电学实验复习

1、电学实验总复习电学实验总复习电学实验-仪器读数读数规则：一般估读到电表最小分格的1/2以下。(1)如果最小分格为0.1A、0.01A等，要向下估读一位。如1.05A、1.005A等(2)如果最小分格为0.5A、0.02A等，读所在位不估读。如1.4A、1.02A等(3)电阻箱不估读-指针指到固定值。电学实验-仪器读数读数方法：(1)先看量程大小(2)再看最小分格(3)后看指针位置例：如图是电压表的刻度盘。若当时使用的是该表的0-3V量程，那么电压表读数为多少？若当时使用的是该表的0-15V量程，那么电压表度数又为多少？若当时使用的是该表的0-0.6A量程，那么电流表度数又为多少？电学实验-仪器

2、读数0.6012A00.20.40123V051015最小格0.1V ，需估读，为1.25V或2.50V最小格0.5V ,不估读,为6.3V或12.5V最小格0.02V ,不估读,为0.25V或0.50V电学实验-仪器读数-安培表电学实验-仪器读数-电压表电学实验-仪器读数-电阻箱电学实验-仪器选择选择规则：(1)一般读数在所选是量程2/3以上，至少要超过1/3 (2)欧姆表在R中/33R中读数为宜，较准确。(3)保证表的安全，不超过表的量程。例：一多用表有四个欧姆档，分别为1、10、100、1000，现用它来测量一未知电阻的阻值、当用100档测量时，发现指针的偏转角度很小，为了使测量结果更准

3、确，测量前应进行如下两项操作，先，接着，然后再测量并读数。先调成1000档表笔短接调零(3)若无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表示数的变化。若电流表示数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。电路选择-安培表内、外接选择规则：(1)当RXRA或RX RARV时，选择安培表内接(2)当RXRV或RX RARV时，选择安培表外接aVAbc 这里所说的变化大，是指相对变化，即I/I和U/U试触法判断.电路选择-变阻器分压、限流接法选择规则-限流

4、接法(1)电阻上电压读数范围较小。(2)选用总阻与被测电阻阻值相近的变阻器。 两种接法均适用时，选用限流接法。选择规则-分压接法(1)电阻上电压读数范围大-在0U之间。(2)选用总阻比被测电阻阻值小得多的变阻器。 要求电压从零开始读数，或要求读数范围尽量大 所提供的实验仪器，电表量程不够。 变阻器总阻远小于被测电阻或与之串联电阻阻值变阻器限流接法.变阻器分压接法.例题一有一电阻RX，其阻值约为40 50 ，需进一步测定其阻值，现有以下器材：电池组(E=9V,r=0.5) 电压表(量程0 10V，RV约20K)电流表(量程0 50mA，RA约20） 电流表(量程0 300mA，RA约4） 滑动变

5、阻器R1(最大值100，额定电流1A)滑动变阻器R2(最大值1700，额定0.3A)开关S和导线若干 VARXRVARXR图1两个电路中选哪一个？安培表和变阻器选哪一个？ 图2第一步-选哪个电路？有一电阻RX，其阻值约为40 50 ，需进一步测定其阻值，现有以下器材：电压表(量程0 10V，RV约20K)电流表(量程0 50mA，RA约20） 电流表(量程0 300mA，RA约4） VARXRVARXR图1图2因为因为R RX XR RA AR RV V所以选安培表外接所以选安培表外接则选则选图图1 1(1)(1)当当R RX XR RA A或或R RX X R RA AR RV V时，选择安

6、培表内接时，选择安培表内接(2)(2)当当R RX XR RV V或或R RX X R RA AR RV V时，选择安培表外接时，选择安培表外接方法方法第二步-选哪个安培表？有一电阻RX，其阻值约为40 50 ，需进一步测定其阻值，现有以下器材：电压表V(量程0 10V，RV约20K)电流表A1(量程0 50mA，RA约20） 电流表A2(量程0 300mA，RA约4） VARXR图1方法：利用电路最大电流判断选择方法：利用电路最大电流判断选择忽略伏特表的分流作用和电池的内阻忽略伏特表的分流作用和电池的内阻，R RX X取取4545，调调R R为零时电路电流最大为零时电路电流最大。若选电流表若

7、选电流表A A1 1, ,则则I Imaxmax=9/(45+20)=0.14A=9/(45+20)=0.14A则不能选则不能选A A1 1-不安全不安全。若选电流表若选电流表A A2 2, ,则则I Imaxmax=9/(45+4)=0.18A=9/(45+4)=0.18A选选A A2 2的理由的理由-I Imaxmax小于小于A A2 2的量程。的量程。 I Imaxmax超过超过A A2 2量程的一半量程的一半第三步-选哪个变阻器？有一电阻RX，其阻值约为40 50 ，需进一步测定其阻值，现有以下器材：VARXR图1方法：限流电路方法：限流电路-相距甚近相距甚近变阻器变阻器R R1 1与

