4.4.误差分析误差分析 5.5.半偏法测电压表的内阻半偏法测电压表的内阻 V R ab S R0 P 电路电路 实验条件实验条件 g RR 1 V RR 实验步骤实验步骤 S1 S2 R1 R2 G V R ab S R0 P rRR E II g g 1 g g g I r RR RR R E I 2 2 1 g RR 2 VPa VPa RR RR R 1 1 0 0 2 )( R RRR RRR R VPa VP

26、a 原原 理理 2 RRg 0 RR V 误差误差 分析分析 PaPa UU V RR 0 S1 S2 R1 R2 G V R ab S R0 P 误误 差差 分分 析析 拓拓 展展 G 串 R g I g R G 并 R g I g R g gg II RI R 并 并 RIIRI ggg )( ） 串 RRIU gg ( g g R I U R 串 仪器仪器 选择选择 V R ab S R0 P S1 S2 R1 R2 G 上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为 。若在步骤。若在步骤 中，读出中，读出R R0 0的值为的值为2400

27、 2400 ，则电，则电 压表的内阻压表的内阻R RV V = = 。用这种方法测出的内阻。用这种方法测出的内阻RVRV与其真实与其真实 值相比偏。值相比偏。 E. E. 调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0V3.0V 例例2 2为了测量一个量程为为了测量一个量程为3.0V3.0V的电压表的内阻，可以采用图所的电压表的内阻，可以采用图所 示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下：示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下： A. A.闭合开关闭合开关S S B.B.将电阻箱将电阻箱R R0 0的阻值调到最大的阻值调到最大 F. F.断开开关断开开关S S

28、 C.C.将电阻箱将电阻箱R R0 0的阻值调到零的阻值调到零 H.H.将滑动变阻器的滑动触头调到将滑动变阻器的滑动触头调到a a端端 G.G.将滑动变阻器的滑动触头调到将滑动变阻器的滑动触头调到b b端端 D. D.调节电阻箱调节电阻箱R R0 0的阻值，使电压表示数为的阻值，使电压表示数为1.5V1.5V，读出此时电，读出此时电 阻箱阻箱R R0 0的阻值，的阻值， 24002400 大大 V R ab S R0 P （1）电路应采用）电路应采用电流表外接电流表外接法（法（为什么？为什么？） （2）滑线变阻器应采用）滑线变阻器应采用分压式接法分压式接法。 描绘小电珠的伏安特性曲线 ( 3

29、) 采用采用“4V、0.7 A”小灯泡较好，在小灯泡较好，在0 3V内已能反映出非线形特性（如图）。因此，内已能反映出非线形特性（如图）。因此， 电压表用电压表用3V量程，电流表用量程，电流表用0.6A量程。测量范量程。测量范 围不要超过围不要超过3V和和0.6A。否则，要选用。否则，要选用15V、3A， 将会带来较大的读数误差。将会带来较大的读数误差。 （4）应使滑动变阻器的阻值由小向大）应使滑动变阻器的阻值由小向大(A-B) 逐渐改变逐渐改变,在电压表在电压表03V范围内读取并记录下范围内读取并记录下 12组左右不同的电压值组左右不同的电压值U和电流值和电流值I。在坐标纸。在坐标纸 上以上

30、以U为横轴，以为横轴，以I为纵轴，画出为纵轴，画出U-I曲线，分曲线，分 析曲线变化的规律析曲线变化的规律. 曲线不为直线的原因是曲线不为直线的原因是 例例3（04上海）、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变上海）、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变 大大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和和 U分别表示小灯泡上的电流和电压）：分别表示小灯泡上的电流和电压）： I/A0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40

31、1.60 1.80 2.00 （1）在左下框中画出实验电路图）在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有：电压表、可用的器材有：电压表、 电流表、滑线变阻器（变化范围电流表、滑线变阻器（变化范围010电源、小灯泡、电电源、小灯泡、电 键、导线若干键、导线若干. （2）在右图中画出小煤泡的）在右图中画出小煤泡的UI曲线曲线. （3）如果某一电池的电动势是）如果某一电池的电动势是1.5V,内阻是内阻是2.0.问问:将本题将本题 中的灯泡接在该电池两端中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少小灯泡的实际功率是多少?（简要（简要 写出求解过程写出求解过程;若需作图若需作图,可直接画在第（可直接画在

