專題五、電學(xué)實(shí)驗(yàn)

R0CPDABSA專題復(fù)習(xí)—電學(xué)實(shí)驗(yàn)(考試大綱規(guī)定電學(xué)部分的學(xué)生實(shí)驗(yàn)

)測(cè)定性實(shí)驗(yàn)1、測(cè)定金屬的電阻率2、描繪小電珠的伏安特性曲線3、測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻基本儀器的使用4、練習(xí)使用多用電表應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)5、傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用伏安法測(cè)電阻的缺點(diǎn)除了測(cè)量原理上帶來的誤差外，還要同時(shí)應(yīng)用兩個(gè)電表：電壓表和安培表，也不方便.實(shí)際中常用多用[電]表粗測(cè)電阻值-------歐姆表粗測(cè)電阻值.

歐姆表的基本構(gòu)造:電池(ε,r)與電流表(ro)、可變電阻(r′)串聯(lián)。紅表筆接電池負(fù)極，黑表筆電池正極.多用[電]表是電流表、電壓表和歐姆表的組合.一、基本儀器的使用多用[電]表的用途：①測(cè)量②檢查故障

A.把多用電表的選擇開關(guān)旋至適當(dāng)?shù)闹绷麟妷簱?，用圖甲所示電路，合上開關(guān)S，則可測(cè)小燈泡兩端的電壓

B.把多用電表的選擇開關(guān)旋至適當(dāng)?shù)闹绷麟娏鲹?，用圖乙所示電路，合上開關(guān)S，則可測(cè)通過小燈泡的電流

C.把多用電表的選擇開關(guān)旋至適當(dāng)?shù)臍W姆擋，進(jìn)行調(diào)零后，用圖丙所示電路，開關(guān)S保持?jǐn)嚅_，則可測(cè)小燈泡的電阻

D.把多用電表的選擇開關(guān)旋至適當(dāng)?shù)臍W姆擋，進(jìn)行調(diào)零后，用圖丁所示電路，會(huì)觀察到此時(shí)歐姆表示數(shù)很小1關(guān)于多用電表的使用，下列說法正確的是()(2011廣一模)(2)(10分）某同學(xué)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，用aa′、bb′、’cc′、dd′、de和fb′共6根導(dǎo)線連成如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖.①請(qǐng)根據(jù)電路圖在圖乙的實(shí)物圖中完成余下電路的連線.②如果這6根導(dǎo)線中僅有一根內(nèi)部斷了，其它器材及連接均完好，現(xiàn)閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表的示數(shù)均為零，由此可以肯定沒有斷的導(dǎo)線有de、fb′和

CC′將選擇開關(guān)旋至_____擋（填“”、“直流電壓2.5V"或“直流電流10mA")、把______(選填“紅”或“黑”）表筆固定在a點(diǎn)，另一支表筆依次接?如果某次檢測(cè)時(shí)，表盤指針如圖丙所示，其讀數(shù)為____________.③閉合開關(guān)的情況下，要求用多用表對(duì)逐根導(dǎo)線進(jìn)行排査并找出斷導(dǎo)線，正確的操作是：3:在如圖所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8V,0.1A”合上開關(guān)S后，無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)片，A、B燈都不亮．用多用電表的直流電壓檔檢查故障；

①現(xiàn)將多用電表的開關(guān)置于下列量程的

檔較為合適（用字母序號(hào)表示）

A2.5VB：10VC：50VD：250V②測(cè)得C、間電壓約為5.8V，e、f間電壓為0，則故障可能是

A：A燈絲斷開

B：B燈絲斷開

C：e、d間連線斷開

D：B燈被短路BAⅡ.接著利用歐姆表的“×1”擋測(cè)電阻，歐姆表已經(jīng)“歐姆調(diào)零”．

①測(cè)試前，一定要將電路中的開關(guān)S____________；

②測(cè)c、d間和e、f間電阻時(shí)，某次測(cè)試結(jié)果如圖2所示，讀數(shù)為________．

①斷開②22Ω要點(diǎn)提醒

1.電壓表(電流表)的量程應(yīng)根據(jù)待測(cè)電器的額定電壓或電源電動(dòng)勢(shì)(允許最大電流)選取，讀數(shù)原則是指針應(yīng)轉(zhuǎn)過滿刻度的

