高考復(fù)習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)講義完整版

1、實(shí)驗(yàn)七測(cè)定金屬的電阻率(練習(xí)使用螺旋測(cè)微器)一、螺旋測(cè)微器的構(gòu)造原理及讀數(shù)1螺旋測(cè)微器的構(gòu)造如圖1所示是常用的螺旋測(cè)微器它的測(cè)砧A和固定刻度B固定在尺架C上旋鈕D、微調(diào)旋鈕D和可動(dòng)刻度E、測(cè)微螺桿F連在一起，通過(guò)精密螺紋套在B上圖12螺旋測(cè)微器的原理測(cè)微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.5 mm，而可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.01 mm.即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm.讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺3讀數(shù)：測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出,小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出.測(cè)

2、量值(毫米)固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫米刻度線是否露出)可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(毫米)二、游標(biāo)卡尺1構(gòu)造：主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)外測(cè)量爪)、游標(biāo)尺上還有一個(gè)深度尺，尺身上還有一個(gè)緊固螺釘(如圖2所示)圖22用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑3原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度，它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的，其讀數(shù)見(jiàn)下表：游標(biāo)尺精度(mm)測(cè)量長(zhǎng)度LNk(mm)(游標(biāo)尺上第k格與主尺上的刻度線對(duì)齊時(shí))總刻度格數(shù)n

3、刻度總長(zhǎng)度(mm)每小格與主尺1格(1 mm)相差1090.10.1N(主尺上讀的整毫米數(shù))k20190.050.05N(主尺上讀的整毫米數(shù))k50490.020.02N(主尺上讀的整毫米數(shù))k三、伏安法測(cè)電阻1電流表、電壓表的應(yīng)用電流表內(nèi)接法電流表外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測(cè)UxUA電壓表分流I測(cè)IxIV電阻測(cè)量值R測(cè)RxRA>Rx測(cè)量值大于真實(shí)值R測(cè)<Rx測(cè)量值小于真實(shí)值適用條件RARxRVRx口訣大內(nèi)偏大(大電阻用內(nèi)接法測(cè)量，測(cè)量值偏大)小外偏小(小電阻用外接法測(cè)量，測(cè)量值偏小)2伏安法測(cè)電阻的電路選擇(1)阻值比較法：先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，

4、若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法(2)臨界值計(jì)算法Rx<時(shí)，用電流表外接法；Rx>時(shí)，用電流表內(nèi)接法(3)實(shí)驗(yàn)試探法：按圖3接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù) 圖3有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法四、測(cè)量金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握螺旋測(cè)微器及游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法2掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法3會(huì)用伏安法測(cè)電阻，并能測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)原理由R得，因此，只要測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度l，

5、橫截面積S和金屬絲的電阻R，即可求出金屬絲的電阻率.(1)把金屬絲接入電路中，用伏安法測(cè)金屬絲的電阻R(R )電路原理圖如圖4所示 圖4 (2)用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器量得金屬絲的直徑，算出橫截面積S. (3)將測(cè)量的數(shù)據(jù)代入公式求金屬絲的電阻率點(diǎn)撥因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小，所以實(shí)驗(yàn)電路采用電流表外接法實(shí)驗(yàn)器材毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器、直流電流表和直流電壓表、滑動(dòng)變阻器(阻值范圍050 )、電池組、開(kāi)關(guān)、被測(cè)金屬絲、導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)步驟1直徑測(cè)定：用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值d，計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S.2電路連接：連接好用伏安法測(cè)

6、電阻的實(shí)驗(yàn)電路3長(zhǎng)度測(cè)量：用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量3次，求其平均值l.4U、I測(cè)量：把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)S，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，求出金屬導(dǎo)線電阻R的平均值5拆除電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材數(shù)據(jù)處理1在求R的平均值時(shí)可用兩種方法(1)用R分別算出各次的數(shù)值，再取平均值(2)用UI圖線的斜率求出2計(jì)算電阻率：將記錄的數(shù)據(jù)R、l、d的值代入電阻率計(jì)算式R.誤差分析1金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得，直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主

7、要來(lái)源之一2采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接法，測(cè)量值小于真實(shí)值，使電阻率的測(cè)量值偏小3金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等也會(huì)帶來(lái)偶然誤差4由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電阻率變大，造成測(cè)量誤差注意事項(xiàng)1本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法2實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開(kāi)關(guān)、電流表、待測(cè)金屬導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器連成主干線路(閉合電路)，然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬導(dǎo)線的兩端3測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，是指測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的待測(cè)導(dǎo)線長(zhǎng)度，測(cè)量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直，反復(fù)測(cè)量三次，求

8、其平均值4測(cè)金屬導(dǎo)線直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測(cè)量，求其平均值5閉合開(kāi)關(guān)S之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置6 在用伏安法測(cè)電阻時(shí),通過(guò)待測(cè)導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I不宜過(guò)大(電流表用00.6 A量程)，通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐漸增大7求R的平均值時(shí)可用兩種方法：第一種是用RU/I算出各次的測(cè)量值，再取平均值；第二種是用圖象(UI圖線)來(lái)求出若采用圖象法，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在本實(shí)驗(yàn)中，由于電表內(nèi)電阻的影響，從而使金屬導(dǎo)線電阻測(cè)量值

