高中物理电学实验经典模型总结分析

电学实验经典模型总结实验设计的基本思路(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:Ir U E IUR +==,。

由此可见,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。

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。

⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器,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。

⑶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。

3.测量电路的选择1.伏安法测电阻 (1)原理:部分电路的欧姆定律。

(2)电流表外接法,如图4所示。

误差分析:产生误差的原因:电压表V 分流。

适用于测小阻值电阻,即Rx 远小于Rv 时。

](3)电流表内接法,如图5所示。

误差分析:产生误差的原因:电流表A 分压。

适用于测大阻值电阻,即Rx 远大于R A 时。

(4)内、外接法的选用原则 ①计算临界电阻:若Rx>R 0,待测电阻为大电阻,用内接法 若Rx<R 0,待测电阻为小电阻,用外接法即大电阻,内接法;小电阻,外接法。

大内小外。

方法二:在V R 、A R 均不知的情况下,可采用试触法。

如图所示,分别将a 端与b 、c 接触,如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分流作用大,应采用内接法;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显,说明电流表分压作用大,应采用外接法。

⑵滑动变阻器的分压、限流接法:为了改变测量电路(待测电阻)两端的电压(或通过测量电路的电流),常使滑动变阻器与电源连接作为控制电路,滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式:如图(甲)为滑动变阻器的限流式接法,X R 为待测abc甲 乙V V X VA V X A VU R R U R R I R R I I =∠+-测真==V V AX A A A U U UR R R R I I-=+>测真==V AR图4 R 待AV图50A V R R R= aVAR 待b图6图10-5电阻。

它的接线方式是电源、滑动变阻器与待测电阻三者串联。

对待测电阻供电电压的最大调节范围是:E R R ER XX~+(X R 是待测电阻,R 是滑动变阻器的总电阻,不计电源内阻)。

如图(乙)是滑动变阻器的分压式接法。

接线方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路,而被测电路与滑动变阻器的一部分电阻并联,该接法对待测电阻供电电压的调节范围是:E ~0(不计电源内阻时)。

选取接法的原则:①要求负载上电压或电流变化范围大,且从零开始连续可调,须用分压式接法。

②负载电阻R x 远大于滑动变阻器总电阻R 时,须用分压式接法,此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。

③采用限流电路时,电路中的最小电流(电压)仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流(电压)时,应采用变阻器的分压式接法。

④负载电阻的阻值R x 小于滑动变阻器的总电阻R 或相差不大,并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调,可用限流式接法。

⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法,因为限流电路结构简单,总功率较小。

例1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻R x (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1 A );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R x <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,I min =xA 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。

4.实物图的连接:实物图连线应掌握基本方法和注意事项。

⑴注意事项:①连接电表应注意量程选用正确,正、负接线柱不要接错。

②各导线都应接在接线柱上,不应在导线中间出现分叉。

③对于滑动变阻器的连接,要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻,在接线时要特别注意不能将线接到滑动触头上。

⑵基本方法:①画出实验电路图。

②分析各元件连接方式,明确电流表与电压表的量程。

③画线连接各元件。

(用铅笔画线,以便改错)连线方式应是单线连接,连线顺序应先画串联电路,再画并联电路。

一般先从电源正极开始,到电键,再到滑动变阻器等。

按顺序以单线连接方式将干路中要串联的元件依次串联起来;然后连接支路将要并联的元件再并联到电路中去。

连接完毕,应进行检查,检查电路也应按照连线的方法和顺序。

(二)定值电阻的测量方法1.欧姆表测量:最直接测电阻的仪表。

但是一般用欧姆表测量只能进行粗测,为下一步的测量提供一个参考依据。

用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻。

2.替代法:替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。

替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)。

例2、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R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、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。

【解析】⑴实验电路如右图所示。

⑵①将S2与R x相接,记下电流表指针所指位置。

②将S2与R1相接,保持R2不变,调节R1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R1的值,则R x=R1。

3.伏安法:伏安法的测量依据是欧姆定律(包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律),需要的基本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表(或给定的电表不能满足要求时),可以用标准电阻(电阻箱或一个定值电阻)代替;当电表的内阻已知时,根据欧姆定律I=U/R 电压表同时可以当电流表使用,同样电流表也可以当电压表用。

4.伏安法拓展:某些问题中,因实验器材不具备(缺电流表或电压表),或因实验条件限制,或因实验精度不允许而不能用“伏安法”。

这时我们就得依据问题的具体条件和要求重新选择实验原理,用“伏安法”的替代形式——“比较法”来设计实验方案。

⑴利用已知内阻的电压表:利用“伏伏”法测定值电阻的阻值例3、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。

测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图。

【解析】如图所示⑵利用已知内阻的电流表:利用“安安”法测定值电阻的阻值 例4用以下器材测量一待测电阻的阻值。

器材(代号)与规格如下:电流表A 1(量程250mA ,内阻r 1为5Ω);标准电流表A 2(量程300mA ,内阻r 2约为5Ω); 待测电阻R 1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R 2(最大阻值10Ω); 电源E (电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω);单刀单掷开关S ,导线若干。

⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号. ⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R 1的计算公式是R 1=________。

【解析】⑴实验电路图如图所示。

⑵两电流表A 1、 A 2的读数为I 1、I 2和电流表A 1的内阻为r 1,待测电阻R 1的阻值的计算公式是:11211r I I I R -=⑶电压表、电流表混合用例5有一电阻R x ,其阻值在100~200Ω之间,额定功率为0.25W 。

要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:安培表A 1,量程为50mA ,R A 1=100Ω 安培表A 2,量程为1A ,R A 2=20Ω电压表V 1,量程为5V ,R V 1=10kΩ电压表V 2,量程为15V , R V 2=30kΩ 变阻器R 1,变阻范围0~20Ω ,2A 变阻器R 2,变阻范围0~1000Ω,1A 9V 电源,电键,导线。

⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是: 。

⑵画出所用实验电路图。

【解析】⑴允许通过电阻中电流可能的最大值由:R I P 2=得,mA I mA I 503521==。

因为电阻可能为200Ω,所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA ,应用电流表的示数来控制通过电阻的电流,因此,电流表应选A 1。

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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。

物理电学小实验总结归纳

物理电学小实验总结归纳

物理电学小实验总结归纳引言:物理学作为自然科学的一个重要分支,研究物质和能量之间的相互作用规律。

在物理学的学习过程中,实验是不可或缺的一部分,通过实验可以直观地观察和验证理论的推导结果,加深对物理知识的理解。

本文将对物理电学实验进行总结归纳,希望能够对读者理解和掌握电学实验的基本原理和操作技巧提供帮助。

一、静电实验静电实验是电学实验中最基础和简单的实验之一,主要用于研究带电物体间的相互作用和静电现象。

在实验过程中,我们通常会使用静电仪器如静电手、电极等。

1. 实验目的通过实验,观察和研究带电体间的相互作用规律,理解静电现象的基本原理。

2. 实验步骤a. 将一个带电体A用绝缘材料悬挂在空中,使其平衡。

b. 将另一个带电体B靠近带电体A,观察带电体A的变化情况。

3. 实验结果和分析实验结果会发现,当带电体B靠近带电体A时,带电体A会发生电荷重新分布,最终两者会相互吸引或相互排斥。

二、电流实验电流实验是电学中另一个重要的实验内容。

通过电路搭建、电流计的使用等实验手段,我们可以将理论知识转化为观察和测量结果。

电流实验可以加深对电学基本概念的理解,如电压、电阻、电流的关系等。

1. 实验目的a. 理解电流和电压的概念及其关系。

b. 学会使用电流计进行电流的测量。

c. 掌握简单电路的搭建方法。

2. 实验步骤a. 使用导线将电池与灯泡连接,形成一个简单的电路。

b. 使用电流计测量电路中的电流强度。

3. 实验结果和分析实验结果会发现,电流的强度与电压和电阻之间呈现线性关系,符合欧姆定律。

三、电磁感应实验电磁感应实验是研究电磁现象的重要手段之一,通过改变磁场的相对运动或改变线圈回路的状况,观察和分析电磁感应现象。

电磁感应实验可以帮助理解发电原理、电磁感应定律等电磁学知识。

1. 实验目的a. 理解电磁感应现象的基本原理。

b. 通过实验验证和探索电磁感应定律。

c. 了解电磁感应与发电原理之间的联系。

2. 实验步骤a. 将磁铁放置在金属线圈附近,改变磁铁与线圈的相对运动。

物理高中电学实验总结

物理高中电学实验总结

物理高中电学实验总结电学实验是高中物理教学中的重要内容之一,通过实验可以让学生直观地观察和探究电路的基本原理和电学现象。

本次电学实验中,我们主要学习了电阻和电路的基本概念,实验了串联电路和并联电路的特性,学习了欧姆定律的应用等。

通过实验,我们不仅加深了对电学知识的理解,还掌握了一些实验操作技能。

下面是我对本次电学实验的总结。

首先,串联电路实验中,我们使用了直流电源、电阻箱和电流表,观察了当电阻变大时,电路中的电流变化情况。

实验中,我们发现当电阻增大时,电路中的电流减小,这与欧姆定律的说法是相符合的。

通过实验,我们深刻理解了欧姆定律的含义,即电阻越大,电流越小;电阻越小,电流越大。

其次,我们进行了并联电路实验。

实验中,我们先是观察了两个电阻串联时,电路中的电流变化情况。

我们发现,当两个电阻串联时,总电流等于两个电阻的电流之和。

接下来,我们将两个电阻改为并联,观察了电路中的电流变化情况。

我们发现,当两个电阻并联时,总电流等于两个电阻中较小的电流。

这个实验结果与串联电路的实验结果形成了鲜明的对比。

这个实验进一步加深了我们对串联电路和并联电路特性的认识。

通过观察电路中的电流变化,我们发现并联电路中总电流比串联电路中的总电流要大,而并联电路中的电压在各个电阻上都是相等的。

这一点与我之前的认知有所不同。

通过实验,我们不仅掌握了串联电路和并联电路的连接方式,还理解了并联电路与串联电路之间的差异。

最后,我们还实验了欧姆定律和电阻率的应用。

在这个实验中,我们使用了直流电源、电流表和电阻丝。

通过改变电阻丝的长度,我们观察了电路中的电流和电压的变化情况。

实验中,我们发现电流和电压之间的比例关系是恒定的,这正是欧姆定律的表达。

同时,我们还使用欧姆定律计算了电阻丝的电阻值,进一步熟悉了欧姆定律的应用。

综上所述,本次电学实验让我充分了解了电阻和电路的基本概念,掌握了串联电路和并联电路的特性,并进一步理解了欧姆定律的应用。

通过实验,我不仅加深了对电学知识的理解,还学会了一些实验操作技能。

高中物理电学实验经典题型分析(27个例题)

高中物理电学实验经典题型分析(27个例题)

