高考复习电学实验专题(精华版)

1、2016年高考复习电学实验专题（精华版）第一部分电学实验基础知识一、电路设计或器材选择原则1、安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。2、准确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。 3、便于调节：实验应当便于操作，便于读数。二、内、外接法的选择1、外接法与外接法对比2、内、外接法的确定方法：将待测电阻与表头

2、内阻比较试触法触头P分别接触A、B电压表示数变化大电流表分压作用大外接法电流表示数变化大电压表分流作用大内接法三、分压、限流接法的选择1两种接法及对比限流接法分压接法电路图电压调节范围电路消耗总功率闭合K前滑动头在最右端滑动头在最右端2选择方法及依据从节能角度考虑，能用限流不用分压。下列情况必须用分压接法A调节（测量）要求从零开始，或要求大范围测量。B变阻器阻值比待测对象小得多（若用限流，调不动或调节范围很小）。C用限流，电路中最小的电压（或电流）仍超过用电器的额定值或仪表量程。四、实物图连接的注意事项和基本方法注意事项：连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。各导线都应接在接线柱上

3、，不应在导线中间出现分叉。对于滑动变阻器的连接，要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻，在接线时要特别注意不能将线接到滑动触头上。基本方法：画出实验电路图。分析各元件连接方式，明确电流表与电压表的量程。画线连接各元件。(用铅笔画线，以便改错)连线方式应是单线连接，连线顺序应先画串联电路，再画并联电路。 一般先从电源正极开始，到电键，再到滑动变阻器等。按顺序以单线连接方式将干路中要串联的元件依次串联起来；然后连接支路将要并联的元件再并联到电路中去。连接完毕，应进行检查，检查电路也应按照连线的方法和顺序。第二部分测量电阻的方法一、欧姆表粗测二、伏安法（电压表电流表）原理：部分电路欧姆定律，测出电阻两端的

4、电压和通过电阻的电流后，便可求得其阻值。三、伏安法的拓展（电表的选取应注意安全性、准确性）（1）利用已知内阻的电压表:利用“伏伏”法测定值电阻的阻值（用电压表算电流）【例题1】用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（9001000）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1750；电压表V2，量程为5V，内阻r22500；滑动变阻器R，最大阻值约为100；单刀单掷开关K，导线若干。测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图。（2）利用已知内阻的电流表：利用“安安”法测定值电阻的阻值（用电流表算电压）【例题2】用以下器材测

5、量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下：电流表A1（量程250mA,内阻r1为5)；标准电流表A2（量程300mA,内阻r2约为5）；待测电阻R1（阻值约为100）；滑动变阻器R2（最大阻值10）；电源E（电动势约为10V，内阻r 约为1）；单刀单掷开关S，导线若干。要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号.需要直接测量的物理量是_,用测的量表示待测电阻R1的计算公式是R1_。（3）电压表、电流表混合用【例题3】有一电阻Rx，其阻值在100200之间，额定功率为0.25W。要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有：安培表A1，量程为50mA，RA1=100安

6、培表A2，量程为1A，RA2=20电压表V1，量程为5V，RV1=10k电压表V2，量程为15V， RV2=30k 变阻器R1，变阻范围020 ，2A变阻器R2，变阻范围01000，1A9V电源，电键，导线。实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是： 。画出所用实验电路图。四、电表内阻的测量方法 1、互测法：电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻：两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻：两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻： 2、 替代法： 3、 半偏法： 恒压半偏恒流半偏恒流半偏：合上开关S1，调节R1，使电流表指针偏转到满刻度。再合上开关S2，保持R

7、1的滑动片位置不动，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半。当R1>> R2时，可认为合上S2后，整个电路的电阻几乎没有发生改变，即总电流几乎没有发生改变，故可近似认为RA=R2。误差分析：合上开关S2后，电路的总电阻减小，干路上的电流增大，流过R2的电流大于流过电流表A的电流。故电流表内阻的测量值小于真实值。在电流表不超过量程的前提下，电压越高，测量误差越小。故电源电动势宜选大些。恒压半偏：合上S1、S2，调节R1，使电压表指针偏转到满刻度。再断开开关S2，保持R1的滑动片位置不动，调节R2的阻值，使电压表的指针偏转到满刻度的一半。当R1<< R2时，可认为