9、偏小，可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)電路，消除由于電表內(nèi)阻的影響而帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差1等效替換法連接電路如圖5所示R為電阻箱，Rx為待測(cè)電阻，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱R，使單刀雙擲開(kāi)關(guān)S分別接1和2時(shí)，電流表中的電流示數(shù)相同，則表明RxR，即可測(cè)出Rx. 圖5 2附加電阻法連接電路如圖6所示，R1為一阻值較大的固定電阻，Rx為待測(cè) 電阻 (1)S2斷開(kāi)，閉合S1，調(diào)節(jié)變阻器R，使電流表、電壓表都有一個(gè)適當(dāng)讀數(shù)，記下兩表讀數(shù)I1、U1.(2)保持變阻器R不變，再閉合S2，記下兩表的讀數(shù)I2、U2. 圖6(3)待測(cè)電阻Rx.考點(diǎn)一游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器的讀數(shù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)看清精確度例如(圖7)圖7易錯(cuò)成114

10、×0.1 mm11.40 mm正確的應(yīng)為11.4 mm，游標(biāo)卡尺不需估讀，后面不能隨意加零例如(圖8)圖8易錯(cuò)成1012×0.05 mm10.6 mm，正確的應(yīng)為10.60 mm(2)主尺上的單位應(yīng)為厘米主尺上標(biāo)識(shí)的1、2、3等數(shù)字通常是指厘米，讀數(shù)時(shí)應(yīng)將毫米和厘米分清，游標(biāo)卡尺主尺上的最小刻度是1 mm.例如(圖9)圖9易錯(cuò)成(54×0.05) mm5.20 mm正確的應(yīng)為(504×0.05) mm50.20 mm(3)區(qū)分零刻度與標(biāo)尺最前端例如(圖10)圖10易錯(cuò)成1310×0.05 mm13.50 mm正確讀數(shù)為1410×0.0

11、5 mm14.50 mm例1(1)如圖11所示為一種游標(biāo)卡尺，它的游標(biāo)尺上有圖1120個(gè)小的等分刻度，總長(zhǎng)度為19 mm.用它測(cè)量某物 體長(zhǎng)度時(shí)，游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖所示，則該物體的長(zhǎng)度是_ cm.(2)如圖12所示為使用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬絲直徑的示意圖，則該金屬絲的直徑為_(kāi) mm.圖12考點(diǎn)二對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解與應(yīng)用例2在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖13所示，用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L，金屬絲的電阻大約為5 ，先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻R，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為_(kāi)mm. 圖13(2)為此取來(lái)兩節(jié)新的干電池、開(kāi)關(guān)

12、和若干導(dǎo)線及下列器材：A電壓表03 V，內(nèi)阻10 kB電壓表015 V，內(nèi)阻50 kC電流表00.6 A，內(nèi)阻0.05 D電流表03 A，內(nèi)阻0.01 E滑動(dòng)變阻器010 F滑動(dòng)變阻器0100 要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電壓表應(yīng)選_，電流表應(yīng)選_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(填序號(hào))實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)的實(shí)物接線如圖14所示，請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)物接線中的兩處明顯錯(cuò)誤圖14錯(cuò)誤1：_；錯(cuò)誤2_.儀器選擇的基本思路(1)優(yōu)先考慮安全因素：各電表的實(shí)際讀數(shù)不能超過(guò)其量程，電阻類(lèi)元件中的實(shí)際電流(或電壓)不能超過(guò)其允許的最大電流(或電壓)實(shí)際處理過(guò)程中，需要估算回路中的最大電流(一般應(yīng)假設(shè)變阻器采用限流接法時(shí)進(jìn)行估算)如：用

13、伏安法作出標(biāo)有“6 V，0.6 W”字樣的小燈泡的UI圖線，則實(shí)際加在燈泡兩端的電壓的最大值不能超過(guò)6 V.(2)考慮讀數(shù)誤差因素：一般要求各電表的實(shí)際讀數(shù)不小于其量程的，以減小讀數(shù)誤差(3)儀器選擇的一般步驟：首先選擇唯一性的器材；粗畫(huà)電路圖(暫不接電流表和電壓表)；估算回路中電流和電壓的最大值，在電表的指針有較大幅度的偏轉(zhuǎn)但不超過(guò)其量程的情況下，結(jié)合已知器材的規(guī)格，確定實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器材考點(diǎn)三伏安法測(cè)電阻率(儀器選取及電路設(shè)計(jì))例3某興趣小組在做“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)粗測(cè)電阻絲的電阻約為5 ，為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，從實(shí)驗(yàn)室找出以下供選擇的器材：A電池組(3 V，內(nèi)阻約1 )

