专题6 电学实验拓展
高中物理电学实验专题(含答案)
物理电学实验专题一、伏安法测电阻及拓展1.下表中选出适当的器材，试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。
要求方法简捷，R X 两端电压能从0开始变化，要求有尽可能高的精确度。
电流表A 1：量程1mA 内阻约50Ω； 电流表A 2：量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3：量程100A μ 内阻约500Ω；电压表V 1：量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻：R 0=9990Ω； 电流表G ：I g =300A μ、R g =10Ω。
滑动变阻器R 1： 阻值约50Ω；额定电流为1A滑动变阻器R 2： 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组：E=3V ；内阻小但不可忽略； 开关，导线若干2. 两块电压表测电阻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； 滑线变阻器R ，最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干。
（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的31，试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。
（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。
（3）若电压表V 1的读数用U 1表示，电压表V 2的读数用U 2表示，则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x ＝_________________。
3. 两块电流表测电阻从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。
要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。
器材代号 规格 电流表（A 1） 量程100mA ，内阻r 1待测（约40Ω） 电流表（A 2） 量程500uA ，内阻r 2＝750Ω 电压表（V ） 量程10V ，内阻r 3=10k Ω 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 ，内阻很小开关（K ）导线若干（1）画出电路图，标明利用器材的代号。
电学实验的拓展与创新
补充作业（5）电学实验的拓展与创新[方法点拨](1)结合闭合电路欧姆定律、串并联电路特点，去理解电路，找出测量量与已知量间的关系.(2)熟练掌握基本实验的原理、实验方法等是解决创新实验的关键.1.图1中虚线框内是由表头G改装成的一个电流表和一个电压表的电路，其中接a、b时为电流表，接a、c时为电压表.已知表头的满偏电流为2 mA、内阻阻值范围为180～200 Ω，定值电阻R1＝50 Ω，R2＝1 460 Ω，为确定改装后电流表和电压表的量程，实验小组将a、b 两个接线柱接入如图1所示的电路中，来测量表头G的内阻；图1(1)实验室里，电流表A和滑动变阻器R均有两种规格：电流表：a.0～10 mA b.0～600 mA滑动变阻器：a.0～20 Ω b.0～1 000 Ω则电流表应选________，滑动变阻器应选________；(选填字母代号)(2)将选择的器材接入电路；①依照电路图，补充完整图2中的实物图；图2②闭合S，以I1表示电流表A的示数，I2表示表头G的示数，多次调节滑动变阻器，测量多组I1、I2数据(单位均为mA)，某同学以I1为纵轴，I2为横轴，画出I1－I2图线为一条过原点的倾斜直线，该同学求出了图线的斜率k＝5，则表头内阻R g＝________ Ω，由表头G改装后的电流表量程为________mA，电压表量程为________V.2.某实验小组的同学利用图3甲所示的电路“探究并联电路中各点电势的关系”.已知R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R3＝30 Ω，R4＝40 Ω，电源的电动势为E＝10 V，内阻不计，且电源负极端接地.(1)由此可得a、b两点间电势差为U ab＝________V，如果在a、b两点间接一个电阻，则有电流从________点流向________点.(填“a”或“b”)图3(2)该实验小组同学又设计了图乙的电路来测量电阻R x的阻值，其中R为电阻箱，G为灵敏电流计，请按图乙的实验原理图完成图丙中实物电路的连线.(3)实验时，先调节电阻箱，使电阻箱的阻值为R1.闭合开关，反复调节滑动变阻器滑片的位置，使通过灵敏电流计的电流为零；断开开关，保持滑动变阻器的滑片所处位置不变，交换电阻箱与待测电阻的位置.