图10-5教师:______ 学生:______ 时间:_____年_____月____日____段例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下: 待测电阻R x 〔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1 A 〕; 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R x <vAR 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,I min =xARR 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X 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X 围太小,仍不能用限流接法. 例2、 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:读数不许的电流表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.[解本测量仪器是电压表和电流表,当惟独一个电表〔或者给定的电表不能满足要求时〕,可以用标析] ⑵ 验电路如右图所示.⑵①将S 2与R x 相接,记下电流表指针所指位置.②将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R 1的值,则R x =R 1.例3、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值〔900~1000Ω〕: 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω;课 题电学实验经典题型分析滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干.测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图. [解析]如图所示例4用以下器材测量一待测电阻的阻值.器材〔代号〕与规格如下: 电流表A 1〔量程250mA ,内阻r 1为5Ω>;标准电流表A 2〔量程300mA ,内阻r 2约为5Ω〕; 待测电阻R 1〔阻值约为100Ω〕;滑动变阻器R 2〔最大阻值10Ω〕; 电源E 〔电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω〕;单刀单掷开关S ,导线若干.⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每一个器材的代号. ⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R 1的计算公式是R 1=________.[解析] ⑴实验电路图如图所示.⑵两电流表A 1、 A 2的读数为I 1、I 2和电流表A 1的内阻为r 1,待测电阻R 1的阻值的计算公式是:11211r I I I R -= 例5有一电阻R x ,其阻值在100~200Ω之间,额定功率为0.25W .要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有: 安培表A 1,量程为50mA ,R A 1=100Ω安培表A 2,量程为1A ,R A 2=20Ω电压表V 1,量程为5V ,R V 1=10kΩ电压表V 2,量程为15V , R V 2=30kΩ变阻器R 1,变阻X 围0~20Ω ,2A 变阻器R 2,变阻X 围0~1000Ω,1A 9V 电源,电键,导线.⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是:. ⑵画出所用实验电路图.[解析]⑴允许通过电阻中电流可能的最大值由:R I P 2=得,mA I mA I 503521==.因为电阻可能为200Ω,所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA ,应用电流表的示数来控制通过电阻的电流,因此,电流表应选A 1.又因为RU P 2=,所以V U VU 1.7521==.因为电阻可能为100Ω,所以允许加在电阻两端的电压的最大值可能是5V ,应用电压表的示数来控制加在电阻两端的电压,因此电压表应选V 1.因为R 1<R 2,且2A >35mA , 所以应选变阻器R 1.因为R 1<R x 所以滑动变阻器连接方式应选用分压电路.因为xR <VAR R , 所以应选用外接电路.⑵实验所用电路如图所示例6〔从下表中选取出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1,画在下面的方框中,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测出多组数据.器材<代号> 规格 电流表〔A 1〕 量程10mA,内阻r 1待测〔约40Ω〕 电流表〔A 2〕 量程500μA,内阻r 2=750Ω 电压表〔V〕 量程10V,内阻r 3=10kΩ 电阻〔R 1〕 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器〔R 2〕 总阻值约50Ω 电池〔E〕 电动势1.5V,内阻很小 电键〔S〕 导线若干[解析]要测量电流表A 1的内阻,按常规思想应用伏安法,将电压表并联在待测电流表两端,但根据本题所提供的仪器,我们可以首先肯定,在本实验中不可能用到电压表,因为电源的电动势惟独 1.5V,而电压表的量程为10V,最多不到满偏的1/6,用它来读数误差太大,因此该实验能用到的电表只可能用两块电流表.两块电流表有可能串联,也有可能并联,但题目中电流表A 2的内阻r 2已知,因此将两电流表并联,根据并联规律I 1r 1=I 2r 2可求出电流表A 1的内阻r 1=122IrI .加在电流表两端的电压最大值U m =I m r 2=0.375V,而滑动变阻的最大阻值惟独50Ω,如果将滑动变阻器接成限流,会超过电流表的量程,将它们烧坏.如果仅仅将滑动变阻器接成份压,滑动变阻器可调节的X 围很小,惟独全长的1/4,这样测量的次数比较少.故应将定值电阻R 1接在干路上用作限流,电路图如图所示. 例7 〔20##全国Ⅰ、Ⅲ〕现要测量某一电压表 的内阻.给定的器材有:待测电压表 〔量程2V,内阻约4k Ω〕,电流表 〔量程1.2mA,内阻约500Ω〕;直流电源E 〔电动势约2.4V,内阻不计〕;固定电阻3个:R 1=4000Ω,R 2=10000Ω,R 3=15000Ω;电键S 与导线若干.要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半.⑴试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并画出测量电路的原理图.〔要求电路中各器材用题中给定的符号标出.〕⑵电路接通后,若电压表读数为U ,电流表读数为I ,则电压表内阻R V =_________. [解析]⑴实验电路如图所示,若选用电阻R 1,则并联电阻并R =2000Ω,电压表读数U =mAR Er并+·R 并=50020004.2+×2000=1.92>1V ,电流表读数I =mA+rR E 并=50020004.2+=0.00096A =0.96mA >0.6mA,R 1符合要求,同理可得R 2、R 3不符合要求,故选R 1.⑵电路接通后,通过R 1的电流I 1=1R U ,则通过电压表的电流为I 2=I -I 1=I -1R U ,所以电压表的内阻R V =2IU=11RUR I U- [备考提示]本题涉与实验器材选取和电路设计等,对考生的分析综合能力提出了较高要求,解答此类试题必须根据测量要求和所提供的器材,由仪表的选择原则和基本规律为分析的入手点.V V mA R 1 SEVmA[变式题]例8〔20##全国Ⅱ〕现要测定一个额定电压4V 、额定功率1.6W 的小灯泡〔图中用错误!