高中物理电学实验专题汇总分享

1、电学实验（经典）实验设计的基本思路明确目的 一选择方案一 选定器材 一拟定步骤一数据处理 误差分析（-）电学实验中所用到的基本知识在近年的电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与 内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为：/? = y ,E = U + I.由此可 见，对于电路中电压U及电流/的测量是实验的关犍所在，但这两个量的直接测量和间接 测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本 实验知识及方法，做到以不变应万变。.电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，有一定的灵活性，解决时应掌握和 遵循一些基本的原则，

2、即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪 器少”、“耗电少”等各方而因素综合考虑，灵活运用。正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。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。方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。精确性：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。.电学实验仪器的选择：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

3、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。根据电路中可能出现的电流或电压范闱选择滑动变阻器，注意流过滑动变阻器的电流不超 过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的， 不宜采用。应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的 选择。总之，最优选择的原则是：方法误差尽可能小：间接测定值尽可能有较多的有效数字 位数，直接测定值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程：实现较大范围的灵敏调节: 在大功率装置（电路）中尽可能行省能量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值，

4、以提高测试的准确度。.测量电路的选择1.伏安法测电阻 （1）原理：部分电路的欧姆定律。（2）电流表外接法，如图4所示。 误差分析：RRvRxRv+Rx/尺真=产生误差的原因：电压表V分流。适用于测小阻值电阻，即Rx远小于Rv时。（3）电流表内接法，如图5所示。误差分析：R测=7 二 Rx + Ra R 真=1，AIA产生误差的原因：电流表A分压。适用于测大阻值电阻，即Rx远大于Ra时。（4）内、外接法的选用原则计算临界电阻：r _ Jr r若RxR,待测电阻为大电阻，用内接法 若Rx10 mA,此时电流仍超过 R + ra + &电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.【

5、总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全，这是电学实验的首要原则，限流接法虽 然简洁方便，但必须要能够控制电路不超过电流的额定值，同时，能够保证可获取一定的电 压、电流范闱，该题中，即便控制电流最小值不超过电流表的量程，因滑动变阻器全阻值相 对电路其它电阻过小，电流、电压变化范围太小，仍不能用限流接法。4.实物图的连接：实物图连线应掌握基本方法和注意事项。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，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

6、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。（二）定值电阻的测量方法.欧姆表测量：最直接测电阻的仪表。但是一般用欧姆表测量只能进行粗测，为下一步的 测量提供一个参考依据。用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻。.替代法：替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等 效。替代法测量

7、电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定 的仪器中要有电阻箱）。例2、在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值Rx,现有如下器材：读 数不准的电流表A、定值电阻H。、电阻箱R、滑动变阻器&、单刀单掷开关8、单刀双掷开关S2、电源和导线。画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。写出主要的实验操作步骤。【解析】实验电路如右图所示。将S2与Rx相接，记下电流表指针所指位置。将S2与Ri相接，保持此不变，调节R的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R的值，则Rx=R。.伏安法：伏安法的测量依据是欧姆定律（包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律）， 需要的基

8、本测量仪器是电压表和电流表，当只有一个电表（或给定的电表不能满足要求时）, 可以用标准电阻（电阻箱或一个定值电阻）代替；当电表的内阻已知时，根据欧姆定律/=U/R 电压表同时可以当电流表使用，同样电流表也可以当电压表用。.伏安法拓展：某些问题中，因实验器材不具备（缺电流表或电压表），或因实验条件限制, 或因实验精度不允许而不能用“伏安法”。这时我们就得依据问题的具体条件和要求重新选 择实验原理，用“伏安法”的替代形式一一“比较法”来设计实验方案。利用已知内阻的电压表:利用“伏伏”法测定值电阻的阻值例3、用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（9001000C）： 电源E,具有一定内阻，电动势约为9

9、.0V：电压表V”量程为1.5V,内阻门=750。：电压表V2,量程为5V,内阻n=2500Q： 滑动变阻器R，最大阻值约为100C： 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。【解析】如图所示R利用已知内阻的电流表：利用“安安”法测定值电阻的阻值 例4用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下: 电流表A）（量程250mA,内阻”为50）；标准电流表A2 （量程300mA，内阻戈约为5C）：待测电阻R1（阻值约为100C）：滑动变阻器R2 （最大阻值10C）：电源E （电动势约为10V,内阻r约为1C）：单刀单掷

10、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R）的计算公式是氐=【解析】实验电路图如图所示。两电流表Ar A2的读数为h、L和电流表Ai的内阻为口，待测电阻Ri的阻值的计算公电压表、电流表混合用 例5有一电阻R、，其阻值在100200C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A,量程为50mA, RArlOOQ安培表A2,量程为1A, Ra2=20Q电压表Vi,量程为5V, Rv,=10kn电压表V2,量程为15V, Rv)=30kQ变阻器Ri,变阻范围020c ,

