高中物理-电学实验知识点分析

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高中物理常考的电学实验满分知识点总结

高中物理常考的电学实验满分知识点总结

高中物理常考的电学实验满分知识点总结目录一、实验的考查内容二、电学实验命题走向三、电学实验的基础和核心四、选取电学仪器和实验电路五、实验电路的选择六、实物图连线技巧七、设计型实验思路八、几种测电阻方法总结(难点)九、四大重点题型分析及例题精讲电学实验最全知识点总结一、实验的考查内容(1)测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器);(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线;(3)测定电源的电动势和内阻;(4)练习使用多用电表;(5)传感器的简单使用;(6)设计型实验。

二、电学实验命题走向(1)给定条件,进行实验设计;(2)给定测量数据,选择处理方法;(3)给定原理、器材,设计实验方案;(4)给出实验过程情景,判断过程、方法的合理性。

三、电学实验的基础和核心(1)伏安法测电阻“外接法”的系统误差是由电压表的分流引起的,电阻测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法,可记为“外小小”。

“内接法”的系统误差是由电流表的分压引起的,电阻测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法,可记为“内大大”(2)滑动变阻器的连接(限流法/分压法)分压接法时,题中常出现这样的字眼:要求电压从零开始调节,或是要求测量尽可能精确等被测电阻上电压的调节范围大。

用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。

(3)其他常用测电阻方法①内阻已知的电流表、电压表可看成能读出它们电流、电压大小的电阻来使用;②电流表可通过串联定值电阻来扩大量程,当成大量程电流表来使用;也可以并联定值小电阻来当成电压表来使用。

③替代法测电阻④半偏法测电阻四、选取电学仪器和实验电路(1)安全:在电流表和电压表测量值不超量程,滑动变阻器、电源中通过的电流小于额定电流。

解决方法是依据欧姆定律算出实验电路调节中过程的电流范围,再和某器材的最大电压和给定值进行选择。

(2)方便:便于操作。

主要是对滑动变阻器、电压表、电流表的选择。

解决方法是要根据用电器分流、分压、限流等不同用途,采用正确的连接,能够既得到满足实验要求的电压范围,同时调节时电压表现为线性稳定变化。

高中物理电学实验的知识点总结

高中物理电学实验的知识点总结

高中物理电学实验的知识点总结电学实验是高中物理实验中非常重要的一部分,通过电学实验,可以帮助学生深入理解电学原理、掌握电路的构建与测量方法,并提高实验操作和数据处理的能力。

