电学实验教案

1、陇县中学高二物理选修3-1电学实验导学案 王国强编制第二十九课时 电学实验基础 电学实验的器材选择和电路设计1、电路结构完整的实验电路包括三个部分：测量电路，控制电路（变阻器、开关），电源2、思路3、方法（1）、实验仪器的选择 安全性原则：要能够根据实验要求和客观条件选用合适的仪器，使实验切实可行，能达到预期目标。另外还要注意测量仪器的量程，电阻类器件的电流不能超过其最大允许电流等。准确性原则：根据实验的需要，选用精度合适的测量工具，但对某个实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。操作性原则：实验时需考虑调节方便，便于操作，如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围

2、，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。根据教学大纲及高考考核的要求，选择电学实验仪器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件，通常可以从以下三方面人手：a根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表首先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（一般取满偏的1/3-2/3左右），以减少测读的误差b根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动变阻器注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值对高阻值的变阻器，如果滑动头稍有移动，使电流电压有很大变化的，不宜采用c应根据实验的基本要求来选择仪器对于这种情况只有熟

3、悉实验原理才能做出恰当的选择 一、电流表内接法和外接法的比较内接法外接法电路图误差原因电流表的分压电压表的分流测量值和真实值的比较R测RxRA 测量值大于真实值R测 测量值小于真实值适用于测量测大(填“大”或“小”)电阻或>测小(填“大”或“小”)电阻或>外接测量电路( 内、外接法 )选择方法有试触判断法：当Rx、RA、RV大约值都不清楚时用此法.如图所示，将单刀双掷开关S分别接触a点和b点，若看到电流表读数变化较大，说明电压表分流影响较大，应该选用内接法；若看到电压表读数变化较大，说明电流表分压影响较大，应该选用外接法.计算比较法:Rx< 时，用电流表外接法； Rx>

4、 时，用电流表内接法。二、供电电路( 限流式、分压式 )(1) 限流式、分压式接法的比较限流式接法分压式接法电路组成变阻器接入电路的特点采用“一上一下”的接法采用“两下一上”的接法负载R上电压调节范围E(不计电源内阻)0E(不计电源内阻)负载R上电流调节范围I0I适用情况负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R相差不大，或R稍大，且电压、电流变化不要求从零开始(1)要求负载上电压、电流变化范围较大，且从零开始连续可调(2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R闭合S前触头位置b端a端(2)两种接法的选择两种接法的一般适用条件a限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不

5、多或比滑动变阻器的总电阻还小)；在滑动变阻器作限流作用时，为使负载RX既能得到较宽的电流调节范围，又能使电流变化均匀，选择变阻器时应使其总电阻，R0大于RX，一般在25倍为好。b分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)。在滑动变阻器作为分压作用时，一般取滑动变阻器的总电阻R0在0.1RX0.5RX之间为好。必须采用分压法的三种情况a若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式接法；b若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流

6、电路中，滑动变阻器的滑片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，此时，应改用分压电路；c若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路。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。在“伏安法测电阻”和“伏安法测电池电动势和内电阻”的实验中，一般选用总阻值较小的滑动变阻器，前者可方便调节，后者可减少误差。仪器选择的基本思路1.优先考虑安全因素：各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电流(或电压)不能超过其允许的最大电流(或电压)。2.考虑读数误差因素：一般要求各电表的实际读数不小于其量程的，以减小读数误差。3.仪器选择的一般步

7、骤(1)首先选择唯一性的器材； (2)粗画电路图(暂不接电流表和电压表)。(3)估算回路中电流和电压的最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值），(4)考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上。(5)在电表的指针有较大幅度的偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材。第三十课时 实验：测定金属的电阻率一、实验操作1.实验原理(1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R(R).电路原理图如图所示. (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d，算出横截面积S(S).(3)由电阻定律R，得，求出电阻率.2.实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、