32、第（2）小题的方格图）小题的方格图 中）中） 例例4、使用如图、使用如图1所示的器材所示的器材 测定小灯泡在不同电压下的测定小灯泡在不同电压下的 电功率，并且作出小灯泡的电功率，并且作出小灯泡的 电功率与它两端电压的平方电功率与它两端电压的平方 的关系曲线已知小灯泡上的关系曲线已知小灯泡上 标有标有“6V，3W”字样，电源字样，电源 是是3个铅蓄电池串联组成的个铅蓄电池串联组成的 电池组电池组,滑动变阻器的规格是滑动变阻器的规格是 “5 2A”.要求：要求： 把图把图1中实物连成实验中实物连成实验 电路；电路； 图图2的的4个图象中哪个可能是正确的？简单说明理个图象中哪个可能是正确的？简单说明

33、理 由由 解：（解：（1）见下图）见下图; （2）见下图）见下图 （3）作出）作出U=EIr图线，可得小灯泡工作电流为图线，可得小灯泡工作电流为 0.35安，工作电压为安，工作电压为0.80伏，因此小灯泡实际功率伏，因此小灯泡实际功率 为为0.28瓦瓦 解：变阻器通常用来控制电路中的电流或电压，解：变阻器通常用来控制电路中的电流或电压， 可以有限流与分压两种接法，根据题意，灯可以有限流与分压两种接法，根据题意，灯 泡电阻约为泡电阻约为R= 62 /3 = 12 ，若采用限流，若采用限流， 即使变阻器阻值用到最大，灯泡电压最小值即使变阻器阻值用到最大，灯泡电压最小值 可达可达4V左右，其电压调节

34、，范围约在左右，其电压调节，范围约在4V 6V间，显然不宜选取合理数据范围作电功率间，显然不宜选取合理数据范围作电功率 与两端电压平方关系图线而采用分压接法与两端电压平方关系图线而采用分压接法 则灯泡两端电压变化范围为则灯泡两端电压变化范围为0V6V间，便于间，便于 选取数据作相应图线，至于电压表与电流表选取数据作相应图线，至于电压表与电流表 采用内接、外接，题目未给表的内阻，但实采用内接、外接，题目未给表的内阻，但实 验学生用表在电阻为验学生用表在电阻为10 左右时，内、外接左右时，内、外接 表误差差别不大，本题不作要求，连线时应表误差差别不大，本题不作要求，连线时应 注意量程选择与表注意量

35、程选择与表“”、“一一”接线柱接接线柱接 法，接线如图法，接线如图3 例4的实物连线图 图图2中所绘图线，由中所绘图线，由 横、纵坐标可知为横、纵坐标可知为 P U2图线，小灯泡在点亮图线，小灯泡在点亮 时灯丝温度可高达上千时灯丝温度可高达上千 摄氏度随电压升高，摄氏度随电压升高， 灯丝温度升高，相应电灯丝温度升高，相应电 阻率增大，电阻增大，阻率增大，电阻增大， 与相应电阻不变时的功与相应电阻不变时的功 率相比要减少，或者说率相比要减少，或者说 由由 P =U2/R可可 知，该知，该 图线斜率为图线斜率为1/R ，随，随P增大，增大，R增大，斜率减小，因此增大，斜率减小，因此 D图可能正确，

36、而图可能正确，而B图对应斜率不变、即图对应斜率不变、即R不变的情况，不变的情况， 与本题实际不符。与本题实际不符。 测电阻率测电阻率 ba 图4 1 5 2 0 51 0 0 2 0 2 5 3 0 1 5 1 0 U R I 原理 L R S 10 40 4545 0 5 图1 bac 保护电阻 图2 A A电压表电压表0 03V 3V 内电阻约内电阻约30K30K B B电流表电流表0 00.6A 0.6A 内电阻约内电阻约0.5K0.5K C C电池组：电动势电池组：电动势3V 3V 内电阻很小内电阻很小 D D保护电阻保护电阻R R0 0 E E电键电键 F F螺旋测微器螺旋测微器 （

