高中物理电学实验复习讲座

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在表头上并联一个阻值较小的电阻
例有一个电流表G，内阻Rg=25 Ω ，满偏电流Ig=3mA。 要把把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的 电阻？改装后的电流表内阻多大？
U I
Ig Rg IR R
I
A
U
R并=0.126 Ω
RA=0.125 Ω
实验仪器：
1、电流表
(4)137.2(120～145) 不达标
某同学设计了一个监测河水电阻率的实验．他在 一根内径 d＝8.00 mm 的均匀玻璃管两端装上橡 胶塞和电极，如图 12，两电极相距 L＝0.314 m， 其间充满待测的河水．他先用多用电表“×1K” 欧姆挡粗测管内水柱的内阻 R，如图 13，R＝ ________ Ω. 图 12
优点：电压可以从零起调节，可调范围大。 缺点：电路结构复杂，连接麻烦，耗电多。
伏安法测电阻的原理：RX=UX ／ IX . V 1. 电流表内接法 (1)使用条件: RX ＞＞RA 时 A Rx (2)结论: 电流表内接法：电流为真实值，电压偏大 V 据R＝U/I，测量值大于真实值 A 2. 电流表外接法： Rx (1)使用条件: RX ＜＜ RV 时 (2)结论: 电流表外接法：电压为真实值，电流偏大 据R＝U/I，测量值小于真实值
①如图
Ux ② R U－Ux 2
某同学要测量一导体的电阻 Rx. (1)他先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向 电阻挡“× 100”挡位的多用电表测量， 其表盘及指针所指位 置如图 7 甲所示，要能比较准确地测量该电阻的阻值，应将 多用电表的选择开关旋转到电阻挡的 ________挡位，调到正 确挡位后重新调零，再次测量此电阻，其表盘及指针所指位 置如图乙所示，则该电阻约为 ________ Ω.
主要用来测量电路 电流的仪器
电压表
R n 1 Rg
在表头串联一个阻值较大的电阻
例1:有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流 Ig=3mA。要把它改装为量程为0～3V的电压表，要 串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？
U Ug Ig Rg R UR V U
R串=990 Ω
Rv=1000 Ω
(三)课本四个电学实验及变式训练
一、测量电源的电动势和内阻 【例 1】 在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，备有如 下器材： A．电源为干电池(电动势为 E，内阻为 r) B．电流表(0～0.6 A、内电阻约 0.1 Ω) C． 灵敏电流计 G(满偏电流 Ig＝200 μA、 内阻 rg＝500 Ω) D．滑动变阻器(0～20 Ω、2.0 A) E．电阻箱 R(0～9 999.9 Ω) F．开关、导线若干
二、电阻的测量 【例 2】 要测量一只量程为 2 V 的电压表的内阻． 现能提供 的实验器材如下： A．待测电压表 Vx(量程为 0～ 2 V，内阻未知 ) B．电流表 A(量程为 0～ 0.6 A，内阻约为 0.2 Ω) C．电压表 V(量程 0～ 5 V，内阻约为 5 kΩ) D．定值电阻 R1，阻值为 20 Ω； E．定值电阻 R2，阻值为 2 kΩ； F．滑动变阻器 R0，最大阻值为 50 Ω，额定电流为 1 A； G．电源 (电动势为 6 V，内阻不计)； H．多用电表； I．开关 S，导线若干．则：
②为测量锂电池的电动势 E 和内阻 r，小红设计了如图乙所示 1 1 的电路图．根据测量数据作出 － 图象，如图丙所示．若该 U R2 图线的斜率为 k，纵轴截距为 b，则该锂电池的电动势 E＝ ________，内阻 r＝________(用 k、 b 和 R2 表示)．
图3
答案
①如图所示
1 k ②E＝ r＝ b b
图 10
(3)正确连接电路后，闭合开关，测得一组 U、I 数据；再调节 滑动变阻器，重复上述测量步骤，测出一系列数据如表所示， 请在如图 11 所示的坐标纸中作出 U－I 关系图线． U/V I/mA 2.0 3.8 6.8 8.0 2.89 10.2 3.66 11.6 4.15
0.73 1.36 2.20
(3)让绝大多数的点在直线上，其余各点均匀地分布在直线两 侧，如图所示．
(4)由图线斜率可知， 总电阻为 2 794 Ω， 又 R＝R 总－RA＝2 744 Ω， l 根据电阻定律 R＝ρ ， R 代入数据得 ρ＝137.2 Ω·m， 小于 200 Ω·m， S 故不达标．
答案
(1)2 750
(2)见解析图 (3)见解析图
答案
(1)×10 220
(2)①B D
②如图所示
U ③ U I－ R2
三、金属或液体电阻率的测定 【例 3】 某兴趣小组欲通过测定工业污 水 (含多种重金属离子 )的电阻率来判 断某工厂废水是否达到排放标准 (一般 工业废水电阻率的达标值 ρ≥ 200 Ω·m)． 图8 如图 8 所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金 属薄板(电阻极小 )，其余四面由绝缘材料制成，左右两侧 带有接线柱．容器内表面长 a＝ 40 cm，宽 b＝ 20 cm，高 c＝ 10 cm.将水样注满容器后，进行以下操作：