8、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器.3.实验步骤(1)测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，并记录.(2)连电路：按如图所示的电路图连接实验电路.(3)量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，并记录.(4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S.改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S.(5)拆除实验电路，整理好实验器材.4.数据处理1在求Rx的平均值时可用两种方法 (1)计算法：利用

9、每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果.(2)图像法：可建立IU坐标系，将测量的U、I值描点作出图像，利用图像的斜率来求出电阻值R.2计算电阻率将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算式Rx。5.实验注意事项1本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。2实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。3测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次

10、，求其平均值。4测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。5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值最大的位置。6在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用00.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。7求R的平均值时可用两种方法：第一种是用R算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象(UI图线)来求出。若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑。【误差分析】1金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测

11、量是产生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。一、仪器的选择和电路的设计例1在测定金属的电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx(阻值约4 ，额定电流约0.5 A)； 电压表：V(量程3 V，内阻约3 k)；电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 )；A2(量程3 A，内阻约0.05 )； 电源：E1(电源电压为3 V)；滑动变阻器：R(最大阻值约20 )； 螺旋测微器；毫米刻

12、度尺；开关S；导线.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm. (2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选 ，电源应选 (均填器材代号)，在虚线框中完成电路原理图.二、数据处理和实物图的连线例2在测定金属的电阻率的实验中，金属丝长约0.8 m，直径小于1 mm，电阻在5 左右，实验步骤如下： (1)用毫米刻度尺测量金属丝的长度，测三次，求出平均值l，在金属丝的不同位置用 测量直径，求出平均值d.(2)用伏安法测量金属丝的电阻R.试把图中所给的器材连接成测量R的合适的电路.图中电流表的量程为00.6 A，内阻接近1 ，电压表的量程为03 V，内阻为几千欧

13、，电源的电动势为6 V，滑动变阻器的阻值为020 ，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于正确位置. (3)用上面测得的金属丝长度L、直径d和电阻R，可根据电阻率的表达式 ，算出所测金属的电阻率.1.在“测定金属的电阻率”的实验中由可知，对实验结果的准确性影响最大的是( )A.金属丝直径d的测量 B.电压U的测量C.电流I的测量 D.金属丝长度L的测量2.在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中正确的是()A.用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C.用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量

14、后算出平均值D.实验中应保持金属丝的温度不变3.在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是()4在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用毫米刻度尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 ，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率. (1)从图中读出金属丝的直径为 mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A.电压表03 V，内阻10 k B.电压表015 V，内阻50 kC.电流表00.6 A，内阻0.05 D.电流表03

15、 A，内阻0.01 E.滑动变阻器，010 F.滑动变阻器，0100 要求较准确地测出其阻值，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 .(填序号)实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误.错误1： .错误2： .5.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为_ mm(该值接近多次测量的平均值)。(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 )、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻

16、器R(020 ，额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图乙中的_图(填“a”或“b”)。(3)右上图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。 (4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图丁所

17、示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线。由图线得到金属丝的阻值Rx_ (保留两位有效数字)。(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为()A1×102 ·mB1×103 ·mC1×106 ·m D1×108 ·m(6)多选任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的是() A用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C若将电流表和电压表的内阻计算在内，

18、可以消除由测量仪表引起的系统误差D用UI图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差第三十一课时 实验：描绘小灯泡伏安特性曲线1.实验原理用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在IU坐标系中描出各对应点，用平滑曲线将这些点连接起来就得到小灯泡的伏安特性曲线.2.实验器材学生电源(4 V6 V直流)或电池组、小灯泡(“4 V0.7 A”或“3.8 V0.3 A”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸.3.实验步骤(1)根据小灯泡上所标的额定值，确定电流表、电压表的量程，确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接

19、法，按实验原理图连接好实验电路。(注意开关应断开，滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为零)(2)把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S。(2)闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流I.(3)用同样的方法测量并记录几组U和I，填入下表.序号12345678电压U/V电流I/A(4)断开开关，整理好器材.4.数据处理(1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立直角坐标系.(2)在坐标纸中描出各组数据所对应的点.(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性

