电学实验专题(2)
电学实验专题
实验专题2－电学实验1、 实验器材的选择【例1】(某大学自主招生第7题)用伏安法测定一电阻器的电阻，阻值约为5Ω，提供的器材有：电压表：代号V ，量程3V ，内阻15k Ω； 电流表：代号A 1，量程3A ，内阻0.2Ω； 电流表：代号A 2，量程300mA ，内阻1Ω；变阻器：代号R 1，1～1000Ω，额定电流0.3A ； 变阻器：代号R 2，1～50Ω，额定电流1A ；电池组：代号E ，电动势3V ，内阻0.3Ω； 开关，代号K ，以及导线若干。
为了精确测定该电阻器(代号R x )的电阻，要求测出一组包括0在内的电压和电流数据，为了实验能正常进行，并尽量减小测量误差，而且要求滑动变阻器使于调节，则电流表应选用__________(填代号，下同)，变阻器应选用__________。
2、 实验电路的选择●测量电路的选择 ●控制电路的选择【例2】电流表的内阻在0.1 Ω---0.2 Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：A 、待测电流表A 1（量程0.6A ）；B 、电压表V 1（量程3V ，内阻约为2k Ω）；C 、电压表V 2 （量程15V ，内阻约为10 k Ω）；D 、滑动变阻器R 1（最大阻值10 Ω）；E 、定值电阻R 2（阻值5 Ω）；F 、电源E （电动势4V ）；G 、电键S 及导线若干。
(1)、电压表应选 。
(2)、画出实验电路图，如测得电压表的读数为U ，电流表的示数为I ，则电流表A 1的内阻的表达式为：R A = 。
3、 测电阻的基本方法①欧姆表测量： ②替代法：【例3】在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值R x ，现有如下器材：读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。
⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。
⑵写出主要的实验操作步骤。
③伏安法：4、测量电源的电动势和内阻的基本方法①用一只电压表和一只电流表测量【例4】测量电源的电动势E 及内阻r （E 约为V 5.4，r 约为Ω5.1）。
高中物理电学实验 (2)
高中物理电学实验引言物理是研究能量、物质与它们之间相互作用的科学。
在高中物理课程中，电学实验是学习电学概念和理论的重要组成部分。
通过进行电学实验，学生可以亲自动手操作，观察现象，探究规律，加深对电学知识的理解。
本文将介绍一些适合高中物理学生进行的电学实验，帮助学生巩固和拓展所学的电学知识。
这些实验包括电流、电阻和电路等方面的内容。
实验一：电流的测量材料与装置：•电流表•电源•导线•电阻（可调）实验步骤：1.将电源的正极和电流表的一极用导线连起来。
2.将电流表的另一极用导线连接电阻的一端。
3.将电阻的另一端与电源的负极用导线连接起来。
4.打开电源，调节电阻，观察电流表的读数变化。
结果与分析：通过调节电阻的大小，可以观察到电流表的读数的变化。
当电阻增大时，电流表的读数减小；当电阻减小时，电流表的读数增大。
这说明电流的大小与电阻的大小是成反比的关系。
实验二：电阻的测量材料与装置：•电池•电流表•导线•电阻（待测）实验步骤：1.将电池的正极和电流表的一极用导线连接起来。
2.将电流表的另一极和待测电阻的一端用导线连接起来。
3.将待测电阻的另一端与电池的负极用导线连接起来。
4.打开电池，观察电流表的读数。
5.使用欧姆定律计算电阻的值。
结果与分析：根据欧姆定律，电阻的大小与通过它的电流的大小成正比。
通过实验测量的电流值，结合已知电压值，可以计算出待测电阻的值。
实验三：串联电路与并联电路材料与装置：•电源•电流表•导线•电阻（多个）实验步骤：1.将电源的正极和电流表的一极用导线连接起来。
2.将电流表的另一极和多个电阻的一端用导线连接起来，形成串联电路。
3.将多个电阻的另一端用导线连接起来。
4.打开电源，观察电流表的读数。
5.重复上述步骤，将多个电阻改为并联方式连接，观察电流表的读数变化。
结果与分析：通过观察电流表的读数，可以发现串联电路中电流表的读数相同，而并联电路中电流表的读数之和等于电流表在单个电阻上的读数。
电学实验专题(二)电阻的测量
AV RA V R电学实验专题（二）电阻的测量电路设计的基本原则是：安全性好，误差小，仪器少，耗电少，操作方便．实验电路----可分为两部分：测量电路和供电电路．一、测量电路两种方法(内、外接法) 记忆决调 “内”字里面有一个“大”字类型电路图R 测与R 真比较条件计算比较:知R v R A 及R x 大致值时内R 测=IU U A R +=R X +R A > R XA v x R R R >>≈适于测大电阻R x >v A R R外R 测=vx v x R v R R R R I I U +=+<R x v A x R R R <<≈适于测小电阻R X <v A R R测量电路( 内、外接法 ) 有三种方法①直接比较法：R x 与 R v 、R A 粗略比较：当R x >>R A 时用内接法，当R x <<R v 时用外接法．②临界值计算法(计算比较法)： R x 与vA R R (为临界值)比较： 当X A V R R R ≈时内、外接法均可．当X A V R R R ＞,(即R x 为大电阻) 时用内接法；当V X X A R R R R ＞时，用电流表内接法．当X A V R R R ＜(即R x 为小电阻) 时用外接法；当VXXARR R R ＜时，用电流表外接法；③测试判断法(实验判断法)：当R x ，R A ，R v 大约值都不清楚时用此法．“谁变化大，电阻就与谁近” 如图所示，将单刀双掷开关S 分别接触a 点和b 点，与a 接时(I 1；u 1) ；与b 接时(I 2；u 2) 若I 有较大变化（即121121I I -I u u -u <）说明v 有较大电流通过(分流影响较大)，采用内接法若u 有较大变化（即121121I I -I u u -u >）说明A 有较强的分压作用(分压影响较大)，采用外接法说明：在测定金属电阻率电路中，由于电阻丝电阻较小，所以实验室采用电流表外接法；在测电池的电动势和内电阻，通常只采用电流表内接法．(对R 来说)二、供电电路( 限流式、调压式 ) 电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便电路图电压变化范围电流变化范围优势选择方法限流E R R R 滑+x ～E 滑R R E +x ～xR E 电路简单 附加功耗小 R x 比较小、R 滑 比较大，R 滑全>n 倍的R x 通电前调到最大调压0～E0～xR E 电压变化范围大要求电压连续可调 并从0开始变化 R x 比较大、R 滑 比较小 R 滑全>R x /2 通电前调到最小以“供电电路”来控制“测量电路”：采用“以小控大、以大控小”的原则R 滑唯一：比较R 滑与R x ⇒确定控制电路R x <R 滑<10 R x⇒限流方式⇒〈〈x 10R R R X滑分压接法R 滑≈R x 两种均可，从节能角度选限流 R 滑不唯一：实难要求⇒确定控制电路⇒R 滑 实验要求：①负载两端电压变化范围大。
