高三第一轮复习——电学实验的基本原理与基本仪器的使用
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练习：如图所示，d 1＝ mm ．d 2＝ mm ． 2．游标卡尺
(1)构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉．
用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．
原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样
1mm ．常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有个的，见下表．
与 各种仪器的读数与滑动变阻器、电流表的接法 滑动变阻器限流与分压接法的选择，电流表内接与外接的选择 通过自学探究、教师点拨、学生阐述辨析来巩固提高
例：用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图所示，则测量结果应该读作 mm ． 练习1.待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的游标卡尺测量其长度。如图所示，可知其长度为 cm 。
练习2.图中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L = cm ．
练习3.一游标卡尺的主尺最小分度为1mm ，游标尺上有10个小等分间隔，现用此游标卡尺来测量工件的直径，如图所示，该工件的直径为 mm ． ．伏安法测电阻
电流表的内接法和外接法的比较(2)两种电路的选择
①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若较小，宜采用电流表外接法；若x 较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”． ②临界值计算法：R x ﹤A V R R 时，用电流表外接法．R x ﹥A V R R 时，用电流表内接法．
③实验试探法：按图接好电路，让电压表一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．
例：有一未知的电阻R x ，为较准确的测出其阻值，先后用如图（a ）、（b ）两种电路进行测试，利用（a ）测的数据为“2.7V 、5.0mA ”，利用（b ）测的数据为“2.8V 、4.0mA ”，那么，该电阻测的较准确的数值及它比真实值偏大偏小的情况是（ ）
C. 700Ω，偏小；
D. 700Ω，偏大。 用伏安法测电阻，已知待测电阻大约是10Ω，电流表内阻约是1Ω，电压则下列说法正确的是_______.
应将电流表外接，测量值偏小 应将电流表内接，测量值偏小
某同学用伏安法测一个未知电阻，他先将电压表接a 点，两表读数分别
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．滑动变阻器的限流接法和分压接法
(2)限流电路、分压电路的选择原则：限流式适合测量阻值小的电阻(跟滑动变
阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)．分压式适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)．因为Rx很小，限流式中滑动变阻器分得电压很大，调节范围越大．Rx很大，分压式中Rx几乎不影响电压的分配，触头移动时，电压变化接近线性关系，便于调节．
①若采用限流式不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大
时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待
测电阻的额定电流，则必须选用分压式．
②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动
变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路．
③若实验中要求电压从零开始连接可调，则必须采用分压式电路．
④两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电
伏安特性曲线的电路，请将图中实物连线成
200Ω)；电压表V(量程3V，内阻约10kΩ)；
电池组E(电动势3V，内阻不计)；
，额定电流1A)；开关S及导线若干．
（约为5Ω）的值，已知电流表内阻为1Ω，量
，量程为3V，电源电动势为9V，滑动变阻
5A，试画出测量Rx的原理图。
0.1A”字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，
）B、电压表（0—10V，内阻3.0kΩ）
）D、电流表（0—6A，内阻1.5Ω）
F、滑动变阻器（100Ω，0.5A）
）及开关、导线例：用已调零且选择旋钮指向欧姆“×10”位置的多用电表测某电阻阻值，如图所示的表盘，被测电阻阻值为．若将该表选择旋钮置于1mA档测电流，表盘仍如图所示，则被测电流为mA．
练习：如图所示，为一测量中的多用电表表盘。
挡测量电阻，则读数为Ω．
挡测量电流，则读数为mA．
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高三物理电学实验专题复习
高三物理电学实验专题复习 一、伏安法测电阻 外接法 内接法 1．原则：当x R
5 0 20 25 15 螺旋测微器的可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退 0.5mm，可动刻度每一小分度表示0.5/50=0.01mm。（螺旋测微器可精确到0.01mm，必须 再估读一位，可读数到0.001mm） 读数=固定刻度（整数毫米数+半毫米0.5mm可能没有）+可动刻度（以毫米为单位有3 位小数， 0.01mm×格 数（整数格+ 一位估读）） 上图读数为4mm+0.5mm+0.01mm×40.8=4.908mm 3．读数范例 4．读数练习 mm mm mm mm 四、三个基本电学实验 实验名称测电阻（电阻率）描绘小电珠的伏安特性曲 线 测电源电动势与内阻 电路 原理图 图像 图1 图2 图3 图4
高考物理电学实验复习总结