闭合开关，然后反复调节电阻箱，使灵敏电流计的示数再次为零，记下此时电阻箱的阻值R2；则待测电阻的阻值为R x＝________.(用题中已知量的字母表示) 3.某同学测量直流恒流电源的输出电流I0和定值电阻R x的阻值，电路如图4所示.图4实验器材如下：直流恒流电源(电源输出的直流电流I0保持不变，I0约为0.8 A)；待测电阻R x(阻值约为20 Ω)；滑动变阻器R(最大阻值约为50 Ω)；电压表V(量程15 V，内阻约为15 kΩ)；电流表A(量程0.6 A，内阻约为0.2 Ω)；请回答下列问题.(1)实验所用器材如图5所示，图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接.图5(2)电路开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动到____处(选填“a”或“b”)，其理由是________________________________________________________________________；(3)所得实验数据如下表，请在如图6所示的直角坐标系上画出U—I图象.12345电流表的示数I/A0.200.300.400.500.60电压表的示数U/V13.912.110.27.60 6.1图6(4)根据所画U－I图象，可求得直流恒流电源输出电流I0＝________A，待测电阻的阻值R x ＝________ Ω.(结果保留两位有效数字)4.电导(G)是表示导体传输电流能力强弱的物理量，用通过导体的电流(I)与其两端电压(U)的比值表示，单位为西门子，符号为S.某实验小组利用提供的器材测量某金属丝的电导，器材如下：A.待测金属丝R x(电导约为0.2 S)B.干电池两节(E)，内阻较小；C.电压表(V1)，量程0～15 V，内阻约为5 kΩ；D.毫安表(A1)，量程0～10 mA，内阻约为300 Ω；E.电流表(A2)，量程0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω；F.滑动变阻器R，最大阻值为5 Ω；G.开关、导线若干.(1)请根据提供的实验器材，在图7甲的虚线框中画出电路图，并标出所选器材的字母或文字；(2)请用笔画代替导线，连接图乙实物图；图7(3)实验中测得两个表的数据如表格所示，根据表格数据作图，如图丙所示(电表1、电表2为实验所选择的电表).1234567电表10.050.100.200.250.300.400.50电表20.85 1.70 3.40 4.26 5.12 6.868.62根据描点，若用线性图线反映变化规律，则该金属丝的电导为________S.(保留两位有效数字) 5.实际的二极管正向电阻并不为零，反向电阻也不是无穷大，一兴趣小组同学对某型号二极管做了如下研究：图8(1)用多用电表的欧姆挡粗测二极管的正向电阻.①测量时选择开关旋到测电阻的“×10”倍率，多用电表的表盘如图8所示，则电阻为________Ω；②多用电表的红表笔应与二极管的________(填“正”或“负”)极相连；(2)用电压表和电流表的示数描绘该二极管加正向0～1.5 V电压时的伏安特性曲线，可供选择的器材如下：电压表V1(量程0～1.5 V，内阻约2 000 Ω)电压表V2(量程0～6 V，内阻约4 000 Ω)电流表A1(量程0～0.6 A，内阻约10 Ω)电流表A2(量程0～40 mA，内阻约0.1 Ω)滑动变阻器R1(总电阻约为10 Ω)滑动变阻器R2(总电阻约为100 Ω)电源E(电动势2 V，内阻不计)开关S，导线若干①为调节方便，并有尽可能高的精度，请选择合适的器材，电压表____、电流表____、滑动变阻器____；(填写所选器材的符号)②在图9甲虚线方框中画出实验电路原理图；图9③该二极管加正向电压的伏安特性曲线如图乙所示，现将阻值为50 Ω 的定值电阻与该二极管串联，并与一电动势为2 V、内阻不计的电源组成闭合电路，二极管上的电压为正向电压，则回路中的电流强度为________mA.。
电学专题之电学实验(讲义及答案)
电学专题之电学实验（讲义）一、知识点睛探究类实验1．探究串、并联电路电流规律2．探究串、并联电路电压规律3．探究影响电阻大小的因素4．探究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）5．探究影响电流的热效应的因素测量类实验1．伏安法测量电阻（特殊法测电阻）2．测量小灯泡的电功率二、精讲精练【实验一】串并联电路电流规律1.为了验证并联电路的电流特点。
小红设计了如图所示的电路进行实验。
（1）在连接电路时，开关应处于________状态。
（2）小红先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：______________。
（3）排除故障后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如上图中甲、乙、丙所示，可读出I1=0.5A，I2=________A，I=_______A。