1/3.2．歐姆表的使用中應(yīng)注意換擋要重新調(diào)零，讀數(shù)原則是應(yīng)在中值電阻附近讀數(shù)較準(zhǔn)確．測(cè)定金屬的電阻率描繪小電珠的伏安特性曲線測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻SACPDABSACPDABLR0CPDABSA二、測(cè)定性實(shí)驗(yàn)---伏安法（一）電學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用到的基本知識(shí)伏安法的測(cè)量依據(jù)是歐姆定律（包括部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律），需要的基本測(cè)量?jī)x器是電壓表和電流表，當(dāng)只有一個(gè)電表（或給定的電表不能滿足要求時(shí)），可以用標(biāo)準(zhǔn)電阻（電阻箱或一個(gè)定值電阻）代替；當(dāng)電表的內(nèi)阻已知時(shí)，根據(jù)歐姆定律I=U/R電壓表同時(shí)可以當(dāng)電流表使用，同樣電流表也可以當(dāng)電壓表用。

1、總原則：

當(dāng)RX<<RV時(shí)，應(yīng)采用外接法當(dāng)RX>>RA時(shí)，應(yīng)采用內(nèi)接法低阻外接高阻內(nèi)接一、電流表的內(nèi)外接法

vA外接法vA內(nèi)接法誤差：內(nèi)接法測(cè)量值

：外接法測(cè)量值

偏大偏小4：用伏安法測(cè)一準(zhǔn)確值為R0的定值電阻，電路如圖所示，測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)所測(cè)值總是偏大，已知安培表示數(shù)是準(zhǔn)確的，那么可能的原因是A.伏特表內(nèi)阻偏小B.伏特表內(nèi)阻偏大C.伏特表不夠準(zhǔn)確，示數(shù)總是偏大D.伏特表不夠準(zhǔn)確，示數(shù)總是偏小VAR0C即：伏安法測(cè)電阻時(shí)電流表接法選擇：①Rv／Rx＞Rx／RA時(shí)，電流表外接；②Rv/Rx＜Rx／RA時(shí)，電流表內(nèi)接;③Rv/Rx=Rx／RA

時(shí)，內(nèi)外接法一樣．(1)若RX<R0,則視RX為較小，采用外接法。(2)若RX>R0,則視RX為較大，采用內(nèi)接法。

(3)若RX=R0

，則內(nèi)外接法一樣2、具體方法：

臨界電阻值R0=

若RX、RA、RV的大小關(guān)系事先沒有給定，那么如何確定安培表是內(nèi)接還是外接？方法：試觸法MNVARX若電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化明顯(說明被測(cè)電阻是小電阻)，則應(yīng)采用外接法。若電流表示數(shù)變化比電壓表示數(shù)變化明顯(說明被測(cè)電阻是大電阻)，則應(yīng)采用內(nèi)接法。（這里所說的變化大，是指相對(duì)變化，即ΔI/I和ΔU/U）。二、滑動(dòng)變阻器的接法及選擇：限流式分壓式下列情況下必須選擇分壓接法:a．用限流接法時(shí)，電路中最小電流超過用電器電電流b．滑動(dòng)變阻器全值遠(yuǎn)小于用電器電阻；c．要求電壓從零開始可連續(xù)變化。

