电学实验基础
电学实验基础 (教案)
第41讲电学实验基础教案核心素养：1、游标卡尺的使用2、螺旋测微器的使用3、电压表和电流表的使用4、测量电路的接法和选择5、实验器材的选择和实物图连接6、电表的改装1．(1)如图甲、乙所示的两把游标卡尺，它们的游标尺分别为10等分、20等分，则读数依次为________ mm、________ mm。
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图丙所示，则金属丝的直径是________mm。
答案(1)17.5'23.35(2)2.140(2.139～2.141均正确)解析(1)题图甲读数：整毫米是17，不足1毫米数是5×0.1 mm＝0.5 mm，最后结果是17 mm＋0.5 mm＝17.5 mm。
题图乙读数：整毫米是23，不足1毫米数是7×0.05 mm＝0.35 mm，最后结果是23 mm＋0.35 mm＝23.35 mm。
(2)固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为14.0，最后的读数：2.0 mm＋14.0×0.01 mm＝2.140 mm。
2．(1)如图甲所示的电表使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________ A，图中表针示数为________ A；当使用3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表________ A，图中表针示数为________ A。
(2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示________ V，图中表针的示数为________ V。
若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________ V，图中表针示数为________ V。
答案(1)0.020.440.1 2.20(2)0.1 1.700.58.5解析(1)使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A。
(2)电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V 量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V。
初中物理实验——电学基础实验
初中物理实验——电学基础实验随着时代的发展，科技的进步，我们的生活已经离不开电，而电学也成为了我们学习的重点之一。
初中阶段的物理教学，也会重点讲解电学相关的知识，而电学基础实验则是巩固学生对电学知识的掌握的重要一环。
一、欧姆定律实验欧姆定律是当前电路中最基本的电学定律之一。
进行欧姆定律实验的方法，可以借助电流表和电压表来测试电流和电压的数据，并进行简单的计算。
首先准备一根电阻丝，接上电流表，然后通过电阻丝来调整电流的大小。
然后再通过电压表，测试电阻丝两端的电压，通过计算，即可得到电路中的电阻值。
二、基本电路实验基本电路实验是学习电学的基本操作之一，主要是通过实验来了解电路的组成和原理。
学生需要先了解电路的基本组成部分，如电源、导线、开关等，然后就可以进行电路的组装和实验操作。
通过实验可以掌握电路中电流的流向、电源电压与电路中的元器件的组合的关系等基本原理。
三、串联和并联电路实验串联和并联电路实验是学习电路的进阶知识之一，也是初学者需要了解的基本内容。
这种实验的方法，需要用到串联和并联的电路，在一个电路中加入多个元器件，可以大大扩展学生的学习范围。
通过实验来了解串联电路、并联电路中电路的原理，了解不同位置上的电阻，并可以通过实验现象来进一步理解。
四、测量电池电动势实验测量电池电动势实验是一种重要的实验操作，它可以让学生更深入地了解电池中电动势的原理和内部构成。
学生需要准备一些基本的电器学知识，包括电池的组成和结构等。
然后通过操作电路和测量电压等方法，来了解电池电动势的大小，进一步了解电池电动势的内部构成。
五、磁场对电流的影响实验磁场及其对电流的影响也是电学基础中重要的实验之一，开展这种实验可以让学生加深对磁场和电场的理解，并更好地理解“电”和“磁”的基本规律。
学生需要准备如：磁体、电流表、导体等实验器材，在进行实验的过程中可以观察到磁场对电流的影响，并评估各种状态下的磁场的强度，深入理解电流和磁场之间的关系。
电学实验基础实验报告
电学实验基础实验报告《电学实验基础实验报告》摘要：本实验报告介绍了电学实验基础实验的设计、实施和结果分析。
通过测量电路中的电压、电流和电阻的变化，验证了欧姆定律和基尔霍夫定律。
实验结果表明，实验数据与理论计算结果相符，证明了电学基础实验的可靠性和准确性。
引言：电学实验是电子工程和电气工程专业学生的基础实验之一，通过实验可以加深学生对电路原理和电学定律的理解。
本次实验旨在验证欧姆定律和基尔霍夫定律，并通过实验数据与理论计算结果的对比，验证实验的准确性和可靠性。
实验设计与方法：本次实验使用直流电源、电阻、导线和电压表、电流表等仪器。
首先搭建简单的电路，测量电路中的电压和电流，然后根据测量结果计算电路中的电阻。
接着改变电路中的元件，再次测量电压和电流，并重新计算电阻。
最后，将实验数据与理论计算结果进行对比分析。
实验结果与分析：实验结果表明，根据欧姆定律，电路中的电压和电流成正比，且电阻不随电压和电流的变化而改变。
通过实验数据的测量和计算，验证了欧姆定律的正确性。
同时，根据基尔霍夫定律，电路中的电压和电流满足节点电流守恒和环路电压守恒的原理。
实验数据与理论计算结果的对比分析表明，实验结果与理论计算结果吻合，证明了实验的准确性和可靠性。
结论：通过本次电学实验基础实验，验证了欧姆定律和基尔霍夫定律的正确性，加深了学生对电路原理和电学定律的理解。
实验结果表明，实验数据与理论计算结果相符，证明了电学基础实验的可靠性和准确性。