20、曲线.5.实验结果与数据分析(1)结果：描绘出的小灯泡的伏安特性曲线不是直线，而是向横轴弯曲的曲线.(2)分析：灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化.曲线向横轴弯曲，即斜率变小，电阻变大，说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大.6.误差分析(1)系统误差：由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差.(2)测量误差：测量时读数带来误差、作图带来操作误差7.注意事项1电路的连接方式(1)电流表应采用外接法：小电珠(3.8 V，0.3 A)的电阻很小，与00.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大，故采用电流表外接法。(2)滑动变阻器应采用分压式接法：)：因IU图线是曲线，本实验要

21、测出多组包括零在内的电压值、电流值，因此滑动变阻器应采用分压式接法.目的是能使小电珠两端的电压从零开始连续变化。2闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，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。3I U图线在U01.0 V左右将发生明显弯曲，故在U1.0 V 左右绘点要密，以防出现较大误差。4当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录I后马上断开开关。5画IU图线时纵轴、横轴的标度要适中，使所描绘图线占据整个坐标纸为宜，不要画成折线，应该用平滑的曲线连接，对个别偏离较远的点应舍去.一、实验原理、器材、实物

22、连线例1有一个小灯泡上标有“4 V2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线.现有下列器材供选择： A.电压表(05 V，内阻10 k) B.电压表(015 V，内阻20 k)C.电流表(03 A，内阻1 ) D.电流表(00.6 A，内阻0.4 ) E.滑动变阻器(10 ，2 A)F.滑动变阻器(500 ，1 A) G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：_. (2)实验中所用电压表应选用_，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_.(用序号字母表示).(3)把图所示的实验器材用实线连接成实物电路图.二、实验数据的处理

23、例2某同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中得到如下表所示的几组U和I的数据：编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205(1)在图中画出IU图像.（ 右上角） (2)从图像上可以看出，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是_.(3)这表明小灯泡的电阻随温度的升高而_.1、要测绘一个标有“3 V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作.已选用的器材有： 电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 )；电流表(量程为0250

24、 mA，内阻约5 )； 电压表(量程为03 V，内阻约3 k)；开关一个、导线若干.(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号).A.滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 A)B.滑动变阻器(最大阻值1 750 ，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号).2.在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，所用器材有：小灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S等，要求小灯泡两端电压从0开始变化.(1)实验中滑动变阻器应采用_接法(填“分压式”或“限流式”). (2)某同学已连接如图1所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前

25、，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正._._.3.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡的规格为“6 V3 W”，其他供选择的器材有：A.电压表V1(量程6 V，内阻20 k) B.电压表V2(量程20 V，内阻60 k) C.电流表 A1 (量程3 A，内阻0.2 ) D.电流表 A2 (量程0.6 A，内阻1 )E.滑动变阻器R1(01 000 ，0.5 A) F.滑动变阻器R2(020 ，2 A)G.学生电源E(68 V) H.开关S及导线若干实验中要求电压表示数在06 V范围内变化，读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便绘出伏安特性曲线.在上

26、述器材中，电压表应选用_，电流表应选用_，变阻器应选用_，并画出实验原理图.4.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材有：A.小灯泡：规格为“3.8 V0.3 A” B.电流表：量程00.6 A，内阻约为0.5 C.电流表：量程03 A，内阻约为0.1 、 D.电压表：量程05 V，内阻约为5 kE.滑动变阻器：阻值范围010 ，额定电流2 A F.电池组：电动势6 V，内阻约为1 G.开关一只，导线若干(1)为了使测量尽可能地准确，需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8 V且能方便地进行调节，因此电流表应选_.(填器材前选项)(2)根据你选用的实验电路，将图所示的器材连成实