37、1 1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其刻度位置如）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其刻度位置如 图图1 1所示，读数为所示，读数为_mm_mm。 （2 2） 试将图试将图2 2中提供的器材连成实验电路，要求：中提供的器材连成实验电路，要求： 避免由于电流的热效应而使电阻丝的电阻率随电流的变避免由于电流的热效应而使电阻丝的电阻率随电流的变 化而发生变化能进行多次测量化而发生变化能进行多次测量 根据图根据图3 3所示的数据点描绘出图线。所示的数据点描绘出图线。 根据描绘出的图线结合有关数据计算出该电阻丝的根据描绘出的图线结合有关数据计算出该电阻丝的 电阻率电阻率_._.m(m(保留两位有效数字保留

38、两位有效数字) ) 有一根固定在直尺上的均匀电阻丝（总阻值小于有一根固定在直尺上的均匀电阻丝（总阻值小于5 5），两端各有一个固定的接线），两端各有一个固定的接线 柱柱a a和和b b，直尺的之间有一个可沿直尺滑动的触头，直尺的之间有一个可沿直尺滑动的触头c c，c c的上端为接线柱，触头的上端为接线柱，触头c c与电阻丝与电阻丝 通常不接触，当用手按下时，才与电阻丝接触，且可在直尺上读出触点的位置，现给通常不接触，当用手按下时，才与电阻丝接触，且可在直尺上读出触点的位置，现给 你如下器材，要求测量该电阻丝的电阻率你如下器材，要求测量该电阻丝的电阻率 G G连接用导线若干连接用导线若干 （3

39、3） 通过改变滑动触头通过改变滑动触头c c的位置，分别测量出了五组的位置，分别测量出了五组 与长度与长度L L对应的电压对应的电压U U的数据（电流表示数保持在的数据（电流表示数保持在0.5A0.5A不变），并已描在坐标纸上，如图不变），并已描在坐标纸上，如图3 3 所示所示 4 4、 0.5 1.0 1.5 2.0 图3 0.50.40.30.20.1 0 0.60.80.7 U/V L/m 例 有一根固定在直尺上的均匀电阻丝（总有一根固定在直尺上的均匀电阻丝（总 阻值小于阻值小于5），两端各有一个固定的接线），两端各有一个固定的接线 柱柱a和和b，直尺的之间有一个可沿直尺滑动，直尺的之间

40、有一个可沿直尺滑动 的触头的触头c，c的上端为接线柱，触头的上端为接线柱，触头c与电阻与电阻 丝通常不接触，当用手按下时，才与电阻丝通常不接触，当用手按下时，才与电阻 丝接触，且可在直尺上读出触点的位置，丝接触，且可在直尺上读出触点的位置， 现给你如下器材，要求测量该电阻丝的电现给你如下器材，要求测量该电阻丝的电 阻率阻率 bac 保护电阻 图2 10 40 4545 0 5 图1 A电压表电压表03V 内电阻约内电阻约30K B电流表电流表00.6A 内电阻约内电阻约0.5K C电池组：电动势电池组：电动势3V 内电阻很小内电阻很小 D保护电阻保护电阻R0 E电键电键 F螺旋测微器螺旋测微器

41、 （1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其刻度位置如）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其刻度位置如 图图1所示，读数为所示，读数为_mm。 （2） 试将图试将图2中提供的器材连成实验电路，要求：中提供的器材连成实验电路，要求： 避免由于电流的热效应而使电阻丝的电阻率随电流的变避免由于电流的热效应而使电阻丝的电阻率随电流的变 化而发生变化能进行多次测量化而发生变化能进行多次测量 根据图根据图3所示的数据点描绘出图线。所示的数据点描绘出图线。 根据描绘出的图线结合有关数据计算出该电阻丝的根据描绘出的图线结合有关数据计算出该电阻丝的 电阻率电阻率_.m(保留两位有效数字保留两位有效数字) （3 3） 通

42、过改变滑动触头通过改变滑动触头c c的位置，分别测量出了五组的位置，分别测量出了五组 与长度与长度L L对应的电压对应的电压U U的数据（电流表示数保持在的数据（电流表示数保持在0.5A0.5A不变），并已描在不变），并已描在 坐标纸上，如图坐标纸上，如图3 3所示所示 L/mL/m U/VU/V G G连接用导线若干连接用导线若干 10 40 4545 0 5 图1 分析：分析： （1 1）螺旋测微器的读数方法是：）螺旋测微器的读数方法是： 读数固定刻度数（包括半毫米刻度）可动刻度数读数固定刻度数（包括半毫米刻度）可动刻度数精度精度 由图由图1 1可得，电阻丝的直径可得，电阻丝的直径d d1