高考物理(21)电学实验(2)(含答案)
考点21 电学实验(二)两年高考真题演练1．[2015·天津理综9(3)]用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V，内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表：量程0.6 A，内电阻约1 ΩB．电流表：量程3 A，内电阻约0.2 ΩC．电压表：量程3 V，内电阻约30 kΩD．电压表：量程6 V，内电阻约60 kΩE．滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流0.5 AF．滑动变阻器：0～20 Ω，额定电流2 A①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号)。
②下图为正确选择仪器后，连好的部分电路。
为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。
③实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验。
实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。
用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以________为纵坐标，以________为横坐标。
2．(2015·海南单科，12)某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。
实验中使用的器材为：电池E(内阻很小)、开关S1和S2，电容器C(约100 μF)、电阻R1(约200 kΩ)、电阻R2(1 kΩ)、电压表(量程6 V)、秒表、导线若干。
(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线。
(2)先闭合开关S2，再断开开关S2；闭合开关S1，同时按下秒表开始计时。
若某时刻电压表的示数如图(c)所示，电压表的读数为________V(保留2位小数)。
实验专题二 电学实验综合--2025版高考总复习物理
第10章 电路及其应用
(5)误差分析：当闭合S2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的 满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R2的电流比电流表所在支路的 电流大，R2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R2的读数当成电流表的 内阻，故测得的电流表的内阻偏小。
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第10章 电路及其应用
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第10章 电路及其应用
(2)实验步骤 ①按如图所示的电路图连接实验电路； ②断开 S2，闭合 S1，调节 R1，使电流表读数等于其量程 Im； ③保持 R1 不变，闭合 S2，调节 R2，使电流表读数等于12Im，然后读出 R2 的值，则 RA＝R2。 (3)实验条件：R1≫RA。 (4)测量结果：RA 测＝R2<RA。
(1)基本原理：定值电阻 R0 的电流 I0＝I2－I1，电流表 两端的电压 U1＝(I2 －I1)R0。 (2)可测物理量： ①若 R0 为已知量，可求得电流表 的内阻 r1＝(I2－I1I1)R0； ②若 r1 为已知量，可求得 R0＝I2I－1r1I1。
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第10章 电路及其应用
2．电压表差值法(如图所示)
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第10章 电路及其应用
[解析] (1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法。 实验电路如图所示。
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第10章 电路及其应用
(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭 合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的 位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱 所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。 (3)断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增 大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故 R′V＞RV。
专题19 电学实验(2)(第03期)-2019年高三物理二模、三模试题分项解析 Word版含解析
