高三专题复习 高中物理电学实验基础
高三物理电学实验题知识点汇总
高三物理电学实验题知识点汇总1. 电流和电量在电学实验中,电流和电量是最基本的概念。
电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量,用符号I表示,单位是安培(A)。
电量是指导体上的电荷总量,用符号Q表示,单位是库仑(C)。
2. 电阻和电阻率电阻是指导体抵抗电流流动的能力,用符号R表示,单位是欧姆(Ω)。
电阻率是指单位长度、单位横截面积的导体的电阻值,用符号ρ表示,单位是Ω·m。
3. 欧姆定律欧姆定律是描述电流、电势差和电阻之间关系的基本定律。
它的数学表达式为:U=IR,其中U表示电势差,I表示电流,R表示电阻。
根据欧姆定律,当电阻不变时,电流和电势差成正比;当电流不变时,电势差和电阻成正比;当电势差不变时,电流和电阻成反比。
4. 简单电路在电学实验中,我们经常研究的是简单电路。
简单电路由电源、导线和电阻器组成。
电源提供电压,导线用于连接电器元件,电阻器用以调节电流大小。
5. 串联和并联电路在简单电路中,电阻器可以串联连接或者并联连接。
串联电路中,各个电阻器连接在一条导线上,电流依次通过每个电阻器。
并联电路中,各个电阻器的一个端点连接在一根导线上,另一个端点连接在另一根导线上,电流在不同的电阻器之间分流。
6. 精密电流表和电压表电学实验中常用的仪器有精密电流表和电压表。
精密电流表用于测量电流的大小,单位是安培。
电压表用于测量电压的大小,单位是伏特。
在使用这些仪器时,需要注意保持仪器的灵敏度和测量的准确性。
7. 电功和功率电功是电流通过导线时所做的功,用符号W表示,单位是焦耳(J)。
电功的计算公式为:W=UI,其中U表示电势差,I表示电流。
功率是指单位时间内所做的功,用符号P表示,单位是瓦特(W)。
功率的计算公式为:P=W/t,其中W表示电功,t表示时间。
总结:通过对高三物理电学实验题知识点的汇总,我们可以看到电流、电量、电阻、电阻率、欧姆定律、简单电路、串联和并联电路、精密电流表和电压表、电功和功率等概念都是电学实验中的基本内容。
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。
高中物理电学基础知识与实验
高中物理电学基础知识与实验高中物理电学是物理学的一个重要分支,它探讨了电荷、电场、电流、电势、电阻、电路等概念和原理,并通过实验来验证和应用这些知识。
本文将介绍高中物理电学的基础知识和一些实验,帮助读者更好地理解和掌握电学的内容。
【一、电荷与电场】电荷是物质中基本的粒子,带电物体通过电荷的存在和相互作用而产生电力学现象。
电荷的基本性质包括:正负性、数量性、守恒性。
电场是电荷周围存在的一种物理量,它描述了空间中电荷对电荷的作用力。
电场具有矢量性质,有方向和大小。
【二、电流与电路】电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量,它是电荷在导体中传输的物理现象。
电路是电流传输过程中所经过的路径,包括导线、电源和元器件等组成部分。
电阻是导体抵抗电流流动的物理量,它与导体的物理性质和几何形状有关。
【三、电势与电势差】电势是描述电场中任意一点所具有的电能大小的物理量,它与电荷和电场强度有关。
电势差是指电场中两点之间的电势差别,其大小等于在电场中单位正电荷所获得的电势能。
【四、电阻与电阻率】电阻是导体抵抗电流流动的物理量,它与导体的材料和几何形状有关。
电阻的单位是欧姆。
电阻率是描述材料本身抵抗电流流动能力的物理量,它与材料的特性有关。
【五、电路分析】电路分析是通过计算和实验来确定电路中电流、电压和功率等参数的过程。
常用的电路分析方法有基尔霍夫定律、欧姆定律和电功率公式等。
【六、常见电学实验】1. 串联和并联电阻的实验2. 定量测量电阻的实验3. 测量电流和电压的实验4. 研究电流与电势关系的实验5. 探究电阻与电阻率关系的实验【七、实验设计与分析】本文介绍的实验都是基于高中物理电学的基础知识而设计的,通过实验可以更直观地理解和应用电学的概念和原理。
在进行实验前,应仔细设计实验步骤和装置,并合理安排实验条件和参数。
实验结果的分析可以通过数据处理和图表展示来进行,从而得出结论并进行讨论。
总之,高中物理电学是一门重要的课程,它涉及了电荷、电流、电场、电势等许多基础概念和原理。
高中电学实验知识点整理
高中电学实验知识点整理电学实验是高中物理学习中非常重要的一部分,通过实验可以更加深入地理解电学知识,掌握实验技能,提高实验能力。
本文将从电学实验的基本概念、电路实验、电学仪器和电学实验注意事项四个方面进行整理。
一、电学实验的基本概念1. 电流:电荷在导体中的流动,单位为安培(A)。
2. 电压:电荷在电场中的势能差,单位为伏特(V)。
3. 电阻:导体对电流的阻碍程度,单位为欧姆(Ω)。
4. 电功率:电流通过电阻时所产生的功率,单位为瓦特(W)。
5. 电能:电流通过电阻时所消耗的能量,单位为焦耳(J)。
二、电路实验1. 串联电路实验:将多个电阻依次连接起来,形成一个电路,电流依次通过每个电阻,电压分别降落在每个电阻上。
2. 并联电路实验:将多个电阻并联连接起来,形成一个电路,电流分别通过每个电阻,电压相同。
3. 电阻定律实验:欧姆定律、基尔霍夫定律、功率定律等。
4. 电容实验:通过电容器的充电和放电实验,了解电容器的基本原理和特性。
5. 电磁感应实验:通过变化的磁场产生电动势,了解电磁感应的基本原理和应用。
三、电学仪器1. 万用表:可以测量电流、电压、电阻等电学量。
2. 示波器:可以显示电信号的波形和幅度,用于观察电路中的变化。
3. 发电机:可以产生交流电,用于实验和应用。
4. 电源:可以提供稳定的电压和电流,用于实验和应用。
四、电学实验注意事项1. 实验前要认真阅读实验指导书,了解实验目的、原理和步骤。
2. 实验时要注意安全,避免触电、短路等危险情况。