下面是电学实验的主要知识点总结:1.电流的测量与伏安定律-电流的测量方法:安培表的使用及其原理,万用表的使用。

-伏安定律:电阻的电压-电流关系,电压和电流之间的线性关系。

2.电阻的测量与电阻定律-电阻的测量方法:串联与并联电阻的测量方法,万用表的使用。

-电阻定律:欧姆定律,电阻与电流、电压的关系。

3.理解电阻、导线和电源-金属导线的电阻:电阻与导线长度、导线横截面积和电阻材料电阻率的关系。

-理解电源:干电池、蓄电池、电流源等电源的特点与应用。

4.串联与并联电路-串联电路:电流在各个电阻之间保持不变,总电压等于各个电阻电压之和。

-并联电路:电压在各个电阻之间保持不变,总电流等于各个电阻电流之和。

5.电容与电容器的测量-电容的定义与性质:电容与电流、电压的关系,电容与电荷的关系。

-电容器的测量方法:串联与并联电容的测量方法,万用表的使用。

6.RC时数电路-RC时数电路的特点:充电和放电过程,电压和充电、放电时间的关系。

-RC时数电路的应用:振荡电路、低通滤波器、高通滤波器等。

7.磁场与电磁感应-磁场的测量方法:磁力计的使用及其原理。

-电磁感应现象:法拉第电磁感应定律,楞次定律。

8.安排远离其他金属物体的实验台-金属导体与电流的关系:电流通过金属导体时的热效应,焦耳定律。

9.高级实验-单摆型电容与电流测量仪的使用;-并联电容与电阻测量电路的研究;-变阻器的使用与测量。

电学实验是高中物理实验的一部分,通过实验操作,学生能够深入理解电学原理并培养实验技能。

在进行电学实验时,学生需要注意安全,按照正确的方法进行实验操作。

同时,还要学会观察和分析实验现象,并正确处理和分析实验数据。

通过与理论知识的结合,学生可以更好地掌握电学的基本原理和实际应用,为今后的学习打下坚实的基础。

高中物理电学实验考点分析

高中物理电学实验考点分析
被测 电阻值R 我 们 称 为 临 界 电阻 。
5 . 分 压 式 和 限 流 式 电路 的 选 择
( 1 ) 由 于 限流 式 电路 结 构 简 单 , 耗能 小 , 通 常 情 况 下 应 优 先考虑限流式接法 。 ( 2 ) 下面三种情况必须选择分压接法 。
①要求被测 电阻的 电压或 电流从零连续 调节 ,只有 分压
高 中 物 理 电 学 实 验 考 点 分 析
颛 清岭
( 沧 州经 济技 术 开 发 区 中 心 学 校 , 河北 沧州 0 6 1 0 0 0 )
高考 电学实 验的考查 主要 从实验 器材 ( 电表 、 电阻 、 电 源 等) 的选择 , 实 验 电 路 图 的选 择 与 设 计 , 误差分析 , 以及 对 实 验 数 据 的处 理 等 方 面 进 行 。 从 高 考 阅 卷情 况 来 看 , 电 学 实 验 的 得 分率较低 , 是 高 考 的难 点 之一 。 电学实验的考查 主要包括 : 电 表 的读 数 、 实 验 器 材 和 电 路 选择 、 电路 实 物 连 线 等几 个 方 面 。 电流 表 、 电 压 表 的读 数 规 则 电流 表 量 程 一 般 有 两 种— — O . 1 — 0 . 6 A, 0 — 3 A; 电压 表 量 程 般 有 两 种—— 一 3 V, 0 ~ 1 5 V。如 图 1 所示 :
测电阻阻值 , 采 用 限流 式 接 法 时 , 即使 变 阻 器 触 头 从 一 端 滑 至 另一端 , 待测电阻上 的电流( 压) 变化也很小 , 这 不 利 于 多次 测 量 求 平 均 值 或 用 图 像 法 处 理 数 据 ;为 了在 变 阻 器 阻 值 远 小 于 待 测 电阻 阻值 的情 况 下 能 较 大 范 围 地 调 节 待 测 电 阻 上 的 电 流 ( 压) , 必须采用分压式 。 三、 电路 实物 连 线 的 注 意 事 项 1 . 电键 必须 控 制 全 电 路 : 2 . 电表的量程要适 当. 流 经 电 表 的 电 流 要 正入 负 出 ; 3 . 滑动变 阻器的“ 两 端 限流 、 三端 分压 ” 接法, 且 要 求 在 闭 合 电 键 前 ,必 须 保 证 限 流 接 法 中 滑 动 变 阻 器 以 最 大 电 阻 接 人 电路 , 分 压 接 法 中滑 动 变 阻 器 输 出 电压 端 电 压 为 零 ; 4 . 安 培 表 的 内外 接法 必 须 正 确 ; 5 . 按 先 串后 并 的 原则 连 接 器 材 ; 6 . 导线不 能接 在滑 动变 阻器 的支架 或滑 动 头上 , 不 能 穿 越用 电器 。 不能交叉 。