43、.980mm1.980mm (2)(2)由电阻定律由电阻定律 可得，测量电阻丝的电阻率可得，测量电阻丝的电阻率 的原理式子为的原理式子为 为了避免由于电流的热效应而使电阻丝的电阻率随电流的变化而变化，本实为了避免由于电流的热效应而使电阻丝的电阻率随电流的变化而变化，本实 验中采用了控制度量法，即验中采用了控制度量法，即保持电流保持电流I I不变不变，这样实验中只需改变滑动触头的位，这样实验中只需改变滑动触头的位 置，测量多组置，测量多组U U、L L值，利用值，利用U-LU-L图像就可以计算电阻率图像就可以计算电阻率。 I U R S L R=及 IL Ud IL SU 4 = 2 bac 保

44、护电阻 图4 满足实验要求的实验电路实物接线图如图满足实验要求的实验电路实物接线图如图4 4所示所示。 15 20 5100 20 25 30 15 10 （3 3）由实验原理可知由实验原理可知 , ,由此，理论上由此，理论上U-LU-L图线应该是一条图线应该是一条 过原点的直线，但是由于实验的偶然误差，描出的点并不在一条直过原点的直线，但是由于实验的偶然误差，描出的点并不在一条直 线上，在描图线时，应通过尽可能多的点画一条直线，线上，在描图线时，应通过尽可能多的点画一条直线， L U 0.5 0.4 0.30.20.1 0 0.60.80.7 0.5 1.0 1.5 2.0 U/V L/m

45、图5 并使不在直线上的各点分布在并使不在直线上的各点分布在 直线两侧的点的数目大致相同。直线两侧的点的数目大致相同。 这样，才能使各次实验的偶然这样，才能使各次实验的偶然 误差得到部分的抵消，提高实误差得到部分的抵消，提高实 验的精确度，描绘的图线如图验的精确度，描绘的图线如图5 5 所示所示 在 图 线 上 选 一 点 ， 如在 图 线 上 选 一 点 ， 如 （0.5m,1.0v0.5m,1.0v），求出），求出 的值，的值， 然后根据原理式计算电阻率然后根据原理式计算电阻率。 L U 23 2 5 3 141 980 101 0 440 500 5 1.2 10m .( .). . d

46、U IL 07年佛山市教学质量检测年佛山市教学质量检测11.3 11.（3）测定金属丝的电阻（阻值）测定金属丝的电阻（阻值35）时，给）时，给 定的实验器材的实物如下图所示，要求通过金属丝定的实验器材的实物如下图所示，要求通过金属丝 的电流可以在的电流可以在00.6A之间变化。请在方框中画出之间变化。请在方框中画出 实验电路图，并在图中用实线代替导线连接成符合实验电路图，并在图中用实线代替导线连接成符合 实验要求的电路图。实验要求的电路图。 解解: 实验电路图如图示实验电路图如图示, 例例7：电桥法测电阻。利用给出的电路图和器材（：电桥法测电阻。利用给出的电路图和器材（G为灵敏电流表，为灵敏电

47、流表， R0为阻值均匀的电阻丝，为阻值均匀的电阻丝，R为已知阻值的定值电阻，为已知阻值的定值电阻，Rx为被测电为被测电 阻）。要求利用这些器材测未知电阻阻）。要求利用这些器材测未知电阻Rx。实验中还需要什么测实验中还需要什么测 量仪器？量仪器？将实物连成电路图。将实物连成电路图。写出测量写出测量Rx的实验步骤，并写的实验步骤，并写 出利用测量数据表示出利用测量数据表示Rx的表达式。的表达式。 G Rx R0 R L1 L2 RX R R0 P 解：解：还需要米尺（测量左右两部分电阻丝的长度还需要米尺（测量左右两部分电阻丝的长度L1、L2）。）。 按图接好电路后，移动滑动触头按图接好电路后，移动