高考物理电学实验 第一讲 电学实验基础知识 近几年高考物理电学实验的考查不断推陈出新,但仍然是基于两个基本的实验原理,即R ＝U/Ｉ，和E ＝Ｕ外＋U 内．从考查的形式上看,主要表现在以下三方面:一是命题由知识立意向能力立意转变,从机械记忆向分析理解与迁移应用转变;二是在试题情景设置上多与生产、生活实际相结合,更注重综合应用能力的考查；三是注重实验中科学探究能力的考查,为学生进入高校的继续学习打下基础。 高考电学实验题是“源于教材，但又高于教材”，侧重考查实验思想和方法，考查动手操作、观察记录和数据分析处理的能力和简单的实验设计能力。电学实验虽然常考常新，但万变不离其宗,”题在书外,理在其中”，不变的实验的基本原理、基础知识、基本方法和基本技能。 理论讲解 一、明确电路结构 除“测电源电动势和内阻”外,其他实验的电路结构都可以分为测量电路和控制电路两部分,如图１。 二、电流表、电压表的选取 1.顺序问题 一般情况下电源是唯一性器材，首先由电源的电动势Ｅ出发, 由E 或所测元件的额定电压来估算所测元件的最大电压U m ,以此来 确定○Ｖ表量程；再计算电流表的最大电流I m 或者由所测元件的额定电流来确定错误!表量程。 2.可获取的实验数据宽度问题 基于实验测量精确度的 ，实验可获取的数据宽度下限是电表量程的1/3，上限是电表量程和Ｕm (I ｍ）二者中的最小值。选择电表时,能获取实验数据宽度越大的电表,就是应选择的电表。 3．选择电流表、电压表时不考虑U m (Im)超过量程的问题,因为有控制电路可以控制。 三、两种控制电路的比较 2.两种控制电路的选择 （1）根据关键词选择 凡题目中要求“测量数据从0开始”、“数据变化范围大（图象、特征曲线、多测数据）”, 电路图 负载R 上电压Ｕ调节范围 负载Ｒ上电流调节范围 闭合电键前触头处位置 相同条件下电路消耗的总功率 分压接法 R R+Ｒ0 U ０≤U ≤ Ｕ0 Ｕ0 R+Ｒ0 ≤I R ≤U 0R a Ｕ0I R 限流接法 ０≤U ≤Ｕ0 0≤I R ≤U ０ R a U 0(ＩR ＋I aP ) 比较 分压路调节范围大 分压电调节范围大 保护电路 限流电能耗较小 测量电路 控制电路 图1
高中物理电学实验专题总结
高中物理电学实验专题 知识点回顾 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线： 二、电流表和电压表的改装： 三、测定电源电动势和内阻： 四、测定金属电阻和电阻率： 五、器材选择： 六、电路纠错： 七、示波器的使用： 八、用多用电表探索黑箱内的电学元件 九、传感器 知识点和考点 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 原理：欧姆定律IR U= 处理方法：内接和外接（都有误差） 例1、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Array 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：
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。 ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？ 相同点： ， 不同点： 。 二、电压表和电流表 （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R g ：即电流表线圈的电阻；满偏电流I g ：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U g ＝I g R g （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 （3）电流表改装成电压表 方法：串联一个分压电阻 R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝ g U U ，则根据分压原理，需串联的电阻值 g g g R R n R U U R )1(-== ，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。
2020高考物理电学实验专题讲解和练习
。 专题四 电学实验 电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实 验操作的考查，如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电 表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟，需要考生具 备良好的动手实践经验。试题还注重实验数据的处理分析，如根据 实验数据画出图线，根据图线分析得出结论。“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年 高考物理实验题的命题趋向。 完整的设计一个实验，要经历多个环节，在实际考查中，一般 不会考查全部环节，而是只考查其中的几个环节，有的题目给出条 件和实验器材，要求阐述实验原理；有的给出实验电路图，要求领 会实验原理，确定需测物理量及计算公式；有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同，但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点，都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示，在给出实验器材的 前提下进行考查。 由于考查环节和要求的不同，题型也不尽相同，但较多的是选择、 填空、作图题。 在复习过程中，应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方 法，比较不同实验的异同（如电路图、滑动变阻器和电表的连接） 不断充实自己的经验和方法，逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理 的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用（或还需）
哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤。而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材（条件）和实验要求，它们相辅相成，互为条件。 （一）电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用 到的原理公式为：R=U,E=U+Ir。由此可见，对于电路中电压U I 及电流I的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法，做到以不变应万变。1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，有一定的灵活性，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。 ⑴正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 ⑶方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 ⑷精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择： ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流
历年高考电学实验题