高考物理电学实验知识点

高考物理电学实验知识点

高考物理电学实验知识点电学实验是高中物理课程中的一大重点内容,也是高考物理考试的常见考点。

通过电学实验,学生可以加深对电学原理的理解,并培养实验操作和数据处理的能力。

本文将介绍几个高考物理电学实验的知识点,帮助同学们更好地备考。

一、串联电阻的测量串联电阻的测量是电学实验中的基础实验之一。

实验装置一般包括串联电阻、电压表和电流表。

实验步骤如下:1.将电压表和电流表分别连接在电路的两端,保证正负极正确连接。

2.调节电源,使电路中的电流保持稳定。

3.读取电压表和电流表上的数值,可以计算出电路中的电阻值。

这个实验主要考察同学们对串联电路中电流和电压的理解,以及对欧姆定律的运用能力。

二、并联电阻的测量并联电阻的测量也是高考物理电学实验中的重要内容。

实验装置包括并联电阻、电压表和电流表。

实验步骤如下:1.将电压表和电流表分别连接在并联电路的两端,保证正负极正确连接。

2.调节电源,使电路中的电压保持稳定。

3.读取电压表和电流表上的数值,可以计算出电路中的电阻值。

这个实验主要考察同学对并联电路中电流和电压的理解,以及对欧姆定律和电阻公式的运用能力。

三、电阻与电流的关系实验电阻与电流的关系实验是一个经典的物理实验,主要用于验证欧姆定律。

实验装置包括电源、电阻、导线和电流表。

实验步骤如下:1.将电流表连接在电路中,保证正负极正确连接。

2.依次改变电阻的大小,记录电流表上的数值。

3.根据测得的数据绘制电流与电阻之间的关系曲线。

这个实验主要考察同学们对欧姆定律的理解,以及对电阻与电流关系的掌握程度。

四、电流与电压的关系实验电流与电压的关系实验也是一个重要的物理实验,用于验证欧姆定律。

实验装置包括电源、电阻、导线和电压表。

实验步骤如下:1.将电压表连接在电路中,保证正负极正确连接。

2.依次改变电源电压的大小,记录电压表上的数值。

3.根据测得的数据绘制电流与电压之间的关系曲线。

这个实验也是考察同学们对欧姆定律的理解,以及对电流与电压关系的掌握程度。

(完整版)高中物理电学实验重要知识点归纳

(完整版)高中物理电学实验重要知识点归纳

电学实验重要知识点归纳学好物理要记住:最基本的知识、方法才是最重要的. 秘诀:“想” 1。

关于实验要注意:描图要时分析点的走势,确定直线或曲线;用直线或圆滑曲线连线,点不一定都在线上; 反比关系常画成一个量与另一个量倒数成正比 用多次测量求平均值的方法能减小偶然误差 2.测量仪器的读数方法需要估读的仪器:在常用的测量仪器中,刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读.根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法,一般:最小分度是2的,(包括0.2、0。

02等),采用1/2估读,如安培表0~0。

6A 档; 最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估读,如安培表0~15V 档;最小分度是1的,(包括0。

1、0.01等),采用1/10估读,如刻度尺、螺旋测微器、安培表0~3A 档、电压表0~3V 档等不需要估读的测量仪器:游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读;欧姆表刻度不均匀,可以不估读或按半刻度估读。

3.游标卡尺的读数量游标卡尺的读数方法是:以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L 1,再看游标尺上哪条刻度线与主尺上某刻度线对齐,由游标上读出毫米以下的小数L 2,则总的读数为:L 1+ L 2。

螺旋测微器的读数:螺旋测微器的读数方法是:______________________________________试读出下列螺旋测微器的读数(工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测微目镜手轮的读数相同)〖解析〗从左到右测微目镜手轮的读书分别为:0.861mm ;3。

471mm ;7.320mm ;11。

472mm 按照有效数字规则读出下列电表的测量值。

⑴ ⑵接0~3V 量程时读数为________V 。

接0~3A 量程时读数为_______A 。

接0~15V 量程时读数为_______V 。

接0~0。

6A 量程时读数为______A 。

高中物理电学实验满分知识点总结

高中物理电学实验满分知识点总结

高中物理电学实验满分知识点总结电学实验最全知识点总结一、实验的考查内容(1)测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器);(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线;(3)测定电源的电动势和内阻;(4)练习使用多用电表;(5)传感器的简单使用;(6)设计型实验。