48、滑动触头P，使电流表指针指在中央零，使电流表指针指在中央零 刻度处。用刻度尺测量刻度处。用刻度尺测量P点两边电阻丝的长度点两边电阻丝的长度L1、L2；由；由 RX R=L1 L2 二替代法测量电阻二替代法测量电阻 1.1.原理原理 2.2.电路电路R0 RX A S1 S2 a b + R0 V S1 RX S2 a b P + 替代法测量电阻替代法测量电阻 Rx R A 比较法测量电阻比较法测量电阻 I1 A R Rx A R Rx I2 I2R =I1 Rx Rx = I2R /I1 （不计电源内阻）不计电源内阻） 例例1 1为了测量电流表为了测量电流表A A1 1的内阻，采用图示的电路，

49、其中电流表的内阻，采用图示的电路，其中电流表A A1 1的量程是的量程是 0300A0300A、内阻约为、内阻约为100100（待测）；（待测）；A A2 2是标准电流表，量程是标准电流表，量程0-200A0-200A；R R1 1 为电阻箱，阻值范围为电阻箱，阻值范围0999.90999.9； 为电池，电动势为电池，电动势3V3V、内阻不计；、内阻不计；S S1 1为开关，为开关， S S2 2为单刀双掷开关。按电路图接好电路后，将可变电阻器为单刀双掷开关。按电路图接好电路后，将可变电阻器R R2 2和电阻箱和电阻箱R R1 1适当调适当调 节后，将单刀双掷开关节后，将单刀双掷开关S S2

50、2扳到接点扳到接点1 1处，接通开关处，接通开关S S1 1，调节可变电阻，调节可变电阻R R2 2，使两，使两 电表的读数都是电表的读数都是150A150A；然后将开关；然后将开关S S2 2扳到接点扳到接点2 2，调节电阻箱，调节电阻箱R R1 1使标准电流使标准电流 表的读数仍是表的读数仍是150A150A，若此时电阻箱各旋钮位置如图，则：，若此时电阻箱各旋钮位置如图，则： （1 1）电流表）电流表A A1 1的内阻的内阻R Rg g=_ .=_ . （2 2）为了保证两电流表的安全使用，限流电阻）为了保证两电流表的安全使用，限流电阻R R3 3 的阻值应选 的阻值应选 A.100A.1

51、00B.150B.150C.10KC.10KD.15KD.15K（ ） （3 3）可变电阻器）可变电阻器R R2 2 应选： 应选： A.2KA.2K B.5KB.5K C.200C.200D.500D.500（ ） 1 7 6 5 4 3 28 9 0 1 76 5 43 289 0 1 7 6 5 4 3 28 9 0 1 7 6 5 4 3 28 9 0 1 7 6 5 4 3 28 9 0 1 7 6 5 4 3 28 9 0 0.1101 100010000100R1 1 2 S1 R3R2 Rg S2 A1 A2 解解替代法测电阻替代法测电阻 当当R R2 2=0=0时时, ,要保

52、证两个电流表都不超过量程要保证两个电流表都不超过量程 R R3 3=E/I=E/Imin min =3 / 0.2mA = 15k =3 / 0.2mA = 15k 选选D D R R2 2+R+R3 3=E/I=E/I =3 / 0.15mA = 20 k=3 / 0.15mA = 20 k R R2 2=5 k=5 k 选选B B R Rg g= =92.8 92.8 1 7 6 5 4 3 28 9 0 1 76 5 43 289 0 1 7 6 5 4 3 28 9 0 1 7 6 5 4 3 28 9 0 1 7 6 5 4 3 28 9 0 1 7 6 5 4 3 28 9 0 0

53、.1101 100010000100 R1 1 2 S1 R3R2 Rg S2 A1 A2 用以下器材测量一待测电阻用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值（的阻值（900 1000）：）： 电源电源E，具有一定内阻，电动势约为，具有一定内阻，电动势约为9.0V； 电压表电压表V1，量程为，量程为1.5V，内阻，内阻r1750； 电压表电压表V2，量程为，量程为5V，内阻，内阻r22500； 滑线变阻器滑线变阻器R，最大阻值约为，最大阻值约为100； 单刀单掷开关单刀单掷开关K，导线若干。，导线若干。 （1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的）测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3， 试画

54、出测量电阻试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中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）。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）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画 出连线。出连线。 （3）若电压表）若电压表V1的读数用的读数用U1表示，电压表表示，电压表V2的读数的读数 用用U2表示，则由已知量和测得量表示，则由已知量和测得量 表示表示Rx的公式为的公式为Rx_。 - + V1 V2 解解1： 只有两个电压表只有两个电压表,只能用比较法只能用比较法,电路图如图示电路图如图示: v2v1 Rx 测出两个