电学实验练习题 1、（2012海南卷）.图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头a 的量程为Ig=600A μ内阻为Rg ，A 是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA 。完成下列填空。 （1） 图1中分流电阻Rp 的阻值为_______。 （2）在电表改装成后的某次校准测量中，a 表的示数如图所是，由此读出流过a 电流表的电流为___mA 。此时流过分流电阻R 跑的电流为_______mA （保留一位小数） 2、（2012北京高考卷）．（18分） 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm ． （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为___________mm （该值接近多次测量的平均值） （2）用伏安法测金属丝的电阻Rx ．实验所用器材为：电池组(电动势为3V ，内阻约1Ω)、电流表(内阻 约0.1Ω)、电压表(内阻约3k Ω)、滑动变阻器R (0~20Ω，额定电流2A )、开关、导线若干． 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 由以上数据可知，他们测量Rx 是采用图2中的_________图(选填“甲”或 “乙”)． （3）图3是测量Rx 请根据图(2)3 不至于被烧坏． （4）这个小组的同学在坐标纸上建立 44个4 （5 A ． C ．1×10 （6 A ．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B ．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C ．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D ．用U ─I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 3、（2012四川卷） (2)某学习小组的同学拟探究小灯泡L 的伏安特性曲线，可供选用的器材如下： 小灯泡L ，规格“4.0V ．0.7A”； 电流表A 1，量程3A ，内阻约为0.1Ω; 电流表A 2，量程0.6A ，内阻r 2=0.2Ω; S 2 图3 图4
2020高考物理一轮复习 专题37 电学实验(三)(解析版)
2020年5月全国名校联考最新高考模拟试题分项汇编（第一期） 电学实验（三） 1、（2020·北京市首都师大附中北京学校高三下学期联考）某同学测量一根粗细均匀的合金丝的电阻率。 (1)他利用螺旋测微器测量合金丝的直径。某次测量时，螺旋测微器的示数如图所示，则该合金丝的直径为________mm。 (2)已知合金丝的阻值R x约为5Ω，现有电源E（4V，内阻可不计）、滑动变阻器R（0~50Ω，额定电流2A）、电流表A（0~0.6A，内阻约0.125Ω）、电压表V（0~3V，内阻约3kΩ）、开关S和导线若干，则实验电路应选用图12中的________。 A. B. C. D. 【答案】(1). 0.600 (2). A 【解析】 .5，则金属丝的直径为 (1)[1]螺旋测微器固定读数为0mm .5+.01?10.0=.600 0mm0mm0mm
(2)[2]合金丝的阻值R x约为5Ω，电流表内阻约为0.125Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于合金丝的阻值，电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为50Ω，滑动变阻器最大阻值远大于合金丝的阻值，滑动变阻器可以采用限流接法，故BCD错误，A正确。 故选A。 2、（2020·贵州省黔东南州高三下学期模拟）某小组同学改装电压表时，在实验室找到如下实验器材：A．电压表V1：量程为2.5V，内阻几千欧； B．电流表A1：量程为5mA，内阻约为10Ω； C．电流表A2：量程为1A，内阻0.5Ω左右； D．电阻箱R1：阻值范围0~999.9Ω； E．滑动变阻器R2：阻值范围0~10Ω； F．滑动变阻器R3：阻值范图0~5000Ω； G．电源：电动势E=5V，内阻r=0.5Ω； H．开关、导线若干。 由于没有合适的电压表，计划用电流表A1改装。 (1)先用半偏法测电流表A1的内阻，电路如图甲所示。操作过程如下：将R3调至阻值最大，断开S2、闭合S1，调节R3使电流表A1的示数为4.00mA；保持R3的阻值不变，闭合S2，调节R1使电流表 A1的示数为2.00mA，此时R1的阻值为10.5Ω。则电流表A1的内阻为________Ω； (2)将电流表A1改装成量程为5V的电压表。把电阻箱的阻值调至________Ω，与电流表A1串联后即为量程为5V的电压表；
高考物理电学设计性实验
高中物理巧学妙解王 第二章 高频热点剖析 ---179--- 十九、定值电阻在电学设计性实验中的巧用 设计性物理实验是近几年高考试题中的一个新亮点，也是高三复习教学的重点之一;它要求学生对课本实验原理、方法有较为透彻的理解，能正确使用实验中用过的仪器，并能正确运用在这些实验中学过的方法综合分析解决新的实验问题。设计性实验主要以电路设计为主.电路设计经常要用到定值电阻，定值电阻如何使用往往是学生最感困惑的地方，也是教学的薄弱环节.鉴于此，本专题将对电学实验设计的基本原则和基本思想特别是定值电阻在其中的巧用进行系统的介绍，并对相应问题归类分析。 一. 基本原则 1. 安全性：保证不损坏实验器材。 2. 精确性：电表指针偏转要明显，尽可能减小实验误差，并测得多组数据。 3. 方便性：在保证实验正常进行的前提下，选用的电路和器材应便于操作，所得的实验数据便于处理。（又称可“操作性”） 以上原则是必须遵循的原则。另外有一个附加要求，即在同时满足以上原则的基础上，尽可能地节省器材，节约能源。（在平时练习中，若题目无特别说明，一般不予以考虑。） 二. 基本思想 1. 分压、限流电路的选择 根据分压、限流电路的特点和制约电路的几种因素，有以下选择： （1）若负载电阻的阻值远大于滑动变阻器的总电阻，因滑动变阻器限流作用弱，如果采用限流电路，电表指针在滑动变阻器阻值改变后偏转不明显，无法测得多组数据，故应采用分压电路。 （2）如果负载电阻的阻值与滑动变阻器的总电阻相差不大，分压、限流电路都可。 （3）若要求负载上电压或电流从零开始连续变化，须用分压电路。 （4）两种电路均可的情况下，若要求电源消耗功率小，须用限流电路。（证明从略） 2. 其它设计思想 （5）若知道电压表的量程和阻值，则电压表兼有电流表的功能。 （6）若知道电流表的量程和阻值，则电流表兼有电压表的功能。 （7）根据电压表的构造可知，可以用电流表和电阻串联作电压表使用 涉及知识： 1.伏安法测电阻 2. 半偏法测电阻 3.电流表电阻的测量 4.电压表电阻的测量 5.伏安法测电源的电动势和内电阻 6.电表的改装 一、定值电阻作为保护电阻 定值电阻作为保护电阻，是定值电阻最常见的应用,这类问题的关键是弄清题目的设计原理，根据提供的数据进行必要的估算，确定好保护电阻在电路中的位置. 串联电阻具有分压作用，并联电阻具有分流作用，利用定值电阻的这种作用，可以用定值电阻来保护电表、待 测元件、电源、滑动变阻器等器材的使用安全，这种做 法遵循的是电学实验中的“安全性原则”． 【例1】测量电源B 的电动势E 及内阻r (E 约为4.5V ，r 约为1.5Ω)． 