限流式電路安培表內(nèi)接法RX＞＞RARXAV限流式電路安培表外接法

RX＜＜RVRXVAAV分壓式電路安培表內(nèi)接法RX＞＞RAAVRX分壓式電路安培表外接法RX＜＜RVVARX伏安法測(cè)電阻電路實(shí)驗(yàn)基本模型安全因素誤差因素便于操作各電表的讀數(shù)不能超過量程；實(shí)際電流不應(yīng)超過負(fù)載的額定電流。各電表的實(shí)際讀數(shù)不小于量程的，當(dāng)電路的阻值改變時(shí)，電表指針有明顯偏轉(zhuǎn)。在上述兩因素同時(shí)考慮后仍不能判斷時(shí)再考慮。三、儀器的選用：儀器的選用應(yīng)考慮三方面因素：①安全因素；②誤差因素；③便于操作．四、實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)和連接解題思路測(cè)量電路供電電路研究對(duì)象是待測(cè)電阻和各電表，主要分析安培表的內(nèi)、外接問題。研究對(duì)象是滑動(dòng)變阻器、電源和電鍵，主要分析滑動(dòng)變阻器的連接方式。1、根據(jù)原理畫出電路圖2、根據(jù)要求選擇器材及量程3、連接時(shí)要注意：電流的方向、儀表的量程、變阻器的接法及滑片的初位置五、實(shí)物連接：實(shí)物連接以其考察的知識(shí)點(diǎn)較多和要求思考問題全面等特點(diǎn)，成為高中物理實(shí)驗(yàn)的熱點(diǎn)。然而在這種題上往往失誤太多。究其原因，就是沒有建立起完整、細(xì)致、合理的思維程序，使得連出的線路圖出現(xiàn)錯(cuò)誤或疏漏。我們可以把解決實(shí)物連線的問題的思路建立一個(gè)程序如下：4、要測(cè)定一個(gè)5Ω左右的電阻，手頭備有的器材有幾種：

A．電池組(E=3V，r＝1Ω)B．電流表（量程0—3A，內(nèi)阻0．0125Ω）

C．電流表(量程0—0.6A，內(nèi)阻0.125Ω)D．電壓表(量程0—3V，內(nèi)阻3kΩ)E．電壓表(量程0—15V；電阻15kΩ)F．滑動(dòng)變阻器(最大值20Ω，限制電流1A)G．滑動(dòng)變阻器(最大值2000Ω，限流0.3A)H．電鍵，導(dǎo)線若干．試選定一個(gè)較合宜的實(shí)驗(yàn)方案，把選用器材代號(hào)寫在括號(hào)內(nèi)（）并畫出原理圖，同時(shí)把所附實(shí)物圖用線連成所確定的實(shí)驗(yàn)電路來．ACDFH測(cè)量電路供電電路由易到難解析：1.根據(jù)電源電壓為3V電壓表選D，2.估計(jì)電流：電流表宜選C

3．經(jīng)檢驗(yàn)電流表宜用外接法

4.滑動(dòng)變阻器F為20Ω是Rx的4倍，用作限流已滿足需要，故取F項(xiàng)。說明：本題變阻器用G理論上也可，但大約二三十歐即可使線路電流從0.1調(diào)到0.6A，G阻值過大，可用部分較短，可操作性較差，故而不用。