专题19 电学实验（2）-2019年高三二模、三模物理试题分项解析（III）1．（10分）（2019湖南衡阳二模）某研究性学习小组的同学欲做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验。
已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W，实验使用的直流电源的电动势为3.0V，内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下a．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约5Ω）b．电流表A2（量程0～3A，内阻约0.1Ω）c．电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）d．电压表V2（量程0～15V，内阻约2000Ω）e．滑动变阻器R1（阻值0～10，额定电流1A）f．滑动变阻器R2（阻值0～5000，额定电流500mA）请回答下列问题：（1）为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择a，电压表应选择c、滑动变阻器应选择e（填写实验器材前的序号）（2）根据所选的实验器材，请设计合理的电路原理图来完成该实验（3）该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过该小电珠的电流，由欧姆定律计算得到的小电珠的电阻值小于（选填“大于”“等于“或“小于“）真实值（4）该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图所示，该图线向下弯曲，其原因是小电珠的电阻随温度升高而增大。
（5）如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0Ω的定值电阻串联，并接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率应为0.55W（结果保留两位小数）【思路分析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，在保证电路安全的情况下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器。
（2）描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表接法，然后作出电路图。
（3）根据电路原理图进行误差分析；（4）根据I﹣U图象中斜率表示电阻倒数，结合图线规律找图线向下弯曲的原因；（5）把定值电阻等效到电源内部，然后做出等效电源的伏安特性曲线，然后分析求解。
电学分组实验二：《练习使用电流表》
实验二：《练习使用电流表》
实验器材：电流表、电源、小灯泡、开关、导线。
实验步骤：
1.观察电流表，认清电流表的接线柱所对应的量程和分度值。
2.画出实验电路图。
3.按电路图连接实验器材。
4.检查电路连接无误后，闭合开关，测出电流值。
5.改变电流表的位置，再进行测量，比较各次电流表的示数。
结论：每次电流表的示数都相同，说明电流的大小与位置无关。
练习：
1.某同学在使用电流表测量通过某一灯泡的电流的实验，闭合开关后，发现电流表的指针偏转到如图所示的位置，于是他立即断开开关。
则：
（1）测量时产生这种现象的原因是。
（2）该同学为了完成实验，下一步应该采取的措施是_________________。
（3）改正错误后，该同学再闭合开关，发现指针的读数是1.8A，请你在图中画出指针的位置。
答案：（1）电流表的量程选小了；(2)换成大量程的重新实验；（3）略。
2.电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况。
请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，并写在下面的横线上。
甲同学的问题：；
乙同学的问题：；
丙同学的问题：。
答案：正负接线柱接反了；电流表量程选择太大了；电流表量程选择太小了。
高中物理选修3-1电学实验专题
高中物理选修3-1电学实验专题第二章恒定电流（电学实验）本章主要研究内容：1、恒定电流——电流电动势闭合电路的欧姆定律电功率2、电学实验常用仪器介绍3、实验一测定金属的电阻率4、实验二描述小电珠的伏安特性曲线5、实验三测定电源的电动势和内阻6、实验四练使用多用电表7、实验五电表内阻的测量8、实验六传感器的简单使用一、恒定电流1.电源1)、电源的作用：提供持续的电压2)、形成电流的条件：（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压3)、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。
2.电流强度：I＝q单位时间内通过导体横截面积的电荷量｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的t电量(C），t:时间(s）｝（1）电荷的定向移动形成电流。
2）电流有方向，但它是标量。
划定：导体内正电荷定向挪动的偏向为电流偏向。
3）金属导体中电流的计算式：I=nqSvn为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率。
3.电动势和内阻4.闭合电路欧姆定律：I＝E或E＝Ir+ IR（纯电阻电路）；r RE＝U内U外E＝U外I r；（普通适用）I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝5.部分电路欧姆定律：I＝3.电阻定律：R＝ρUI:导体电流强度(A)，U:导体两头电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝RL2｛ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m)｝S5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:工夫(s)，P:电功率(W)｝26.焦耳定律：Q＝IRt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝7.纯电阻电路和非纯电阻电路8.电源总动率P总IE；电源输出功率P出IU；电源效率η＝P出P总I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)。