根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：_________。
（用I1、I2、I表示）（4）为了验证结论的普遍性，小红采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是：________________。
第1题图【实验二】串并联电路中电压规律2.小刚和小丽用如图所示的器材探究串联电路的电压关系，用三节干电池串联做电源，两只小灯泡的规格不同。
（1）请用笔画线代替导线，连接实验电路。
要求：L1和L2串联，电压表测量两灯串联后的总电压。
（2）小刚用电压表测量L l两端的电压时，直接选用0~3V 的量程，小丽说这样不行，规范的操作方法应该是____________________________________________。
（3）他们在测量L2两端的电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0。
小刚用电压表检测L1两端的电压，示数为电源电压，由此判断出L1处的故障是___________；L2是短路还是正常的？小丽在原电路中又添加了一个电学器材，就检验出了结果，她的方法可能是_____________________________________________。
高中物理6个电学实验
高中物理6个电学实验在高中物理课程中，电学实验是非常重要的一部分。
通过实际操作，学生可以更直观地了解电学知识，提高实验操作能力和动手能力。
下面将介绍6个适合高中物理学生进行的电学实验。
**实验一：测量电池的电动势****实验目的：**了解电池的电动势，并学会用伏特表进行电动势的测量。
**实验材料：**伏特表、导线、干净的电池。
**实验步骤：**1. 将伏特表的两个引线分别连接到正负极，观察伏特表指针的偏转情况。
2. 分别连接不同规格的电池，记录下伏特表指针的示数。
3. 测量三次取平均值，计算出电池的电动势。
**实验二：欧姆定律实验****实验目的：**验证欧姆定律，了解电阻与电流、电压的关系。
**实验材料：**电池、导线、电阻丝、安培表、伏特表。
**实验步骤：**1. 接上电路，电池连接到伏特表、安培表，通过电阻丝，构成串联电路。
2. 调节电压，记录下相应的电流和电压数值。
3. 绘制电流与电压之间的关系曲线，验证欧姆定律。
**实验三：串联电路和并联电路实验****实验目的：**观察串联电路和并联电路的特点，理解这两种电路的连线方式。
**实验材料：**电池、开关、灯泡、导线等。
**实验步骤：**1. 搭建串联电路：将多个灯泡依次串联连接，接通电源进行观察。
2. 搭建并联电路：将多个灯泡并联连接，接通电源进行观察。
3. 对比两种电路的亮度、电流和电压等数据，总结串联电路与并联电路的特点。
**实验四：焦耳效应实验****实验目的：**了解焦耳效应，观察电流通过导线时的发热现象。
**实验材料：**导线、电池、安培表、温度计等。
**实验步骤：**1. 用导线连接电池，使电流经过导线，记录电流值。
2. 使用温度计测量导线的温度变化。
3. 根据实验数据计算焦耳热量，观察焦耳效应现象。
**实验五：磁感应实验****实验目的：**观察电流通过导线时产生的磁场，验证电流与磁场的关系。
**实验材料：**电池、导线、指南针等。
一组趣味电学小实验
一组趣味电学小实验目的：用几个有趣实验使学生了解到功率与电压、电流的关系：在低电压时只要大电流也可拉高电功率。
电功率大不一定是高电压，进一步了解汽车发生自燃的原因，以及如何防止在低电压下的安全用电。
实验一电子升压器器材：电子升压器，电压表操作：（1）将电子升压器升压原理及结构做一介绍（2）将电子升压器插入220伏交流电插座中，观察电压表显示值。
（3）用另外两个电压表再测其输出电压。
结果：均显示480伏直流输出电压。
介绍：什么是安全电压。
对480伏电压一定要注意安全及正确使用，否则会危及生命安全。
实验二：在电压超过电器元件额定电压时会损坏电器设备器材：电子升压器，220伏100瓦白炽灯操作：将220伏100瓦白炽灯接入电子升压器输出端。
结果：白炽灯发光极亮，一会儿就烧毁了。
分析：这是因为白炽灯额定电压是220伏，而工作电压为480伏，超过百分之一百就会使其损坏。
实验三：用电子升压器输出电接通3000瓦电炉丝器材：电子升压器，3000瓦电炉丝一段操作：用电子升压器输出端去接通3000瓦与额定的白炽灯。
结果：电炉丝发出高于正常状态下的红光。
分析：说明电子升压器输出功率极大。
实验四用测电笔去测量电子升压器的输出电压器材：电子升压器，测电笔操作：用电笔测量电子升压器，并介绍测电笔原理与内部结构。
结果：电笔会发出高于正常测220伏时的亮光。
分析：说明电子升压器输出电压超过220伏。
实验五用电子升压器对电容充放电器材：电子升压器，电容操作：（1）用电子升压器对电容充电并介绍电容的原理及结构。