3. 实验时要仔细操作,保持实验环境整洁,避免实验误差。
4. 实验后要及时整理实验器材,保持实验室的卫生和整洁。
电学实验是高中物理学习中非常重要的一部分,通过实验可以更加深入地理解电学知识,掌握实验技能,提高实验能力。
希望同学们在学习中认真对待电学实验,不断提高自己的实验能力和实验水平。
高中物理电学实验专题 复习
AVRAVR高考电学实验专题复习汇总第一部分 电学实验基础知识一、电路设计或器材选择原则1、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。
2、准确性: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。
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。
3、便于调节:实验应当便于操作,便于读数。
二、内、外接法的选择1、外接法与外接法对比测量电路( 内、外接法 ) 大内偏大,小外偏小类型电路图R 测与R 真比较条件计算比较法己知R v 、R A 及R x 大致值时内R 测=IU U AR +=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 xR R R <≈ 适于测小电阻R X <v A R R2、内、外接法的确定方法: ①R x 与 R v 、R A 粗略比较 ②将待测电阻与表头内阻比较R R V xx x AR R R >⇒⇒ 为小电阻 外接法 R R V x x x ARR R ⇒⇒< 为大电阻 内接法 或R x 与v A R R 比较 ③试触法触头P 分别接触A 、B电压表示数变化大⇒电流表分压作用大⇒外接法 电流表示数变化大⇒电压表分流作用大⇒内接法当Rv 、RA 及Rx 末知时,采用试触法:左端为定端,M 、N 端为动端。
动端分别与M 接时(I1;u1) ,动端与N 接时(I2;u2)若I 有较大变化(即121121I I -I u u -u <)说明v 有较大电流通过,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,采用内接法三、分压、限流接法的选择1限流接法分压接法电路图电压调节范围 xx ER R x U E R≤≤+ 0x U E ≤≤ 电路消耗总功率 x EI()x ap E I I +闭合K 前滑动头在最右端滑动头在最右端2.选择方法及依据①从节能角度考虑,能用限流不用分压。
高考物理电学实验题知识点
高考物理电学实验题知识点电学实验是高考物理考试中一个重要的部分。
通过电学实验,考生可以对电流、电阻、电势差等基本概念有更深入的理解。
在准备考试时,了解一些常见的电学实验题知识点是非常重要的。
本文将针对高考物理电学实验题的知识点进行讨论。
I. 串、并联电路串联电路是指电流的路径是连续的,而并联电路是指电流的路径是分开的。
在解决电学实验题时,需要了解串、并联电路的特性以及计算总电阻、总电流的方法。
1. 串联电路在串联电路中,电路中的电流是相等的,而电压则是各个电阻的电压之和。
因此,读题时需要找出串联电路的各个电阻值,并计算总电阻和总电压。
2. 并联电路在并联电路中,电路中的电压是相等的,而电流则是各个电阻分支的电流之和。
因此,读题时需要找出并联电路的各个电阻值,并计算总电阻和总电流。
II. 欧姆定律欧姆定律是指在恒定温度下,导体上的电流与通过它的电压成正比,与它的电阻成反比。
欧姆定律是电学实验题中常见的一个基本原理。
欧姆定律的数学表达式为:V = I × R其中,V代表电压(单位为伏特),I代表电流(单位为安培),R 代表电阻(单位为欧姆)。
利用欧姆定律,可以解决一些与电流、电阻、电压相关的实验题。
需要注意的是,计算时要将单位进行转换,以保证计算的准确性。
III. 电阻的测量在电学实验中,经常需要测量电阻的数值。
电阻的测量可以通过串联或并联电路来完成。
1. 串联电路测量在串联电路中,可以利用电压表和电流表对电阻进行测量。
将电流表连接在电阻上,电压表连接在电阻两端,通过读取电流表和电压表的示数,可以利用欧姆定律计算出电阻的数值。
2. 并联电路测量在并联电路中,可以利用电压表和电流表对电阻进行测量。
将电流表连接在电阻两端,电压表连接在电阻旁边,通过读取电流表和电压表的示数,可以利用欧姆定律计算出电阻的数值。
IV. 非欧姆导体非欧姆导体是指在电流通过时,电阻并不保持不变。
它们的电阻随着电流的增大而增大,与欧姆导体不同。
最新届高三物理知识点复习—电学实验复习专题
届高三物理知识点复习—电学实验复习专题电学实验复习专题一.实验电路和电学仪器的选择设计型实验多出现在电路实验题。
以一般电路实验为例,一般需要考虑以下几个方面的内容:1.电路的选择(1)安培表内、外接电路的选择。
①待测电阻的阻值已知:由于伏特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,当待测电阻阻值R x<<R V,伏特表分流很小时,选择安培表外接电路;当待测电阻阻值R x >>R A,安培表分压很小时,选择安培表内接电路。
当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时,可根据:R A R V>R x2时,采用电流表外接法;当R A R V<R x2时,采用电流表内接法来确定。
(口决:”大内小外”,即内接法适合测大电阻结果偏大,外接法适合测小电阻测量结果偏小)②待测电阻的阻值未知:试触法选择测量电路.试触法即为依次采用电流表的内外接法,通过计算并比较电流以及电压的相对误差来确定,最后要接相对误差小的那个点.(2)滑动变阻器限流电路与分压电路的选择:①当负载电压要求从零开始调节,采用分压电路。
②当滑动变阻器阻值小于负载电阻时,一般采用分压电路;当滑动变阻器阻值大于负载电阻时,一般采用制流电路。