表示〕的伏安特性曲线.要求所测电压X 围为0.1V ~4V .现有器材:直流电源E 〔电动势 4.5V ,内阻不计〕,电压表 〔量程4.5V ,内阻约为4×104Ω〕,电流表 〔量程250mA,内阻约为2Ω〕,电流表 〔量程500mA,内阻约为1Ω〕,滑动变阻器R 〔最大阻值约为30Ω〕,电键S,导线若干.如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是,下面两个电路应该选用的是.[解析]在测量小灯泡的伏安曲线时,由于题目要求电压X 围为0.1V ~4V ,因此滑动变阻器采用分压式接法.根据估算通过小灯泡的额定电流为I =0.4A,因此电流表应该选用 .在伏安法测量过程中,由于 临界电阻Ω==200V A R R R 大于小灯泡电阻,因此应该选择电流表外接法即选择甲电路进行测量.例9、用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,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,可供使用的实验器材还有: (a ) 电流表〔量程0.6A 、3A 〕; (b ) 电压表〔量程3V 、15V 〕(c ) 定值电阻〔阻值1Ω、额定功率5W 〕 (d ) 定值电阻〔阻值10Ω,额定功率10W 〕(e ) 滑动变阻器〔阴值X 围0--10Ω、额定电流2A 〕 (f ) 滑动变阻器〔阻值X 围0-100Ω、额定电流1A 〕那末〔1〕要正确完成实验,电压表的量程应选择V,电流表的量程应选择A ; R 0应选择Ω的定值电阻,R 应选择阻值X 围是Ω的滑动变阻器.(2)引起该实验系统误差的主要原因是.[解析]〔1〕3,0.6,1,0~10.〔2〕由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小.由于电源是一节干电池〔1.5V 〕,所选量程为3V 的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻普通几Ω摆布,加之保护电阻,最大电流在0.5A 摆布,所以选量程为0.6A 的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值X 围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值普通比电池内阻大几倍就好了,取0~10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100Ω会浮现开始几乎不变最后蓦地变化的现象.关于系统误差普通由测量工具和所造成测量方法造成的,普通具有倾向性,总是偏大或者偏小.本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E 测<E 真,r 测<r 真. 例10、某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材: A .待测干电池 B .电流表G 〔0~3mA,内电阻r 1=20Ω〕 C .电流表A 〔0~0.6A,内电阻r 2=0.20〕D .滑动变阻器甲〔最大阻值10Ω〕 E .滑动变阻器乙〔最大阻值100Ω〕 F .定值电阻R 1=100Ω G .定值电阻R 2=500Ω H .定值电阻R 3=1.5k Ω 开关、导线.由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成为了实验要求的测量.①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选,定值电阻应选用.〔填写定值电阻前的序号〕V A 2 A 1 A 2②若某次测量中电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2;改变滑动变阻器的位置后,电流表G 的示数为I 1′,电流表A 的示数为I 2′.则可知此电源的内电阻测量值为r =,电动势测量值为E=.[解析] 干电池的电动势和内阻的测量,普通需要电流表和电压表.由于题中没有电压表,故需要将电流表G 改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到1.5V,则总电阻为1.55003VmA=Ω,故定值电阻应选用的序号为G 的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D ;②在两次测量过程中,通过电源的电流是两只电表的电流之和,则根据全电路欧姆定律有12112()()E I R r I I r =+++,1212()()E I R r I I r '''=+++解之,得()11211212I I r R r I I I I '-=+''+--, ()2112211212I I I I E R r I I I I ''-=+''+-- [例11]某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r ,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱〔最大阻值为9.999Ω,科当标准电阻用〕 一只电流表〔量程RI =0.6A,内阻0.1gr =Ω〕和若干导线.①请根据测定电动势E 内电阻r 的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来. ②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R , 读处与R 对应的电流表的示数I,并作记录 当电阻箱的阻值 2.6R =Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示.处理实验数据时.首先计算出每一个电流值I 的倒数1I ;再制作R-1I 坐标图,如图6所示,图中已标注出了〔1,R I〕的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上. ③在图6上把描绘出的坐标点练成图线. ④根据图6描绘出的图线可得出这个 电池的电动势E=V,内电阻r =Ω解析:根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可.实物图的连接如答图4所示.由闭合电路欧姆定律有:E =I〔R+r+r g 〕,解得:)(1g r r IE R +-⋅=,根据R-1/I 图线可知:电源的电动势等于图线的斜率,内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻.答案:① 见答图4 ②见答图6 ③见答图6 ④1.5〔1.46~1.54〕;0.3〔0.25~0.35〕 [例12]某同学为了较精确的测量一阻值约为20Ω的电阻R x 的阻值.①在以下备选器材中电流表应选__________,电压表应选_______,变阻器应选_________.〔只填写器材对应的字母代号〕 电源E 〔电动势3 V 、内阻可忽稍不计〕 电流表A 1〔量程50 mA,内阻约12Ω〕 电流表A 2〔量程3 A,内阻约0.12 Ω〕电压表V 1〔量程3 V,内阻约3 kΩ〕 电压表V 2〔量程15 V,内阻约15 kΩ〕滑动变阻器R 1〔0~10Ω,允许最大电流2.0 A 〕滑动变阻器R 2〔0~1000 Ω,允许最大电流0.5 A 〕 定值电阻R 〔30Ω,允许最大电流1.0A 〕 开关与导线若干②请在方框中画出实验电路图〔要求直接测量量的变化X 围尽可能大一些,所选器材用对应符号标出〕. ③若某次测量中,电压表读数为U ,电流表读数为I ,则计算待测电阻的阻值表达式为Rx =________________. [解析]测量电阻的阻值普通利用伏安法,电压表显然应选量程为 3 V 的V 1;根据欧姆定律容易求得电路中的最大电流150xEI mA R==,显然超过了电流表A 1 50 mA 的量程,但电流表A 2的量程又太大,故我们可以将定值电阻R 〔30Ω〕与待测电阻R x 相串联,此时电路中的最大电流60xEI mA R R==+,利用电流表A 1测量电流即可.