（2）使电容两极放电。
结果：电容二极会发出极响的声音和极亮的光。
分析：这是因为电容中储存的电能很多，发出的电能放弧所致。
实验六用高压电通电直接烧鱼器材：电子升压器，表演小鱼操作：（1）将两电夹夹住鱼的头尾，再将其电极接入电子升压器中。
高二物理专题练习-电学实验的扩展
电学实验的扩展一、实验的扩展：1、新给器材 → 做原实验：给安培表和电阻箱可不需伏特表； 给伏特表和电阻箱可不需安培表；2、由已知的实验原理 → 测新的物理量，新内容实验； 二、常见的扩展内容：1、测用电器的功率；2、测安培表、伏特表内阻；3、校准伏特表、安培表； 三、处理方法：1、掌握已知实验原理和方法：A 器材选取；B 电路的选取；2、给定器材 → 分析实验原理；3、内阻已知的安培表 → 可当伏特表测U ；内阻已知的伏特表 → 可当安培表测I ； 四、例题分析： 【例1】已知某毫安表mA 的满偏电流为I=50mA ，内阻r=60Ω，由于表盘刻度线已模糊不清， 要通过重新测量来刻出从零到满刻度的数值，有以下器材：A 、待刻度的电流表mA ；B 、6V 直流电源；C 、“0-10Ω，1A ”滑动变阻器R 1；D 、“0-100Ω，50mA ”滑动变阻器R 2；E 、“0.6A ，0.5Ω”标准电流表A 1；F 、“3A ，0.01Ω标准电流表A 2；G 、5Ω定值电阻3R ；H 、20Ω定值电阻4R ；I 、开关及导线若干；（1）应选滑动变阻器_________；应选电流表________；（填器材 前面字母符号）（2）在虚线框中画出实验电路图；（3）待刻度电流表的电流刻度值表达式I=______________；其中 各物理量的意义是________________________________。
【例2】实验室有以下器材：电池E ：电动势约为6V ，内阻约为1Ω；电压表1V ，量程30V ，内阻1r 约为30k Ω；电压表2V ，量程3V ，内阻2r 约为3k Ω；电压表3V ，量程2.5V,内阻3r 约为2.5k Ω；电阻箱1R ：最大值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；滑动变阻器2R ：最大阻值为50Ω；电建S 、导线若干。
要用图乙所示电路测电压表内阻(1)用此电路可以精确测量所给三块电压表中哪几块的内阻?。
电学实验及拓展(新)
一、串并联电路的电流与电压1、为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流有什么关系，小明同学选择的实验器材是： 3节干电池串联作电源、两个标为2.5V 字样的小灯泡、一只电流表、一个开关、导线若干. 他的实验设想是：首先将实验器材连成如图所示的电路，然后用电流表选择恰当的量程分别测出A ．B ．C 三点的电流，分析这一次测量中三点电流的数据，就得出干路与支路的电流的关系。
请你分析说明小明同学这一实验方案中存在哪些的不足，并提出相应的改进意见. 不足：_______________________________________________________________________________________改进：_____________________________________________________ ____________________________________________________2、小宇按图示电路实验，探究并联电路的电流关系．(1)按电路图连接好电路进行实验，当只闭合S 1时，发现电流表指针迅速偏转，则出现该现象的原因是L 1 _______．(填“断路”或“短路”)(2)排除故障后，重新实验，只闭合S 1时，电流表示数如图甲；只闭合S 2时，电流表示数如图乙；同时闭合S 1与S 2，电流表示数如图丙，请你帮小宇完成表中数据和结论.(3)分析表中数据可知，他在实验时，改接了一次电路，是____________________;（4）小翔同学认为小宇的方案不科学，还需要增加一个器材，是____________________；二、研究电流、电压、电阻的关系1、某同学在研究导体中的电流跟电阻的关系时，他先后将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻接入电路中的A 、B 两点间。
闭合开关S ，读出电流表的示数如下表。
有数据可以看出I 与R 并不成反比。
在这个实验中存在什么问题？应怎样改进？说出你的看法？___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________2、某校兴趣小组同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”，设计了如下图甲所示的电路图A C B（1）根据该兴趣小组设计的图甲电路图，把图乙的实物图连接完整。
中考专题设计实验电学带解析版