这些实验结果对于学生进一步学习和研究电子工程和电气工程方面的知识具有重要意义。
电学实验基础实验报告
电学实验基础实验报告电学实验基础实验报告引言电学实验是电子科学与技术专业中的基础实验之一。
通过电学实验，我们可以更好地理解电学的基本原理和现象，并掌握一些基本的电学实验技术。
本报告将对我们进行的电学实验进行总结和分析，以期对电学知识的学习有所帮助。
实验一：电阻的测量本实验旨在通过测量电阻的方法，熟悉使用万用表测量电阻的操作步骤，并掌握不同电阻的串并联关系。
实验过程中，我们使用了一台数字万用表，先将待测电阻与万用表相连，然后选择合适的测量档位，并记录下测量结果。
通过多次测量不同电阻值的电阻，我们发现电阻值越大，测量结果的误差也相对较大。
在实验中，我们还学习了电阻的串并联关系。
串联电阻的总电阻等于各个电阻之和，而并联电阻的总电阻则通过倒数的方式计算。
通过实验验证，我们发现串联电阻的总电阻大于任意一个电阻的值，而并联电阻的总电阻则小于任意一个电阻的值。
实验二：电流的测量本实验的目的是通过测量电流的方法，掌握使用电流表测量电流的操作步骤，并了解不同电路中电流的分布情况。
在实验中，我们使用了一台数字电流表，将待测电路与电流表相连，并记录下测量结果。
通过实验，我们发现电流表的接入方式对测量结果有一定的影响。
当电流表接入电路的主回路中时，测量结果较为准确；而当电流表接入电路的支路中时，测量结果会受到支路电阻的影响，从而导致误差。
我们还学习了串联电路和并联电路中电流的分布情况。
在串联电路中，电流大小相等，而在并联电路中，电流大小与电阻值成反比。
通过实验验证，我们得出了这些结论。
实验三：电压的测量本实验旨在通过测量电压的方法，掌握使用电压表测量电压的操作步骤，并了解不同电路中电压的分布情况。
我们使用了一台数字电压表，将待测电路与电压表相连，并记录下测量结果。
通过实验，我们发现电压表的接入方式对测量结果有一定的影响。
当电压表接入电路的并联支路中时，测量结果较为准确；而当电压表接入电路的串联支路中时，测量结果会受到串联支路电阻的影响，从而导致误差。
电学实验基础实验报告(2021年整理)
电学实验基础实验报告（2021年整理）一、背景电学实验是电子科学与技术专业必修的实验之一，它以电学理论为基础，运用实验手段，对电路中电流、电压、电阻、电感、电容等相关物理量进行测量，并验证相关的理论。
通过实验可以加深对电路中物理量和元件特性的理解和掌握，提高学生实验操作技能和解决实际问题能力。
二、实验目的1. 熟悉常见的测量仪器和使用方法；2. 理解欧姆定律、基尔霍夫定律、电压分压定律、电流分流定律等电学基本定律；3. 掌握串、并联电路的基本特性及相关量的测量方法；4. 学会应用模拟仪器（如万用表、示波器等）进行电路电流、电压等基本参数的测量。
三、实验仪器及材料1. 直流电源；2. 两个电阻分别为100 Ω 和470 Ω，一个可变电阻；3. 电容和电感器各一个；4. 万用表和示波器各一个。
四、实验步骤1. 搭建串联电路（图1），使用万用表测量电路中的电流和电压，计算并比较实际电阻值和理论值（欧姆定律）。
4. 搭建电压分压电路（图4），通过调整可变电阻，测量电路中不同位置的电压值，验证电压分压定律。
6. 使用示波器观察电容放电过程，测量电容器的电压与时间的关系，并记录实验数据。
五、实验数据及分析本次电学实验中测得的实验数据如下：1. 测量串联电路中的电流和电压实际电阻值：R₁ = 99.7 Ω，R₂ = 470.2 Ω。
实际电阻值：R = 65.6 Ω。
理论电阻值：1/R = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/100 + 1/470 = 0.0158；R = 1/0.0158 = 63.3 Ω。
电流：I₁ + I₂ = 0.007 A + (0.009 - 0.007) A = 0.009 A。
电压：U₁ = 5 V，U₂ = 0.002 V，U₃ = U₁ - U₂ = 4.998 V。
实验结果：U₀ = 10 V，U₁ = 7 V，U₂ = 3 V。
理论值：U₁ = U₀ × R₁/(R₁ + R₂) = 7.092 V；U₂ = U₀ × R₂/(R₁ + R₂) = 2.908 V。
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。
电学实验基础总结(整理)
高中物理电学实验基础一、电表、电表的改装 1.灵敏电流表G （1）三个主要参数①内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。
②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安。
③满偏电压Ug:电流表通过Ig 时两端的电压，大约零点几伏。
（2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg注意：电表就是电阻。
2.电压表（1）电压表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg ，当改装成量程为U 的电压表时，应串联一个电阻R 分去多余的电压U-Ug ，电阻R 叫分压电阻。
（2）电压表的内阻：Rv=Rg+R3.电流表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg ，当改装成量程为I 的电流表时，应并联一个电阻R 分去多余的电流I-Ig ，电阻R 叫分流电阻。
（2）电流表的内阻：R A =Rg ×R/(R+Rg)4.电流表改装成欧姆表①原理：闭合电路的欧姆定律②如图1所示，当红、黑表笔短接时，调节R ，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。