11、2A变阻器Rz，变阻范围01000C, 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：o画出所用实验电路图。【解析】允许通过电阻中电流可能的最大值由：PR得,11=35达/2 = 50niA u因为电阻可能为200C,所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA,应用电流表的示U2数来控制通过电阻的电流，因此，电流表应选Al o又因为尸=，所以RU =5V U2=7AV。因为电阻可能为100C,所以允许加在电阻两端的电压的最大值可 能是5V,应用电压表的示数来控制加在电阻两端的电压，因此电压表应选V1。因为R35mA,所以应选变阻器R”因为RjRx所以滑动变阻器连接方式

12、应选用分压电路。因为此1V,电流表读数/2000 + 500 =0.00096A=0.96mA0.6mA R符合要求，同理可得R不符合要求，故2000+500选Ri，电路接通后，通过R的电流4=1-,则通过电压表的电流为/2=/一人=/一二，所以电 凡凡J k表的内口Rv= =人 RJ-U【备考提示】本题涉及实验器材选取和电路设计等,对考生的分析综合能力提出了较高要求, 解答此类试题必须根据测量要求和所提供的器材，由仪表的选择原则和基本规律为分析的入 手点。【变式题】 例8 （2006年全国II ）现要测定一个额定电压4V、额定功率L6W的小灯泡（图中用表 示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围

13、为0.1V4V。现有器材：直流电源E （电动势4.5V,内阻不计），电压表6）（量程4.5V,内阻约为4 X1SQ）,电流表（量程250mA,内阻约为2C）,电流表（量程500mA,内阻约为1。），滑动变阻器R （最大阻值约为30Q）,电键S,导线若干。如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是，下而两个电 路应该选用的是 3【解析】在测量小灯泡的伏安曲线时，由于题目要求 电压范围为0.1V4V,因此滑动变阻器采用分压式 接法。根据估算通过小灯泡的额定电流为/=0.4A,因 此电流表应该选用国。在伏安法测量过程中，由于 临界电阻R = V瓦瓦7 = 2OOQ大于小灯泡电阻，因此

14、应该选择电流表外接法即选择甲电路进行测量。测电动势和内阻（1）测量电路如图（2）测量方法第一、计算方法测两组端电压U和电流I值，然后通过以下式子求解。E=Ui + IirE=U2+hr第二、作UI图象方法通过调节滑动变阻器，取得多组（U, I）值，然后在坐标中描点，连成直线 用图象处理问题，须注意以下几点：连直线的方法：让尽可能多的点在直线上，直线两则分布的点的个数大致均匀偏离直线较远的点舍去。纵轴截距的含义：电动势E横轴截距的含义：短路电流hE斜率的含义：电阻。求解方法：匚厂或用直线上任意两点求解斜率的绝对值。（3）实验误差分析（I）偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作UI图象时描

15、点不很 准确。（2）系统误差：系统误差来源于未计电压表分流，近似地将电流表的示数看作干 路电流。实际上电流表的示数比干路电流略小。如果由实验得到的数据作出图中 实线（a）所示的图象，那么考虑到电压表的分流后，得到的UI图象应是图中 的虚线（b）,由此可见，按图所示的实验电路测出的电源电动势七麴E氐，电 源内电阻.说明：外电路短路时，电流表的示数（即干路电流的测量值的等于干路电流的真实值, 所以图中（a）、（b）两图线交于短路电流处。当路端电压（即电压表示数）为Ui时， 由于电流表示数购小于干路电流延，所以（a）、（b）两图线出现了图中所示的差异。E = I1(RI +r)E = I2(R2 +

16、r)E = Uj +1/E = u)+1/culE = uyrLU)E = u2 （4）特殊方法 （一）即计算法：画出各种电路图E =史RR r =K）（一个电流表和两个定值电阻）L.l,L -I.T .U7 -u.eu1u2(Ri-R2)u2R, -UjR2E =r = / T （一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器） L-hLX1 = U.U）RR，（一个电压表和两个定值电阻）U2Rj -112例9、用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止 在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻Ru起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实 J一曰FA验器材

17、还有：（a）电流表（量程0.6A、3A）；（b）电压表（量程3V、15V）（c）定值电阻（阻值1。、额定功率5W）（d）定值电阻（阻值10Q,额定功率10W）（e）滑动变阻器（阴值范围0-10。、额定电流2A）（f）滑动变阻器（阻值范围0-1000、额定电流1A）那么（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A： Ro应选择。的定值电阻，R应选择阻值范围是。的滑动变阻器。（2）引起该实验系统误差的主要原因是II.答案：（1）3, 0.6, 1, 010。（2）由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输 出电流小。解析：由于电源是一节干电池（1.5V）,所选量程为