14、B電流表A1(03 A，內(nèi)阻0.012 5 )C電流表A2(00.6 A，內(nèi)阻約0.125 )D電壓表V1(03 V，內(nèi)阻4 k)E電壓表V2(015 V，內(nèi)阻15 kF滑動(dòng)變阻器R1(020 ，允許最大電流1 A)G滑動(dòng)變阻器R2(02 000 ，允許最大電流0.3 A)H開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)從上述器材中選用_(填寫(xiě)儀器前字母代號(hào))(2)測(cè)電阻時(shí)，電流表、電壓表、待測(cè)電阻Rx在組成測(cè)量電路時(shí)，應(yīng)采用安培表_接法，將設(shè)計(jì)的電路圖畫(huà)在下面虛線框內(nèi)(3)若用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖15，則讀為_(kāi) mm. 圖15(4)若用L表示金屬絲的長(zhǎng)度，d表示直徑，測(cè)得電阻為R，請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算

15、金屬絲電阻率的表達(dá)式_.22.用等效替代法測(cè)電表的內(nèi)阻原理與方法如圖16所示， 先讓待測(cè)電表與一電流表串聯(lián)后接到電動(dòng)勢(shì)恒定的電源上，讀出電流表示數(shù)I；然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表中示數(shù)仍為I，則電阻箱的讀數(shù)即等于待測(cè)電表的內(nèi)阻 圖16儀器選擇等效替代法測(cè)量電流表內(nèi)阻時(shí)選擇的電流表量程應(yīng)與待測(cè)電流表量程相近；測(cè)量電壓表內(nèi)阻時(shí)可根據(jù)電壓表的量程與內(nèi)阻的大小選擇電流表的量程例4(2011·新課標(biāo)全國(guó)·22)為了測(cè)量一微安表頭A的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖17所示的電路圖中，A0是標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0和RN分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀

16、雙擲開(kāi)關(guān)和單刀開(kāi)關(guān)，E是電池完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：圖17(1)將S撥向接點(diǎn)1，接通S1，調(diào)節(jié)_，使待測(cè)表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)_的讀數(shù)I；(2)然后將S撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)_，使_，記下此時(shí)RN的讀數(shù)；(3)多次重復(fù)上述過(guò)程，計(jì)算RN讀數(shù)的_，此即為待測(cè)微安表頭內(nèi)阻的測(cè)量值1(2010·安徽理綜·21()(1)在測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖18(a)所示，讀數(shù)為_(kāi)mm.(2)在用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量擺球的直徑，示數(shù)如圖(b)所示，讀數(shù)為_(kāi)cm.(a)(b)圖182某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)由均勻新材料制成的圓柱

17、體的電阻率.步驟如下：(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖19甲所示，可知其長(zhǎng)度為_(kāi) mm；(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為_(kāi) mm；甲乙圖19(3)用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤(pán)的示數(shù)如圖20，則該電阻的阻值約為_(kāi) ；圖20(4)為更精確地測(cè)量其電阻，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：待測(cè)圓柱體電阻R電流表A1(量程03 mA，內(nèi)阻約50 )電流表A2(量程015 mA，內(nèi)阻約30 )電壓表V1(量程03 V，內(nèi)阻約10 k)電壓表V2(量程015 V，內(nèi)阻約25 k)直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì))滑動(dòng)變阻器R1(阻值范

18、圍015 )滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍02 k)開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出測(cè)量用的正確電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào) 3. 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)河水電阻率的實(shí)驗(yàn)他在一根內(nèi)徑d8.00 mm的均勻玻璃管兩端裝上橡膠塞和電極，如圖21，兩電極相距L0.314 m，其間充滿待測(cè)的河水他先用多用電表“×1 k”歐姆擋粗測(cè)管內(nèi)水柱的電阻R，如圖22，R_ . 圖21圖22為提高精度，他又用以下儀器：電壓表(3 V,15 V,300 k)、電流表(300 A,50 )、滑動(dòng)變阻器(1 k)、電源(12 V，6 )及開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)電路如圖23，通過(guò)

19、多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量，測(cè)出每次實(shí)驗(yàn)水柱電阻對(duì)應(yīng)的U、I值，并在圖24 UI圖象中描出如圖所示的包括(0,0)點(diǎn)在內(nèi)的9個(gè)點(diǎn)表示他測(cè)得的9組(U，I)值圖23圖24通過(guò)對(duì)UI圖線分析求出水柱的電阻R_ .(保留兩位有效數(shù)字)4 2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予兩位俄裔科學(xué)家，以表彰他們?cè)谑┎牧祥_(kāi)發(fā)領(lǐng)域的“突破性研究”石墨烯可來(lái)源于鉛筆芯，某校A、B兩個(gè)興趣小組想探究鉛筆芯的電阻率，他們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下各自選取一段長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的粗細(xì)均勻的鉛筆芯，根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)了不同的方案進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：(1)A組方案：實(shí)驗(yàn)電路如圖25所示(整根鉛筆芯連在電路中)主要步驟如下，請(qǐng)完成相關(guān)問(wèn)題：圖25a圖26是該方案所