二、电学实验命题走向(1)给定条件,进行实验设计;(2)给定测量数据,选择处理方法;(3)给定原理、器材,设计实验方案;(4)给出实验过程情景,判断过程、方法的合理性。

三、电学实验的基础和核心(1)伏安法测电阻“外接法”的系统误差是由电压表的分流引起的,电阻测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法,可记为“外小小”。

“内接法”的系统误差是由电流表的分压引起的,电阻测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法,可记为“内大大”(2)滑动变阻器的连接(限流法/分压法)分压接法时,题中常出现这样的字眼:要求电压从零开始调节,或是要求测量尽可能精确等被测电阻上电压的调节范围大。

用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。

(3)其他常用测电阻方法①内阻已知的电流表、电压表可看成能读出它们电流、电压大小的电阻来使用;②电流表可通过串联定值电阻来扩大量程,当成大量程电流表来使用;也可以并联定值小电阻来当成电压表来使用。

③替代法测电阻④半偏法测电阻四、选取电学仪器和实验电路(1)安全:在电流表和电压表测量值不超量程,滑动变阻器、电源中通过的电流小于额定电流。

解决方法是依据欧姆定律算出实验电路调节中过程的电流范围,再和某器材的最大电压和给定值进行选择。

(2)方便:便于操作。

主要是对滑动变阻器、电压表、电流表的选择。

解决方法是要根据用电器分流、分压、限流等不同用途,采用正确的连接,能够既得到满足实验要求的电压范围,同时调节时电压表现为线性稳定变化。

(3)准确:选择的仪器使实验误差尽量小,电流表、电压表量程的选择原则是使指针指在满刻度的2/3以上,欧姆表量程的选择的原则是应使指针指在中心刻度附近。

高中物理,电学实验必考知识点,汇总

高中物理,电学实验必考知识点,汇总

1使指针指示超1011 3 表,电流由 度的 ;0.6 A 量程估读到最小电表的正接线柱流入, 高中物理电学实验必考知识点汇总一、【基础回归】1.电流表、电压表、欧姆表的比较仪器电流表电压表极性 量程选择 读数3 V 和 3 A 量程估读到最小分度有正、负接 的 ;15 V 量程估读到最小分线 柱 的 电过满偏刻度 的5位置1分度的2欧姆表负接线柱流出使指针尽量指在 表 盘 的 中 间 表盘读数乘以相应挡位的倍率位置2.使用多用电表的“三注意”(1)电流的流向:使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接黑表笔, 负极接红表笔,从电源外部看,电流从红表笔流入,从黑表笔流出。

(2)区分“机械凋零”和“欧姆调零”:“机械调零”使指针指在表 盘刻度左侧“0”位置,调整表盘下边的中间定位螺丝;“欧姆调零”使指针指在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调整欧姆凋零旋钮。

3 3 测量结果 R = >R ,偏大 I x(3)倍率选择:使用欧姆挡测电阻时,表头指针示数过大或过小均有1 2较大误差,指针偏转角度在 满偏到 满偏之间读数较准确,例:待测电阻约为 2 k Ω ,应选用“×100”挡。

3.电流表内、外接法的区分与选择比较项目电路误差来源电流表内接法 电流表外接法电流表的分压 电压表的分流U测 I x适用条件R ≫R (测大电阻)xA UR = <R ,偏小测R ≫R (测小电阻)V x4.分压式与限流式的区分比较项目限流式接法 分压式接法电路电压调节的范围R x R +R xE ~E 00~E 电能损耗较少较多二、【高考典例】1.(2017·全国卷Ⅲ,23)图 1(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。