这时有： ③当两表笔间接入电阻Rx 时，电流表的电流为：()ggggg g U U UI R RU U R R Ug -==-=据串联电路的特点得：解得：G R I U g UG RI g U-Ug R ()g g g g g ggU I R I I R I R R I I ==-=-据并联电路的特点得：解得：I-I g U G RIRg g E I R R r =++xg xEI R R r R =+++G+－RE r红表笔黑表笔 图1当Rx 改变时，Ix 随着改变，将电流表表盘上Ix 处表上对应的Rx 值，就构成了欧姆表。
④中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R 中＝R 内＝R+Rg+r 因Ix 与Rx 不是线性关系，欧姆表表盘刻度不均匀。
5.多用电表【知识透析】（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。
电学实验基础
答案：(1)900 Ω 4 900 Ω (2)θ1＝θ2 U1∶U2＝1∶5
点评：改装后电表中表头的满偏电流、电压并不改变，只要将 灵敏电流表的表盘按扩大量程后的倍数加以改换，即可从 表盘上直接读出电路中的总电压或电路的总电流的数值．
误差原因
测量值小于真实值
2.两种电路的选择 (1)定量判定法 若已知待测电阻的大致阻值Rx，电流表的内阻RA和电 Rx Rv 压表的内阻Rv，则：当Rx≫RA或 > R 时，选用“内接 RA x Rx Rv Rx Rv 法”，当Rx≪Rv或 < R 时，选用“外接法”，当 ＝ R RA RA x x 时，两种接法均可．简单概括即为“大内偏大，小外偏 小”． (2)临界值法：令R0＝ Rx<R0时，外接法． RARv ，当Rx>R0时，内接法；
④蓄电池组(6 V，内阻不计)；
⑤开关、导线． 请用实线代替导线，将下图所示实物连成测量电路，要求待 测电阻Rx中电流从零开始连线可调，且连线时使滑动变阻器 的滑动触头处于开关闭合前的正确位置．
解析：通过计算可知，Rx上允许的最大电压约2.5 V， 最大电流约0.5 A，故电压表应选3 V量程，电流表应选0.6 A 量程．因题目要求Rx上电流从零开始连续可调，故滑动变 阻器应接成“分压式”．在连线时，为使滑动变阻器的滑 动触头处于开关闭合前的正确位臵(即保证开关刚闭合时分 出的电压为最小，不致把Rx或两电表烧毁)，应从A、C(或 B、C)两接线柱上取得分压，又电压表选3 Rv V量程时， R x
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专题强化九电学实验基础一、螺旋测微器的使用1.构造：如图1所示，B为固定刻度，E为可动刻度.图12.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0.5 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0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 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.3.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)×0.01(mm).如图2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.图2二、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)、游标卡尺上还有一个深度尺.(如图3所示)图32.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径.3.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 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm4.读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm.三、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电表允许通过的最大电压或电流，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0.1 V和0.1 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0.5 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0.02 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.命题点一常用仪器的使用与读数1.游标卡尺和螺旋测微器的读数游标卡尺的读数应注意以下几点(1)看清精确度例如(图4)图4易错成11 mm＋4×0.1 mm＝11.40 mm正确的应为11.4 mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零；例如(图5)图5易错成10 mm＋12×0.05 mm＝10.6 mm，正确的应为10.60 mm.(2)主尺上的单位应为厘米主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm.例如(图6)图6易错成5 mm＋4×0.05 mm＝5.20 mm正确的应为50 mm＋4×0.05 mm＝50.20 mm.(3)区分零刻度与标尺最前端例如(图7)图7易错成13 mm＋10×0.05 mm＝13.50 mm正确读数为14 mm＋10×0.05 mm＝14.50 mm.