(2013高考版)_电学实验基础(一)：内接法、外接法_分压限流_仪器的选择

1、电学实验基础:伏安法测电阻伏安法测电阻伏安法测电阻电学实验基础：电学实验基础：徐闻中学 邓章浪电学实验基础:伏安法测电阻所属所属模块模块电学实验电学实验历年考试情况历年考试情况选修选修3 31 17 7、测定金属的电阻率（同时练、测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器习使用螺旋测微器/ /游标卡尺）游标卡尺）2012/2009 /20078 8、描绘小电珠的伏安特性曲线、描绘小电珠的伏安特性曲线 20119 9、测定电源的电动势和内阻、测定电源的电动势和内阻2010/20061010、练习使用多用电表、练习使用多用电表2011/2007选修选修3 32 21111、传感器的简单使用、传感器的

2、简单使用2008电学实验的实质：测量电阻电学实验的实质：测量电阻广东高考电广东高考电 学学 实实 验验 考情考情电学实验基础:伏安法测电阻 测量金属电阻率测量金属电阻率 测量小灯泡的伏安特性曲线测量小灯泡的伏安特性曲线 测量电源的电动势和内阻测量电源的电动势和内阻 练习使用多用表练习使用多用表 传感器的简单应用传感器的简单应用 电电 学学 实实 验验 基基 本本 电电 路路电学实验基础:伏安法测电阻电学实验考查方式电学实验考查方式 实验电路的选择实验电路的选择实验仪器的选择实验仪器的选择 关键的实验步骤关键的实验步骤数据处理与误差分析数据处理与误差分析实物连图实物连图读取数据读取数据测量电路测

3、量电路计算法：多次测量求平均值计算法：多次测量求平均值图像法：斜率、截距等物理意义图像法：斜率、截距等物理意义误差：误差：测量值偏大或偏小测量值偏大或偏小安全性：不能超出量程等安全性：不能超出量程等精确性：电表偏转精确性：电表偏转1/3刻度以上刻度以上可行性：尽可能减少误差可行性：尽可能减少误差注意电表正负连接、量程的选择注意电表正负连接、量程的选择掌握正确的实验步骤；掌握正确的实验步骤； 给步骤排序或改错；给步骤排序或改错； 补漏或删除多余的步骤。补漏或删除多余的步骤。线要连在接线柱上，不能交叉线要连在接线柱上，不能交叉电表，游标卡尺，螺旋测微器读电表，游标卡尺，螺旋测微器读数，注意有效数字

4、数，注意有效数字电学实验基础:伏安法测电阻一、原理：一、原理：部分电路的欧姆定律部分电路的欧姆定律内接法内接法外接法外接法电学实验基础:伏安法测电阻二、两种测量电路二、两种测量电路：内接法与外接法：内接法与外接法内接法内接法外接法外接法电学实验基础:伏安法测电阻二、内接法与外接法误差分析二、内接法与外接法误差分析xvxiuriiur真真实实值值：测测量量值值：实实测测 vxiii误差来源：测电学实验基础:伏安法测电阻二、内接法与外接法误差分析二、内接法与外接法误差分析axuuu 误误差差来来源源：测测xxxaxiuriuur真真实实值值：测测量量值值：实实测测 电学实验基础:伏安法测电阻二、两

5、种测量电路二、两种测量电路：内接法与外接法：内接法与外接法电学实验基础:伏安法测电阻a二、内接法与外接法误差分析二、内接法与外接法误差分析电学实验基础:伏安法测电阻二、内接法与外接法误差分析二、内接法与外接法误差分析电学实验基础:伏安法测电阻二、内接法与外接法选择二、内接法与外接法选择内接法内接法外接法外接法阻值比较法阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若流表内阻进行比较，若rx较小，宜采用电流表外接法；较小，宜采用电流表外接法；若若rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括为较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大内大内偏大，小外偏小偏

6、大，小外偏小”。电学实验基础:伏安法测电阻二、内接法与外接法选择二、内接法与外接法选择内接法内接法外接法外接法电学实验基础:伏安法测电阻二、内接法与外接法选二、内接法与外接法选择择试触法：试触法：如图所示，将电压表分别接在如图所示，将电压表分别接在a a、c c和和b b、c c两点间时，两点间时，若电流表示数变化较大若电流表示数变化较大，说明电压表分流较大，应选用，说明电压表分流较大，应选用内接法内接法，若电压表示数变化较大若电压表示数变化较大，则选用，则选用外接法外接法。电学实验基础:伏安法测电阻甲二、内接法与外接法选择二、内接法与外接法选择电学实验基础:伏安法测电阻二、内接法与外接法选择