55、电压表的示数测出两个电压表的示数U1、U2，R并 并/r2=U1/U2 21 2 1x1x /UU r )r(RrR 2112 211 x rUrU rrU R 解解2: 也可将也可将V1、 、 V2 都看作电流表 都看作电流表,由并联电路特点得由并联电路特点得: I2=I1+Ix即即 U2 / r2= U1 / r1 + U1 / Rx Rx= U1r1r2(U2r1 - U1 r2 ) 注意注意:要求电压表的读数不小于其量程的要求电压表的读数不小于其量程的1/3， 只能用分压器接法只能用分压器接法, V2的量程大于的量程大于V1, V2应在干路中应在干路中. 题目题目上页上页 解解3：仍用

56、比较法，电路图如图示：仍用比较法，电路图如图示： 测出两个电压表的示数测出两个电压表的示数U1、U2， v2 v1 Rx x 1 1 12 R r U UU 1 112 x U )rU-(U R 解解4：将：将V1、 、 V2 分别看作电流表和电压表 分别看作电流表和电压表,由伏安法得由伏安法得 r1+Rx=U2/I1 = r1 U2/U1 Rx=(U2 - U1 )r1 /U1 注意注意:要求电压表的读数不小于其量程的要求电压表的读数不小于其量程的1/3， 只能用分压器接法只能用分压器接法, V2的量程大于的量程大于V1, V1应在与应在与Rx串联串联. 题目题目上页上页 15.为了测量一个

57、阻值较大的未知电阻，某同学使用为了测量一个阻值较大的未知电阻，某同学使用 了干电池（了干电池（1.5V），毫安表（），毫安表（1mA），电阻箱（），电阻箱（0- 9999 ），电键，导线等器材。该同学设计的实验电），电键，导线等器材。该同学设计的实验电 路如图（路如图（a）所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，）所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大， 断开断开K2，闭合，闭合K1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示，减小电阻箱的阻值，使电流表的示 数为数为I11.00mA，记录电流强度值；然后保持电阻箱，记录电流强度值；然后保持电阻箱 阻值不变，断开阻值不变，断开K1，闭合，闭合K2，此时电流表示数为

58、，此时电流表示数为I2 0.80mA，记录电，记录电 流强度值。由此可得被测电流强度值。由此可得被测电 阻的阻值为阻的阻值为_ 。 mA K1 K2 Rx (a) 解：解：A10 51 3 1 rRR . I A A1080 51 3 2 . RrRR . I xA 解得解得 Rx =375 375 经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能 与标称值不一致，因此会造成误差。为避免电源对实与标称值不一致，因此会造成误差。为避免电源对实 验结果的影响，又设计了如图（验结果的影响，又设计了如图（b）所示的实验电路，）所示的实验电路， 实验过程如下：

59、实验过程如下： 断开断开K1，闭合，闭合K2，此时电流表指针处于某一位置，记，此时电流表指针处于某一位置，记 录相应的电流值，其大小为录相应的电流值，其大小为I；断开；断开K2，闭合，闭合K1，调，调 节电阻箱的阻值，使电流节电阻箱的阻值，使电流 表的示数为表的示数为_， 记录此时电阻箱的阻值，记录此时电阻箱的阻值， 其大小为其大小为R0。由此可测出。由此可测出 Rx_。 mA K1 K2 Rx (b) 点拨：点拨：这是替代法测电阻这是替代法测电阻 I R0 测定电动势内阻电路测定电动势内阻电路 v A U1=E-I1r U2=E-I2r A E=I1(R1+r) E=I2 (R2+r) v

60、E= U1 + U1r / R1 E= U2 + U2r / R2 用电流表和电压表测用电流表和电压表测E、r 实验电路如右。根据闭合电路欧姆定律：实验电路如右。根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，本实验，本实验 电路中电压表的示数是准确的，而电流表的示数比通过电源的实电路中电压表的示数是准确的，而电流表的示数比通过电源的实 际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为 了减小这个系统误差，了减小这个系统误差， 滑动变阻器滑动变阻器R的阻值应该小一些，所选用的阻值应该小一些，所选用 的电压表的内阻应该大一些。的电压表的内阻应该