20、用器材的實(shí)物圖，圖中已連好部分導(dǎo)線，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路圖補(bǔ)充完整圖26b實(shí)驗(yàn)中測(cè)出多組U、I數(shù)據(jù)；c將測(cè)量數(shù)據(jù)描在圖27所示的坐標(biāo)紙上請(qǐng)?jiān)趫D中完成該鉛筆芯的UI圖線，并根據(jù)圖線求出其電阻值R_.圖27d由求得鉛筆芯的電阻率(2)B組方案：實(shí)驗(yàn)電路如圖28所示主要步驟如下，請(qǐng)完成相關(guān)問(wèn)題：圖28a閉合開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2扳到“1”位置 ，調(diào)節(jié)變阻器R，使電壓表為某一適當(dāng)?shù)淖x數(shù)，測(cè)量并記下金屬滑環(huán)到鉛筆芯左端O點(diǎn)的距離L1；b保持R不變，開(kāi)關(guān)S2扳到“2”位置，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電壓表的讀數(shù)與開(kāi)關(guān)S2位于“1”位置時(shí)相同，此時(shí)電阻箱各旋鈕情況如圖29所示，則這段長(zhǎng)度為L(zhǎng)1的鉛筆芯的電阻值

21、為_(kāi).圖29c移動(dòng)金屬滑環(huán)，重復(fù)a、b步驟記下多組R、L數(shù)據(jù)，畫(huà)出RL圖線，求出該鉛筆芯的電阻率(3)從電壓表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響考慮，較合理的方案是_組(填“A”或“B”)實(shí)驗(yàn)八描繪小電珠的伏安特性曲線一、滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法1兩種接法比較 方式內(nèi)容限流式接法分壓式接法對(duì)比說(shuō)明兩種接法電路圖串、并聯(lián)關(guān)系不同負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍UE0UE分壓電路調(diào)節(jié)范圍大負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍I0I分壓電路調(diào)節(jié)范圍大閉合S前觸頭位置b端a端都是為了保護(hù)電路元件由上表可以看出：滑動(dòng)變阻器的分壓式接法中，電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍大，限流式接法較節(jié)能2兩種接法的選擇 (1) 選擇不同接法的原則(2)兩種接法的適

22、用條件限流式接法適合測(cè)量阻值小的電阻(跟滑動(dòng)變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的總電阻還小)分壓式接法適合測(cè)量阻值較大的電阻(一般比滑動(dòng)變阻器的總電阻要大)如果R很小，限流式接法中滑動(dòng)變阻器分得電壓較大，調(diào)節(jié)范圍也比較大R很大時(shí)，分壓式接法中R幾乎不影響電壓的分配，滑片移動(dòng)時(shí)，電壓變化接近線性關(guān)系，便于調(diào)節(jié)a若采用限流式接法不能控制電流滿足實(shí)驗(yàn)要求，即若滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大時(shí)，待測(cè)電阻上的電流(或電壓)仍超過(guò)電流表(或電壓表)的量程，或超過(guò)待測(cè)電阻的額定電流(或電壓)，則必須選用分壓式接法b若待測(cè)電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器總電阻大得多，以致在限流電路中，滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端時(shí)，

23、待測(cè)電阻上的電流或電壓變化不明顯，此時(shí)，應(yīng)改用分壓電路c若實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，則必須采用分壓式接法d兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因?yàn)橄蘖魇浇臃娐泛?jiǎn)單、耗能低二、描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)?zāi)康?描繪小電珠的伏安特性曲線2分析小電珠伏安特性曲線的變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)原理1用電流表測(cè)出流過(guò)小電珠的電流，用電壓表測(cè)出小電珠兩端的電壓，測(cè)出多組(U，I)值，在UI坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來(lái)2電流表外接：因?yàn)樾‰娭榈碾娮韬苄?，如果電流表?nèi)接，誤差明顯較大；滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，使電壓能從零開(kāi)始連續(xù)變化實(shí)驗(yàn)器材小電珠(3.8 V,0.3 A)或(2.5

24、V,0.6 A)一個(gè)、電壓表(03 V15 V)與電流表(00.6 A3 A)各一個(gè)、滑動(dòng)變阻器(最大阻值20 )一個(gè)、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆實(shí)驗(yàn)步驟1確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，按圖1的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路 圖12把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端，接線經(jīng)檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)S.3移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，測(cè)出多組不同的電壓值U和電流值I，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S.U(V)00.20.40.60.81.01.2I(A)U(V)1.62.02.42.83.23.63.8I(A)4拆除電路，整理儀器數(shù)據(jù)處理1

25、在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系2在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜)3將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)，就得到小燈泡的伏安特性曲線誤差分析1由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差2電流表、電壓表的讀數(shù)帶來(lái)誤差，要嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)3在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)操作誤差注意事項(xiàng)1電路的連接方式(1)電流表應(yīng)采用外接法，因?yàn)樾‰娭?3.8 V,0.3 A)的電阻很小，與00.6 A的電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，目的是使小電珠兩端的電壓能從零開(kāi)始連續(xù)變化.2閉合