27、物电路.5.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图5所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零.闭合开关后：(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度都能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是_导线断路.(2)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图6中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是()A.a可以作为标准电阻使用B.b能作为标准电阻使用C.b的阻值随电压升高而增大D.c的阻值随电压升高而增大第三十二课时 测量电源的电动势和内阻一、伏安法测电源电动势和内阻1.实验原理和电路设计思想：如图

28、1所示，不需要通过测U内，只需要改变RP值测U外和通过电源的电流I，由闭合电路欧姆定律建立方程组EU1I1r(1)EU2I2r(2)解(1)、(2)式可得：E，r.2.实验器材待测电池一节，电流表(00.6 A)、电压表(03 V)各一个，滑动变阻器一只，开关一只，导线若干.3.实验步骤(1)电流表用00.6 A量程，电压表用03 V量程，按实验原理图连接好电路.(2)把滑动变阻器的滑片移到一端，使其阻值最大.(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1、U1).用同样的方法测量几组I、U值.(4)断开开关，整理好器材.(5)处理数据，用公式法和作图法这两种方法求出

29、电池的电动势和内阻.4.实验数据的处理(1)平均值法：联立六组对应的U、I数据，满足关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r、，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，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r。(2)UI图像法根据多次测出的U、I值，作UI图像，使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分布在直线两侧，；将图线两侧延长，纵轴截距点的数值是电池电动势E；横轴截距点(路端电压U0)的数值是短路电流；图线斜率的绝对值即电池的内阻r，即r，如图所示.5.注意事项(1)为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电

30、池和内阻较大的电压表.(2)实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化.(3)当干电池的路端电压变化不很明显时，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始.如图3所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r|求出.6.误差分析1偶然误差(1)由于读数不准和电表线性不良引起误差。(2)用图象法求E和r时，由于作图不准确造成误差。(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化。2系统误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差。等效分析法对电流表的内接法电路：可

31、以把电源和电压表看成一个整体，这样测得的就是这个整体的端电压和通过这个整体的电流，计算出的就是这个整体的电动势和这个整体的内电阻。这个整体的电动势相当于开路时电压表所分得的电压，整体的电阻相当于电源和电压表并联的阻值。即：显而易见： 即： E测<E真；r测<r真对电流表的外接法电路： 可以把电源和电流表看成一个整体，这样测得的就是这个整体的端电压和通过这个整体的电流，计算出的就是这个整体的电动势和这个整体的内电阻。这个整体的电动势相当于开路时的路端电压，也就是这个电源本身的电动势；而这个整体的电阻就是电源和电流表的电阻之和。即： 即：E测=E真；r测r真，由于通常情况下电池的内阻较

32、小，所以这时r测的测量误差非常大。综上分析可以得出以下结论： 若已知电压表内阻而电流表内阻未知采用电流表内接法能准确测量电源电动势和内阻；反之若已知电流表内阻而电压表内阻未知采用电流表外接法能准确测量电源电动势和内阻； 若电流表、电压表内阻均已知，原则上“内外接法均可”。若不定量考虑电表内阻的影响，应选内接法。 若电源内阻较小（与电流表内阻接近），采用内接法；若电源内阻很大（与电压表的内阻想接近），选用外接法。7、注意事项1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池)。2在实验时，电流不能过大，通电时间不能太长，以免对E与r产生较大影响。3要测出不少于6组的(

33、I，U)数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值。4画U ­I图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。5由于干电池的内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画U ­I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)，但这时图线在横轴的截距不再是短路电流，而在纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为电源的内阻。二、“安阻法”测E和r1.实验原理由EIRIr可

34、知，只要能得到I、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程就能解出E、r.2.实验器材电源、开关、变阻箱、电流表，电路图如图所示.3.数据处理(1)公式法：由EI1(R1r)和EI2(R2r)可解出E和r.(2)图像法：由EI(Rr)得：RE·r.由此作出R图像，由图像斜率和截距可求出E和r.由于电流表分压E测=E真；r测r真，三、“伏阻法”测E和r1.实验原理由EUr知，如果能得到U、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程就能解出E、r.2.实验器材电源、开关、变阻箱、电压表，电路图如图所示.3.数据处理(1)公式法：由EU1r和EU2r解方程组可求得E和r.(2)图像法：由EUr得