由于要求直接测量量的变化X 围尽可能大一些,故只能采用分压电路,且滑动变阻器使用电阻较小的R 1.最后我们确定电流表的解法:由于此时电路的临界电阻0123190AxVR R R k R R ==⨯=Ω>+,则应该利用电流表的外接法.由此得到实验电路图如图所示,当电压表读数为U ,电流表读数为I ,则计算待测电阻的阻值表达式x UR R I=-.[例13]现有器材:量程为10.0mA 、内阻约30Ω-40Ω的电流表一个,定值电阻R 1=150Ω,定值电阻R 2=100Ω,单刀单掷开关K,导线若干.要求利用这些器材测量一干电池〔电动势约1.5V〕的电动势. 〔1〕按要求在实物图上连线.〔2〕用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E =,式中各直接测得量的意义是: .[解析]根据提供的器材,可任取一个定值电阻与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,用欧姆定律建立方程组进行测量.但在本题中,电流表量程为10.0mA,干电池的电动势约为1.5V,如果把定值电阻R 1与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,则回路中总电阻约为180Ω,回路中电流约为 1.5V /180Ω=8.3mA,而如果把定值电阻R 2与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,,则回路中总电阻约为130Ω,回路中电流约为 1.5V /130Ω=11.5mA,显然,该电流已超过电流表的量程.考虑到实验的可行性,此时用定值电阻R 2与R 1串联即可,故有如下解答: 〔1〕连图:左图只用R 1接入电路;右图用R 1和R 2串联接入电路.<连线如图> 〔2〕设I 1是外电阻为R 1时的电流,I 2是外电阻为R 1和R 2串联时的电流,则有11AE I R R r =++,212AEI R R R r=+++ 解之,可解得干电池电动势为:12212I IE R I I =-.[例14]某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材: A .待测干电池 B .电流表G 〔0~3mA,内电阻r 1=20Ω〕 C .电流表A 〔0~0.6A,内电阻r 2=0.20〕D .滑动变阻器甲〔最大阻值10Ω〕 E .滑动变阻器乙〔最大阻值100Ω〕 F .定值电阻R 1=100ΩA R 滑GG .定值电阻R 2=500Ω H .定值电阻R 3=1.5k Ω 开关、导线.由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成为了实验要求的测量.①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选,定值电阻应选用.〔填写定值电阻前的序号〕②若某次测量中电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2;改变滑动变阻器的位置后,电流表G 的示数为I 1′,电流表A 的示数为I 2′.则可知此电源的内电阻测量值为r =,电动势测量值为E=.[解析] 干电池的电动势和内阻的测量,普通需要电流表和电压表.由于题中没有电压表,故需要将电流表G 改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到 1.5V,则总电阻为1.55003VmA=Ω,故定值电阻应选用的序号为G 的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D ;②在两次测量过程中,通过电源的电流是两只电表的电流之和,则根据全电路欧姆定律有12112()()E I R r I I r =+++,1212()()E I R r I I r '''=+++解之,得()11211212I I r R r I I I I '-=+''+--, ()2112211212I I I I E R r I I I I ''-=+''+--. [例15]小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据〔I和U 分别表示小灯泡上的电流和电压〕:〔1〕在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器〔变化X 围0-10Ω〕、电源、小灯泡、电键、导线若干.〔2〕在右图中画出小灯泡的U-I 曲线.〔3〕某电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω.将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?[解析]〔1〕为了作出小灯泡的U-I 曲线,必须采用分压的方法;而因为小灯泡的电阻比较小,故采用电流表的外接法,实验电路图见下图.〔2〕小灯泡的U-I 曲线首先用描点法作出各个点,利用圆滑的曲线连接即可得到下图.〔3〕作出Ir E U -=图线,可得小灯泡工作电流为0.35安,工作电压为0.80伏,因此小灯泡实际功率为==UI P 0.28瓦. [例16]在在测定金属的电阻率的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l =0. 810 m .金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率. <1>从图中读出金属丝的直径为mm .<2>在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材: A.直流电源:电动势约4.5 V,内阻很小; B.电流表A 1:量程0~0.6 A,内阻0. 125Ω; C.电流表A 2:量程0~3. 0 A,内阻0. 025Ω; D.电压表V :量程0~3 V,内阻3 k Ω; E.滑动变阻器R 1:最大阻值10Ω; F.滑动变阻器R 2:最大阻值50Ω; G.开关、导线等.在可供选择的器材中,应该选用的电流表是,应该选用的滑动变阻器是.<3>根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图. <4>若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R x =4. 1Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m.〔保留二位有效数字〕[解析]<1>从螺旋测微器主尺读出0.5 mm ,再从游尺读出mm 01.0502.2⨯,故金属丝的直径为0.522mm .< 2>电路中的最大电流A REI x75.0==,显然超过了电流表A 1 0.6 A 的量程,但电流表A 2的量程又太大,故电流表应该选用A 1,由于滑动变阻器R 1最大阻值为10Ω,比被测电阻丝的电阻大,且容易调整,所以采用限流电路即可. 由于此时电路的临界电阻Ω>Ω≈=4200VAR R R ,故电流表采用外解法.<3〕实验电路如图所示<4>利用电阻定律S l R ρ=,则==lRSρ 1.1×10-6Ω·m. [例17]在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:A.待测的干电池〔电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω> B.电流表G〔满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω> C.