18、3v的电压表；估算电流时，考虑到 干电池的内阻一般几Q左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A 的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范 闱小，造成的误差大：滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取010Q能 很好地控制电路中的电流和电压，若取。100。会出现开始几乎不变最后突然变化的现象,关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者 偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成水&, r r例10、某同学在实验室测定一门干电池的电动势和内阻，实验室中有如下器材：

19、A.待测干电池B.电流表G （03mA,内电阻门=20C）C.电流表A （00.6A,内电阻门=0.20） D.滑动变阻器甲（最大阻值10Q）E,滑动变阻器乙（最大阻值100C）F.定值电阻R=100CG.定值电阻Ra500CH.定值电阻76=1.50开关、导线。由于没有电压表，为此他设计了如图所示的电路完成了实验要求的测量。为了方便并能较准确测量，滑动变阻器应选，定值电阻应选用。（填写 定值电阻前的序号）若某次测量中电流表G的示数为小 电流表A的示数为；改变滑动变阻器的位置后， 电流表G的示数为/J ,电流表A的示数为h1 1.则可知此电源的内电阻测量值为 口,电动势测量值为石=o【解析】干

20、电池的电动势和内阻的测量，一般需要电流表和电压表。由于题中没有电压表, 故需要将电流表G改装为电压表，且改装后电压表的量程应该达到L5V,则总电阻为 1 5V二 = 500。，故定值电阻应选用的序号为G的电阻，而滑动变阻器应选用阻值较小的D： 3mA在两次测量过程中，通过电源的电流是两只电表的电流之和，则根据全电路欧姆定律有E =+K& +，i)+(r+/印解之得二3(&+6 E =赠送一篇美文，舒缓一下心情：1）有一种情，相濡以沫温馨处处在，有一种意，海枯石烂温暖处处开，有一颗心，沧海桑田温情永不变，有一句话，相知相守爰你一万年，老婆我爰你永不变！2）你好象生气了，我/心里也不好受，如果是我

21、酿成了此措,希望你能原谅，如果不能原谅， 我自己也无法原谅自己了.3）你负责貌美如花，我负责赚钱养家，你负责轻松悠闲，我负责工作挣钱，你负责开心幸福， 我负责操持家务，你负责快乐天天，我负责爰你永远！4）家有娇妻真温馨，知心相爰常厮守，贤慧温柔知我意，相守一世真幸福，一生至爱是我妻， 甜蜜短信送我妻，永不改变爰你意。5）家中红旗永不倒，外面野花不会采。春光明媚花朵艳，不及老婆温柔剑,服佶双亲多辛劳， 相夫教子令人敬。烧的一手好饭菜，贤良淑德惹人羡。6）今天是要爰妻旦是这个曰子对我来说无关紧要。你在生气?亲爱的，因为与你在一起 的每一天对于我来说都是要爰妻日，我爰你!愿用我一生让你开心幸福.7）

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23、 是暖的，心里幸福的;老婆我爰你，最美的祝福送给你，愿幸福绕你身旁，快乐把你笼罩！2）朝夕相处过日子，偶尔吵吵嘴皮子。同享美味一卓子，你是最好大厨子。相亲相爰两口子， 幸福相守一辈子。待到长出白胡子，依然爰你小妮子。亲爰的老婆,爰你一辈子！3）此生有你，愿一世情长，两心不忘，三生相伴，纵天荒地老，爱永远，情永长，此生此世 都为你痴痴守望，默默相伴。甜言蜜语4）冬日只为飘，雪留羞你的心永不回头;海角天涯终有尽对你的情意无边际;海枯石烂没终止， 陪伴一生直到白头。5）读书人喜欢诗情画意，生意人喜欢小三小蜜，混江湖的喜欢红颜知己，谈恋爰的喜欢柔情 蜜意，像我们结过婚的就追求个恩爰甜蜜.老婆我爰你。让

24、我们恩爰百年，幸福美满！6）真情打造爰情，爰情创造痴情，痴情创建真爰，真爰开启真心，真心起航爰的行程，720 妻爰你，愿爰的航船驶向幸福甜蜜的港湾！7）快乐，是与你饭后的一起漫步;幸福，是同你和孩子们一起嬉戏;甜蜜,是与你心有灵犀相恋 相依;720妻爰你，有你就有幸福与甜蜜。老婆，一生爰你！8）今年高温不退，每天热的难受;注意珍爰自己，工作不要太累;没事多吃水果，晚上静心去睡; 遇事别急别火，万事老公顶着。亲爰的，在720妻爰你这个谢而神圣的日子里，我要对你说一 句：我爰你。9） 720妻爰尔，家庭和睦又甜蜜，即使偶尔有脾气，带着真情吵吵嘴，相濡以沐共进退，患 难与共同船渡，携手到老永相依。祝