图中 E 是电池;R 、R 、R 、R 和 R 是固定电阻,R 是可变1 23456电阻;表头 的满偏电流为 250 μ A ,内阻为 480 Ω 。

虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。

高二电学实验知识点

高二电学实验知识点

高二电学实验知识点电学是物理学中的一个重要分支,对于高二学生来说,掌握电学的基本概念、定律和实验技能对于理解自然界的电磁现象和解决实际问题具有重要意义。

本文将介绍高二电学实验中的一些关键知识点,帮助学生更好地理解和应用电学原理。

一、静电场的基本概念静电场是由静止电荷产生的电场。

在实验中,我们可以通过使用静电发生器来观察静电场的存在。

当发生器产生高电压时,附近的空气会被电离,产生放电现象,这就是静电场作用的结果。

学生需要了解电荷的性质,如正负电荷之间的相互作用力,以及电荷守恒定律。

二、欧姆定律欧姆定律是电学中的一个基本定律,描述了电流、电压和电阻之间的关系。

在实验中,通过改变电路中的电阻值,可以观察到电流和电压的变化,从而验证欧姆定律。

实验中使用的仪器包括电阻箱、电压表和电流表。

学生应该学会如何正确连接电路,并能够准确读取和记录数据。

三、串联和并联电路电路的基本连接方式有串联和并联两种。

在串联电路中,电阻器的电阻值会相加,电流在各个电阻器中是相同的;而在并联电路中,电阻器的电阻值会倒数相加,各个电阻器上的电压是相同的。

通过实验,学生可以学习到如何计算总电阻,以及如何分析电路中的电流和电压分布。

四、电能和电功电能是电荷在电场中由于电势差而具有的能量,而电功则是电流通过电阻时所做的功。

在实验中,可以使用电能表来测量一段时间内消耗的电能。

通过测量电流和电压,结合时间,可以计算出电功。

学生应该理解电能和电功的计算方法,以及它们在日常生活中的应用。

五、电磁感应电磁感应是电学中的一个核心概念,描述了磁场变化产生电场的现象。

在实验中,可以通过使用线圈和磁铁来观察电磁感应的效果。

当磁铁在线圈中移动时,会在闭合的线圈中产生电流。

学生需要了解法拉第电磁感应定律,并学会如何使用仪器测量感应电动势。

六、交流电和直流电直流电是指电流方向不随时间变化的电流,而交流电是指电流方向随时间周期性变化的电流。

在实验中,学生可以通过观察示波器上的波形来区分直流电和交流电。

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电学实验一、难点形成的原因1、对电流表、电压表的读数规则认识模糊,导致读数的有效数字错误2、对滑动变阻器的限流、分压两种控制电路的原理把握不准,导致控制电路选用不当3、对实验测量电路、电学仪器的选用原则把握不准,导致电路、仪器选用错误4、对电学实验的重点内容“电阻的测量”方法无明确的归类,导致思路混乱5、对于创新型实验设计平时缺乏对实验思想方法(如模拟法,转换法,放大法,比较法,替代法等)进行归纳,在全新的实验情景下,找不到实验设计的原理,无法设计合理可行的方案。

受思维定势影响,缺乏对已掌握的实验原理,仪器的使用进行新情境下的迁移利用,缺乏创新意识。

二、难点突破1、电流表、电压表的读数规则:图10-1电流表量程一般有两种——0.1~0.6A,0~3A;电压表量程一般有两种——0~3V,0~15V。

如图10-1所示:因为同一个电流表、电压表有不同的量程,因此,对应不同的量程,每个小格所代表的电流、电压值不相同,所以电流表、电压表的读数比较复杂,测量值的有效数字位数比较容易出错。

下面是不同表,不同量程下的读数规则:电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程,其最小刻度(精确度)分别为0.1V、0.1A,为10分度仪表读数,读数规则较为简单,只需在精确度后加一估读数即可。