③当电源电动势较大、滑动变阻器阻值较小,不能满足限流要求时,采用分压电路。
(3)滑动变阻器的使用①限流式接法. 如图4所示特点:R AB 随pb 间的电阻增大而增大。
练习学案P109页疑点回扣练习1、②分压式接法:如图5所示分压电路.电路总电阻R AB 等于AP 段并联电阻R aP 与PB 段电阻R bP 的串联。
当P 由a 滑至b 时,虽然R ap 与R pb 变化相反,但电路的总电阻R AB 持续减小;若P 点反向移动,则R AB 持续增大。
证明如下:ap apap apap AB R R R R R R R R R R R 11)(212211+-=-++=所以当R ap 增大时,R AB 减小;当R ap 减小时,R AB 增大。
高三物理电学实验知识点讲解
高三物理电学实验知识点讲解一、简介物理电学实验是高中物理教学中重要的一环,通过实践操作和观察现象,帮助学生深入理解电学知识,提高实践能力。
本文将针对高三物理电学实验中常见的知识点进行讲解,帮助学生更好地掌握相关内容。
二、电学基础知识回顾在进行实验之前,有几个基础的电学知识点需要回顾一下,以便更好地理解实验原理和现象。
首先是电流的概念,电流的单位是安培(A),代表电荷在单位时间内通过导体的情况。
其次是电压的概念,电压的单位是伏特(V),代表单位电荷在电场中获得或失去的能量。
最后是电阻的概念,电阻的单位是欧姆(Ω),代表电流通过导体时所遇到的阻碍。
三、欧姆定律实验欧姆定律是电学中最基础的定律之一,它表明电流与电压和电阻之间的关系。
在实验中,我们可以通过改变电路中的电压和电流,来观察它们之间的关系。
实验步骤如下:1. 搭建一个简单的电路,包括电源、导线和电阻器;2. 测量电路中的电压和电流,记录下对应数值;3. 将电路中的电阻器更换为其他取值的电阻器,再次测量电压和电流;4. 分析数据,绘制电流与电压的关系图表;5. 根据数据和图表,验证欧姆定律。
四、电阻与导体实验电阻是电流在导体中传播时遇到的阻碍,它与导体的材料、长度和截面积等因素有关。
在这个实验中,我们将探究导线长度和截面积对电阻的影响。
实验步骤如下:1. 准备不同长度和不同截面积的导线;2. 搭建电路,将导线连接到电源和电流计上;3. 测量电路中的电流和电压,记录下对应数值;4. 将导线长度和截面积更换为其他取值,再次测量电流和电压;5. 计算每组实验数据的电阻值,分析数据;6. 总结导线长度和截面积对电阻的影响。
五、电路组合实验电路组合是电学实验中常见的内容,通过构建不同的电路,我们可以观察和研究不同电路的特性和规律。
以下是几个常见的电路组合实验:1. 串联电路实验:将多个电阻器按顺序连接起来,电流依次通过每个电阻器,可观察到电阻器间电压分配的规律。
高考物理总复习课件电学实验基础
E=nΔΦ/Δt,其中E为感应电动势,n为线圈匝数,ΔΦ为 磁通量的变化量,Δt为变化所用的时间。
法拉第电磁感应定律的应用
用于计算感应电动势的大小,判断感应电流的方向。
楞次定律及应用
楞次定律的内容
01
感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感
应电流的磁通量的变化。
实验结果表示和讨论
实验结果表示
实验结果可以用表格、图象等形式表示 ,要求简洁明了、准确可靠。对于复杂 的数据,可以采用适当的数学方法进行 处理和分析。
VS
实验结果讨论
根据实验结果,分析实验现象和规律,验 证或推翻假设,得出结论。同时,要讨论 实验中的误差来源及其对结果的影响,提 出改进意见或建议。在讨论中,要注意与 理论预测或前人研究结果的比较和分析, 以加深对物理现象和规律的理解。
括控制实验环境条件、记录并分析环境因素对实验结果的影响等。
系统误差和偶然误差区分和处理
系统误差
由于实验原理、方法或仪器本身不完善而引起的误差,具有重复性、单向性。处理方法包括改进实验 原理和方法、校准或更换仪器、进行空白实验等。
偶然误差
由于各种偶然因素(如测量时环境变化、仪器不稳定等)引起的误差,具有随机性、无规律性。处理 方法包括多次重复实验取平均值、使用更精确的仪器、提高操作技能等。
误差来源及减小方法
01
仪器误差
由于仪器本身不精确或使用方法不当引起的误差。减小方法包括使用更
精确的仪器、调整仪器到最佳状态、正确使用仪器等。
02
操作误差
由于实验操作不规范或操作失误引起的误差。减小方法包括规范实验操
作、提高操作技能、多次重复实验取平均值等。
物理高考知识点电学实验
物理高考知识点电学实验电学实验是物理学习中非常重要的一部分,也是物理高考中常常涉及的知识点。
通过电学实验,我们可以亲自动手,观察、测量电学现象,深入理解电学原理。
本文将探讨几个常见的电学实验,帮助我们更好地掌握相关知识。
一、电流电压实验电流是电学的基本概念,通过电流实验可以直观地理解电流的概念及其测量方法。
实验中,可以使用安培计来测量电流。
安培计的量程要根据实验中电流的大小选择适当的档位。
在测量电流时,电路中要插入安培计,保持电路的闭合,通过安培计表头的指针可以读取电流的数值。
与电流实验类似,电压实验也是很常见的。
为了测量电路中的电压,我们可以使用电压表。
电压表有两个桩,分别对应电路两个点,通过将电压表插入电路中并将总档位调到适当位置,就可以读取电压表的示数,从而得到电压值。
二、欧姆定律实验欧姆定律是电学中的基本规律之一,它描述了电阻与电流、电压之间的关系。
为了验证欧姆定律,可以进行简单的实验。
首先,准备一个电压源、一个电阻和一根导线。
将电源的正极与电阻的一端相连,再将电阻的另一端与电源的负极相连。
此时,电路形成闭合回路。
随后,插入安培计来测量电流,并利用电压表测量电阻两端的电压。
通过改变电阻的大小,控制电流的变化,观察电压的变化。
可以发现,不论电阻的大小如何变化,电压与电流的值始终符合欧姆定律的规律:电流强度与电压成正比,电阻的大小为比例常数。
三、伏安特性曲线实验伏安特性曲线展示了电路中电流与电阻、电压之间的关系。