8、断开S2后，整个电路的电阻几乎没有发生改变，即从分压器分出的电压几乎没有发生改变，故可近似认为RV =R2。误差分析：合上开关S2后，电路的总电阻增大，干路上的电流减小，滑动变阻器右端电阻上的分压减小，滑动变阻器左端电阻上的电压增大，加在R2两端的电压大于加在电压表两端的电压。故电压表内阻的测量值大于真实值，在变阻器不超过额定电流的前提下，变阻器的阻值越小，测量误差越小。 4、 电表的改装及校正：（1）用“半偏法”测量电流表内阻（2）电流表改装为伏特表电流表的满偏电流为Ig，内阻为rg，根据部分电路欧姆定律，满偏电压，将电流表的表盘刻度改变为相应的标度，则电流表就变为一个可以直接读出电压数值的

9、电压表。由于电流表的满偏电压很小，所以这样改成的电压表的测量范围不大。如果要扩大它的测量范围（即量程），可以在电流表上串联一个分压电阻方法来实现。如下图所示，设改装好的伏特表量程为U，与电流表串联的电阻为R，则U=Ig(rg+R),解得,即给电流表串联一个阻值为的电阻，就可以将电流表改装成量程为U的伏特表。（3）校核：即把改装的电压表跟标准电压表进行核对。实验电路如图所示，V是标准电压表，改变变阻器R2的滑片位置，使V的示数分别为05V、1V、15V、2V，并核对改装的电压表的示数是否正确。核对时要注意搞清楚改装后电流表刻度盘上的每一小格表示多大电压。最后算出改装的伏特表满刻度时的百分误差。例

10、如改装的电压表在满刻度2V时，标准电压表的读数为21V，满刻度时的百分误差就是|2.1-2|/2.148%。 【例题4】某型号电池的电动势约为3.7V，内阻约2，允许通过的最大电流为300mA。现欲测定其电动势E和内阻r，给定的器材有：待测电池E；电阻箱R（阻值0999.9）；定值电阻R0（阻值为3）；直流电压表V（量程3V，内阻约为6k）；直流电流表A（量程0.3A，内阻约2）；开关S一个；导线若干。 如果在上述两个电表中只选用一个电表与其它器材组成测量电路，为使测量结果有尽可能高的精确度，应选用的电表是 ，请在虚线框中画出测量电路图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。） 某同学用设计

11、的电路读取两组数据（R1、U1，R2、U2或R1、1，R2、2），利用这两组数据列方程组，求得待测电池电动势和内阻分别为E、r。现为了使测量结果更精确，在不改变实验器材、实验电路的前提下，请你提出一条建议： 课后练习提升题4某同学想用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值，实验室提供的器材如下：电源E：电动势3V待测电阻Rx电流表A1：量程为05mA，内阻不详，但不超过10电流表A2：量程为01mA，内阻50滑动变阻器R：最大阻值为50电阻箱R：阻值09999.9开关S导线若干该同学先将其中一只电流表改装成了量程为03 V的电压表，然后分别利用电流表外接法和内接法对电阻Rx进行试测，测量的数据记录如下

12、表 接法、次数物理量接法一接法二123123A1：I1/mA1.502.002.501.502.002.50A2：I2/mA0.500.670.840.430.570.71该同学是用电流表 （填表的代号）进行改装的，与该表串联的电阻箱的电阻应该调到 。由试测结果可知：接法 采用的是电流表外接法；接法 测量的结果较为准确。该同学的测量电路中，变阻器能否作为限流器串接在电路中？请简述理由 。5如图甲表示某电阻R随摄氏温度t变化的关系，图中R0表示0时的电阻，K表示图线的斜率若用该电阻与电池（E，r），电流表Rg，变阻器R串连起来，连接成如图乙所示电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应

13、的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻温度计” （1）实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值若温度t1<t2，则t1的刻度应在t2的 侧（填“左”、“右”）； （2）在标识“电阻温度计”的温度刻度时，需弄清所测温度和电流的对应关系，请用E、r、R0、R、K等物理量表示所测温度t与电流I的关系式：t= ；（3）由（2）知：计算温度和电流的对应关系，需要测量电流表内阻（约为200），已知实验室有下列器材：滑线变阻器（R1），电阻箱（R2）此外还有电动势合适的电源、开关、导线等，请在方框内设计一个用“半偏法”测电流表内阻的电路6有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示。此金属