中考专题设计实验电学专题1：小芳同学在研究并联电路中的电阻关系之前，想利用手边的器材验证“并联电路中干路电流等于各支路电流之和”这一关系。
实验桌上有如下器材：电源一个（电源电压不作为已知）、电阻箱一个、电压表一只、电流表两只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。
请根据上述要求帮助小芳画出实验电路图，并写出实验步骤。
（1）实验电路图:（2）实验步骤：专题2：实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。
要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”。
请画出实验电路图，并写出实验步骤。
专题3：为了验证“导体的电阻与导体的长度有关”，实验室提供了电压合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个，导线若干，还准备好了一根粗细均匀的合金丝(电路中用符号“Ｋ”表示)，一把刻度尺。
请画出实验电路图，并写出简要实验步骤。
实验电路图如答图所示专题4：在串联电路中，第一个灯泡L1两端的电压用U1表示，第二个灯泡L2两端的电压用U2表示，灯泡L1、L2两端的总电压用U表示。
请自选实验器材证明：在串联电路中，U＝U1＋U2。
(1)画出实验电路图；(2)写出实验步骤；(3)画出实验数据记录表格。
【专题5】实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源1个、电流表和电压表各1只、开关1个、滑动变阻器1个、阻值已知的定值电阻1个，导线若干。
要求利用这些器材，设计一个实验证明：“当电阻保持不变时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比”。
请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格。
专题6：实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、电压表、电流表、电阻箱、滑动变阻器、开关等元件各一个，导线若干。
请利用上述器材，设计一个实验证明：当通过导体的电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。
电学实验拓展
电学实验拓展（重）一、考点分析： 电学实验拓展主要是在“伏安法”测电阻或电功率实验的基础上进行的拓展，是电学实验设计内容中的重点和难点内容。
天津市中考题只要出现电学实验设计就几乎是单一电表的实验设计。
要求不但能设计实验电路，还要能够独立写出实验设计，推出表达式。
二、解释拓展： 常规的电学实验是利用电流表和电压表来共同完成的电学实验；“电学实验拓展”是指在缺少一个电学元件的条件下，利用单一电表完成电学实验的探究。
一、思路点拨：①在只有一块电流表而缺少电压表时，利用等电压来替代电压表。
②在只有一块电压表而缺少电流表时，利用等电流来替代电流表。
③滑动变阻器的特殊用法：滑动变阻器有两个已知阻值可以使用：移动滑片在两端位置，滑动变阻器阻值为零或为阻值最大的定值电阻。
④根据电源电压不变列方程。
1．一表损坏，电路连接方式不变利用滑动变阻器的最大和最小阻值、电表的两次示数、电源电压不变，求出电阻。
（求R X ）具体实验步骤：①如图Z8－1所示电路，滑片位于阻值最小位置，闭合开关，记下电压表示数U 1(或电流表的示数I 1)；②滑片位于阻值最大位置，记下电压表示数U 2(或电流表的示数I 2)。
表达式：R x ＝U 2R 0U 1－U 2(或R x ＝I 2R 0I 1－I 2)。
2．单表＋定值电阻＋开关利用开关的断开和闭合改变电路的总电阻，在总电压不变的情况下求出待测电阻。
（求R X ）具体实验步骤：①闭合开关S 1、S 2，记下电压表示数U 1(或电流表示数I 1)；②断开开关S 2，记下电压表示数U 2(或电流表示数I 2)表达式：R x ＝U 2R 0U 1－U 2(或R x ＝I 2I 1－I 2R 0)。
3．单表＋电阻箱利用等效替代法，即电源电压不变，电流也不变，则电阻相等。
具体实验步骤：①如图Z8－3所示连接电路，闭合开关S 1，将S 2拨到a ，记下电流表的示数I ；②再将S 2拨到b ，调节电阻箱的阻值，使电流表示数与I 相等，这时电阻箱的示数与被测电阻的阻值相等。
2019届高考物理二轮复习 专题六 实验 提升训练21 电学实验
提升训练21 电学实验1.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,需要测出金属丝的电阻R x,甲、乙两同学分别采用了不同的方法进行测量:(1)甲同学直接用多用电表测其电阻,多用电表电阻挡有3种倍率,分别是×100 Ω、×10 Ω、×1 Ω。
该同学选择×10 Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太大。