例1(2014·福建理综·19(1))某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图8甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为cm和mm.图8答案60.10 4.20解析刻度尺的分度值为1 mm，要估读到0.1 mm.游标卡尺读数为4 mm＋10×0.02 mm＝4.20 mm.例2某同学用如图9甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动到F靠近小球，再转动到F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动使F固定后读数(填仪器部件字母符号).正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是mm.图9答案D H G 6.700解析用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5 mm＋20.0×0.01 mm＝6.700 mm.变式1(2015·海南单科·11)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图10(a)和(b)所示.该工件的直径为cm，高度为mm.图10答案 1.220 6.860解析游标卡尺读数为d＝12 mm＋4×120mm＝12.20 mm＝1.220 cm螺旋测微器的读数为h＝6.5 mm＋36.0×0.01 mm＝6.860 mm变式2(1)如图11甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为mm、mm、mm.(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是mm.图11答案(1)17.723.85 3.18(2)2.150解析(1)最上面图读数：整毫米是17，不足1毫米数是7×0.1 mm＝0.7 mm，最后结果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm.中间图读数：整毫米是23，不足1毫米数是17×0.05 mm＝0.85 mm.最后结果是23 mm＋0.85 mm＝23.85 mm.最下面图读数：整毫米是3，不足1毫米数是9×0.02 mm＝0.18 mm.最后结果是3 mm＋0.18 mm＝3.18 mm.(2)固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读数：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.2.电压表、电流表和变阻箱的读数例3(1)如图12甲所示的电表使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表A，图中表针示数为A；当使用3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表A，图中表针示数为 A.图12(2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示V，图中表针的示数为V.若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示V，图中表针示数V.答案(1)0.020.440.1 2.20(2)0.1 1.700.5 8.5解析(1)使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A 量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A.(2)电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V.例4旋钮式电阻箱如图13所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为Ω，今欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω，最简单的操作方法是.若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为.图13答案 1 987将“×1 k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到00～19 998 Ω解析电阻为1 987 Ω，最简单的操作方法是将“×1 k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9 999 Ω＝19 998 Ω.故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为0～19 998 Ω.变式3如图14甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“＋”和“－0.6”两接线柱时，能测的最大电流是A，对应刻度盘上每一小格代表A；图中表针示数为A；当使用电流表的“＋”和“－3”两个接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表A，图中表针示数为 A.图14图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘.当使用较小量程时，测量电压最大值不得超过V，每小格表示V，图中指针示数为V；若使用的是较大量程，则表盘刻度每小格表示V，图中指针示数为V.答案0.600.020.340.1 1.70 3.000.1 2.200.511.0解析结合电流表和电压表所选量程，首先应正确读出相应的分度值，然后根据表针所指位置和其读数方法可得结果.命题点二关于电阻的测量1.