在实验中,可以以欧姆定律为基础,通过改变电压的大小,记录电流的值,绘制出伏安特性曲线。
为了进行伏安特性曲线实验,需要准备电源、电阻和安培计。
首先,设置电源的电压值,并接入电路。
通过改变电阻的大小,改变电路中的总阻值。
随后,插入安培计来测量电流,并记录下每个电压对应的电流值。
最后,利用绘图工具,将记录的数据绘制成伏安特性曲线。
通过观察伏安特性曲线,可以发现曲线的特点:在电流较小时,伏安特性曲线基本上是线性的;而在电流较大时,曲线出现了弯曲,呈现出非线性关系。
高考物理课程复习:电学实验基础
金属丝的直径要用螺旋测微器,而测金属丝的长度用毫米刻度尺即可,伏安
法测电阻用一般的电表即可满足实验要求。
(3)操作性原则
实验时条件方便、便于操作,如滑动变阻器的选择,既要考虑它的额定电流,
又要考虑它的阻值范围,在两者都能满足实验要求的情况下,还有考虑阻值
4.(2021浙江卷改编)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。因电表内阻未知,用如
图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动
变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数U1=1.65 V,
电流表的示数如图乙所示,其读数I1=
A;将K掷到2,电压表和电流表的读
连接方法
限流接法
分压接法
两种接法电路图
负载 R 上电压调节范围
负载 R 上电流调节范围
闭合 S 前滑片位置
RE
≤U≤E
R+R 0
E
E
≤I≤
R+R 0
R
b端
0≤U≤E
E
0≤I≤R
a端
(2)通常情况下,由于限流式结构简单、耗能少,优先使用限流式。但以下
三种情况不能使用限流式接法:
①“测不全”:要求电压表能从零开始读数时,限流式接法无法获得需要的数
A.滑动变阻器(最大阻值20 Ω,额定电流1 A)
B.滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A)
(填字母代号)。
(2)实验的电路图应选用下列的图
(填字母代号)。
(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示,如果将这个小灯泡接到电动
势为1.5 V,内阻为5 Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是
高三专题复习高中物理电学实验基础
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: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+R 3.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:()g gg g g g U U U I R RU U R R Ug -==-=据串联电路的特点得:解得:R()g g g gg gg U I R I I R I R R I I ==-=-据并联电路的特点得:解得:g g EI R R r=++xg xEI R R r R =+++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。
二、滑动变阻器的两种接法 1.限流接法 如图2所示。
用电器Rx 的电压调节范围:电路消耗的总功率为:EI限流接法的选用原则: ①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节, 只在小范围内变化,且待测电阻Rx 与R 接近时。
高考物理专题复习:电学实验基础教学课件
高考物理专题复习:电学实验基础ppt
(1)如图甲,已知锌电流比从铜红活表泼笔,流所入以多用锌电片表失电子作负极, 铜片得电子作正极.为了估计此苹果电池的电动势,某同 学直接使用多用电表直流电压档测量,则应将红表笔与
铜片(填“铜”或“锌”)连接.通过上网查看水果电池的内 阻与水果的种类(果汁中的电解质与浓度)、两电极之间 的距离及电极面积大小有关,一般在几百至几千欧姆之 间.同样为了估测此苹果电池的内阻, (填“不能能”或“不能”) 使用多用电表的欧姆档进行初步测量.
止动旋钮 图1
微调旋钮 粗调旋钮
(2)选择电阻丝的___不__同___(选填“同一”或“不同”)位置 进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.
(3)图甲2中Rx 为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将 滑动变阻器接入图2乙图实物电路中的正确位置.
(4)为测量R,利用图2甲图所示的电路,调节滑动变阻器 测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如图3所 示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电 流I2的值,数据见下表: U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55 I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
I U 3A R5
限流式接法滑变选择与 Rx阻值相近
E.滑动变阻器,0~10 Ω
F.滑动变阻器,0~100 Ω
①要求较准确地测出其阻值,电压表应选___A_____,电流表
应选____C____,滑动变阻器应选____E____.(填序号)
高考物理专题复习:电学实验pt
请根据表中的数据,在方格纸上作 出U2–I2图象.
( Rx5=)___由2__3此_._5,_Ω可.求根得据电电阻阻丝定的律k1=Rx+RΩA+R0=49 可得到电阻丝的电阻率.