26、開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為零的一端，使開(kāi)關(guān)閉合時(shí)小電珠的電壓從零開(kāi)始變化，同時(shí)也是為了防止開(kāi)關(guān)剛閉合時(shí)因小電珠兩端電壓過(guò)大而燒壞燈絲3IU圖線在U01.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U01.0 V左右描點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)較大誤差4電流表選擇0.6 A量程，電壓表量程的選擇視小電珠的額定電壓而定，即若使用“3.8 V,0.3 A”的小電珠，選用電壓表的15 V量程；若使用“2.5 V,0.6 A”的小電珠，則選用電壓表的3 V量程5當(dāng)小電珠的電壓接近額定值時(shí)要緩慢增加，到額定值記錄后馬上斷開(kāi)開(kāi)關(guān)6誤差較大的點(diǎn)要舍去，IU圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線實(shí)驗(yàn)改進(jìn)一種測(cè)小電珠的電阻的準(zhǔn)

27、確方法實(shí)驗(yàn)原理：如圖2所示，兩個(gè)電壓表完全相同且內(nèi)阻很大移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，調(diào)節(jié)電阻箱的示數(shù)，使兩個(gè)電壓表示數(shù)相同，則電阻箱的讀數(shù)即為小電珠電阻，記下小電珠的電阻和電壓；多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，采用相同方法，記下相應(yīng)電阻箱示數(shù)和電壓表的讀數(shù)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出RU圖線，并分析R隨U變化的規(guī)律圖2在描繪小電珠的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，由于電表內(nèi)阻的影響，會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差使得小電珠的電阻測(cè)量不準(zhǔn)確.上述實(shí)驗(yàn)方法可以消除這種誤差，操作、讀數(shù)也較方便.記憶口訣電路連接是關(guān)鍵，先串后并把線連,滑動(dòng)變阻要分壓，A表外接減誤差,電壓從零開(kāi)始調(diào)，UI坐標(biāo)連曲線,連好曲線細(xì)研究，得出規(guī)律記心間.例1圖3中所示器材為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓

28、為2.5 V的小燈泡的IU特性曲線的實(shí)驗(yàn)器材(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整圖3(2)開(kāi)關(guān)S閉合之前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于_(選填“A端”、“B端”或“AB中間”)(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖4中畫(huà)出小燈泡的IU特性曲線圖4(4)若已知小燈泡燈絲在27 °C時(shí)電阻值約為1.5 ，并且其電阻值與燈絲的熱力學(xué)溫度成正比，試估算該小燈泡以額定功率工作時(shí)燈絲的溫度約為_(kāi)°C.(保留三位有效數(shù)字

29、)例2某同學(xué)想描繪某一熱敏電阻的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：A電壓表V(量程為05 V，內(nèi)阻約5 k)B電流表A1(量程為025 mA，內(nèi)阻約為0.2 )C電流表A2(量程為00.6 A，內(nèi)阻約為0.1 )D滑動(dòng)變阻器R1(010 ，額定電流1.5 A)E滑動(dòng)變阻器R2(01 000 ，額定電流0.5 A)F定值電阻R0(R01 000 )G直流電源(電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻忽略不計(jì))H電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干(1)該同學(xué)選擇了適當(dāng)?shù)钠鞑慕M成描繪伏安特性曲線的電路，得到熱敏電阻電壓和電流的7組數(shù)據(jù)(如下表)，請(qǐng)你在圖5中作出熱敏電阻的伏安特性曲線.電壓U(V)0.01.02.02.43.03.64.

30、0電流I(mA)0.01.65.88.011.816.020.0圖5(2)由此曲線可知，該熱敏電阻的阻值隨電壓的增大而_(選填“增大”或“減小”)該同學(xué)選擇的電流表是_(選填“B”或“C”)，選擇的滑動(dòng)變阻器是_(選填“D”或“E”)(3)請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出該同學(xué)完成此實(shí)驗(yàn)的電路圖(熱敏電阻符號(hào)為)23.實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)的思路與方法電路設(shè)計(jì)也是高考實(shí)驗(yàn)題中?？碱}型之一首先應(yīng)明確題目的要求，看清題目要求測(cè)定什么物理量，驗(yàn)證、探究什么物理規(guī)律，或要求設(shè)計(jì)達(dá)到何種標(biāo)準(zhǔn)的電路等其設(shè)計(jì)原則是：安全、方便、經(jīng)濟(jì)任何實(shí)驗(yàn)電路都由測(cè)量電路和控制電路構(gòu)成，測(cè)量電路又由電表和被測(cè)元件構(gòu)成，而控制電路由變阻器、開(kāi)關(guān)、電源