14、材料重约，长度约为，电阻约为。已知这种金属的电阻率为，密度为。因管内中空部分截面形状不规则，无法直接测量请设计一个实验方案，测量中空部分的截而积。现有如下器材可供选择：A毫米刻度尺B螺旋测微器C电流表（）D电流表（）E电压表（）F滑动变阻器（）G滑动变阻器（）H蓄电池（）I开关一个，带夹子的导线若干除待测金属管线外，还应选用的器材有 （只填器材的代号字母）。在方框中画出你所设计方案的实验电路图，并在右图中把所选仪器连成实际测量电路。实验中要测量的物理量有： 。计算金属管线内部中空部分截面积的表达式， 。7有一只小灯泡，额定电压为6V，额定功率约为3W，请用下列器材测定小灯泡的额定功率：电流表A

15、：量程00.6A、内阻约为0.5 电压表V：量程03V、内阻RV=5k 滑动变阻器R:：阻值范围020、额定电流为1A定值电阻R0：阻值R0=10k电源E：电动势约为10V、内阻很小 开关S一个,导线若干（1）画出实验电路图（2）实验中，电压表的示数应调为_V，若此时电流表示数为 0.48A，则小灯泡的额定功率为_W8实验室有如下器材： 电流表A1：满偏电流约500 A，内阻约500 ; 电流表A2：量程0300 A，内阻1000 ; 电流表A3：量程01 mA,内阻100 ; 电压表V：量程015 V，内阻13 k定值电阻：阻值1 k 滑动变阻器：05 ，额定电流2 A电池：电动势2 V，内

16、阻不计.另有电键，导线若干要较精确地测出A1表的内阻和满偏电流在方框内画出测量所使用的电路.应读取的物理量是： .用这些量表示的A1表的满偏电流Ig= ，A1表的内阻rg=_.9发光二极管是目前很多用电器的指示灯的电子元件，在电路中的符号是 。只有电流从标有“” 号的端流入，从标有“一”号的一端流出时，它才能发光，这时可将它视为一个纯电阻。现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示。 己知该型号的发光二极管的正常工作电压为20V。若用电动势为9V ，内阻可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极管之间串联一只阻值为 的定值电阻。 己知该型号的发光二极管允

17、许通过的最大电流为56mA ，请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致。可选用的器材有：待测发光二极管直流电源 E（电动势45V ，内阻可以忽略不计）滑动变阻器 R（最大阻值为 20 ） 电压表 V1 （量程 l0V，内阻约 50k）电压表 V2 （量程 5V，内阻约 20k ） 电流表 Al （量程 100mA ，内阻约 50） 电流表 A2 （量程 60mA ，内阻约 100） 电键 S 、导线若干为准确、方便地进行检测，电压表应选用 ，电流表应选用 。（填字母符号） 画出利用 中器材设计的实验电路图。11待测电阻Rx的阻值约为80，现要准确测定其电阻值，给出的器材有：电

18、源E（电动势18V，内电阻未知），定值电阻R2=200，滑动变阻器R3，总阻值20，滑动变阻器R4，总阻值200，电流表A，量程00.1A，内电阻未知，单刀双掷开关一个，导线若干。试设计一个能准确测量Rx阻值的电路，在右边方框中画出电路图，并在图上标明所选器材的符号。简要说明测量步骤。答：写出用测量的物理表示Rx的表达式：_高考复习电学实验专题 例题及课后练习答案【例题1】【例题2】实验电路图如右图所示。两电流表A1、 A2的读数为I1、I2和电流表A1的内阻为r1待测电阻R1的阻值的计算公式是：【例题3】电流表应选A1、电压表应选V1、变阻器应选R1实验所用电路如图所示【例题4】 直流电压表 测量电路如图所示 建议一：多测几组R、U数据，分别列方程组求出E、r，再求出E、r平均值。建议二：多测几组R、U数据，分别求出相应的值，用U、数据作出U图线，由