高考物理复习:电学实验基础
C
确答案标号)
丙
A.18 mA
B.21 mA
C.25 mA
D.28 mA
(3)(多选)产生上述问题的原因可能是____________。(填正确答案标号)
AC
A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 Ω
B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 Ω
时电压表读数几乎不变),使微安表满偏,记下此时电阻箱阻值为R1=8 056
2
Ω;然后调节R,使电压表读数为 U ,再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不
3
变),使微安表满偏,记下此时电阻箱阻值为R2(如图所示)。
电压表应选_________,滑动变阻器应选__________。(均选填字母代号)
C.R值计算错误,接入的电阻偏小
D.R值计算错误,接入的电阻偏大
(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需
99
要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=___________。
79
解析:(1)量程为250 μA的微安表改装成量程为20 mA电流表时应将电阻与
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
1
后面一位,这时要求“ 5 格估读”,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”,即读到最小刻度值的一半——0.01 A。
已知电流表的内阻Rg为500 Ω,满偏电流Ig为1 mA,则电阻R1、R2的阻值
高考物理电学实验精讲精练电学实验基础
电学实验基础一基本仪器的使用和读数1.螺旋测微器的原理和读数(1)原理:测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮每旋转一周,测微螺杆前进或后退0.5 mm,而可动刻度上的刻度为50等份,每转动一小格,测微螺杆前进或后退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.(2)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).2.游标卡尺的原理和读数(1)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.(2)读数:若用x表示由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线对齐的游标的格数,则记录结果表达为(x+K×精确度)mm.3.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,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的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V或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0.6 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.[典例] (1)如图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,示数如图所示,则金属丝的直径是________mm.(3)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.(4)旋钮式电阻箱如图所示,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,则可得到的电阻值范围为______________.解析(1)最上面图读数:整毫米数是17 mm,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:整毫米数是23 mm,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:整毫米数是10 mm,不足1毫米数是23×0.02 mm=0.46 mm,最后结果是10 mm+0.46 mm=10.46 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15.0×0.01 mm,最后的读数是2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm.(3)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0.440 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.(4)电阻为1 987 Ω,最简单的操作方法是先将“×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.答案(1)17.7 23.85 10.46 (2)2.150(3)①0.02 0.440 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5(4)1 987 将“×1 k”旋钮调到2,再将“×100”旋钮调到00~19 998 Ω对点自测1.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(a)和(b)所示.该工件的直径为________cm,高度为________mm.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+36.1×0.01 mm=6.861 mm.答案:1.220 6.8612.电流表量程一般有两种——0~0.6 A,0~3 A;电压表量程一般有两种——0~3 V,0~15 V.如图所示:①接0~3 V量程时读数为________ V.②接0~15 V量程时读数为________V.③接0~3 A量程时读数为________ A.④接0~0.6 A量程时读数为________A.答案:①1.88 ②9.4 ③0.82 ④0.16二测量电路与控制电路设计1.电流表的两种接法(1)两种接法的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(2)两种接法的选择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:按如图所示接好电路,让电压表一根接线柱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.2.滑动变阻器的两种接法(1)两种接法的比较内容方式限流接法分压接法两种接法电路图负载R上电压调节范围RER+R0≤U≤E 0≤U≤E负载R上电流调节范围ER+R0≤I≤ER0≤I≤ER闭合S前触头位置b端a端(2)①两种接法的一般适用条件a.限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小);b.分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大).②必须采用分压法的三种情况a .若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求,即若滑动变阻器阻值调到最大时,待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流(或电压),则必须选用分压式接法;b .若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多,以致在限流电路中,滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时,待测电阻上的电流或电压变化范围不够大,此时,应改用分压电路;c .若实验中要求电压从零开始调节,则必须采用分压式电路.