實(shí)驗(yàn)原理圖如下：Rx限流式電路安培表外接法

RXVAAV3.替代法：替代法的測(cè)量思路是等效的思想，可以是利用電流等效、也可以是利用電壓等效。替代法測(cè)量電阻精度高，不需要計(jì)算，方法簡(jiǎn)單，但必須有可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電阻（一般給定的儀器中要有電阻箱）?！逫2R=I1Rx∴Rx=I2R/I1在某校開展的科技活動(dòng)中，為了要測(cè)出一個(gè)未知電阻的阻值Rx，現(xiàn)有如下器材：讀數(shù)不準(zhǔn)的電流表A、定值電阻R0、電阻箱R1、滑動(dòng)變阻器R2、單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S2、電源和導(dǎo)線。⑴畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖上標(biāo)出你所選用器材的代碼。⑵寫出主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟?！窘馕觥竣艑?shí)驗(yàn)電路如右圖所示。⑵①將S2與Rx相接，記下電流表指針?biāo)肝恢?。②將S2與R1相接，保持R2不變，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表的指針指在原位置上，記下R1的值，則Rx＝R1。⑴利用已知內(nèi)阻的電壓表:利用“伏伏”法測(cè)定值電阻的阻值6:用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值（900～1000Ω）：電源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為9.0V；電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1＝750Ω；電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2＝2500Ω；滑動(dòng)變阻器R，最大阻值約為100Ω；單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，試畫出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖。⑵利用已知內(nèi)阻的電流表：利用“安安”法測(cè)定值電阻的阻值7;用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值。器材（代號(hào)）與規(guī)格如下：待測(cè)電阻R1（阻值約為100Ω）；電流表A1（量程250mA,內(nèi)阻r1為5Ω)；標(biāo)準(zhǔn)電流表A2（量程300mA,內(nèi)阻r2約為5Ω）；滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值10Ω）；電源E（電動(dòng)勢(shì)約為10V，內(nèi)阻r約為1Ω）；單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。⑴要求方法簡(jiǎn)捷，并能測(cè)多組數(shù)據(jù)，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明每個(gè)器材的代號(hào).⑵需要直接測(cè)量的物理量是_______,用測(cè)的量表示待測(cè)電阻R1的計(jì)算公式是R1＝________。解析】⑴實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。⑵兩電流表A1、A2的讀數(shù)為I1、I2和電流表A1的內(nèi)阻為r1，待測(cè)電阻R1的阻值的計(jì)算公式是：L1

L2RXRR0P3.利用給出的電路圖和器材（G為靈敏電流表，R0為阻值均勻的電阻絲，R為已知阻值的定值電阻，Rx為被測(cè)電阻）。要求利用這些器材測(cè)未知電阻Rx。⑴實(shí)驗(yàn)中還需要什么測(cè)量?jī)x器？⑵將實(shí)物連成電路圖。⑶寫出測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)步驟，并寫出利用測(cè)量數(shù)據(jù)表示Rx的表達(dá)式。電橋法測(cè)電阻解：⑴還需要米尺（測(cè)量左右兩部分電阻絲的長(zhǎng)度L1、L2）。⑶按圖接好電路后，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P，使電流表指針指在中央零刻度處。用刻度尺測(cè)量P點(diǎn)兩邊電阻絲的長(zhǎng)度L1、L2；由RX∶R=L1∶L2得由I1Rx=I2R得Rx=I2R／I1比較法測(cè)電阻A1A2R1=100Ω

R2=50Ω由I1r1=I2r2得r1=I2r2

／I1VA11.伏安法測(cè)電壓表電阻電表電阻VRabSR02.半偏法測(cè)量電表電阻GS1S2R1R2半偏法R1>>R2

R測(cè)量<R真實(shí)R<<R0R測(cè)量>R真實(shí)3利用串并聯(lián)電路特點(diǎn)測(cè)電表內(nèi)阻V2V1RA2A1R6和電壓表校對(duì)條件：R>>Rg

誤差：

R測(cè)<RgvRXv甲、乙

甲圖中的電壓表的電壓U1、乙圖中的電壓表的電壓U2比較法測(cè)電壓表電阻返回7伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻E=U1+Ⅰ1rE=U2+Ⅰ2rE測(cè)<E真r測(cè)<r真E測(cè)=E真

r測(cè)>r真E測(cè)ⅠUE真Ⅰ短E測(cè)ⅠUE真Ⅰ短每日一練VAS2S1RPRX4.用伏安法測(cè)電阻時(shí)，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差。按下圖所示的電路進(jìn)行測(cè)量，可以消除這種系統(tǒng)誤差。RPVAS21RXrS12r將右圖中給出的儀器按照電路圖的要求連接起來。RPVAS21RXrS12⑴該實(shí)驗(yàn)的第一步是：閉合電鍵S1，將電鍵S2接2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP和r，使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程，讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1；請(qǐng)你接著寫出第二步，并說明需要記錄的：__________________。⑵由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻RX的表達(dá)式是RX=___________。⑴將電鍵S2接1，讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2。⑵

江蘇淮安市07—08學(xué)年度第一次調(diào)查測(cè)試113、某同學(xué)用下列器材測(cè)量一電阻絲的電阻Rx：電源E，適當(dāng)量程的電流表電壓表各一只，滑線變阻器R