7、二、内接法与外接法选择电学实验基础:伏安法测电阻2020.08二、内接法与外接法选择二、内接法与外接法选择电学实验基础:伏安法测电阻二、内接法与外接法选择二、内接法与外接法选择电学实验基础:伏安法测电阻 分别用图所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻分别用图所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值。图甲中两表的示数分别为的阻值。图甲中两表的示数分别为3 v、4 ma，图，图乙中两表的示数分别为乙中两表的示数分别为4 v、3.9 ma，则待测电阻，则待测电阻rx的真实值为的真实值为() a略小于略小于1 k b略小于略小于750 c略大于略大于1 k d略大于略大于750 d电学实验基础:伏安法

8、测电阻 解析：解析：先判断采用的测量方法，由于在两种先判断采用的测量方法，由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大，说明测不同的接法中电压表的示数变化大，说明测量的是小电阻，这样电流表分压较大，应该量的是小电阻，这样电流表分压较大，应该采用图甲进行测量比较准确。图甲中测量值采用图甲进行测量比较准确。图甲中测量值为为r测测750 ，较真实值偏小。故，较真实值偏小。故d项正项正确。确。电学实验基础:伏安法测电阻二、两种控制电路：限流法与分压法二、两种控制电路：限流法与分压法电学实验基础:伏安法测电阻二、两种控制电路：二、两种控制电路：限流法与分压法限流法与分压法电学实验基础:伏安法测电阻(2)(2

9、)两种接法的适用条件两种接法的适用条件：限流式接法适合测量阻值小的电阻限流式接法适合测量阻值小的电阻( (与滑动变阻器总电阻与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小) )。因为。因为r rx x小，小，限流式中滑动变阻器分得电压大，移动滑动触头调节范围大。限流式中滑动变阻器分得电压大，移动滑动触头调节范围大。分压式接法适合测量阻值较大的电阻分压式接法适合测量阻值较大的电阻( (比滑动变阻器的总比滑动变阻器的总电阻大电阻大) )。因为。因为r rx x大，分压式中大，分压式中r rx x几乎不影响电压的分配，移几乎不影响电压的分配，移动滑动触

10、头电压变化明显，便于调节。动滑动触头电压变化明显，便于调节。在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低。限流式接法电路简单、耗能低。二、两种控制电路：二、两种控制电路：限流法与分压法限流法与分压法电学实验基础:伏安法测电阻以下几种情况必须采用分压接法：以下几种情况必须采用分压接法：a a若采用限流式不能控制电路中电流满足实验要求若采用限流式不能控制电路中电流满足实验要求，即不论，即不论怎样调节滑动变阻器，待测电阻上的电流怎样调节滑动变阻器，待测电阻上的电流( (或电压或电压) )都会超过电都会超过电流表

11、流表( (或电压表或电压表) )的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式接法。选用分压式接法。b b若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时，待测流电路中，滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，不利于多次测量求平均电阻上的电流或电压变化范围不够大，不利于多次测量求平均值，此时，应改用分压式接法。值，此时，应改用分压式接法。c c若实验中要求电压从零开始连续可调，则必须采用分压式若实验中要求电压从零开

12、始连续可调，则必须采用分压式接法。接法。限流法与分压法限流法与分压法电学实验基础:伏安法测电阻二、两种控制电路：限流法与分压法二、两种控制电路：限流法与分压法电学实验基础:伏安法测电阻电学实验基础:伏安法测电阻电学实验基础:伏安法测电阻电学实验基础:伏安法测电阻电学实验基础:伏安法测电阻图为伏安法测量一个定值电阻值的实验图为伏安法测量一个定值电阻值的实验, ,所需器材规所需器材规格如下格如下: :（1 1）待测电阻）待测电阻rx(rx(约约100)100)(2)(2)直流直流mama表表( (量程量程(0(010ma,10ma,内阻内阻50k)50k)(3)(3)直流电压表直流电压表( (量程

13、量程0 03v,3v,电阻电阻5k)5k)(4)(4)直流电源直流电源( (输出电压输出电压4v,4v,内阻不计内阻不计) )(5)(5)滑动变阻器滑动变阻器( (阻值范围阻值范围0 015,15,允许最大电流允许最大电流1a)1a)(6)(6)开关一个开关一个, ,导线若干条导线若干条根据实验器材的规格和要求根据实验器材的规格和要求, ,在本题的实物图上连线在本题的实物图上连线题型应用电学实验基础:伏安法测电阻m4i0.02424100 50 15inxaeaamarrr解析解析: :先确定为电流表为外接法先确定为电流表为外接法. .在确定变阻器采用限在确定变阻器采用限流还是分压流还是分压.