电压表和电流表的内、外接法(1)两种接法比较内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测＝U x＋U A电压表分流I测＝I x＋I V电阻测量值R测＝U测I测＝R x＋R A>R x测量值大于真实值R测＝U测I测＝R x R VR x＋R V<R x测量值小于真实值适用条件R A≪R x R V≫R x适用于测量大阻值电阻小阻值电阻(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R x较小，宜采用电流表外接法；若R 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<R V R A时，用电流表外接法；R x>R V R A时，用电流表内接法.③实验试探法：按图15所示接好电路，让连接电压表的导线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.图15例5用内阻为3 000 Ω的电压表和内阻为10 Ω的电流表测电阻，在图16甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60 V，电流表的示数都是0.2 A，则R1的测量值为Ω，真实值是Ω，R2的测量值为Ω，真实值是Ω.图16答案300290300333.32.滑动变阻器两种连接方式(1)滑动变阻器两种接法的对比限流接法分压接法对比说明电路图串、并联关系不同负载R上电压调节范围RER＋R0≤U≤E0≤U≤E分压电路调节范围大负载R上电流调节范围ER＋R0≤I≤ER0≤I≤ER分压电路调节范围大闭合S前触头位置b端a端都是为保护电路元件(2)滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况：①要求电压表能从零开始读数；②当待测电阻R x≫R(滑动变阻器的最大阻值)时；③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流.(3)滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式.例6测定小灯泡“6 V,3 W”的伏安特性曲线，要求实验中灯泡两端的电压从零开始连续可调.供选择的器材有：电压表V1(量程6 V，内阻20 kΩ)，电流表A1(量程3 A，内阻0.2 Ω)，电流表A2(量程0.6 A，内阻1 Ω)，变阻器R1(0～100 Ω，0.5 A)，变阻器R2(0～20 Ω，2 A)，学生电源E(6～8 V)、开关及导线若干.选择出符合实验要求的实验器材并设计出实验电路.答案见解析解析不管是从题中要求灯泡两端电压必须从零开始连续可调的角度考虑，还是从为了最终能较准确画出伏安特性曲线必须多测几组I、U数据的角度考虑，限流电路都难以满足要求，因此必须采用分压电路，实验电路如图所示.器材包括：电压表V1、电流表A2、变阻器R2、电源、开关及导线.变式4用伏安法测一个电阻R x的阻值，提供器材有：待测电阻R x(约5 kΩ)、电压表(0～3 V，内阻100 kΩ)、微安表(0～500 μA，内阻100 Ω)、变阻器(0～20 kΩ)、稳压电源(输出电压15 V).试设计出实验电路.答案见解析图解析若接成限流电路，电路中最小电流：I min＝ER＝15(5＋20)×103A＝0.6×10－3 A＝600 μA，大于微安表的量程.因此，为了电路安全必须将变阻器接成分压电路，R x>R A R V，电流表采用内接法，如图所示.拓展点1用“半偏法”测电阻利用电流表半偏测的内阻1.实验原理(如图17)：图172.实验步骤：(1)R1调至阻值最大，闭合S1，调R1的阻值使示数达满偏值.(2)保持R1阻值不变，闭合S2，调R2使示数达满偏值一半，同时记录R2的值.(3)R g测＝R2.3.误差分析：闭合S2后，R2与R g的并联值R并<R g，所以I总>I g，而此时的示数为12I g，所以I R2>12I g，所以R2<R g，所以R g测<R g.只有当R1≫R g(R1≫R2)时，R g测≈R g.说明：R1≫R g、R1≫R2为选器材提供依据，即R1应选阻值大的电阻；在安全范围内电源应选电动势大的.例7某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻.他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图18所示.已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱.该同学顺利完成了这个实验.图18(1)实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为(填步骤的字母代号)；A.合上开关S2B.分别将R1和R2的阻值调至最大C.记下R2的最终读数D.反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使G2的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最终读数为rE.合上开关S1F.调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数为I1，记下此时G1的示数(2)仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“相等”)；(3)若要将G2的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G2上并联的分流电阻R分的表达式，R分＝.答案(1)BEFADC(2)相等(3)I1rI－I1解析(1)实验首先要保证G1、G2不被烧坏，应先将R1、R2的阻值调至最大.实验中应保持合上S2与断开S2两种情况下G1的示数I1为G2的满偏电流I G2，当合上S2时，G2示数为I12＝I G22，此时流过R2的电流也为I12，得R2＝R G2.