35、：·.作出图线，由图像的斜率和截距可求得E和r.由于电压表分流E测<E真；r测<r真一、伏安法测E、r的仪器选择与数据处理例1在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.(1)备有如下器材A.干电池1节B.滑动变阻器(020 ) C.滑动变阻器(01 k) D.电压表(03 V)E.电流表(00.6 A) F.电流表(03 A) G.开关、导线若干其中滑动变阻器应选_，电流表应选_.(只填器材前的序号)(2)为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.(3)某同学根据实验数据画出的UI图像如图所示，由图像可得电池的电动势为_ V，内电阻为

36、_.二、安阻法(或伏阻法)测E、r的实验原理与数据处理例2某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E_，r_.1.如图所示，是根据某次测定电池的电动势和内阻的实验记录的数据作出的UI图像，下列关于这个图像的说法中正确的是()A.纵轴截距表示待测电池的电动势，即E3.0 VB.横轴截距表示短路电流，即I00.6 AC.根据r，计算出待测电池内阻为5 D.根据r|，计算出待测电池内阻为1 2.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法中正确的是()A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电

37、压表读数变化明显B.应选用内阻较小的电压表和电流表C.移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小3.如图所示是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路.电路中R1、R2为已知阻值的电阻.下列说法中正确的是()A.只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B.只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C.只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻D.三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻4.某同学在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 的保护电阻R0，实验电路如图甲所示.(1)

38、按图甲电路原理图将图乙实物连接起来； (2)该同学按上述电路原理图正确连接好实验电路，合上开关S后，当滑动变阻器的滑动触头P由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数几乎不变，直到当滑动触头P滑至邻近B端时，电压表的示数急剧变化，出现上述情况的原因是_.(3)该同学顺利完成实验，测出的数据如下表所示.请你根据这些数据帮他在图6中画出UI图像，并由图得出电池的电动势E_ V，内阻r_ ；I/A0.100.170.230.30U/V1.201.000.800.605.用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，被测电源是两节干电池串联的电池组.可供选择的实验器材如下：A.

39、电流表，量程00.63 A B.电流表，量程0100100 mAC.电压表，量程0315 V D.滑动变阻器，01 000 ，0.1 AE.滑动变阻器，020 ，2 A F.开关一个，导线若干(1)为了尽量得到较好效果，电流表应选_，量程应选_，电压表量程应选_，滑动变阻器应选_.(2)如图有甲、乙两个可供选择的电路，应选_电路进行实验.实验中误差是由于_表的读数比实际值偏_(选填“大”或“小”).6.现有一特殊电池，它的电动势E约为 9 V，内阻r约为40 ，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图8甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻RA已

40、经测出，阻值为5 ，R为电阻箱，阻值调节范围为0999.9 ，R0为定值电阻，对电路起保护作用.(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格，本实验选用哪一种规格的定值电阻最合适()A.10 B.50 C.150 D.500 (2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E_ V，内阻r_ .7、在用如图(a)所示的原理图测量电池的电动势E和内阻r的实验中，由于电压表的内阻不是无穷大、电流表的内阻不为零，测量的电池电动势E和内阻r会存在系统误差，为了消除这个原因引起的系统误差，可

41、设计如图(b)所示的测量电路，其中R是一个限流定值电阻(阻值约为1 k)：电压表的量程为3 V，内阻RV约为1 k；毫安表的量程为3 mA；S1、S2是单刀单掷开关，S3是单刀双掷开关，它们都处于断开状态下面是用图(b)所示的电路测量该电池电动势和内阻的实验步骤：A闭合S1，S3拨向1，读出电压表的示数为U0，电流表的示数为I0BS3拨向2，读出电压表的示数为U1C闭合S2，S3仍拨向2，读出电压表的示数为U2，电流表示数为I2D整理器材，计算电池的电动势E和内阻r请你完成下列问题：(1)按照图(b)所示在图中用笔画线代替导线完成电路的连接(2)用所测得的物理量的符号表示电压表的内阻RV_.(