8、待测电阻阻值相近，故选之与待测电阻阻值相近，故选之滑动变阻器R1(最大值100，额定电流1A)滑动变阻器R2(最大值1700，额定0.3A)选择理由选择理由-(1)(1)小于其额定电流小于其额定电流(2)(2)方便调节，能有效控制电路。方便调节，能有效控制电路。例题二要用伏安法测定一阻值约为25k左右的电阻的准确值，现有以下器材：直流电源U(E=15V,额定电流I1A) 电流表A1(量程0 100A，内阻RA=2k） 电流表A2(量程0 500A，内阻RA=0.3k）电压表V1(量程0 10V，内阻RV=100K)电压表V2(量程0 50V，内阻RV=500K)变阻器R（量程0 1K，额定功率

9、1W）电键K和导线（符合实验要求）为使测量尽可能准确，则（1）测量电路应选择接法。(内、外接法)（2）变阻器应选择接法。(限流、分压)（3）电流表应选用，伏特表应选用 .（4）画出电路图，并连接实物图。第一步-选择变阻器接法要用伏安法测定一阻值约为25k左右的电阻的准确值，现有以下器材：直流电源U(E=15V,额定电流I1A) 电流表A1(量程0 100A，内阻RA=2k） 电流表A2(量程0 500A，内阻RA=0.3k）变阻器R（量程0 1K，额定功率1W）因RXR，限流电路不能有效控制电路，电流变化小,因此，选用变阻器分压接法。方法：限流接法相距近，分压接法相距远第二步-选择伏特表要用伏

10、安法测定一阻值约为25k左右的电阻的准确值，现有以下器材：直流电源U(E=15V,额定电流I1A) 电压表V1(量程0 10V，内阻RV=100K)电压表V2(量程0 50V，内阻RV=500K)(1) V1、V2量程与电源比较E比较，确定选V2 ,但读数范围小于1/2量程-读数范围小,误差大,不选。方法保证表的安全。-读数范围尽可能大于1/2量程。(2) V1量程与电源比较E比较，小于E,但变阻器采用了分压接法,可以控制V1示数不超过表的量程。第三步-选择安培表要用伏安法测定一阻值约为25k左右的电阻的准确值，现有以下器材：直流电源U(E=15V,额定电流I1A) 电流表A1(量程0 100

11、A，内阻RA=2k） 电流表A2(量程0 500A，内阻RA=0.3k）电压表V1(量程0 10V，内阻RV=100K)最大电流Imax=10/RX=400A，超过A1表的量程，故选电流表A2 。方法:估算最大电流或最小电流不超过表的量程第四步-选择内、外接法要用伏安法测定一阻值约为25k左右的电阻的准确值，现有以下器材：电流表A2(量程0 500A，内阻RA=0.3k）电压表V1(量程0 10V，内阻RV=100K)方法：(1)当RXRA或RX RARV时，选择安培表内接(2)当RXRV或RX RARV时，选择安培表外接经比较RXRARV，则选用安培表内接。第五步-综合画电路图变阻器R分压接

12、法电压表选V1表电流表A2 内接法画电路图的方法:1、先画主电路2、再连辅电路3、后连电压表4、代号不忘标A2RXRUKV1第六步-画实物电路图连实物电路图的方法：V1A2RXRUKV-A-1、先正后负2、先串后并3、电压表最后测试例题三-安阻法从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测定一电流表内阻的精确值。直流电源直流电源E(E(开路电压约为开路电压约为10V,10V,内阻不计内阻不计) ) 待测电流表待测电流表A(A(量程量程50mA50mA，内阻约为，内阻约为2020） 电阻箱电阻箱R Ra( (量程量程0.1 0.1 999.9999.9，实验中电路，实验中电路 中电流不超过其额定电

13、流中电流不超过其额定电流) )变阻器变阻器R Rb b( (总阻约总阻约100100，最大电流为，最大电流为1A)1A)电键电键S S和导线若干和导线若干(1)画出电路图，并标出代号。(2)写出计算电流表内阻的最后公式，并说明式中各量的物理意义。变阻器不用变阻器不用连在电路中连在电路中测试例题三-解判断一：变阻器RbRA，不宜分压接法直流电源直流电源E(E(开路开路电压约为电压约为10V,10V,内内阻不计阻不计) ) 待测电流表待测电流表A(A(量量程程50mA50mA，内阻约，内阻约为为2020） 电阻箱电阻箱R Ra( (量程量程0.1 0.1 999.9999.9，实，实验中电路中电流