实验器材：量程3V 的理想电压表V ；量程0.5A 的电流表A (具有一定内阻)；定值电阻4R =Ω；滑动变阻器'R ；电键K ；导线若干． (1)画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出． (2)实验中，当电流表读数为1I 时，电压表读数为1U ；当电流表读数为2I 时，电压表读数为2U ,则可以求出E = ，r = ．(用1212I I U U 、、、及R 表示) 〖解析〗(1)测量电源电动势和内阻的实验原理是闭合电路欧姆定律．电压表用来测路端电压，电流表用来测干路中的总电流．当电路中电流达到最大值(电流表的量程) 0.5A 时，路端电压最小值为 (4.50.5 1.5)U E Ir =-=-?V 3.75=V ，大于电压表量程，故电压表不能直接用于测量路端电压．若将题中的定值电阻与电源串联，便组成一个等效电源．等效电源的内阻为R r +，最小路端电压为 '()[4.50.5(4 1.5)]U E I R r =-+=-+V 1.75=V ， 小于电压表量程，故可以保证测量的安全．实验电路原理图如图1所示． (2)由闭合电路欧姆定律可得，11()E U I R r =++,22()E U I R r =++,两式联立解得： 211221I U I U E I I -= -,1221 U U r R I I -=-- 【例2】利用下面适当的实验器材，设计一电路来测量电流表1A 的内阻1r ，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测出多组数据. A.电流表1()A 量程0～10mA 、内阻1r 待测(约40Ω); B.电流表2()A 量程0～500μA 、内阻2750Ωr =; C.电压表()V 量程0～10V 、内阻3=10k Ωr ; D.定值电阻1()R 阻值约100Ω、做保护电阻用; E.滑动变阻器2()R 总阻值约为50Ω; F.电源()E 电动势1.5V 、内阻很小; G.开关()S 、导线若干. (1)画出电路图，标明所用器材的代号. (2)若选测量数据中的一组来计算1r ，则所用的表达式为1r = ，说明式中各符号的意义. 〖解析〗 由1A 的量程和内阻值可知，其两端的最大电压大约为30101040V 0.4V U -=??=<10V .为便于测量的精确度尽可能高，10V 的电压表不能选用，要测量1A 的内阻值1r ，由伏安法测电阻原理必须知道它两端的电压1U 和其中的电流1I ，而电流1I 可由其读数读出，把电流表2A 和电流表1A 并联起来，电流表2A 的读数为2I ，则22I r 即为电流表1A 两端的电压，在这里电流表2A 当作 图 1
高考物理真题电学实验
专题17 电学实验 1.（2017全国卷Ⅰ）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压V，额定电流 A）；电压表V V（量程3 V，内阻3 kΩ）；电流表A（量程 A，内阻Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~ Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干. （1）实验要求能够实现在0~ V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图. （2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示. 由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）. （3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为___________W.（结果均保留2位小数） 答案：（1） （2）增大增大（3） 解析：本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验，利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点. (1)要实现在0~V的范围内对小灯泡的电压进行测量，则滑动变阻器需要设计成分压接法；电压表应与固定电阻R0串联，将量程改为4 V.由于小灯泡正常发光时电阻约
为12 Ω，所以需将电流表外接.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻增大.根据电阻定律可知，灯丝的电阻率增大.（3）当滑动变阻器的阻值为9 Ω时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时E=U+I（r+R）得U=–10I+4，在图中作出该直线如左 图所示，交点坐标约为U= V，I=225 mA，P1=UI= W；整理得： 1E I U R r R r =-+ ++ ，当直 线的斜率最大时，与灯泡的I–U曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最大.当滑动变阻器电阻值R=0时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为U= V，I= A，如右图所示，最大的功率为P2=UI= W. 2.（2017全国卷Ⅱ）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω）的内阻.可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω）；电阻箱R z（最大阻值为99 Ω）；电源E（电动势约为 V）；单刀开关S1和、D分别为两个滑动变阻器的滑片. （1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线.
2021高考物理一轮复习第8章电路及其应用第3讲电学实验基础学案.doc
第3讲电学实验基础 知识点游标卡尺 1．构造：主尺、01游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺。(如图甲所示) 2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。 3．原理：利用主尺的最小刻度与游标尺的最小刻度的差值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。 常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其规格见下表： 刻度格数(分度)刻度总长度 每小格与 1 mm的差值 精确度 (可精确到) 109 mm0.1 mm020.1 mm 2019 mm0.05 mm030.05 mm 5049 mm0.02 mm040.02 mm 度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm。 5．使用：当外(内)测量爪一侧的两个刃接触时，游标尺上的零刻度线与主尺上的零刻度线正好对齐。将被测物体夹(套)在这两个刃之间，把主尺读数和游标尺读数综合起来，就是被测物体的长度。 知识点螺旋测微器 1．构造：如图乙所示，B为固定刻度，E为可动刻度。 2．用途：测量厚度、长度、外径。 3．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转