31、構(gòu)成在測(cè)量電路中，一般由電流表內(nèi)接和外接兩種方式，對(duì)于給定電表內(nèi)阻的情況，應(yīng)先比較R0與待測(cè)電阻Rx的關(guān)系，其中R0，若Rx>R0，則設(shè)計(jì)為內(nèi)接；若Rx<R0，則設(shè)計(jì)為外接；若電表量程不合適，往往還要用定值電阻對(duì)電表進(jìn)行改裝在控制電路中，變阻器有分壓式、限流式兩種接法，若變阻器阻值較小，一般設(shè)計(jì)為分壓式；若變阻器阻值較大，一般設(shè)計(jì)為限流式，在二者都可行時(shí)，應(yīng)先考慮限流方式，但下面三種情形必須設(shè)計(jì)為分壓式接法：數(shù)據(jù)要求從0開(kāi)始；變阻器阻值太小、限流限不?。蛔冏杵髡{(diào)節(jié)時(shí)，不能獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù)例3某同學(xué)為了描繪一個(gè)標(biāo)有“12 V,6 W”的小燈泡的伏安特性曲線，他到實(shí)驗(yàn)室尋找到了一

32、些儀器，但沒(méi)找到電壓表，找到的器材規(guī)格如下：A電流表A1(00.5 A，內(nèi)阻為0.5 )B電流表A2(00.6 A，內(nèi)阻約為0.3 )C電阻箱R1(09 999.9 ，最小調(diào)節(jié)量0.1 )D電阻箱R2(099.9 )，最小調(diào)節(jié)量0.1 )E滑動(dòng)變阻器R3(050 ，額定電流為1.5 A)F滑動(dòng)變阻器R4(05 ，額定電流為3 A)G16 V直流電源H開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干，待測(cè)燈泡利用現(xiàn)有器材，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，請(qǐng)你替這位同學(xué)設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)(1)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖；(2)以上器材中電阻箱應(yīng)選用_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(填代號(hào))(3)寫(xiě)出小燈泡兩端電壓的表達(dá)式，并說(shuō)明式中符號(hào)的意義：_ _.1描繪小電珠的伏安特性曲線

33、的實(shí)驗(yàn)電路如圖6所示，所用小電珠的額定電壓是3.8 V關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，下列說(shuō)法中正確的是 ()A系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的 B系統(tǒng)誤差主要是由電流表的分壓引起的 圖6 C系統(tǒng)誤差主要是由于忽略電源內(nèi)阻引起的D系統(tǒng)誤差主要是由讀數(shù)時(shí)的估讀引起的2為探究小電珠L(zhǎng)的伏安特性，連好如圖7所示的電路后閉合開(kāi)關(guān)S，通過(guò)移動(dòng)變阻器的滑片，使小電珠中的電流由零開(kāi)始逐漸增大，直到小電珠正常發(fā)光，由電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的UI圖象應(yīng)是圖中的 () 圖73在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用器材有：電動(dòng)勢(shì)為6 V的電源，額定電壓為2.5 V的小燈泡，以及符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、電

34、表、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線要求能測(cè)出盡可能多組數(shù)據(jù)圖8是沒(méi)有連接完整的實(shí)物電路(已連接好的導(dǎo)線有a、b、c、d、e、f六根)圖8(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整；(2)連好電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，則故障的原因可能是_；(3)排除故障后閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.2 V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向_端滑動(dòng)(選填“左”“右”)；(4)通過(guò)移動(dòng)滑片P，分別記下了多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了如圖9所示的UI圖象根據(jù)UI圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是_ W；圖9(5)圖線是曲線而不是過(guò)

35、原點(diǎn)的直線，原因是_.4在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，除標(biāo)有“6 V1.5 W”字樣的小電珠、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有下列器材：A直流電源(6 V，內(nèi)阻不計(jì))B直流電流表(量程為3 A，內(nèi)阻0.1 以下)C直流電流表(量程為300 mA，內(nèi)阻約為5 )D直流電壓表(量程為10 V，內(nèi)阻約為15 k)E滑動(dòng)變阻器(10 ，2 A)F滑動(dòng)變阻器(1 k，0.5 A)實(shí)驗(yàn)要求小電珠兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能進(jìn)行多次測(cè)量(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(均用序號(hào)表示)(2)在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖(3)試將如圖10所示的器材連成實(shí)物電路圖10圖115發(fā)光晶體二極管是用電器上做指示燈用

36、的一種電子元件它的電路符號(hào)如圖11所示，正常使用時(shí),帶“”的一端接高電勢(shì)，帶“”的一端接低電勢(shì),某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)方法探究二極管的伏安特性,現(xiàn)測(cè)得它兩端的電壓U和通過(guò)它的電流I的數(shù)據(jù)如下表所示.U/V00.40.81.21.62.02.42.62.83.0I/mA00.92.34.36.813.019.024.030.037.0(1)在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖(除電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器外；實(shí)驗(yàn)用電壓表V：內(nèi)阻RV約為10 k，電流表mA：內(nèi)阻RA約為100 )(2)在圖12中的小方格紙上用描點(diǎn)法畫(huà)出二極管的伏安特性曲線圖12 (3)根據(jù)(2)中畫(huà)出的二極管的伏安特性曲線，簡(jiǎn)要說(shuō)明發(fā)光二極管的電阻與其兩