电流表A<0~0.6A,内阻0.1Ω>D.滑动变阻器R 1<0~20Ω,10 A>E.滑动变阻器R 2<0~200Ω,l A> F.定值电阻R 0 <990Ω>G.开关和导线若干<1>某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的〔a>、<b>两个参考实验电路,其中合理的是图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选〔填写器材前的字母代号〕.<2>图乙为该同学根据〔1>中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I 1—I 2图线〔I 1为电流表G 的示数,I 2为电流表A 的示数〕,则由图线可以得被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω. [解析]本题中测定干电池的电动势和内电阻需要用电压表和电流表,由于题中只给了两个电流表,故可以通过改装来实现.因为定值电阻R 0=990Ω,则电流表G 与之串联较好,所以合理的是b 图所示的电路,滑动变阻应选D ; 根据全电路欧姆定律容易得到 12()gE I R R I r =++,即120ggr EI I R R R R=-+++ 由I 1—I 2图线可以看出,图线与纵轴的交点为1.48mA ,即01.48gEmA R R=+,故电动势E=1.48V ;又因为图线的斜率121.48 1.250.770.3I k I ∆-===∆,即010000.77gr R R =+,故0.77r =Ω.[例18]如图10-3所示,滑动变阻器电阻最大值为R ,负载电阻R 1=R ,电源电动势为E ,内阻不计.〔1〕当K 断开,滑动头c 挪移时,R 1两端的电压X 围是多少? 〔2〕当K 闭合,滑动头c 挪移时,R 1两端的电压X 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R 1上的电压U 1与x 的关系如何?[审题]电键断开或者闭合导致电路浮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≤U 1≤E〔2〕若K 闭合,则该控制电路为滑动变阻器的分压接法,故0≤U 1≤E〔3〕U 1=I R 并,R 并=R LR x RLR x +⋅,I =L R x L R E )(-+并 得:U 1=Lx x L ELx +-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X 围不同[例19]用伏安法测量某一电阻R x 阻值,现有实验器材如下:待测电阻R x 〔阻值约5 Ω,额定功率为1 W〕;电流表A 1〔量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω〕;电流表A 2〔量程0~3 A,内阻0.05 Ω〕;电压表V 1〔量程0~3 V,内阻3 k Ω〕;电压表V 2〔量程0~15 V,内阻15 kΩ〕;滑动变阻器R 0〔0~50 Ω〕,蓄电池〔电动势为6 V〕、开关、导线.为了较准确测量R x 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、测量电路与控制电路,因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ,故首先考虑滑动变阻器的限流接法[解析]由待测电阻R x 额定功率和阻值的大约值,可以计算待测电阻R x 的额定电压、额定电流的值约为U =51⨯≈PR V ≈2.2 V,I =5/1/≈R P A=0.45 A.则电流表应选A 1,电压表应选V 1. 又因30002.0⨯=⨯VAR R =24.5 Ω>R x ,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R x ,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R x 上的最小电流为I min =5056+=+R E E x=0.11 A <I 额,因该实验没有对电流、电压的调节X 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X 围即可.[例20]用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻R x 〔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1 A 〕;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R x <vA 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,通过负载的电流最图10-4小,I min =xARR 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X 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X 围太小,仍不能用限流接法. [例21]图10-7为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图,器材规格如下: 〔1〕待测电阻R x 〔约100Ω〕 〔2〕直流电源〔输出电压4V,内阻可不计〕 〔3〕直流毫安表〔量程0~10mA,内阻50Ω〕 〔4〕直流电压表〔量程0~3V,内阻5KΩ〕〔5〕滑动变阻器〔阻值X 围0~15Ω,允许最大电流1A〕 〔6〕电键一个,导线若干条根据器材的规格和实验要求,在实物图上连线.并用并用↓〞标出在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处的正确位置.[审题]本题不要求选择仪器,只是对已有的仪器进行电路的选择合成,从一定程度上降低了难度,由已知条件,待测电阻与电压表阻值相差较多,滑动变阻器阻值相对较小.[解析]因滑动变阻器阻值小于待测电阻R x 的阻值,所以滑动变阻器应选用分压接法;待测电阻与电表相比,R x 的阻值和电压表的阻值相差较多,所以应选用安培表外接电路,实物连接如图10-8所示.滑动变阻器分压接法时,在闭合电键前,变阻器的滑动触点应置于使负载电压为零处,如图箭头所示. [总结]〔1〕设计测量电阻的电路必须考虑两个方面,首先要确定滑动变阻器是分压电路还是限流电路,再考虑是安培表外接电路还是安培表内接电路. 〔2〕连接实物图时,应该先干路,再支路.滑动变阻器分压接法是要注意电键能控制全电路电流,即断开电键后,电路中无电学仪器仍处于通电状态,电键对支路不起作用是滑动变阻器分压接法时时常浮现的错误.[例22]某电压表的内阻在20~50K Ω之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V <量程3V >,电流表A 1<量程200μA >,电流表A 2<量程5mA >,电流表A 3<量程0.6A >,滑动变阻器R <最大阻值1kΩ>,电源E <电源电压为4V >,开关S .<1>所提供的电流表中应选用<填字母代号>.<2>为了尽量减小误差,要求多测几组数据,试在图10-9方框中画出符合要求的实验电路<其中电源和开关与连线已画出>.[审题]测量电压表的内阻,从已知条件看,需测量通过电压表的电流,因此,需估算通过电压表的最大电流来判断所用电流表的量程.同时,滑动变阻器的全阻值远小于电压表内阻,控制电路应采用分压接法.[解析]电压表的示数等于通过电压表的电流与本身内阻的乘积,估算电路中的最大电流为所以应选电流表A 1,与电压表串联在电路中.滑动变阻器的电阻远小于电压表内阻.如果用滑动变阻器连成限流电路,一则它对电路的调控作用很不明显,二则是待测电压表分得的最小电压约为图10-7图10-8 图10-9。