25、你夫妻恩爰，生;登白蜜幸福！10）三生有缘是夫妻，一颗真心交给你，愿你用着我的爰，幸福甜蜜;用着我的情，开心如意;对我撒个娇，对我发脾气，我也觉甜蜜。720妻爰你，爰你一辈子!11） 720 ,妻爰你，爰你老实忠厚人勤快，爱你工作积极事业成，爰你尊敬父母有孝心，爰你 爰护兄弟有责任妻子爰你多又多，你也不能太随意，夫妻互爰是根本，你一定要爰她多一点哟!12）温柔之心送伤心之人，愉快之心送寂寞之人，浪漫之心送有情之人，永恒之心送相爰之 人，720妻爱你，老婆，我愿把一颗祝福之心送给正在看信息的你！13） 720 ,妻爱你，爰你爰在心坎里。不用豪言与壮语，只是默默守着你。清晨早早起，备好 早点唤你起

26、;出门叮嘱一遍遍，安全身体要注意;下班做好家务事，一心一意等着你.你可千万不能 事负她的情，她的意。祝你们白头偕老！14）“七月夏热情1以火，二心相印情意浓，“灵”座相通有独钟，妻子美丽又大 方，爰情深深同风雨，你我一生甜蜜蜜，“快”乐开心幸福伴，乐无忧愁容颜笑。 祝720妻爰你快乐。15）哗哗流尚的曰子里溅起的，都是你的关爰;沙沙飞走的时光里闪现的，都是你的疼爰;用真 爰的录像机拍摄下来，放进爰情的记忆里，720妻爰你，与你共度甜蜜浪漫生活，一直到地老天 荒.16）妻，像陀螺，天天不停忙;妻，像开心果，带给家欢乐;妻，像蜜蜂，酿造爰甜蜜。720妻 爰你，亲爰的妻，我爰你，时时刻刻恋着你，幸幸

27、福福到白头！17）你的香气让我沉醉，你的姿态让我着迷，好想把你一口吞了。哈哈，老婆做的点心就是 好，好闻好看又好吃!720妻爰你，祝最最亲爰的老婆天天快乐，时时开怀，刻刻欢喜！18）最幸福的事生活有你相伴，最快乐的事宠着你一辈子，最美好的事你我相濡以沫，最浪 漫的事陪你一起变老，720 ,妻爰你，我爱你我的妻，愿你开心每一分，幸福每一秒。19）小事，大事，家务事,事事以你为中心;痴情，真情，夫妻情，情情对你最钟情;720妻爰你，爰你终生不渝!20)对你的情,记在心底，不止一辈子;对你的爰，刻在脑海，不止在今生心有灵座,是你我爰的默契;心心相念，是你我爰的名片。720妻爰你,谢谢你一生与我相伴!

28、21)妻子温柔谨事理，爰意绵绵不离弃，你我一生是伴侣，幸运之星常光 临，“福”气笼零吉祥绕。愿720 ,妻爰你，幸福、快乐一世.22)感谢你，为我生儿育女;感谢你，为我做饭洗衣;你的爰，默默不语;你的情，真心真意;为 了家，你忙东忙西;为了我，你辛苦不已;720妻爰你，我会一生只爱你！23)爰妻要学灰太狼，老婆指令不违抗，为你快乐我奔忙，再苦再累也能抗，老婆幸福我最 美，痴心一片爰绝对，720妻爰你，爰你一生我无悔，愿你快乐一生相随！24)恋爰时你是我的情人，深爰时我叫你爰人，结婚后你是我的妻子，年老后我称你老伴， 我要奉你的手慢慢变老，720 ,妻爰你，我爰你我的妻，愿你幸福一世，快乐一生。25) 720 ,妻爰你，幸福时光二人携手甜蜜度过，有福同学;720我爰妻，肉麻话不多讲，今曰 表白心中久藏之语-我爰你、爰你一辈子。愿我们生活美满多福气，快乐开心多甜蜜.26)亲爰的妻，追求你需更气，和你结合是运气，相亲相爰是福气。你的美丽似鲜花，你的 温柔似春雨，你的刚强似磐石，生活中有了你，充满生机和活力.720妻爱你，吻你亲你深爱你， 祝你青春不逝去！27)怒气，我绝不对你发脾气，有你的爰是我的“运气，谢谢你是我的爰妻， 720 ,妻爰你，老婆我定会一生疼你！720妻爰你，说个顺口溜逗逗妻:七加二，再减二，加完减完等于七