2022届新高考物理冲刺精准复习 电学实验电路与仪器的选择

2022届新高考物理冲刺精准复习

电学实验电路与仪器的选择

1-电学实验电路的选择技能

电学实验常用的基本电路分为电流表的内外接电路以及分压电路和限流电路。这四个电路是研究所有电学实

验的基础电路，也是考查频率最高的电路。基本要求为理解各个电路的作用、熟练绘画电路并且能够快速判断出

来选择何种电路。

1-电流表的内外接法对比

电流表内接法电流表外接法

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电路图

一■©_-一

Kr

误差原因电流表分压。测="+。\电压表分流/测=4+/v

U测且R、Rv

R测=7=RX+RA>RXR测一/测一旦+履&

电阻测量值/测

测量值大于真实值测量值小于真实值

U测RvU测

误差校正—-RA（RA已知）&=DT-TTXv已知）

/测&v/测一U测

窦〉会，即Rl>R\R\

适用条件黑停，即R缸RYRA

应用口诀大内偏大小外偏小

当属〉RVRA时，采用内接法当尺BHVRA时，采用外接法

口诀解释

测量的电阻值比真实值偏大测量的电阻值比真实值偏小

利用试触法判断电流表的内外接法:

按图接好电路,用电压表的一根接头尸先后与a、6处试触.若

电流表“相对变化”明显，则说明电压表分流作用较大，应采用

电流表内接法；若电压表''相对变化”明显，则说明电流表分压

作用较大，应采用电流表外接法.

总结：哪个表的示数变化更明显，就把另外一个表接的距离

电阻更远一些。

口国如下图1所示，在测量电源电动势和内阻的实验中甲乙两图中电流表属于什么接法?

乙

图1

解析：

电流表内接法和外接法是相对于测量对象而言的，并不是针对电阻而定的。如上图1中所示：在测量电源电动

势和内阻的实验中，测量对象是电源，故而图甲中电流表属于外接法，测量电源内阻结果比真实值偏小；而图

乙中电流表属于内接法，测量电源内阻结果比真实值偏大！！！

2-滑动变阻器的限流电路与分压电路接法对比

限流接法分压接法

aRb

电路图aP

电路本质治与斯串联心与斯的一部分电阻并联

电压调

普RPWUWE

节范围

电流调

F

瓦

Rp+R,X^RM

节范围X

待测电阻R两端电压或电流能从零开始调节，调节范围

相对优点电路结构简单，能耗较低

最大

①当滑动变阻与待测阻值大①要求待测电压（或电流）从零（或很小值）开始连续调节

小比较接近时，采用限流电路②题目要求待测的电压（或电流）变化范围较大

选择标准

②两种电路都能测量时，从节③题目中出现“伏安特性曲线”，大概率采用分压电路

能以及操作上考虑，采用限流④滑动变阻器远小于待测阻值，采用分压电路

2-电学实验仪器的选取技能

电学实验常需要选取的实验仪器有：电源、电压表、电流表、滑动变阻器。各种实验仪器选取的判断标准比

较简单，难的是比如找出从题目中找出这些判断标准。

实验仪器选取标准

电压表①指针偏转不能超过其量程（不使实险仪器受损）

电流表②尽量使指针在表盘的中间，一般为表盘的3到加之间偏转。（测量精确）

电源保证电压表和电流表的安全与测量精确

①分压电路中要选择电阻比较小，允许通过电流较大的电阻

滑动变阻器

②限流电路中选择与待测电阻阻值在同一量级的电阻

判断标准的寻找方法：

1-审题法：直接从题目中找到各种实验器材的选取标准。审题主要审“题干”“表格”“图像”，往往能够快速的找出

器材的选取标准。

2-估测法：估测法主要针对电流表的选取，以及待测阻值的估算。我们用电源电压与待测阻值进行估测，计算出

来的电流要满足电流表的选择标准。或者根据图像中的电压和电流的关系，对待测电阻进行估测。

口用某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学

对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材:

器材（代号）规格

电流表（Ai）量程。〜50mA,内阻约为50。

电流表（A2）量程0〜200mA,内阻约为10。

电压表（Vi）量程。〜3V,内阻约为10k。

电压表（V2）量程0〜15V,内阻约为25kQ

滑动变阻器（Ri）阻值范围0〜15。，允许最大电流1A

滑动变阻器（R2）阻值范围0-lkQ,允许最大电流100mA

直流电源（E）输出电压6V,内阻不计

开关（S）

导线若干

①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用；电压表应选用；滑动变阻器应选

用。（以上均填器材代号）

②为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。

答案：①电流表选A2电压表选Vi滑动变阻器要选Ri②如右图所示:

解析：

1-审题：按照“题干”“表格”“图像”的顺序进行审题，其中本题中图像中可以得到的重要信息：

①电压从零开始调节f本题要采用滑动变阻器分压式接法f滑动变阻器要选择小电阻Ri

②图像中的最大电压约为2.5V-电压表要选择0-3V的电压表一电压表选Vi

③图像中的最大电流约为0.12Af电流表要选择200mA的电流表f电流表选A2

2-估测：我们找出图像中的最大电压和最大电流，从而能够估算出来待测电阻的最大限值（金属电阻的

阻值随着电压的增大而增大）约为21欧，然后利用电流表内外接法的判断方法（周与RVRA的大小关系）

进行估算：2#<ioxiok,即R欠RVRA,根据“小外偏小”的口诀，可以得出要采用电流表外接法，并且

电阻的测量结果要比真实值偏小。

口阴现用伏安法较准确的测一个阻值约为30KQ的电阻，可供选用的实验仪器有：

A.电源（电动势3V,内阻0.5Q）B.电源（电动势16V,内阻2Q）

C.电流表（量程O—lmA,内阻25OQ）D.电流表（量程0—500口A,内阻500Q）

E.电压表（量程O—3V,内阻1OKQ）：....................：

F.电压表（量程O—15V,内阻5OKQ）

G.滑动变阻器（阻值0—200Q）

H.开关和导线若干

①实验电路应选取的仪器是—（用字母表示）；ii

②在右面方框图中画出实验电路图。

解析：

1-审题：本题中除了给出待测阻值30kQ之外，没有给出其他有效信息，因此本题更多的需要估测。

2-估测：本题中有两个电源，我们采用代入法，分别把两个电源与待测电阻进行估算，看能否满足电表

的需求。

①用3V的电源进行估算，得出最大电流约为0.1mA（我们没有考虑滑动变阻器的影响，假设电源

电压全部加在待测电阻上，所以估算出来的是最大电流）此时0.1mA的电流都不能满足电流表的需求（电

流表的指针的偏转范围在刻度盘的必到加之间），所以3V的电源不满足实验要求。

②用16V的电源进行估算，得出最大电流约为0.5mA,量程为1mA的电流表能满足实验需求（电流

表的指针的偏转范围在刻度盘的3到初之间），因此要选用16V的电源，量程为1mA的电流表以及

量程为15V的电压表。

③又因为题目中的滑动变阻器（阻值。一200。）远小于待测电阻30kQ,故采用分压式电路。

④再利用“大内小外”的判断方法估算出RDRVRA,所以要采用电流表内接法。

即时训练:

例1：有一段粗细均匀的导体，现要用实验的方法测定这种导体材料的电阻率，若已测得其长度和横截面积,还需要

测出它的电阻值Rx。

①若已知这段导体的电阻约为30C,要尽量精确的测量其电阻值，除了需要导线、开关以外,在以下备选器材中应

选用的是o（只填写字母代号）

A.电池（电动势14V、内阻可忽略不计）B.电流表（量程0〜0.6A,内阻约0.12Q）

C.电流表（量程0〜100mA,内阻约12。）D.电压表（量程0〜3V,内阻约3kC）

E.电压表（量程。〜15