14、验中电路中电流不超过其额定电不超过其额定电流流) )变阻器变阻器R Rb b( (总阻约总阻约100100，最大电，最大电流为流为1A)1A)电键电键S S和导线若干和导线若干最大电流时Rmin=10/5010-3=200一半电流时Rmax=10/2510-3=400判断二：电源电压高，电流表量程小需要保护电流表。估算串联的保护电阻需要多大？ARaES计算一：半偏法测内阻。测试例题三-解直流电源直流电源E(E(开路开路电压约为电压约为10V,10V,内内阻不计阻不计) ) 待测电流表待测电流表A(A(量量程程50mA50mA，内阻约，内阻约为为2020） 电阻箱电阻箱R Ra( (量程量程0.

15、1 0.1 999.9999.9，实，实验中电路中电流验中电路中电流不超过其额定电不超过其额定电流流) )变阻器变阻器R Rb b( (总阻约总阻约100100，最大电，最大电流为流为1A)1A)电键电键S S和导线若干和导线若干1、调Ra使安培表A满偏,记录电阻箱电阻为R12、调Ra使安培表A半偏,记录电阻箱电阻为R23、计算安培表的内阻为ARaES计算二：双值法测内阻。1、调Ra使安培表A到某一值,记录电阻箱电阻为R1和电流表示数I12、调Ra使安培表A到另一值,记录电阻箱电阻为R2和电流表 示数I23、计算安培表的 内阻为测试例题三-错解直流电源直流电源E(E(开路开路电压约为电压约为1

16、0V,10V,内内阻不计阻不计) ) 待测电流表待测电流表A(A(量量程程50mA50mA，内阻约，内阻约为为2020） 电阻箱电阻箱R Ra( (量程量程0.1 0.1 999.9999.9，实，实验中电路中电流验中电路中电流不超过其额定电不超过其额定电流流) )变阻器变阻器R Rb b( (总阻约总阻约100100，最大电，最大电流为流为1A)1A)电键电键S S和导线若干和导线若干以下两图错在何处？ARaESRbAES1RaRbS2测试例题四-伏阻法为了测量一量程为3V的电压表的内阻RV(约几千欧)，某同学采用了如图甲所示的电路进行测量，电路中电阻箱R0的最大值为9999，滑动变阻器R的

17、最大值为50。说明该同学的设计依据。VR0a R bE rSV-说明实验步骤伏特表内阻为多少？说明各量物理意义练习题五-安安法实验室中现有器材如实物图1所示,有电池E,电动势约10V,内阻约1电流表A1,量程10A,内阻r1约为0.2电流表A2,量程300mA,内阻r2约为5电流表A3,量程250mA,内阻r3约为5电阻箱R1,最大阻值999.9,阻值最小改变量为0.1滑线变阻器R2，最大阻值100；开关S；导线若干。要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。（3）

18、你要读出的物理量是 。 用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 。练习题五（1）A2、A3（4分，答对其中一个给2分。若答了A1则不给这4分。）（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。（3）你要读出的物理量是 。 用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 。练习题五-连实物图（2）若测r3，实物图如图：（8分，将A2、A3的位置互换不扣分；将A2、A3换成A1，或连线有错，都不给这8分。）A-+A-+A-+R1R2EKA1A3A2练习题五（3）A2、A3两电流表的读数I2、I3和电阻箱R1的阻值R1 。（1）在所

19、给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。（3）你要读出的物理量是 。 用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 。13323RIIIr 4分，计算公式与测量实物图要相符，否则不给这4分。如图不正确也不给这4分。 练习题六-伏伏法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；滑线变阻器R，最大阻值约为100；单刀单掷开关K，导线若干。练习题六-伏伏法用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900

20、1000)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；滑线变阻器R，最大阻值约为100；单刀单掷开关K，导线若干。（1）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（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）.练习题六-伏伏法（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。V1-+V2-+REKRX2112211rUrUrrU (3)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx。练习题六-伏伏法（2）根据你所画的电

21、路原理图在题给的实物图上画出连线。V1-+V2-+REKRX(3)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx。1112rUUU)( 2、选择伏特表方法-与电源电动势比较安全且指针偏角至少过1/3量程总结-设计电路方法1、选择变阻器接法-与待测电阻相差小：限流接法比待测电阻小得多：分压接法3、选择安培表方法-估算电路中最大电流安全且指针偏角至少过1/3量程4、选择安培表接法-RXRARV 或RXRA时， 安培表内接 RXRARV 或RXRV时， 安培表外接高考物理实验复习专题继续吗？近几年电学实验高考题例1：E为电源，其电动势为，R1为滑线变