一周，F前进或后退010.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退020.01 mm，即螺旋测微器的精确度为030.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。 4．读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×040.01(mm)。 如图丙所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。 5．使用：用螺旋测微器测量物体的微小尺寸时，先使F与A接触，E的左边缘与B的零刻度线对正；将被测物体夹在F与A之间，旋转D，当F快靠近物体时，停止使用D，改用D′，听到“喀喀”声时停止；然后读数。 知识点常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时对应的电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可。 (1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是010.1 V和020.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。 (2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是030.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V。 (3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是040.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。 考点细研悟法培优 考点1 常见仪器的使用与读数 1.游标卡尺读数注意事项 (1)看清精确度 ①例如(如图所示)
高中物理电学实验专题(经典)
电学实验(经典) 实验设计的基本思路 （一）电学实验中所用到的基本知识 电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为： Ir U E I U R +== ,。 可见，对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。 1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。 （1）正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 （2）安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 （3）方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 （4）精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择： （1）选择电表：首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。 （2）选择滑动变阻器：注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。 （3）应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择。总之，最优选择的原则是：方法误差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值，以提高测试的准确度。
高考物理真题电学实验
高考物理真题电学实验 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
专题17 电学实验 1.（2017全国卷Ⅰ）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压 V，额定电流 A）；电压表V V（量程3 V，内阻3 kΩ）；电流表A（量程 A，内阻Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R （阻值0~ Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干. （1）实验要求能够实现在0~ V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图. （2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示. 由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）. （3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为 ___________W.（结果均保留2位小数） 答案：（1）
（2）增大 增大 （3） 解析：本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验，利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点. (1)要实现在0~ V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，则滑动变阻器需要设计成分压接法；电压表应与固定电阻R 0串联，将量程改为4 V.由于小灯泡正常发光时电阻约为12 Ω，所以需将电流表外接.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻增大.根据电阻定律可知，灯丝的电阻率增大.（3）当滑动变阻器的阻值为9 Ω时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时E =U +I （r +R ）得U =–10I +4，在图中作出该直线如左图所示，交点坐标约为U = V ，I =225 mA ，P 1=UI= W ；整理得： 1E I U R r R r =- + ++，当直线的斜率最大时，与灯泡的I –U 曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最大.当滑动变阻器电阻值R =0时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为U = V ，I = A ，如右图所示，最大的功率为P 2=UI = W. 2.（2017全国卷Ⅱ）某同学利用如图（a ）所示的电路测量一微安表（量程为100 μA ，内阻大约为2 500 Ω）的内阻.可使用的器材有：两个滑动变阻器 R 1、R 2（其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω）；电阻箱R z （最大阻值为99 Ω）；电源E （电动势约为 V ）；单刀开关S 1和、D 分别为两个滑动变阻器的滑片.