如图所示,电压表读数为1.88V,电流表读数为0.83A。

若指针恰好指在2上,则读数为2.00V(或A)。

电压表若用0~15V量程,则其最小刻度为0.5V,为2分度仪表读数,所读数值小数点后只能有一位小数,也必须有一位小数。

如图所示,若指针指在整刻度线上,如指在10上应读做10.0V,指在紧靠10刻度线右侧的刻度线上(即表盘上的第21条小刻度线)读数为10.5V,若指在这两条刻度线间的中间某个位置,则可根据指针靠近两刻度线的程度,分别读做10.1V,或10.2V,或10.3V,或10.4V,即使是指在正中央,也不能读做10.25V,若这样,则会出现两位不准确的数,即小数点后的2和5,不符合读数规则,如上图中所示,读数应为9.3V。

电流表若用0-0.6A量程,则其最小刻度为0.02A,为5分度仪表读数,其读数规则与0—15V电压表相似,所读数值小数点后只能有两位小数,也必须有两位小数。

如上图所示,电流表读数为0.17A,若指针指在第11条刻度线上,则读数为0.22A,指在第10条刻度线上,读数为0.20A,指在第12条刻度线上,读数为0.24A。

2、滑动变阻器应用分析滑动变阻器是电学实验中常用的仪器,近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应考的难点.滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点:如图10-2所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载RL 的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a )电路称为限流接法,图(b )电路称为分压接法.负载RL 上电压调节范围(忽略电源内阻) 负载RL 上电流调节范围(忽略电源内阻) 相同条件下电路消耗的总功率 限流接法 0R R R L L+E ≤UL ≤E 0R R E L +≤IL ≤L R E EIL分压接法0≤UL ≤E 0≤IL ≤L R EE (IL+Iap ) 比较 分压电路调节范围较大 分压电路调节范围较大 限流电路能耗较小①限流法.如图(a )所示,待测电阻上电压调节范围为0~L L R E E R R +.显然,当R0<<RL 时,在移动滑动触头的过程中,电流的变化范围很小,总电流几乎不变,UL 也几乎不变,无法读取数据;当R0>>RL 时,滑动触头在从b 向a 滑动的过程中,先是电流表、电压表的示数变化不大,后来在很小的电阻变化范围内,电流表、电压表的读数变化很快,也不方便读数,只有当RL 与R0差不多大小时,才能对电流、电压有明显的调控作用.在同样能达到目的的前提下,限流法较为省电,电路连接也较为简单.图10-2②分压法.如图(b )所示,待测电阻上电压调节范围为0~E ,且R0相对于RL 越小,R 上的电压变化的线性就越好.当R0>>RL 时,尽管UL 变化范围仍是0~E ,但数据几乎没有可记录性,因为在这种情况下,滑片从左端滑起,要一直快到右端时,电压表上示数一直几乎为零,然后突然上升到E ,对测量几乎没有用处.因此,分压接法要用全阻值较小的滑动变阻器。