22、阻器，R2为电阻箱，A为电流表，用此电路，经以下步骤可近似得A的内阻RA：闭合K1，断开K2，调节R1使电流表读数等于其量程I0；保持R1不变，闭合K2，调节R2，使电流表读数等于I0/2，然后读出R2的值，取RAR2 （1）按电路图在实物图中画出连接导线。（2）真实值和测量值之差除以真实值叫测量结果的相对误差，即(RA-RX)/RA ，试导出它与电动势，电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式。（3）若I0=10mA，真实值RA约为30，要想使测量结果相对误差不大于5%，电源电动势最小应为多少伏？AEK1R2R1K2半偏法测电阻的条件是什么？A-+R2R1EK1K2（1）按电路图在实物图中画出

23、连接导线。AEK1R2R1K2（2）真实值和测量值之差除以真实值叫测量结果的相对误差，即(RA-RX)/RA，试导出它与电动势，电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式。（3）若I0=10mA，真实值RA约为30，要想使测量结果相对误差不大于5%，电源电动势最小应为多少伏满满偏偏时时有有021IRR半半偏偏时时有有2IRRRRRRRR02A22A2A1 AARIRR02AR 解解得得AEK1R2R1K2（3）代入数据解得6v例2：要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势和内阻r（约几欧），提供下列器材：电压表V1(量程3V，内阻1k)、电压表V2（量程15V，内阻2k）、电阻箱（09999）

24、、电键、导线若干。某同学用量程为15 V的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：（l）合上电键S，将电阻箱R阻值调到R110，读得电压表的读数为U1（2）将电阻箱R阻值调到R220，读得电压表的读数为U2，由方程组U1U1r/R1、U2U2/R2 解出、r为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？应选用量程为3V的电压表改变电阻箱阻值R，读取若干个U的值，由IU/R计算出电流的值，然后作出UI图线，得到、r。例3：某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k）,如图所示.测量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输

25、出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。 请完成对该物体质量的测量。（l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m（3）请设想实验中可能会出现的一个问题。(1)设计的电路图如图所示。 (2)测量步骤与结果：调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；将质量为砝码m0的放在转换器上，记下输出电压U0；将待测

26、物放在转换器上，记下输出电压U1；由 U0km0g，得kU0/m0g测得 Ukmg，所以mm0U/U0。（3）因电源电压不够而输出电压调不到零； 待测物体质量超出转换器量程。请完成对该测量。（2）简要说明测量物体质量的步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m（3）请设想实验中可能会出现的一个问题。例4：图甲、乙是两组同样的器材实物图，用来测量待测电阻R的阻值，每组器材中包括：电池，电键，变阻器，电压表，电流表，等测电阻R，若干导线。 （1）如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多，但R的阻值比电流表的内阻大很多，试在图甲中连线使之成为测量电路；如果待测电阻R的阻值比电流表的内阻不是大很

27、多，但R的阻值比电压表的内阻小很多，试在图乙中连线使之成为测量电路。（2）如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA，对图甲和图乙中连成的测量电路，分别写出计算待测电阻的公式（用测得的量和给出的电表内阻来表示）。（1）如下图所示 （2）用图甲线路时， 用图乙线路时， IIRVRA VRVIV 例5：现有器材：量程为100、内阻约3040的电流表一个，定值电阻 150，定值电阻2100，单刀单掷开关，导线若干，要求利用这些器材测量一干电池（电动势约15）的电动势（1）按要求在实物图上连线（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为_，式中各直接测得量的意义是_ （1）如图所示；（2）

28、 （）是外电阻为R1时的电流，是外电阻为和串联时的电流 练习题十测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5）。器材：量程3V的理想电压表V，量程0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=4，滑线变阻器R，电键K，导线若干。画出实验电路原理图。图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E= ，r= 。（用I1，I2，U1，U2及R表示）练习题十（1）C （2）实验电路原理图如图。 RIIUUIIUIUI2112211221练习题十利用图1所示的电路测量电流表mA的内阻RA。图中

29、R1、R2为电阻，K1、K2为电键，B是电源（内阻可忽略）。 根据图1所给出的电路原理图，在图2的实物图上连线。 已知R1=140，R2=60。当电键K1闭合、K2断开时，电流表读数为6.4mA；当K1、K2均闭合时，电流表读数为8.5mA。由此可以求出RA= 。（保留2位有效数字）练习题十图甲、乙是两组同样的器材实物图，用来测量待测电阻R的阻值，每组器材中包括：电池，电键，变阻器，电压表，电流表，等测电阻R，若干导线。 （1）如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多，但R的阻值比电流表的内阻大很多，试在图甲中连线使之成为测量电路；如果待测电阻R的阻值比电流表的内阻不是大很多，但R的阻值比电压表的内阻小很多，试在图乙中连线使之成为测量电路。（2）如果已知上述