高考电学实验总结与解析

高考电学实验总结与解析

高考电学实验总结归类电学实验是高考试题中必考实验,电学实验出题灵活,内容丰富,在高考试卷中所占比重大,是高考试题中的重要得分点。

以下是电学实验各种常见实验原理和做题技巧的总结,基本涵盖了电学实验中的所有题型,对学习电学实验有很大的帮助。

一、电表的双重作用1(电表的替代).有以下可供选用的器材及导线若干条,要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流.A.待测电流表A0:满偏电流约为700~800μA、内阻约100Ω,已知表盘刻度均匀、总格数为N.B.电流表A:量程、内阻Ω.C.电压表V:量程3V、内阻3kΩ.D.滑动变阻器R:最大阻值200Ω.E.电源E:电动势约3V、内阻约Ω.F.开关S一个.(1)根据你的测量需要,在B(电流表A)和C(电压表V)中应选择.(只需填写序号即可)(2)在虚线框内画出你设计的实验电路图.(3)测量过程中,测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A0的指针偏转了n格,可算出满偏电流I Amax = ,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是.答案 ① C ② 电路如图所示③(或)U 为电压表读数,R v 为电压表内阻解析 (1)由于电流表的满偏电流太小,所以要想进行多次测量,不能使用。

而对于电压表,1000g g V U I A R μ==,大于待测电流表的满偏电流,因此,可把电压表当电流表用。

故选C. (2)题中要求测多组数据,故测量电路应选用分压电路,电路图如右所示。

(3)电路中的电流V U I R =,又电流表刻度均匀,故有:m I I n N= 联立可解得:max V N U I n R =⋅ 或max 3000N U I n =⋅ 2.某同学要测量一电压表V 1的内阻。

提供的器材有:A .电压表V 1:量程3V ,内阻约为2k ΩB .电压表V 2:量程10V ,内阻为5k ΩC .电源E :电动势约为10V ,内阻不计D .滑动变阻器R :最大阻值为20ΩE .定值电阻R 1:阻值5k ΩF .定值电阻R 2:阻值30k ΩG .电键S 及导线若干该同学设计了如图甲所示的实验电路图,通过改变滑动变阻器R 的阻值,测量多组电压表V 1的读数U 1和电压表V 2的读 数U 2,最终求出了电压表V l 的内阻。