高三物理电学实验专题
高三物理电学实验专题 1.请读出以下测量仪器的示数,其中游标卡尺读数为cm, 螺旋测微器读数为mm,多用电表挡位为直流电压挡50 V时读数为V,若用欧姆表“×100”挡时的读数为Ω。 2.某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率的实验电路如图所示。ab是一段粗细均匀的金属电阻丝,R0是阻值为6 Ω的保护电阻,学生电源的输出电压为10 V,电流表可视为理想电表。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,其直径为mm。 (2)先接通电源,后闭合开关,发现电流表的示数为零,利用多用电表检查故障(电路中故障只有一处),先将选择开关旋至直流电压挡,测得各点间的电压如下表格。 由此可以判断电路发生的故障是。 (3)排除故障后进行实验,闭合开关K,调节线夹的位置,记录金属电阻丝ab接入电路的长度L和对应的电流表的示数I,根据得到的实验数据,作出了-L图像。由图像和测得的数据可估算出该金属丝的电阻率为Ω·m。(π取3,保留1位有效数字)
(4)若电流表不能视为理想电表,考虑电流表的电阻,则电阻率的测量值真实值。(选填“大于”“等于”或“小于”) 3.[2017北京海淀二模,21(2)]指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 ①如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是。(选填选项前面的字母) A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔 ②用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图所示。 A.若所选挡位为直流50 mA挡,则示数为mA。 B.若所选挡位为电阻×10 Ω挡,则示数为Ω。 ③用表盘为图所示的多用电表正确测量了一个约15 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号: 。
高考物理一轮复习电学实验综合测试卷B
电学实验综合测试卷02 1．（9分）在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实验器材： A．两节旧干电池，每节电动势约1.5V B．直流电压表、，量程均为0～3V，内阻约3 C．电流表A，量程0～0.6A，内阻小于1 D．定值电阻R0，阻值2.0 E．滑动变阻器R，最大阻值15 F．导线和开关若干 (1) 请根据实物图甲所选实物器材，补充完成连线图______________； (2) 根据图甲电路进行实验，测得多组U、I数据，作出UI图象，求出电动势和内阻的值均小于真实值，其产生误差的原因是_______； (3) 实验过程中，由于电流表A发生了故障，某同学又设计了图乙所示的电路测定电源的电动势和内阻，实验中移动滑动变阻器触头，记录、的示数并描点如丙图所示，用已描好的点在图丙中绘出U1－U2图线______________； (4) 由图线可得被测电池组的电动势E=_____V，内阻r=______Ω。（结果保留两位有效数字） 2．（9分）某研究小组同学用如图所示电路测量一个水果电池的电动势和内阻。反复实验，发现测量结果总是与真实值有较大偏差。 (1)你认为测量结果总是与真实值有较大偏差的原因可能是么?________________________。
(2)内阻的测量值______真实值(填“大于”或“小于”)。 (3)组内一同学发现实验室另有一电源，其电动势E已知，内阻r未知，于是他提出用刚才的电路(仅仅更换电源)测电压表的内阻，再进一步完成刚才的实验。经过讨论，他们测电压表内阻采取的方案是： ①闭合开关，调节电阻箱，使电阻箱有合适的阻值R，读出电压表的示数U； ②改变电阻箱的阻值，得到多组数据； ③以为横坐标，以为纵坐标建立平面直角坐标系，得到的图象如图所示。电压表的内阻为____(结果用E、a、 b.c中部分符号表示)。 3．（9分）利用图甲电路测量某电池的内阻，其中AB为一段粗细均匀的铅笔芯，笔芯上套有一金属滑环P（宽度和电阻不计，与笔芯良好接触并可自由移动））．实验器材还有：标准电池（电动势为E0，内阻不计电阻箱（最大阻值为99.99Ω灵敏电流计G（量程为600μA待测电池（电动势E x小于E0，内阻r x未知开关3个，刻度尺等。 主要实验步骤如下： a．测量出铅笔芯A、B两端点间的距离L0； b．将电阻箱调至某一阻值R，闭合开关S1、S2、S3，移动滑环P使电流计G示数为零，测量出此时的AP长度L；c．改变电阻箱的阻值R，重复步骤b，记录下多组R及对应的L值． 回到以下问题： （1）移动滑环P使G的示数为零．此时AP两端电压与电阻箱两端电压U R相等，则U R=________（用L、L0、E0表示）．
高中物理电学实验总结
