高三物理电学实验专题复习

高三物理电学实验专题复习

电学实验主题：1、描绘小灯泡的伏安特性曲线

2、测定金属的电阻（率），电表电阻测量 3、测定电源的电动势和内阻 4、多用电表的使用

考点：①、电路图的选择/画法（限流式？分压式？）

②、电表、滑动变阻器、已知电阻等器材选择 ③、电压表电流表接法（内接？外接？） ④、数据计算

电学实验总结

一．伏安法测电阻电表的接法（如图所示）

1、直接比较法：大内偏大，小外偏小 2、临界值计算比较法：

R?RVRA时，宜采用电流表外接法； 相当于小电阻 R?RVRA时，宜采用电流表内接法；相当于大电阻 二、测量电路的选择

1．区别： 限流

RxU?Ux?U（不能从0开始） 分压：0?Ux?U（从0开始）

Rx?R2．选取原则（安全性、精确性、节能性、方便性）： ①零起必分：实验中要求电压从零开始连续可调 ②滑小必分：待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大的多

③烧表必分：滑动变阻器调到最大时，待测电阻上的电流仍超过电流表量程 ④两种电路均可使用时应优先用限流式接法，因为限流电路结构简单，总功率较小。

三、电学仪器的选择技巧

电学实验器材和电路选择的原则是安全、精确和方便，器材的选择与实验所用的电路密切相关，因此在选择器材前首先要根据实验目的和实验原理设计测量精确、安全可靠、操作方便的实验电路，再根据实验电路的需要选择器材．具体如下：

1．电源的选择：一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源． 2．电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏左右，以减小读数的偶然误差，提高精确度．

3． 变阻器的选择：所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流，以确

保变阻器的安全；为满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器，在限流式接法中，变阻器的阻值不能太小．

三个基本电学实验

描绘小电珠的伏安特性曲线 实验名称 测电阻（电阻率） 测电源电动势与内阻 电路 原理图 图像 ，U增大，电阻R增大 纵轴截距E，r? ??物理意义 ?d2R4l1I??k RU?U ?I注意事项 ①电流表采用外接 ②滑动变阻器限流 ②滑动变阻器分压 实验一：描绘小灯泡伏安特性曲线

4. ．．实验步骤．．．．5. ．．注意事项．．．．⑴电路的连接方式 ① 电流表应采用外接法： ②滑动变阻器应采用分压式连接

⑵闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处于恰当的位置

⑶保持小灯泡电压接近额定值是要缓慢增加，到额定值，记录I后马上断开开关。 ⑷误差较大的点要舍去，U-I图像应是平滑曲线而非折线。

例题：在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V，2.5 W”的小灯泡，导线和开关外，还有：

A．直流电源(电动势约为5 V，内阻可不计) B．直流电流表(量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω) C．直流电流表(量程0～600 mA，内阻约为5 Ω) D．直流电压表(量程0～15 V，内阻约为15 kΩ) E．直流电压表(量程0～5 V，内阻约为10 kΩ)

F．滑动变阻器(最大阻值10 Ω，允许通过的最大电流为2 A) 图7－4－7 G．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，允许通过的最大电流为0.5 A) 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．

(1)实验中电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用序号字母表示)．

(2)请按要求将图7－4－7中所示的器材连成实验电路． (3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线 如图7－4－8所示．现把实验中使用的小灯泡接到如 图7－4－9所示的电路中，其中电源电动势E＝6 V， 内阻r＝1 Ω，定值电阻R＝9 Ω，此时灯泡的实际功 率为________W．(结果保留两位有效数字)

O U/V

实验二：伏安法测电阻（率）

V

A 被测电阻丝的电阻较小，所以选用电流表外接法

本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热电阻率发生明显变化。

例题1：欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准

确，现备有以下器材： A．电池组（3 V，内阻1Ω） B．电流表（0～3 A，内阻0.012 5Ω） C．电流表（0～0.6 A，内阻0.125Ω） D．电压表（0～3 V，内阻3 kΩ） E．电压表（0～15 V，内阻15 kΩ） F．滑动变阻器（0～20，额定电流1 A） G．滑动变阻器（0～2 000Ω，额定电流0.3 A） H．开关、导线

（1）上述器材中应选用的是__________________。（填写各器材的字母代号）

（2）实验电路应采用电流表__________接法（填“内”或“外”），采用此接法测得的电阻值比其真实值偏__________（填“大”或“小”），造成这种误差的主要原因是_____________________。

（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如下图所示，图示中I=_________A，U=_________V。

（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，请按要求画出测量待测金属

导线的电阻Rx的原理电路图，然后根据你设计的原理电路将图中给定的器材连成实验电路。

例题2：（2016安徽皖南联考）（9分）某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，有如下器材：

电流表A1（量程300 mA，内阻约为5Ω）； 电流表A2（量程600 mA，内阻约为1Ω）； 电压表V（量程15 V，内阻约为3 kΩ）； 滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流为1 A）； 滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流为0.01A）； 电源E（电动势3 V，内阻较小）； 定值电阻R0（5Ω）；

单刀单掷开关一个、导线若干。

实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差。 （1）以上给定的器材中滑动变阻器应选 ；

（2）在答题卡的方框内画出测量A1内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号； （3）若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1 = ；上式中各符号的物理意义是 。

实验三、测定电源的电动势和内阻

2. U=E-．Ir） ．．实验原理（．．．．．．．．．．．3. 实验器材

待测电池，电压表( 0-3V ),电流表（0-0.6A），滑动变阻器（10Ω），电键，导线。

4. ．．实验步骤．．．．⑴连：⑵测： (3整理：(4)处理数据：

5. ．．注意事项．．．．⑴为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些

⑵干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，每次读完立即断电。 ⑶要测出不少于6组I、U数据

⑷画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。

⑸干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画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）。

U/V 3.0 2.0

o 0.2 0.4 0.6 I/A

7.总结： 接法1 接法2 误差 电压表所测外电压不准 原因 实际测量的是等效电源的电动势和内阻 电流表所测总电流不准 E'?E真 测量值 E'?RVRVE真r'?r RV?r真Rv?r真真r'?r真?RA 图像

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