37、端電壓的關(guān)系：_.6(2011·福建·19(2)某同學(xué)在探究規(guī)格為“6 V，3 W”的小電珠伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中：(1)在小電珠接入電路前，使用多用電表直接測(cè)量小電珠的電阻，則應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋至_擋進(jìn)行測(cè)量(填選項(xiàng)前的字母)A直流電壓10 V B直流電流5 mAC歐姆×100 D歐姆×1(2)該同學(xué)采用圖13所示的電路進(jìn)行測(cè)量圖中R為滑動(dòng)變阻器(阻值范圍020 ，額定電流1.0 A)，L為待測(cè)小電珠，為電壓表(量程6 V，電阻20 k)，為電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻1 )，E為電源(電動(dòng)勢(shì)8 V，內(nèi)阻不計(jì))，S為開(kāi)關(guān)圖13.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，開(kāi)關(guān)S閉合前，滑動(dòng)

38、變阻器的滑片P應(yīng)置于最_端；(填“左”或“右”).在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，已知各元件均無(wú)故障，但閉合開(kāi)關(guān)S后，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，其原因是_點(diǎn)至_點(diǎn)的導(dǎo)線沒(méi)有連接好；(圖中的黑色小圓點(diǎn)表示接線點(diǎn)，并用數(shù)字標(biāo)記，空格中請(qǐng)?zhí)顚?xiě)圖13中的數(shù)字).該同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖14所示，則小 電珠的電阻值隨工作電壓的增大而_(填“不變”、“增大”或“減小”) 圖14實(shí)驗(yàn)九測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?用電流表和電壓表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻2進(jìn)一步加深對(duì)閉合電路歐姆定律的理解3進(jìn)一步熟練掌握電壓表和電流表的使用方法二、實(shí)驗(yàn)原理1實(shí)驗(yàn)依據(jù)：閉合電路的歐姆定律2實(shí)驗(yàn)

39、電路：如圖1所示圖13E和r的求解：由UEIr得，解得4作圖法數(shù)據(jù)處理，如圖2所示(1)圖線與縱軸交點(diǎn)為E.(2)圖線與橫軸交點(diǎn)為I短.(3)圖線的斜率表示r. 圖2特別提醒圖線斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻r的大?。划?dāng)I0時(shí)，UE，即圖線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值；當(dāng)U0時(shí)，I為短路時(shí)的電流，即圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值但要注意，有時(shí)縱軸起點(diǎn)不是零，這時(shí)圖線與橫軸的交點(diǎn)不是短路電流，圖線斜率的絕對(duì)值仍是內(nèi)阻值，與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值仍為電源的電動(dòng)勢(shì)值三、實(shí)驗(yàn)器材電池(被測(cè)電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙四、實(shí)驗(yàn)步驟1連接電路電流表用0.6 A量程，電壓表用3 V量程，按圖1連接好電路2測(cè)量與記

40、錄(1)把變阻器的滑片移動(dòng)到使用阻值最大的一端(2)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)用同樣方法測(cè)量多組I、U值填入表格中.第1組第2組第3組第4組第5組第6組I/AU/V(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路整理好器材五、數(shù)據(jù)處理本實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的處理方法，一是聯(lián)立方程求解的公式法，二是描點(diǎn)畫(huà)圖法方法一取六組對(duì)應(yīng)的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足的關(guān)系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r讓第1式和第4式聯(lián)立方程，第2式和第5式聯(lián)立方程，第3式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三組E、r，取其平均值作為電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的大小方法二在坐標(biāo)紙上以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸建立UI坐

41、標(biāo)系，在坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組(U，I)值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后盡量多地通過(guò)這些點(diǎn)作一條直線，不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)，則直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值即是電池電動(dòng)勢(shì)的大小(一次函數(shù)的縱軸截距)，直線斜率的絕對(duì)值即為電池的內(nèi)阻r.即r|.六、誤差分析1偶然誤差(1)由讀數(shù)不準(zhǔn)和電表線性不良引起誤差(2)用圖象法求E和r時(shí)，由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差(3)測(cè)量過(guò)程中通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或電流過(guò)大，都會(huì)引起E、r變化2系統(tǒng)誤差由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導(dǎo)致的誤差(1)如圖3甲所示，在理論上EU(IVIA)r，其中電壓表示數(shù)U是準(zhǔn)確的電源兩端電壓，而實(shí)驗(yàn)中忽略了通過(guò)電壓表的電流IV而形成誤差，而且電壓表示數(shù)越大