14、 .若采用限流接法若采用限流接法 , ,则滑动变阻器阻值达最则滑动变阻器阻值达最大时电路中的电流最小大时电路中的电流最小已超过电流表量程已超过电流表量程, ,故必故必须采用分压式电路须采用分压式电路. .电路电路图如图图如图. .题型应用电学实验基础:伏安法测电阻电学实验基础:伏安法测电阻电学实验基础:伏安法测电阻一、滑动变阻器的选择一、滑动变阻器的选择 （一）（一）量程的选择：量程的选择：在满足实验要求的条件下，在满足实验要求的条件下， 要选用阻值比较小的变阻器，因为阻值越小，电要选用阻值比较小的变阻器，因为阻值越小，电 阻的变化越平缓，不致使测量电路中的电流或电阻的变化越平缓，不致使测量电

15、路中的电流或电 压变化非常突然，调节方便。压变化非常突然，调节方便。 （二）（二）在电路中连接方式的选择在电路中连接方式的选择：滑动变阻器在电滑动变阻器在电 路中的连接方式包括分压和限流。路中的连接方式包括分压和限流。电学实验基础:伏安法测电阻二、电压表和电流表的选择二、电压表和电流表的选择 1 1）如果题目中给出被测用电器的额定功率（即隐含给出被如果题目中给出被测用电器的额定功率（即隐含给出被 测用电器的额定电压和额定电流），这种情况要从保护测用电器的额定电压和额定电流），这种情况要从保护 被测用电器的角度出发，用电流表或电压表的示数来控被测用电器的角度出发，用电流表或电压表的示数来控 制用

16、电器中的电流或其两端的电压。制用电器中的电流或其两端的电压。 2 2）如果题目中没有给出被测用电器的额定功率，则要从保如果题目中没有给出被测用电器的额定功率，则要从保 护电流表和电压表的角度出发，要求测量的电流或电压护电流表和电压表的角度出发，要求测量的电流或电压 的最大值不能超过电流表或电压表的量程。的最大值不能超过电流表或电压表的量程。 3 3）在电流表和电压表的量程大于测量值的前提条件下，在电流表和电压表的量程大于测量值的前提条件下，量量 程越接近测量值越好！程越接近测量值越好！电学实验基础:伏安法测电阻bc电学实验基础:伏安法测电阻电学实验基础:伏安法测电阻电学实验基础:伏安法测电阻某

17、电阻额定电压为某电阻额定电压为3v3v（阻值大约为（阻值大约为1010）。为测量其阻值，实验室提供了）。为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材下列可选用的器材 a a：电流表：电流表a a1 1（量程（量程300ma300ma，内阻约，内阻约11）b b：电流表：电流表a a2 2（量程（量程0.6a0.6a，内阻约，内阻约0.30.3）c c：电压表：电压表v v1 1（量程（量程3.0v3.0v，内阻约，内阻约3k3k）d d：电压表：电压表v v2 2（量程（量程5.0v5.0v，内阻约，内阻约5k5k）e e：滑动变阻器：滑动变阻器r r1 1（最大阻值为（最大阻值为5050）f

18、f：滑动变阻器：滑动变阻器r r2 2（最大阻值为（最大阻值为500500）g g：电源：电源e e（电动势（电动势4v4v，内阻可忽略），内阻可忽略）h h：电键、导线若干。：电键、导线若干。为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）电流表即可）电流表_电压表电压表_滑动变阻器滑动变阻器_下列给出的测量电路中，最合适的电路是（下列给出的测量电路中，最合适的电路是（ ） a a b b c c d dacec电学实验基础:伏安法测电阻2010.2010.福建福建 如图所示是一些准备用来测量待测电阻如图所示是

19、一些准备用来测量待测电阻rxrx阻值的阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：实验器材，器材及其规格列表如下：阻值在阻值在900 -1000 900 -1000 之间之间具有一定内阻，电动势约为具有一定内阻，电动势约为9v9v量程量程2.0v2.0v，内阻，内阻r1=1000r1=1000量程量程5.0v5.0v，内阻，内阻r1=2500r1=2500量程量程3.0a3.0a，内阻，内阻r=0.10ar=0.10a最大阻值约为最大阻值约为100100，额定电流为，额定电流为0.5a0.5a待测电阻待测电阻rxrx电源电源e e电压表电压表v1v1电压表电压表v2v2电流表电流表a a滑动变阻器滑

20、动变阻器r r开关开关s s，线若干，线若干规格规格器材器材为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量时为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量时电表读数大于量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数电表读数大于量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显变化。有较明显变化。电学实验基础:伏安法测电阻请用实线代表导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器请用实线代表导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量材，连成满足要求的测量rxrx阻值的电路图。阻值的电路图。- +- +- +-拓展：拓展：如何测量，如何处理数据？如何测量，如何处理数据？1 12 2电学实验基础:伏安法测电阻要比较准确地测一个电阻要比较准确地测一个电阻r rx x ，