③两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法电路简单、耗能低. 对点自测1.一只小灯泡,标有“3 V 0.6 W ”字样,现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻:电源(电动势为12 V ,内阻为1 Ω)、最大阻值为5 Ω的滑动变阻器、电流表(内阻为1 Ω)、电压表(内阻为10 kΩ)、开关一个、导线若干.(1)在设计电路的过程中,为了尽量减小实验误差,电流表应采用________(选填“内接”或“外接”)法.滑动变阻器应采用________(选填“分压式”或“限流式”)接法.(2)在下面的虚线框内画出你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差).解析:(1)因小灯泡正常工作时的电阻约为R x =U2P =15 Ω,而电流表、电压表的内阻分别为1 Ω和10 kΩ,满足R V ≫R x ,电流表应外接;实验中因小灯泡两端电压只需3 V ,而电源电动势为12 V ,所以滑动变阻器应采用分压式接法.(2)如图所示.答案:(1)外接 分压式 (2)见解析图2.为了测量某待测电阻R x 的阻值(约为30 Ω),有以下一些器材可供选择. 电流表A 1(量程0~50 mA ,内阻约为10 Ω); 电流表A 2(量程0~3 A ,内阻约为0.12 Ω); 电压表V 1(量程0~3 V ,内阻很大); 电压表V 2(量程0~15 V ,内阻很大); 电源E(电动势约为3 V ,内阻约为0.2 Ω); 定值电阻R(20 Ω,允许最大电流1.0 A); 滑动变阻器R 1(0~10 Ω,允许最大电流2.0 A); 滑动变阻器R 2(0~1 kΩ,允许最大电流0.5 A); 单刀单掷开关S 一个,导线若干.(1)电流表应选________,电压表应选________,滑动变阻器应选________.(填字母代号) (2)请在下面的虚线框内画出测量电阻R x 的实验电路图.(要求所测量范围尽可能大)(3)某次测量中,电压表示数为U 时,电流表示数为I ,则计算待测电阻阻值的表达式为R x =________. 解析:(1)首先选取唯一性器材:电源E(电动势约为3 V ,内阻约为0.2 Ω),定值电阻R(20 Ω允许最大电流1.0 A),单刀单掷开关S ,导线.电源电动势约为3 V ,所以电压表选择V 1(量程0~3 V ,内阻很大);待测电阻R x 的阻值约为30 Ω,流过R x 的最大电流为3 V30 Ω=0.1 A =100 mA ,如果电流表选择A 2(量程0~3 A ,内阻约为0.12 Ω),指针偏转很小,测量不准确,所以只能选择A 1(量程0~50 mA ,内阻约为10 Ω);滑动变阻器R 2的最大电阻太大,操作不便,所以滑动变阻器应选R 1(0~10 Ω,允许最大电流2.0 A).(2)因为实验要求所测量范围尽可能大,所以滑动变阻器应采用分压接法;因为待测电阻R x 的阻值远小于电压表内阻,所以电流表采用外接法;为了使流过电流表的电流不超过其最大量程,即50 mA ,应给待测电阻串联一个定值电阻R ,起保护作用.实验原理图如图所示.(3)根据欧姆定律可得R x =UI-R.答案:(1)A 1 V 1 R 1 (2)图见解析 (3)UI -R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、电源等器材,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;使用欧姆表时宜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. 对点自测1.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S 1、S 2,导线若干.某活动小组设计了如图甲所示的电路.实验的主要步骤如下:A .闭合S 1,断开S 2,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I 1、U 1;B .闭合S 2,保持R P 阻值不变,记下电流表和电压表示数分别为I 2、U 2. (1)按电路图在实物图乙上连线.(2)写出被测电阻的表达式R x =____________(用两电表的读数表示).(3)由于电流表、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.解析:(1)实物连线如图所示.(2)由欧姆定律,第一次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,故其测量值等于真实值. 答案:(1)图见解析 (2)U 1U 2U 1I 2-U 2I 1(3)等于2.某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:(1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率,分别为×1 k 、×100、×10、×1.该同学选择“×100”倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:A ._____________________________________________;B .两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 Ω处;C .重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是________. (2)该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值,除被测电阻外,还有如下实验仪器: A .直流电源(电动势3 V ,内阻不计)B.电压表V1 (量程0~5 V,内阻约为5 kΩ)C.电压表V2 (量程0~15 V,内阻约为25 kΩ)D.电流表A1(量程0~25 mA,内阻约为1 Ω)E.电流表A2(量程0~250 mA,内阻约为0.1 Ω)F.滑动变阻器一只,阻值0~20 ΩG.开关一只,导线若干在上述仪器中,电压表应选择________(选填“V1”或“V2”),电流表应选择________(选填“A1”或“A2”),请在虚线框内画出电路原理图(电表用题中所给的符号表示).解析:(1)指针偏转角度太大,说明选择的倍率偏大,因此应选用较小的倍率,将“×100”换为“×10”;此时的读数为指针所指的刻度乘以倍率,即电阻为12×10 Ω=120 Ω.(2)由于电源电动势只有3 V,所以电压表选择量程为0~5 V的电压表V1;因电路中最大电流约为I m=3 V120 Ω=25 mA,所以选用量程0~25 mA的电流表A1;由于滑动变阻器最大阻值小于待测电阻的阻值,所以控制电路应选用分压接法,因待测电阻远大于电流表内阻,应选用电流表内接法,电路如图所示.答案:(1)A.换用“×10”倍率C.120 Ω(2)V1A1图见解析四数据处理与误差分析1.图象法:利用实验数据,将实验中物理量之间的函数关系用函数图象表示出来,这种方法叫图象法.用图象法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一.用图象法处理数据的优点是直观、简便,有取平均值的效果,由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量之间的变化及其关系,找出规律.2.解析法:通过实验获取实验数据,代入相关物理量之间的关系式,计算得到结果的方法叫解析法.应用解析法的要求是:(1)明确实验测量的相关物理量的关系式;(2)明确要研究的物理量和未知的物理量;(3)建立方程或方程组进行计算.对点自测1.理想电压表内阻无穷大,而实际电压表并非如此,现要测量一个量程为0~3 V、内阻约为3 kΩ的电压表的阻值.实验室备有以下器材:A.待测电压表V1:量程为0~3 V、内阻约为3 kΩB.电压表V2:量程为0~6 V、内阻约为6 kΩC.滑动变阻器R1:最大值20 Ω、额定电流1 AD.定值电阻R0E.电源:电动势6 V,内阻约为1 ΩF.开关一个、导线若干(1)利用以上器材设计如图甲所示测量电路,请你按图示电路将图乙的实验仪器连接起来.