高中物理电学实验经典模型总结

高中物理电学实验经典模型总结

高中物理电学实验经典模型总结
1、电动势实验:通过测量电动势的大小,可以观察电荷的分布情况,从而观察电场的特性。

2、电势计实验:通过使用电势计,可以测量电荷的大小,从而观察电场的分布情况。

3、电容器实验:通过测量电容器的电容值,可以观察电容器的特性,从而了解电容器的作用。

4、电流实验:通过测量电流的大小,可以观察电路的特性,从而了解电路的作用。

5、电压实验:通过测量电压的大小,可以观察电路的特性,从而了解电路的作用。

6、变压器实验:通过测量变压器的输入功率和输出功率,可以观察变压器的特性,从而了解变压器的作用。

7、电磁感应实验:通过测量电磁感应的大小,可以观察电磁场的特性,从而了解电磁场的作用。

8、磁力线实验:通过测量磁力线的大小,可以观察磁场的特性,从而了解磁场的作用。

9、短路实验:通过测量电流的变化,可以观察电路的特性,从而了解电路的作用。

10、晶体管实验:通过测量晶体管的输入和输出电流,可以观察晶体管的特性,从而了解晶体管的作用。

高中物理电学实验总结大全

高中物理电学实验总结大全高中物理电学实验总结大全电学实验是高中物理课程中的重要组成部分,通过实验可以帮助学生更好地理解电学知识和原理。

下面是高中物理电学实验的一些常见总结:1. 串、并联电阻的测量实验:此实验通过测量串联和并联电路中的电阻值,让学生了解串联和并联电路的特性。

实验中可以使用电阻箱和万用表来进行测量,学生可以通过实验数据验证串、并联电阻的计算公式,进一步巩固电路分析的基本方法。

2. 安培表的使用实验:此实验通过安培表的使用,让学生了解电流的测量原理和方法。

实验中可以设置不同电流强度的电路,学生需要选择合适的安培表量程,并正确连接电路进行测量。

实验结果可以验证欧姆定律,加深学生对电流强度与电阻、电压之间关系的理解。

3. 电压表和电流表的使用实验:此实验通过电压表和电流表的使用,让学生了解电压和电流的测量原理和方法。

实验中可以设置不同电压值的电路,学生需要选择合适的电压表量程,并正确连接电路进行测量。

实验结果可以验证欧姆定律,加深学生对电压和电阻、电流之间关系的理解。

4. 电容器的充放电实验:此实验通过充放电过程,让学生了解电容器的基本原理和特性。

实验中可以使用带有电容器的电路,学生可以观察电容器充电和放电的过程,并记录相关数据。

实验结果可以验证电容器的充放电方程,让学生更加深入地理解电容器的行为规律。

5. 电阻和电容的分选实验:此实验通过电阻和电容的分选过程,让学生了解电阻和电容的大小和精度。

实验中可以使用不同阻值的电阻和电容,学生需要使用万用表或测量仪器进行测量,并计算其精度。

通过实验可以培养学生的实验操作能力和数据处理能力。

总的来说,高中物理电学实验的目的是通过实际操作,让学生更好地理解电学理论知识,并培养其实验操作和数据处理能力。

这些实验总结可以帮助学生掌握电学实验的基本方法和原理,进一步提升物理学习的效果。

高中物理电学实验总结

高中物理电学实验总结引言高中物理电学实验是物理学习过程中重要的一环。

通过实验,我们可以直观地观察和理解电学现象,加深对电学概念的理解和记忆。

本文将总结我在高中阶段所进行的电学实验,并对实验过程中的观察结果、实验设计和实验结论进行说明。

1. 串联电阻实验实验目的通过串联电阻实验,探究电阻的串联规律。

实验步骤1.准备一块实验板和三个电阻。

2.将三个电阻依次连接到实验板上。

3.接上合适的电源,调节电源电压和电流。

4.测量电阻的电流和电压。

实验结果通过测量我们得到的电流和电压数据,绘制电阻与电流关系的图表。

我们观察到,当电阻依次串联时,电流依次减小。

根据实验结果,我们可以得出结论:串联电阻的总电阻等于每个电阻的电阻值之和。

实验讨论在实验过程中,我们发现实验结果与理论推导的结论一致,表明串联电阻的电阻值确实等于各个电阻之和。

然而,在实验中我们也注意到,线路中存在一些电源电压为常量时电流与电压之间的误差。

这可能是由于元器件使用寿命、连接线的接触不良或测量设备的误差等原因导致的。

2. 并联电阻实验实验目的通过并联电阻实验,探究电阻的并联规律。

实验步骤1.准备一块实验板和三个电阻。

2.将三个电阻并联连接到实验板上。

3.接上合适的电源,调节电源电压和电流。

4.测量电阻的电流和电压。

实验结果通过测量我们得到的电流和电压数据,绘制电阻与电流关系的图表。

我们观察到,当电阻并联连接时,总电流等于各个电阻电流之和。

根据实验结果,我们可以得出结论:并联电阻的总电阻等于各个电阻的倒数之和的倒数。

实验讨论在实验中,我们发现实验结果与理论推导的结论一致,表明并联电阻的电阻值确实可以按照倒数之和的倒数计算得到。

然而,由于测量设备的精度限制,我们注意到实际测量的电流和电压值可能存在一些误差。

此外,实验过程中还需要注意对电路连接的稳定性进行保证,以避免干扰和误差。

3. 电阻与电源电压关系实验实验目的通过电阻与电源电压关系实验,探究电阻与电流、电压之间的关系。

高中物理电学实验总结

高中物理电学实验总结高中物理电学实验总结电学实验是高中物理教学中的重要环节,通过实验可以帮助学生巩固知识,加深对电学概念的理解和应用。

在这学期的物理实验中,我参与了很多电学实验,下面是我对其中的几个实验的总结和体会。

第一个实验是关于串联电路和并联电路的实验。

在这个实验中,我们使用了电池、电阻、开关和导线等简单的器材。

通过组合不同的电路,我们能够观察到不同电路中的电流和电阻的变化。

实验中最让我印象深刻的是串联电路的电流分配和并联电路的电阻分配。

我们通过调节电阻的大小和连接方式,发现串联电路的电流在各个电阻间分配是相等的,而在并联电路中,电阻则是并联的越多,总电阻越小。

这个实验让我更深入地了解了电路的基本原理,也锻炼了我们的动手能力和实验操作的技巧。

第二个实验是关于电阻和电压之间关系的实验。

我们使用了电阻箱和恒流源来进行实验。

通过改变电阻箱的阻值,我们观察到了电流和电压之间的关系。

实验结果显示电流与电压成正比,这就是欧姆定律的实验证明。

通过这个实验,我对欧姆定律有了更直观的理解,并且学会了如何使用电阻箱和恒流源来进行实验。

第三个实验是关于电流感应的实验。

我们使用了一个线圈和一个磁铁来进行实验。

通过改变磁铁在线圈周围的运动状态,我们观察到了线圈中的电流的变化。

实验结果显示,当磁铁在线圈内运动时,线圈中会产生电流。

这是电磁感应定律的实验证明。

通过这个实验,我深刻体会到了电磁感应在日常生活中的应用,例如发电机原理和变压器原理等。

除了以上几个实验,还有一些其他的电学实验也让我受益匪浅。

例如,学习了用示波器测量交流电路中电压和电流的相位差,学习了用电压表和电流表进行电阻、电压和功率的测量等。

通过这些实验,我提高了自己的科学实验能力,也对电学知识有了更深入的理解。

在这学期的电学实验中,我不仅掌握了一些基本的实验技巧,也更加深入地理解了电学的基本概念和应用。

通过动手操作实验,我不仅能够更好地理解书本知识,还能够培养自己的观察力和分析能力。

最新最全,高中物理《电学实验》,高考必考知识点,整体分析

最新最全,高中物理《电学实验》,高考必考知识点,整体分析本文旨在对高中物理《电学实验》这一高考必考知识点进行整体分析,以便学生能够更加熟练地掌握各个知识点,从而在高考中顺利解决相关题目。

本文将从四个方面进行分析,即测电阻、电表改装与校准、测电源电动势和内阻、多用电表的使用。

第一部分:测电阻电学实验可以归总为伏安法测电阻。

电路整体由控制电路和测量电路组成。

在进行实验时,安全第一,应将“限流式”滑动变阻器接入电路以确保电路安全,并保证电压表和电流表的指针偏转在以上,以减小读数时产生的误差。

在确保安全前提之下,为保证精度,电源电动势应选大一些。

控制电路的连接方式有限流式和分压式两种,选择时需考虑实验要求和滑动变阻器的安全。

在分压式接法中,滑动变阻器的选择需确保其安全。

第二部分:电表改装与校准电表改装与校准是电学实验的重要部分。

在进行电表改装时,需注意电表的量程、电流灵敏度和电阻灵敏度等因素,以确保改装后的电表能够满足实验要求。

在进行电表校准时,需先进行零点校准,再进行量程校准。

校准时需使用标准电源和标准电阻,以确保校准的准确性。

第三部分:测电源电动势和内阻测电源电动势和内阻是电学实验的另一重要部分。

在进行实验时,需注意电源的内阻和电动势的测量方法。

内阻的测量方法有两种,即伏安法和电桥法。

电动势的测量方法有三种,即开路法、短路法和内阻法。

在进行实验时,需根据实验要求选择合适的测量方法。

第四部分:多用电表的使用多用电表的使用是电学实验的最后一部分。

在进行实验时,需根据实验要求选择合适的电表,并注意电表的使用方法和注意事项。

在进行实验时,应注意电路的安全和精度,以确保实验结果的准确性。

综上所述,高中物理《电学实验》是高考必考知识点之一,分值较高。

本文从四个方面对该知识点进行了整体分析,以便学生能够更加熟练地掌握各个知识点,从而在高考中顺利解决相关题目。

和R1组成,满足小电阻的测量要求。

②“测大电阻”Ⅰ>电路示意图:IgrgGR2R1K2EK1Ⅱ>实验操作步骤:A.闭合K1断开K2调节R2使电流表恰好达到满偏I gB.闭合K2保持R2不变,调节R1使电压表达到半偏1Ug2C.在R1R2时,可以认为rgR2Ⅲ>实验满足的条件分析:(认为干路电流近似不变)若rgR2则必定认为通过电阻箱R2的电流为Ig2,即当R2接入时,并联部分等效电阻认为几乎不变,干路电流才能近似不变。

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