高考物理 专项复习 1.电学实验（讲解版）

学霸推荐电学实验知识体系梳理优秀同龄人的陪伴

让你的青春少走弯路电学实验部分是必修2的重点内容，主要内容：1、描绘小灯泡的伏安特性曲线；2、电压表和电流表；3、测量电源电动势和电阻。使用说明-内容说明01目

录梳理知识体系CONTENTS02解决经典问题实例PA

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1梳理知识体系DREAMOFTHEFUTURE电学实验大

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架描绘小灯泡的伏安特性曲线电压表和电流表电学实验测量电源电动势和电阻电学实验大

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架1、实验原理在纯电阻电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系，但在实际电路中，由于各种因素的影响，U—I图像不再是一条直线。读出若干组小灯泡的电压U和电流I，然后在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴画出U—I曲线。描绘小灯泡的伏安特性曲线2、实验步骤（1）适当选择电流表，电压表的量程，采用电流表的外接法，按图中所示的原理电路图连接好实验电路图。（2）滑动变阻器采用分压接法，把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A端，电路经检查无误后，闭合电键S。（3）改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U，记入记录表格内，断开电键S；（4）在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流I，横轴表示电压U，用平滑曲线将各点连接起来，便得到伏安特性曲线。（5）拆去实验线路，整理好实验器材电学实验大

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架描绘小灯泡的伏安特性曲线3、注意事项（1）因本实验要作出I—U图线，，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此，变阻器要采用分压接法；（2）本实验中，因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法；（3）电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使小灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值（如0.5V）时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压；（4）电键闭合前变阻器滑片移到图中的A端；（5）坐标纸上建立坐标系，横坐标所取的分度例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。连线一定用平滑的曲线，不能画成折线。电学实验大

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架4、误差分析描绘小灯泡的伏安特性曲线（1）测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的I值比真实值偏大；（2）描绘I—U线时作图不准确造成的偶然误差。电学实验描绘小灯泡的伏安特性曲线大

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架电学实验描绘小灯泡的伏安特性曲线大

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架电学实验大

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架描绘小灯泡的伏安特性曲线滑动变阻器的两种电路连接都能控制调节负载的电流和电压，但在相同条件下调节效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当的选择限流接法和分压接法。（1）通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑。（2）在下列情况下必须采用分压接法。①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有分压接法才能满足。②如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调节，电路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或其它元件，必须采用分压接法。③伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时，若采用限流接法，待测电阻上的电流（或电压）变化很小，不利于多次测量求平均值或用图像处理数据，也起不到保护用电器的作用，应选用分压接法。电学实验大

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架1、电流表原理和主要参数电流表G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I成正比，即θ＝kI，故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有，表头内阻Rg：即电流表线圈的电阻；满偏电流Ig：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故Ug＝IgRg电压表和电流表2、半偏法测电流表内阻Rg方法：合上S1，调整R的阻值，使电转到满流表指针刻度，再合上开关S2，调整R′的阻值（不可再改变R），使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半，可以认为Rg=R′。条件:当R比R′大很多电学实验大

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架电压表和电流表电学实验大

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架测量电源电动势和电阻电学实验大

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架2.实验步骤（1）恰当选择实验器材，照图连好实验仪器，使开关处于断开状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值最大的一端。（2）闭合开关S，接通电路，记下此时电压表和电流表的示数。（3）将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置，记下此时电压表和电流表的示数。（4）继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他几个不同位置，记下各位置对应的电压表和电流表的示数。（5）断开开关S，拆除电路。测量电源电动势和电阻（6）在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴，作出U—I图象，利用图象求出E、r。电学实验大

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架3.实验误差分析（1）偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U—I图象时描点不很准确。（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U—I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E

＜E

，电源内电阻r

＜r

。测·测真说明：①外电路短路时，电流表的示数（即干路电流的测量值）I测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。②当路端电压（即电压表示数）为U

时，由于电流表示数I

测小测量电源电动势和电阻11于干路电流I1真，所以（a）、（b）两图线出现了图中所示的差异。电学实验大

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架4.注意事项（1）电流表要与变阻器靠近，即电压表直接测量电源的路端电压。（2）选用内阻适当大一些的电压表。（3）两表应选择合适的量程，使测量时偏转角大些，以减小读数时的相对误差。（4）尽量多测几组U、I数据（一般不少于6组），且数据变化范围要大些。（5）作U—I图象时，让尽可能多的点落在直线上，不落在直线上的点均匀分布在直线两侧。5.数据处理的方法（1）本实验中，为了减小实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据各次测出的U、I值，作U—I图象，所得图线延长线与U轴的交点即为电动势E，图线斜率的值即为电源的内阻r测量电源电动势和电阻（2）应注意当电池内阻较小时，U的变化较小，图象中描出的点呈现如图（甲）所示状态，下面大面积空间得不到利用，所描得的点及作出的图线误差较大。为此，可使纵轴不从零开始，如图（乙）所示，把纵坐标比例放大，可使结果误差小些。此时，图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势，但图线与横轴的交点不再代表短路状态，计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点，由它们的坐标值计算出斜率的绝对值，即为内阻r。电学实验大

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架6.实验仪器的选择本实验的系统误差来源于未计电压表的分流。为减小该误差，需要减小电压表的分流。减小电压表分流的方法有二方面，一是选取阻值范围小的滑动变阻器，二是在满足量程要求的前提下选取内阻较大的电压表。由于选用了阻值范围小的滑动变阻器，所以电路中电流较大，因而，还需要滑动变阻器的额定电流较大。测量电源电动势和电阻综上所述，本实验中滑动变阻器的选择原则是：阻值范围较小而额定电流较大；电压表的选择原则是：在满足量程要求的前提下选取内阻较大的；电流表的选择需根据电源电动势和选用的滑动变阻器来确定。电学实验知识树原图PA

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2利用知识体系框架来解题DREAMOFTHEFUTURE经典例题1答案解析1答案解析：（1）2.545mm（2.543mm---2.547mm都正确。）经典例题2答案解析2答案解析：欧姆表指针应该指在1/3-2/3表盘之间的位置，所以选D。经典例题3答案解析3答案解析：因为被测阻值较大，所以采用电流表内接法，然后在用分压式连接电路，测量数据可以从O开始，数据更有说服力，故选D选项。PA

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3回顾落实DREAMOFTHEFUTURE要点①测定金属的电阻率中重点在于千分尺和螺旋测微器的使用，读出若干组小灯泡的电压U和电流I，然后在坐标纸上以U