42、，IV越大圖3結(jié)論：當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí)，IV0，IAI短，短路電流測(cè)量值真實(shí)值E測(cè)<E真因?yàn)閞測(cè)，所以r測(cè)<r真從電路的角度看，電壓表應(yīng)看成內(nèi)電路的一部分，故實(shí)際測(cè)出的是電池和電壓表這一整體的等效內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)(r測(cè)和E測(cè))，如圖乙所示，因?yàn)殡妷罕砗碗姵夭⒙?lián)，所以r測(cè)小于電池內(nèi)阻r真，因?yàn)橥怆娮鑂斷開(kāi)時(shí)，a、b兩點(diǎn)間電壓Uab等于電動(dòng)勢(shì)E測(cè)，此時(shí)電源與電壓表構(gòu)成回路，所以Uab<E真，即E測(cè)<E真(2)若采用如圖4甲所示的電路，IA為電源電流真實(shí)值，理論上有EUUAIAr，其中UA不可知，而造成誤差，而且電流表示數(shù)越大，UA越大，當(dāng)電流為零時(shí)，UA0，電壓為準(zhǔn)確值，等于E

43、，如圖乙所示甲乙圖4結(jié)論：E為真實(shí)值I短測(cè)<I短真因?yàn)閞測(cè)，所以r測(cè)>r真，r測(cè)為r真和RA的串聯(lián)值，由于通常情況下電池的內(nèi)阻較小，所以這時(shí)r測(cè)的測(cè)量誤差非常大七、注意事項(xiàng)1為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些(選用已使用過(guò)一段時(shí)間的干電池)2要測(cè)出不少于6組的(I，U)數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，然后用方程組求解，并求平均值3畫(huà)UI圖線時(shí)，由于讀數(shù)的偶然誤差，描出的點(diǎn)不在一條直線上，在作圖時(shí)應(yīng)使圖線通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，并使不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去這樣就可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度4由于干電池的內(nèi)阻較小，路端電壓U的變化也較小，

44、這時(shí)畫(huà)UI圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開(kāi)始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開(kāi)始(橫坐標(biāo)I必須從零開(kāi)始)但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電源的電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)電阻八、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的其他幾種方法1用一個(gè)電流表和電阻箱測(cè)量，電路如圖5所示，測(cè)量原理為：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，此種方法使測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)無(wú)偏差，但內(nèi)阻偏大圖52用一個(gè)電壓表和電阻箱測(cè)量，電路如圖6所示，測(cè)量原理為：EU1r，EU2r.由此可求出r和E，此種方法測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均偏小圖63用一只電壓表粗測(cè)電動(dòng)勢(shì)，直接將電壓表接在電源兩端，所測(cè)值近似認(rèn)為

45、是電源的電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)UE，需滿足RVr.4用兩個(gè)電壓表可測(cè)得電源的電動(dòng)勢(shì)，電路如圖7所示測(cè)量方法為：斷開(kāi)S，測(cè)得V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，此時(shí)，EU1U2r,RV為V1的內(nèi)阻；再閉合S，V1的示數(shù)為U1,此時(shí)EU1r，解方程組可求得E. 圖7記憶口訣A表V表測(cè)電源，A表內(nèi)接莫記反.測(cè)得數(shù)據(jù)六七組，聯(lián)立方程求解慢.U為縱軸I為橫，描點(diǎn)連線為重點(diǎn).兩軸截距和斜率，搞清意義實(shí)驗(yàn)完.V表分流存誤差，E、r偏小圖可鑒.兩個(gè)電阻和A表，準(zhǔn)確測(cè)E不算難.考點(diǎn)一對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解與應(yīng)用例1(2010·廣東理綜·34(2)某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的器材還包括定

46、值電阻(R05 )一個(gè)，開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖8(a)圖8在圖(b)的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟：A檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖(c)所示，讀得電阻值是_；B將開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，電壓表的示數(shù)是1.49 V；C將開(kāi)關(guān)S2_，電壓表的示數(shù)是1.16 V；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1.使用測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是_(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)由于所用電壓表不是理想電壓表，所以測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)比實(shí)際值偏_(填“大”或“小”)考點(diǎn)二測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的其他方法例2 某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖9所示的電路測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，

47、R為電阻箱，V為理想電壓表，其量程略大于電池的電動(dòng)勢(shì)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)多次改變電阻箱的阻值R，從電壓表上讀出相應(yīng)的示數(shù)U，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)U與R不成線性關(guān)系，于是 圖9求出了相應(yīng)的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示.序號(hào)1234567(1)0.10.40.51.02.02.55.0(V1)0.360.440.430.600.871.001.58回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)原理，你認(rèn)為第_(填序號(hào))組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，原因是_.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D10所給的坐標(biāo)系中繪出關(guān)系圖線圖10(3)由圖線可知，該干電池的電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻r_ .(保留兩位有效數(shù)字)實(shí)物圖連接的技巧實(shí)物圖連接是一類(lèi)考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和操作能力較為有效的題型，連線前一定要畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，然后按圖連線，且必須注意以下幾點(diǎn)：(1)連線不能交叉；(2)必須把線接在接線柱上；(3)電流應(yīng)從電表正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出；(4)變阻器應(yīng)處在有效控制狀態(tài)在實(shí)際操作中，畫(huà)電路圖時(shí)，各元件的相對(duì)位置應(yīng)盡量與實(shí)物圖相吻合；連實(shí)物圖時(shí)，應(yīng)先串后并，先連控制電路后連測(cè)量電路要特別注意變阻器的