滑动变阻器的限流接法与分压接法:两种电路均可调节负载电阻电压和电流的大小,但在不同条件下,调节效果大不一样,滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活选取.1.下列三种情况必须选用分压式接法(1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),即大范围内测量时,必须采用分压接法.(2)当用电器的电阻RL 远大于滑动变阻器的最大值R0时,必须采用分压接法.因为按图(b )连接时,因RL>>R0>Rap,所以RL 与Rap 的并联值R 并≈Rap ,而整个电路的总阻值约为R0,那么RL 两端电压UL=IR 并=0R U ·Rap ,显然UL ∝Rap,且Rap 越小,这种线性关系越好,电表的变化越平稳均匀,越便于观察和操作. (3)若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过RL 的额定值时,只能采用分压接法.2.下列情况可选用限流式接法(1)测量时对电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且RL 与R0相差不大或RL 略小于R0,采用限流式接法.(2)电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法.(3)没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素优先采用限流式接法.例1:如图10-3所示,滑动变阻器电阻最大值为R ,负载电阻R1=R ,电源电动势为E,内阻不计.(1)当K 断开,滑动头c 移动时,R1两端的电压范围是多少?(2)当K 闭合,滑动头c 移动时,R1两端的电压范围是多少?(3)设R 的长度ab=L,R 上单位长度的电阻各处相同,a 、c 间长度为x ,当K 接通后,加在R1上的电压U1与x 的关系如何? 【审题】电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路:限流和分压,把握限流和分压电路的原理是关键【解析】(1)若K 断开,则该控制电路为滑动变阻器的限流接法,故2E≤U1≤E图10-3(2)若K闭合,则该控制电路为滑动变阻器的分压接法,故0≤U1≤E(3)U1=IR并,R并=RLRxRLRx+⋅,I=LRxLRE)(-+并得:U1=LxxLELx+-22【总结】该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压范围不同例2:用伏安法测量某一电阻Rx阻值,现有实验器材如下:待测电阻Rx(阻值约5 Ω,额定功率为1 W);电流表A1(量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω);电流表A2(量程0~3 A,内阻0.05 Ω);电压表V1(量程0~3 V,内阻3 kΩ);电压表V2(量程0~15 V,内阻15 kΩ);滑动变阻器R0(0~50 Ω),蓄电池(电动势为6 V)、开关、导线.为了较准确测量Rx阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图.【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路,因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx,故首先考虑滑动变阻器的限流接法【解析】由待测电阻Rx额定功率和阻值的大约值,可以计算待测电阻Rx的额定电压、额定电流的值约为U=51⨯≈PR V≈2.2 V,I=5/1/≈RP A=0.45 A.则电流表应选A1,电压表应选V1.又因30002.0⨯=⨯VARR=24.5 Ω>Rx,则电流表必须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx,故首先考虑滑动变阻器的限流接法,若用限流接法,则被测电阻Rx上的最小电流为Imin=5056+=+REEx=0.11 A<I额,因该实验没有对电流、电压的调节范围未作特殊要求,故用限流电路.电路如图10-4所示.【总结】滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大,用分压接法不便于调节,故限流接法是首选,只要能保证安全且有一定的调节范围即可。

图10-4图10-5例3:用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻Rx (约100 Ω);直流电流表(量程0~10 mA 、内阻50 Ω);直流电压表(量程0~3 V 、内阻5 kΩ);直流电源(输出电压4 V 、内阻不计);滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1A );开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适。

【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于Rx <v A R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,Imin=x A R R R E++=24 mA>10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流范围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化范围太小,仍不能用限流接法。

3、实验电路和电学仪器的选择(1)电路的选择①安培表内、外接电路的选择由于电压表的分流作用和电流表的分压作用,造成表的示数与通过负载的电压或电流真实值之间产生误差,为减小此系统误差,应慎重选择电流表的内外接法,选择方法如下:1、直接比较法:当待测电阻阻值Rx<<RV 时,伏特表分流很小,选择安培表外接电路;当待测电阻阻值Rx>>RA 时,安培表分压很小,选择安培表内接电路。

2、临界值计算比较法:当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时,如何确定被测电阻R 是较大还是较小呢?我们要计算两种接法的相对误差,可用R R V 与A R R 相比较. 当A V R R RR >即A V R R R <时,宜采用电流表外接法; 当A V R R RR <即A V R R R >时,宜采用电流表内接法; 而A V R R R =时,电流表内外接法效果是一样的.此时的被测电阻值R 我们称为临界电阻。

3、测试判断法(试触法)若Rx 、RA 、RV 的大小关系事先没有给定,可借助试触法确定内、外接法.具体做法是:如图10-6所示组成电路,其中电流表事先已经接好,拿电压表的一个接线柱去分别试触M 、N 两点,观察先后两次试触时两电表的示数变化情况。

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