图2
答案
(1)9 500
(2)连线如图
(3)a 端 (4)1.46～1.49 V 均可 0.75～0.95 Ω 均可
某研究小组收集了两个电学元件：电阻 R0(约为 2 kΩ)和手机中的锂电池(电动势 E 标称值为 3.7 V，允许最大 放电电流为 100 mA)．实验室备有如下器材： A．电压表 V(量程 5 V，内阻 RV 约为 4.0 kΩ) B．电流表 A1(量程 100 mA，内阻 RA1 约为 5 Ω) C．电流表 A2(量程 2 mA，内阻 RA2 约为 50 Ω) D．滑动变阻器 R1(0～40 Ω，额定电流 1 A) E．电阻箱 R2(0～999.9 Ω) F．开关 S 一个、导线若干 ①为了测定电阻 R0 的阻值，小明设计了一电路，图 3 甲所示 为其对应的实物图，请将图中的实物连线补充完整．图中的 电流表 A 应选________(填“A1”或“A2”)．
高中物理电学实验复习
泗阳致远中学 胡修峰
(一)把握考试大纲, 明确复习方向
(二)电学基本仪器的使用
(三)课本四个电学实验及变式训练 (四) 电学实验数据常见处理方法
(一)把握考试大纲, 明确复习方向
高考大纲对实验能力的要求：
能独立完成“知识内容表”中所列实验， 能明确实验目的，能理解实验原理和方法, 能控制实验条件,会使用仪器， 会观察、分 析实验现象, 会记录、 处理实验数据，并 得出实验结论，能灵活地运用已学过的物 理理论、实验方法和实验仪器去处理问题 。
二、滑动变阻器的两种接法：
1、限流接法：
R的电压范围：
R0 R
R E R R0
E
使用 (1)变阻器的阻值R0与R差不多或比R大 E 条件：(2)变阻器的额定电流 I m R
优点：电路简单，连接方便，耗电少。 缺点：电压不能从零开始，可调范围小。
2、分压接法：
R
R的电压范围：
R0
0 E
使用条件： 变阻器的阻值R0远小于R
图5
①根据所画出的电路图，用铅笔画线代替导线，将实验图 6 连接起来，使之成为完整的实验图 (没有选用的器材不要连 接 )．
图6 ②如果电压表 Vx 的读数为 Ux，电压表 V 的读数 U，那么， 电压表 Vx 的内阻 Rx 为 ________．
答案
(2)E
(1)×100 3.2×103
(3)如图
电压表
主要用来测量电 路中两端电压的仪器
3、万用表
主要用来测量交 流直流电压、电流、 直流电阻。现在常 见的主要有数字式 万用表和机械式万 用表两种。
4、滑动变阻器
滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的 可变电阻，在电路中能起到调节电流的大小及 两点间电压高低的作用。
5、电阻箱
与滑动变阻 器一样提供可变 电阻，但电阻箱 的电阻可以直接 读出，电阻的变 化是不连续的。
图 11
(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为 ____ Ω·m. 据此可知，所得水样在电阻率这一指标上 ________(选填“达 标”或“不达标”)．
解析 (2)因为要精确测量电阻值，需要电路中电压有较大的 变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻，所以连线 时滑动变阻器要用分压式接法；又因为电流表内阻已知，则 采用电流表内接法，电路连接如图所示．
(1)分别用多用电表欧姆挡的“×100”、“×1 k”两挡粗测 水样的电阻值时，表盘上指针如图 9 所示，则所测水样的电 阻约为________ Ω.
图9
(2)为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到 如下实验器材： A．电流表(量程 5 mA，电阻 RA 为 50 Ω) B．电压表 (量程 15 V，电阻 RV 约为 10 kΩ) C．滑动变阻器 (0～ 20 Ω，额定电流 1 A) D．电源(12 V，内阻约 10 Ω) E．开关一只、导线若干 请在实物图 10 中完成电路连接．
①为了使实验误差较小，要求电表的指针的偏转幅度达到半 偏以上，并要求测得多组数据进行分析，则电流表应选择 ______，电压表应选择______(选填器材前的字母代号)． ②将你设计的实验电路画在虚线框内．
③使用设计的电路图进行测量，若电压表的读数为 U，电流 表的读数为 I，那么，待测电阻的阻值 Rx＝________(用已知 物理量和测量的物理量的字母符号表示)．
甲
图7
乙
(2)该同学想用“伏安法”更精确地测量该导体的电阻 Rx，现 有的器材及其代号和规格如下： A．待测电阻 Rx B．电流表 A1(量程 0～ 50 mA，内阻约为 50 Ω) C．电流表 A2(量程 0～ 5 mA，内阻约为 30 Ω) D．电压表 V1(量程 0～ 3 V，内阻约为 10 kΩ) E．电压表 V2(量程 0～ 15 V，内阻约为 50 kΩ) F．直流电源 E(电动势 6 V，内阻不计 ) G．滑动变阻器 R1(阻值范围为 0～ 20 Ω，允许通过的最大电 流为 2.0 A) H．定值电阻 R2＝ 50 Ω I．开关 S 一个，导线若干．则