(2)请写出按该电路测量电压表V 1内阻R V 的表达式,并指出表达式中各物理量的含义: ________________________________________________ ________________________________________________.(3)在正确连接电路后,闭合开关S ,不断地调节变阻器R 1滑片位置,记录多组电压表V 1、V 2示数,作出U 2-U 1图线如图丙所示.若R 0=1 480 Ω,由图线上的数据可得R V =________Ω.解析:(2)由欧姆定律有U 2-U 1R 0=U 1R V ,解得R V =U 1U 2-U 1R 0,其中U 1、U 2分别为电压表V 1、V 2的示数,R 0是定值电阻的阻值;(3)由电路的电压关系可得U 2=U 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1+R 0R V ,由U 2-U 1图象可知,斜率k =1+R 0R V =1.5,若R 0=1 480 Ω,则R V =2 960 Ω.答案:(1)略 (2)R V =U 1U 2-U 1R 0,其中U 1、U 2分别为电压表V 1、V 2的示数,R 0是定值电阻的阻值 (3)29602.要测定一个自感系数很大的线圈L 的直流电阻R L ,实验室提供以下器材: A .待测线圈L :阻值约为2 Ω,额定电流为2 A B .电流表A 1:量程为0.6 A ,内阻为r 1=0.2 Ω C .电流表A 2:量程为3.0 A ,内阻r 2约为0.04 Ω D .变阻器R 1:阻值范围为0~10 Ω E .变阻器R 2:阻值范围为0~1 kΩ F .定值电阻R 3=10 Ω G .定值电阻R 4=100 ΩH .电源E :电动势E 约为9 V ,内阻很小 I .单刀单掷开关S 1和S 2,导线若干要求实验时,改变滑动变阻器的阻值,在尽可能大的范围内测得多组A 1表、A 2表的读数I 1、I 2,然后利用I 1-I 2图象求出线圈的电阻R L .(1)实验中定值电阻应选择________,滑动变阻器应选择________.(请填器材序号) (2)请在虚线框内画出实验电路原理图(器材用适当的符号表示).(3)由实验测得的数据作出I 2-I 1图象如图所示,则线圈的直流电阻值为________.解析:(1)将内阻已知的电流表A 1串联定值电阻改装为电压表,利用伏安法测量线圈的直流电阻值.控制电路采用滑动变阻器分压接法,滑动变阻器选用阻值较小的滑动变阻器R 1;由于电源电动势约为9 V ,改装电压表时使用量程为0.6 A 的电流表A 1与定值电阻R 3串联,测量电路采用电流表外接法.(2)电路如图所示.(3)开关均闭合时,利用并联电路知识可得I 1(R 3+r 1)=(I 2-I 1)R L ,解得I 2=R 3+r 1+R LR L·I 1,即I 2-I 1图线的斜率k =R 3+r 1+R LR L=6,解得R L =2.04 Ω.答案:(1)F D (2)图见解析 (3)2.04 Ω五.电压表、电流表的改装典例.(多选)如图所示,甲、乙两电路都是由一个灵敏电流表G 和一个变阻器R 组成的,下列说法正确的是( )A.甲表是电流表,R增大时量程增大B.甲表是电流表,R增大时量程减小C.乙表是电压表,R增大时量程增大D.乙表是电压表,R增大时量程减小解析:选BC.由电表的改装原理可知,电流表应是G与R并联,改装后加在G两端的最大电压U g=I g R g 不变,所以并联电阻R越大,I=I g+I R越小,即量程越小,B正确,A错误;对于电压表应是G与R串联,改装后量程U=I g R g+I g R,可知R越大,量程越大,C正确,D错误.六:电路故障的分析与判断(1)故障特点①断路特点:表现为路端电压不为零而电流为零.②短路特点:用电器或电阻发生短路,表现为有电流通过电路但它两端电压为零.(2)检查方法①电压表检测:如果电压表示数为零,则说明可能在并联路段之外有断路,或并联路段短路.②电流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流,通过对电流值的分析,可以确定故障的位置.在运用电流表检测时,一定要注意电流表的极性和量程.③欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处断路,当测量值很小或为零时,表示该处短路.在运用欧姆表检测时,电路一定要切断电源.④假设法:将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生某种故障,运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理.典型例题. 如图所示的电路中,电源的电动势为6 V,当开关S接通后,灯泡L1、L2都不亮,用电压表测得各部分的电压是U ab=6 V,U ad=0 V,U cd=6 V,由此可判定( )A.L1和L2的灯丝都烧断了B.L1的灯丝烧断了C.L2的灯丝烧断了D.变阻器R断路解析:选C.由U ab=6 V可知,电源完好,灯泡都不亮,说明电路中出现断路故障,且在a、b之间.由U cd=6 V可知,灯泡L1与滑动变阻器R是接通的,断路故障出现在c、d之间,故灯L2断路,所以选项C 正确.对点自测1.(多选)在如图所示的电路中,由于某一电阻发生短路或断路,A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是( )A.R1短路B.R2断路C.R3断路D.R4短路解析:选BC.由于A灯串联于干路中,且故障发生后,A灯变暗,故知电路中总电流变小,即电路总电阻变大,由此推知,故障应为某一电阻断路,排除选项A、D.假设R2断路,则其断路后,电路总电阻变大,总电流变小,A灯变暗,同时R2断路必引起与之并联的B灯中电流变大,使B灯变亮,推理结果与现象相符,故选项B正确.假设R3断路,则也引起总电阻变大,总电流变小,使A灯变暗,同时R3断路也必引起与之并联的电路(即R1所在支路)中电流增大,B灯中分得的电流也变大,B灯变亮,故选项C正确.高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
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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: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+R 3.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:()g gg g g g U U U I R RU U R R Ug -==-=据串联电路的特点得:解得:R()g g g gg gg U I R I I R I R R I I ==-=-据并联电路的特点得:解得:g g EI R R r=++xg xEI R R r R =+++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。
二、滑动变阻器的两种接法 1.限流接法 如图2所示。
用电器Rx 的电压调节范围:电路消耗的总功率为:EI限流接法的选用原则: ①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节, 只在小范围内变化,且待测电阻Rx 与R 接近时。
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求时。
③两种方法都满足时优先选用限流接法。
2.分压接法 如图3所示 ①Rx 电压调节范围0≤Ux ≤E 。
②开关闭合前,P 应在a 端。
分压接法的选用原则:①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。
②待测电阻Rx 远大于R ,且要求电压变化范围较大时。
③采用限流接法时,电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx 的额定值或电表量程时。
三、电阻的测量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。