42、3)用所测得的物理量的符号表示电池的内阻r_.第三十二课时 多用电表电路的分析与设计一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1、原理：欧姆挡是根据闭合电路的欧姆定律制成的，它的原理如图所示电阻R是可变电阻，也叫_电阻当红、黑表笔相接时(图甲)，相当于被测电阻Rx0，调节R的阻值，使Ig，则表头的指针指到满偏刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点rRgR是欧姆表的_当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻Rx，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是示数为“_”点当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(图丙)，通过表头的电流I，改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值

43、，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值2、中值电阻与刻度盘特点当RxrRgR时，Ix_，指针指在表盘刻度中心，所以欧姆表的内阻等于中值电阻由于电流和电阻的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是_的，电阻的零刻度在电流满刻度处小结：1构造：如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红黑表笔组成欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联外部：接被测电阻Rx.全电路电阻R总RgRrRx2工作原理：闭合电路的欧姆定律I.3刻度的标定：红黑表笔短接(被测电阻Rx0)时，调节调零电阻R，使IIg，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆表调零(1)当II

44、g时，Rx0，在满偏电流Ig处标为“0”(图甲)(2)当I0时，Rx，在I0处标为“”(图乙)(3)当I时，RxRgRr，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻例1（1）若表头的满偏电流为Ig=500A，干电池的电动势为1.5，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中：（写出计算步骤）电流刻度050A100A200A250A300A400A500A电阻刻度        （2）这只欧姆表的总内阻为_ ，表针偏转到满刻度的1/3时，待测电阻为_ . 3、注意事项欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘(1)左右0：

45、电阻无限大与电流、电压零重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合(2)刻度不均匀：左密右疏(3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率电流、电压挡是量程范围挡在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧 “”处)(4)欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率为了减小读数误差，指针应指在表盘到的部分，即中央刻度附近多用电表使用的“七大注意”(1)使用前要机械调零 (2)两表笔在使用时，电流总是“红入”、“黑出”(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流(4

46、)电压、电流挡为量程范围，欧姆挡为倍率(5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压、交流、直流共用，下为交流2.5 V专用(6)测电阻时： 选挡接着调零； 换挡重新调零； 示数要乘倍率；待测电阻与电路、电源一定断开； 指针指在中值附近(7)使用完毕，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。例2如图所示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig300 A，内阻Rg100 ，可变电阻R的最大阻值为10 k，电池的电动势E1.5 V，内阻r0.5 ，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是_色.按正确使用方法测量电阻Rx阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx_k，若该欧

47、姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比将_(填“变大”、“变小”或“不变”).练习： 右图为简易多用表的内部电路原理图，其中G为灵敏电流计，S为单刀多掷电键（功能键），已知：。由图可知，下列说法正确的是（ ）A、欲测电压时，应将功能键置于5或6B、欲测电流时，应将功能键置于3或4C、欲测电阻时，应将功能键置于1或2由图可知，测电压时将功能键置于位置时电压的量程较大；测电阻时将功能键置于 位置倍率大；测电流时应将功能键置于位置时电流的量程较大。（填写功能键的序号）1.(欧姆表测电阻的原理)如图为多用电表电阻挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 A，内阻Rg100 ，调零电阻最大阻值R50 k，串联的固定电阻R050 ，电池电动势E1.5 V，内阻不计，用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是() A.30 k80 k B.3 k8 kC.300 k800 k D.3 000 k8 000 k2.(欧姆表测电阻的原理)若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电动势为1.5 V，那么该欧姆表的内阻为_ ，待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值为_ ，若