综上所述可知步骤为BEFADC.(2)这种方法测量的G2的内阻与真实值相等.(3)扩大G2量程时原理如图所示，有(I－I1)R分＝I1r，解得R分＝I1rI－I1.拓展点2用“替代法”测电阻1.实验原理(如图19)：图192.实验步骤：S先与2接，记录的示数，再与1接，调R值使示数与原值相等，则R x＝R.3.说明对的要求，只要有刻度且不超过量程即可，与指针是否超2无关，因为电流表示数不参与3运算.例8电学实验中经常需要测量电阻的阻值：(1)测电阻的方法有很多种，现在有一只标“220 V40 W”的灯泡，它正常工作时的电阻为Ω.若用多用电表欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻值就(选填“大于”“等于”或“小于”)灯泡正常工作时的电阻值.(2)用下列器材设计一个实验，测量该灯泡正常工作时的电阻值.A.220 V交流电源B.单刀双掷开关一只C.电阻箱一只(0～999.9 Ω，额定电流0.5 A)D.固定电阻一只(0.5 kΩ，额定电流0.3 A)E.交流电流表一只(0～0.3 A)请在方框内画出电路原理图.答案(1)1 210小于(2)见解析图解析 (1)正常工作时电压为额定电压，故有P ＝U 2R ，所以R ＝U 2P ＝1 210 Ω；灯泡在正常工作时发热，灯丝电阻率增大，电阻增大，因而用欧姆挡测量时阻值应小于正常工作时的电阻值. (2)应用替代法.因电阻箱的最大阻值小于灯泡正常工作时的电阻值，故应串联一固定电阻，电路原理图如图.命题点三 实验器材的选取与实物图连接1.电学实验仪器的选择选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等，一般要考虑四方面因素： (1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流.(2)误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的13以上；使用欧姆表时应选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位.(3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节.在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都被用到.(4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等.2.实物图连接的注意事项(1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去.(2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉.(3)要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出. 例9 某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V 1的内阻，可选用的器材如下： A.待测电压表V 1：量程3 V ，内阻约3 kΩ B.电压表V 2：量程15 V ，内阻约20 kΩ C.电流表A ：量程3 A ，内阻约0.1 Ω D.定值电阻R 0：9.0 kΩ E.滑动变阻器R 1：0～200 ΩF.滑动变阻器R2：0～2 kΩG.电源E：电动势约为12 V，内阻忽略不计H.开关、导线若干(1)为了准确测量电压表V1的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图20甲和乙两个测量电路，你认为(选填“甲”或“乙”)更合理，并在实物图丙中用笔画线代替导线将电路图补充完整.图20(2)该实验中滑动变阻器应该选用(选填“R1”或“R2”).(3)用已知量R0和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻：R V1＝.答案(1)乙如图所示(2)R1(3)U1R0U2－U1解析(1)甲图中，因为电压表V2的内阻与R0阻值相当，通过电压表V2的电流不能忽略，故用通过R0的电流作为通过V1的电流，误差较大，故用乙电路较合理，电路连接如图所示.(2)实验中滑动变阻器要用分压接法，故应选取阻值较小的R1.(3)根据欧姆定律可知：R V1＝U1U2－U1R0＝U1R0U2－U1.变式5为了测量一电阻的阻值R x，现有以下器材：蓄电池E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，电阻箱R P，开关S1、S2，导线若干.某活动小组设计了如图21甲所示的电路.实验的主要步骤如下：a.闭合S1，断开S2，调节R 和R P，使电流表和电压表示数合适，记下两表示数分别为I1、U1；b.闭合S2，保持R P阻值不变，记下电流表和电压表示数分别为I2、U2.图21(1)按电路图在实物图乙上连线；(2)写出被测电阻阻值的表达式：R x＝(用两电表的读数表示)；(3)电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的测量值(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.答案(1)见解析图(2)U1U2U1I2－U2I1(3)等于解析(1)实物连线图如图所示.(2)第一次测量，由欧姆定律知，测量的电阻为电压表和R P 的并联电阻，即U 1I 1＝R 并；第二次测量，测量的电阻为电压表、R x 和R P 的并联电阻，U 2I 2＝R x R 并R x ＋R 并，联立解得R x ＝U 1U 2U 1I 2－U 2I 1.(3)由于电流表、电压表内阻不影响被测电阻的测量，其测量值等于真实值.。