(0)x ERxU E r Rx R ≤≤=+V V X V A V X A V U R R U R R I R R I I=∠+-测真==R](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。
②试触法确定内外接法:在不知道R V 、R A 、R X 的大致值时,可用试触法,如图6所示触头分别接触a 、b 两点:若V 变化大,说明A 分压大,应用外接法;若A 变化大说明V 分流大,应用内接法。
例1:某同学欲测一电阻Rx 的阻值(约为300Ω) 可供选择的仪器有:电流表A1,量程10mA;电流表 A 2,量程0.6A;电压表V 1,量程3V;电压表V 2,量程15V ;电源电动势为4.5V。
请同学们按图接好电路,闭合S 1后,把开关S 2拨至a 时,发现两电表的指针偏转的角度都在满偏的4/5处;再把开关S 2拨至b 时,发现其中一个电表的指针偏转几乎不变,另一个电表的指针偏转的角度在满偏的3/4处;该同学在实验中所选电压表的量程为( )所选电流表的量程为()Rx 的测量值为( )。
2.安安法测电阻若电流表内阻已知,则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用. (1)如图7所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知A 1的内阻R 1,则可测得A 2的内阻R 2=I 1R 1/I 2.(2)如图8所示,当两电表的满偏U A2》U A1时,A 1串联一电阻R 1,同样则可测得R 2的内阻R 2=I 1(R 1+R 0)/I 2. 例2.用以下器材测量一待测电阻的阻值,器材如下:电流表A 1(量程250mA ,内阻r 1=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(最大阻值为10Ω);电源E (电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω);开关S ,导线若干。
(1(2)实验中,需要直接测量的物理量是( 用测的量表示待测电阻R 1的阻值的计算公式是( 3.伏伏法测电阻若电压表内阻已知,则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用。
(1)如图9所示,当两电表的满偏电流接近时,如果已知V 1的内阻R 1,则可测得V 2的内阻R 2=U 2R 1/U 1.V V A X A A AU U U R R R R I I-=+>测真==R 待 0R =1(2)如图10所示,当两电表的满偏电流I V2》I V1时,V 1并联一电阻R 0,同样则可测得R 2的内阻为例3.用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值(900~1000Ω):电源E (电动势约为9V ,有一定内阻);电压表V1(量程1.5V ,内阻r 1=750Ω);电压表V 2(量程5V ,内阻r 2约为2500Ω);滑动变阻器R (最大阻值为100Ω);开关S ,导线若干。
(2004年全国) (1)测量中要求电压表的读数不小于量程的1/3,试画出实验中测量电阻Rx 的几种原理图。
(2)若电压表V 1的读数为U 1,V 2的读数为U 2,则用已知量和测的量表示待测电阻Rx 的阻值的计算公式是:4.电阻箱或定值电阻当电表用(1)电阻箱作电压表用,如图11所示:可测得电流表A 2的内阻R 2=(I 1-I 2)R/I 2图中电阻箱R 可测得电压为(I 1-I 2)R(2)电阻箱作电流表用如图12所示,若已知R 及R V ,则测得干路电流为:5.比较法测电阻如图13所示,测得电阻箱R 1的阻值及A 1表、A 2表的示数I 1、I 2,可得Rx=I 2R 1/I 1.若考虑电表内阻的影响,则:I 1(Rx+R A1)=I 2(R 1+R A2)6.替代法测电阻如图14所示,①S 接1,调节R 2,读出电流表示数为I ; ②S 接2,保持R 2不变,调节电阻箱R 1,使电流表示数也为I 。
由上可得:R X =R 1该方法的优点是消除了电表内阻对测量结果的影响,缺点是电阻箱内阻不可以连续调节。
7.半偏法测电阻(1)半偏法测电流表内阻方法一:如图15所示,测电流表G 的内阻: ①将电阻箱R 的电阻调到0; ②闭合S 调节R 0,使电流表G 达到满偏电流I 0;③保持R 0不变,调节R 使电流表G 示数为I0/2;④由上可得R G =R注意:当R G 》R 0时,测量误差小,此方法适合测大阻值电流表内阻,且测量值偏大。
方法二:如图16所示测量电流表A 的内阻①断开S 2,闭合S 1,调节R 0,使A 表满偏为I 0;221110U R U U R R =+V U UI R R=+R②保持R 0不变,闭合S 2,调节R ,使电流表读数为I 0③由上得R A =R注意:当R 0》R A 时,测量误差小,此方法适合测小阻值电流表内阻,且测量值偏小。
电源电动势宜大一些。
(2)半偏法测电压表内阻方法一:如图17所示,测电压表V 的内阻:①闭合S,将电阻箱R 的电阻调到R 1时,测得电压表示数为U 1; ②调节电阻箱阻值为R 2,使电压表V 的示数为U 1/2;由上可得R V =R 2-2R 1方法二:如图18所示,测电压表V 的内阻:①将滑动变阻器的画片P 滑到最右端,电阻箱R 的阻值调到最大; ②闭合S 1、S 2,调节R 0,使电压表示数指到满刻度;③打开S 2,保持R 0不变,调节R ,使电压表示数指到满刻度的一半; ④由上可得R V =R8.欧姆表测电阻,如图19所示:①机械调零 ②选档 ③欧姆调零 ④测电阻Rx. ⑤改换档位 ⑥重新欧姆调零 ⑦测电阻注意:待测电阻的读数应为表盘读数乘以倍数,指针应指在表盘刻度的1/3~2/3的部分,否则需换挡,换挡后需重新欧姆调零。
9.消除电表内阻对测量结果的影响例4.伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响,不论电表内接还是外借都存在系统误差,为消除系统误差而设计的补偿电路如图所示,完成下列实验步骤并写出待测电阻Rx 的表达式。
①先将S 1闭合。
②将S 2与1闭合,调节R ,读出电压表读数U 1,安培表读数I 1③————————————————————1E r=0④根据上述测量结果,算出Rx =——————— 四、实物图连线要求:导线不能有交叉、分支,导线必须接在接线柱上;电表的正负极与电源的正负极不能接错。
例5.为了测量一个“12V 、5W ”的小灯泡的不同电压下的功率,给定了以下器材: 电源:12V ,内阻不计;电流表:0~0.6A ,0~3A ,内阻可忽略; 电压表:0~3V ,0~15V ,内阻很大; 滑动变阻器;阻值范围0~20Ω,允许最大电流1A ; 开关一个,导线若干。
实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V 调到12V . ① 请在右框中画出实验电路图.②按画出的电路图,在下面图3的实物图上连接.③某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图4所示。
某次测量时,电流表指针位置如图5所示,电流表读数为 A ,此时小灯泡的实际功率为 W 。
练习:1.现有器材:电压表(量程3V ,内阻约几千欧),电压表(量程15V ,内阻约几十千欧),定值电阻(3.0kW ),滑动变阻器R (0~1750W ),直流电源(约6V ,内阻不计),开关、导线若干,要求利用这些器材测量电压表的电阻值.(1)在方框中画出实验电路图(2)用已知量和直接测得量表示的电压表内阻的表达 式为r =________.式中各直接测得量的意义是:2.用伏安法测定一个阻值约1k Ω的电阻,要求测量结果尽量准确. (1)下列器材中应选用的是________.(用字母代号表示)A .电池组(6V ,内阻很小)B .电流表(0—10mA ,内阻10Ω)C .电流表(0—1mA ,内阻100Ω)D .电压表(0—3V ,内阻5k Ω)E .电压表(0—6V ,内阻10k Ω)F .滑动变阻器(0—20Ω,1A )G .滑动变阻器(0—200Ω,0.3A ) H .开关、导线(2)在方框中画出实验电路图。