U:路端电压(V)，η：电源效率｝9.电路的串/并联：串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)10.伏安法测电阻1）、电压表和电流表的接法2）、滑动变阻器的两种接法：注：（1)单位换算：1A＝10mA＝10μA；1kV＝10V＝10mV；1MΩ＝10kΩ＝10Ω2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。
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电学实验专题（2） 伏安法
一、测定电池的电动势和内阻
实验方法：
I. 伏安法 II. I-R 法 III. U-R 法 IV. U-U 法
数据处理： 2.图像法
1、公式法
E = +
0.5
r =
2 1 IR I R E I R I 2
1
1
1.0
总结： 1
- +
0 1 1 2 2 I I I R I r
1 1 - ( ) 实验原理：U=E-Ir
E =
I R I r
2 2 2
IR I R 1 1 2 2 I I 2 1 1 Y 轴截距代表电动势E ，斜率大小代表内阻r
误差分析： 如果是电流表外接： 误差来源：电压表分流作用，导致电流测量值偏小。
结论：电动势和电压测量都偏小。
结论：
电动势准确，内阻偏大
◆ I-R 法 ◆ U-R 法
E = +
E = +
2
误差分析：电流准确，电阻偏小 误差分析：U 准确，R 不准确 总结：电动势准确，内阻偏大
总结：E 和 都偏小
2
r 2
U R 1
+ U R
2 E = U + r
1
E = U I R I r 1 1 1
1
I R I r
2 2 2
【例
1】在用伏安法测电源电动势和内电阻的实验中，由于电流表和电压
A ．用图甲所示电路时，ε测＜ε真
B ．用图甲所示电路时，r 测＜r 真
C ．用图乙所示电路时，ε测＜ε真
D ．用图乙所示电路时，r 测＜r 真
D ．E1＜E2，r1=r2
【例
3】如图所示是测定两个电源的电动势【例4
电压图线．现将两电源分别与一滑
动变阻器串联，电源
1所在电路中 电流为I1，路端电压为U1
；电源2 I2 A ．当I1=I2时，两电源的总功率相等 B ．当I1=I2时，两电源所接的外电阻相等 C ．当U1=U2时，电源1的输出功率小于电源2的输出功率 D ．当U1=U2
3
U-I 关系图象画在同一直角坐标系上，如图所示．由图
内阻的真实值分别为E 和r ，其测量
值分别为 测和 测，根据实验记录的数据画出U-I 图象如图乙所 ．由图线与坐标轴的交点可知， 测 ，测 D ．由于电压表的分流，E 测＜E ，r 测＞r
【例2 象可以得到两个电源的电动势E1、E2和内阻r1、r2的关系正确的
】在测定一节干电池的电动势和内阻
的实验中，用如图甲所示的电路进 所在电路中电流为 ，路端电 示，则下列说法正确的是（ ）
时，电源1内部消耗的电功率小于电源2内部消耗的 表内阻的影响，以下说法正确的是（ ） 电流变化的 是（ ） A ．E1=E2，r1＞r2 B ．E1 E2，r1＜r2 C ．E1＞E2，r1=r2
和内电阻实验中得到的电流和路端
行测量，设一节干电池的电动势和 压为U2．则应有（ ）
A ．由图线与坐标轴的交点可知，E=3.0V ，r=5Ώ
B ．横轴截距表示短路电流，即I 测=0.6A
C E =3.0V r =1Ώ 电功率
【例
5】如图所示，图1是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和 ①为了较准确测量电池组的电动势和内阻，在图2 ②如果有R1（0～20Ω，额定电流0.6A ）和R2（0～200Ω，额定 电流0.3A ）两种规格的滑动变阻器可供选择，为减小误差，则应
【例
6】用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的 （4）定值电阻（阻值10Ω，额定功率10W ）
一个定值电阻R 0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使 （6）滑动变阻器（阻值范围0-100Ω （1 （ ）电压表（量程3V ）
）定值电阻（阻值1Ω，额定功率5W
4
、额定电流1A ）
随电流表示数I 变化的关系如图4所示， ，r=2.5Ω
那么
③用笔画线代替导线将图1中的实验器材按①中你所选进行连接． ④某同学测得的电路中电压表示数U 和图3中应选择 则电源的电动势E 和内电阻r 分别是______; A ．E=1.0V ，r=5.0Ω B ．E=1.0V ，r=2.5Ω 则应
）电流表（量程0.6A 、3A ）； 内电阻的实验器材． _______图的电路图．
C ．E=2.0V ，r=5.0Ω
D ．E=2.0V 选择滑动变阻器______ ．（选填变阻器的代号）
内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用 （ ）滑动变阻器（阻值范围0-10Ω，额定电流2A ） 用的实验器材还有： （3 ）
【例
6】（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择 【例7】用电压表和电流表测定两节完全相同的电池的电动势和内电
______V ，电流表的量程应选择 _____A
_______Ω的滑动变阻器． （2）引起该实验系统误差的主要原因是 ______
5
节电池的电动势 内阻，理想电 压表和理想电流表的读数分别为U1和I1．将两节相同电池串联后 总=_________ ，总内阻r 总 ； R 0应选择 ______Ω的 接入该电路，测得理想电压表和理想电流表的读数分别为U2和
=________ ．
阻．先用如图所示的电路测量一节电池的电动势和内
定值电阻，R 应选择阻值范围是 I2．串联电池组的总电动势E。