电学实验：1.描绘小灯泡的伏安特性曲线 2.改表 3.伏安法测电阻 4.测电阻率（游标卡尺、螺旋测微器的使用） 5.测电池的阻与电动势 一. 基本电路 1. 滑动变阻器的分压、限流接法： 分压与限流的选择依据： 1） 题目中明确要求待测电阻两端的电压U ，通过待测电阻的电流I 从零开始连续可调 2） 若用限流式接法，电路中的最小电流仍大于某个串连在电路中的用电器（比如安培 表）的额定电流（或最大量程），则必须用分压式接法。 3） ·待测电阻Rx 与变阻器R 相比过大，这时，我们可以认为如果采用限流式，变阻器 电阻的改变对电路的影响十分微弱，从而起不到改变电流的作用。 ·与之相反，如果待测电阻Rx 与变阻器R 相比过小，则应采用限流式。 有些题目中采用试触的办法来判断。如果电流表变化较大（这里的变化指的事变化率），说明电压表分压作用明显，说明待测电阻阻值和电压表接近，说明是大电阻。反之，如果电压表变化明显，说明电流表分流作用明显，说明待测电阻是小电阻。 2. 电流表的接与外接 原因：大电阻接，测安培表（电阻小）的分压效果不明显，小电阻用外接，则电压表（阻值很大）的分流效果不明显 ·当待测电阻R x
二.实验器材的选择 标准：安全（这里所指的应该是用电器的最值，而不是电源与元件的）、达到要求 顺序：电源----电压表----电流表----变阻器 ·电源：不超过最大即可 ·电表：如果示数不超过量程的1/3，则选用较小的 ·滑动变阻器：安全、确定围是否足够，参考电路（分压与限流对其要求不同） 分压式： 如图1所示，在滑动变阻器分压式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像，图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图中可以看出当滑动变阻器与待测电阻的比值越大时，滑动变阻器先移动较长距离时待测电阻电压变化较小，而后移动很小距离时待测电阻电压却急剧上升，这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的；而当滑动变阻器与待测电阻的比值越小，待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性关系。 因此，分压式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值较小的（小于待测电阻）。 2、限流式接法中应选择阻值与待测电路电阻接近的滑动变阻器 如图2所示，在滑动变阻器限流式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像，图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图2中可以看出：滑动变阻器与待测电阻比值越小，待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性变化，但电压变化幅度却很小，不便于取多组有明显差别的数据多次测量；而当滑动变阻器与待测电阻比值越大时，虽然待测电阻上的电压变化幅度很大，但滑动变阻器先移动较长距离电压变化幅度较小，而后移动很小距离电压却急剧上升，这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的；而当滑动变阻器与待测电阻阻值相接近时，待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化接近线性关系，且待测电阻上的电压变化幅度较大。 因此，限流式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值与待测电阻相接近的。
2018全国高考物理电学实验部分真题附答案
全国I 卷 23．（10分） 某实验小组利用如图（a ）所示的电路探究在 25C ~80C ??范围内某热敏电阻的温度特性。所用器 材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻T R ， 其标称值（25°C 时的阻值）为900.0 Ω；电源E （6V ，内阻可忽略）；电压表○V （量程150mV ）； 定值电阻0R （阻值20.0Ω），滑动变阻器1R （最大阻值为1000Ω）；电阻箱2R （阻值范围0~999.9Ω）；单刀开关S 1，单刀双掷开关S 2。 实验时，先按图（a ）连接好电路，再将温控室的温度t 升至80.0°C。将S 2与1端接通，闭合S 1，调节1R 的滑片位置，使电压表读数为某一值0U ；保持1R 的滑片位置不变，将2R 置于最大值，将S 2与2端接通，调节2R ，使电压表读数仍为0U ；断开S 1，记下此时2R 的 读数。逐步降低温控室的温度t ，得到相应温度下2R 的阻值，直至温度降到25.0°C。实验得到的2R t -数据见下表。 R 2/ 回答下列问题： （1）在闭合S 1前，图（a ）中1R 的滑片应移动到 （填“a ”或“b ”）端； （2）在图（b ）的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出2R t -曲线； （3）由图（b ）可得到T R 在25C ~80C ??范围内的温度特性。当440C t .=?时，可得T R = Ω； 图（c ） R 2/ t /C ? 1000 图（b ） 图（a ）
（4）将T R 握于手心，手心温度下2R 的相应读数如图（c ）所示，该读数为 Ω，则手心温度为 °C。 23． （1）b （2）如图 （3）450 （4）620.0 33.0 全国卷Ⅱ 22．（6分）某同学组装一个多用电表。 可用的器材有：微安表头（量程1 00μA,内阻900Ω）；电阻箱R 1 （阻值范围~Ω） ；电阻箱R 2 （阻值范围0~99 Ω）；导线若干。 要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA 的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V 的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA 和电压3 V 两挡。 回答下列问题： （1）在虚线框内画出电路图并标出R 1和R 2，其中*为公共接线柱，a 和b 分别是电流挡 和电压挡的接线柱。 （2）电阻箱的阻值11____________Ω.____________ΩR R ==。（保留到个位） 22．（6分）（1）如图所示 （2）100 2 910 R 2/ t /C ? 0 200 400 600 800 1000
2015高考物理一轮复习—专题系列卷：电学实验
实验题专练卷(二)电学实验 1．一个额定功率为0.1 W的电阻，其阻值不详。用多用电表粗测其阻值，其结果如图1所示。 图1 (1)多用电表测得的电阻值约为________Ω。 (2)用多用电表电阻挡测量某一电阻的阻值时，该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零(如图2甲所示)，然后用两表笔接触待测电阻的两端(如图2乙所示)，这两步操作是否合理？________(填“甲合理”或“乙合理”或“都不合理”) 图2 2．图3甲为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I－U关系曲线图。为了得到图甲所示I－U关系的完整曲线，在图乙、图丙两个电路中应选用的是图________；理由是：____________________________________________________________ ____________________。(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω) 图3 3．某科技小组要测量一未知电阻R x的阻值，实验室提供了下列器材： A．待测电阻R x
B．电池组(电动势3 V，内阻约5 Ω) C．电压表(量程3 V，内阻约3 000 Ω) D．电流表(量程5 mA，内阻约10 Ω) E．滑动变阻器(最大阻值50 Ω，额定电流1.0 A) F．开关、导线若干 该小组使用完全相同的器材用不同的测量电路(电流表内接或外接)进行测量，并将其测量数据分别绘成U－I图像，如图4甲和乙所示。 图4 (1)由图像判定图________测量结果较为准确，其测量值R x＝________ Ω(结果保留三位有效数字)，R x的测量值________真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。 (2)请把测量结果较为准确的测量电路图画在方框内。 4．某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线如图5(a)所示，测试时，磁敏电阻的轴向方向与磁场方向相同。 图5 (1)试结合图(a)简要回答，磁感应强度B在0～0.2 T和0.4～1.0 T范围内磁敏电阻的阻值随磁场变化的特点： ________________________________________________________________________。 (2)某同学想利用磁敏电阻图(a)所示特性曲线测试某长直导线产生的磁场，设计电路如图(b)所示，磁敏电阻与电键、电源和灵敏电流表连接，长直导线与图示电路共面并通以图示方向电流，请指出本实验装置的错误之处：_____________________________________。 若装置调整正确后再进行测量，电路中所用干电池的电动势为1.5 V，不计电池、电流表的内阻，试写出磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B从0.4 T至1.2 T的变化过程中，通过磁敏电阻的电流强度I A随磁感应强度B变化的关系式：____________________________。 5．某同学利用一段长电阻丝测定一节干电池电动势和内阻。接好如图6所示的实验装