为了准确地进行测量,请你从以下给出的操作步骤中,选择必要的步骤,并排出合理顺序:。
(填步骤前的字母)A.旋转选择开关至欧姆挡“×1 Ω”B.旋转选择开关至欧姆挡“×100 Ω”C.旋转选择开关至“OFF”,并拔出两表笔D.将两表笔分别连接到R x的两端,读出阻值后,断开两表笔E.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔②按正确步骤测量时,指针指在图1所示位置,R x的测量值为Ω。
(2)乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量:电压表V(量程0~5 V,内电阻约10 kΩ)电流表A1(量程0~500 mA,内电阻约20 Ω)电流表A2(量程0~300 mA,内电阻约4 Ω)滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω,额定电流为2 A)滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1 A)直流电源E(电动势为4.5 V,内电阻约为0.5 Ω)开关及导线若干图1图3为了较精确画出I-U图线,需要多测出几组电流、电压值,故电流表和滑动变阻器应选用(选填器材代号),乙同学测量电阻的值比真实值(选填“偏大”“偏小”或“相等”),利用选择的器材,请你在图2方框内画出理想的实验电路图,并将图3中器材连成符合要求的电路。
2.(1)小明同学在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,为了更准确选取电压表和电流表的合适量程,决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。
小明同学按正确步骤测量,发现两表笔接触小灯泡的测量端的开始一段时间,指针读数不断增大。
电学实验专题
电学实验专题1. 引言电学实验是电子工程、电气工程等相关专业中不可或缺的实践环节之一。
通过进行电学实验，学生可以深入了解电路原理、熟悉仪器设备的使用方法，并掌握实际工程中电路设计与故障排除的技能。
本文将介绍几个常见的电学实验，包括电路基础实验、电源实验和电路测量实验。
每个实验将依次介绍实验目的、实验原理、实验步骤和实验结果等内容。
希望通过本文的阅读，读者能够对电学实验有更深入的了解。
2. 电路基础实验2.1 配电箱电路实验2.1.1 实验目的通过配电箱电路实验，了解电路连接的基本原理，熟悉电路元件的使用方法。
2.1.2 实验原理配电箱电路实验是通过使用配电箱以及电路连接线、电阻、电容等元件，搭建一个简单的电路实验装置。
通过改变电路的连接方式，实验者可以观察到不同的电路行为，如电阻、电容的作用以及电路中电流、电压的变化。
2.1.3 实验步骤1.在配电箱上找到合适的插孔，并插入所需的电阻、电容等元件。
2.使用电路连接线连接各个元件，构建一个完整的电路。
3.接通电源，观察电路中的电流、电压等参数的变化。
2.1.4 实验结果根据所选用的电阻、电容等元件不同，实验结果可能有所差异。
可以通过实验记录仪器测得的数据，绘制电流、电压随时间的变化曲线，进一步分析电路的特性。
2.2 滤波电路实验2.2.1 实验目的通过滤波电路实验，了解滤波器的基本原理，掌握滤波电路的设计与调试方法。
2.2.2 实验原理滤波电路实验是通过搭建一定类型的滤波电路，将输入信号中的某些频率成分滤除或衰减，获得所需的信号。
根据滤波器类型的不同，可以实现低通滤波、高通滤波、带通滤波或带阻滤波等功能。
2.2.3 实验步骤1.根据所需的滤波器类型，选择合适的滤波电路结构。
2.搭建滤波电路，连接输入信号源和输出信号接收器。
3.调整滤波电路的参数，如电阻、电容等数值，直到满足滤波要求。
4.输入不同频率的信号，观察输出信号的波形。
2.2.4 实验结果根据滤波电路设计的不同，实验结果可能有所差异。
电学实验专题：电阻的测量方法拓展
RA测
R
I
4.实际电流表半偏时
R A真 R
I- 0 2
I 0
1
RA真
R
2
(2)半偏法近似测量电压表内阻。
法一：如图所示，测量电压表 的内阻，操作步骤如下：
①闭合 S，调节电阻箱阻值为 R1 时，测得 表示数为 U1； ②改变电阻箱阻值为 R2 时，测得 表示数为U21；
③由上得 RV＝R2－2R1。
Rx
U1 U2
RV 2
存在系 统误差
．． ． ．． ． v v 条件R：01 已知V2电压R表V 2V2的U内1U阻2U,2将RV02看成R一x1个电V流2 表R使x 用 ．U1U2U2 RV 2
没有系 统误差
没有系 统误差
【提示】在很多情况下，电压表和电流表（已知内阻）的功用可以互换。有时 利用一块电表配合定值电阻也可以完成功能的互换。实际上就是部分电路欧
r
法二：如图所示，测量电压表 的内阻，操作步骤如下：
①滑动变阻器的滑片滑至最右端，电阻箱的阻值调到最大；
②闭合 S1、S2，调节 R0，使 表示数指到满偏刻度。 ③断开 S2，保持 R0 不变，调节 R，使 表指针指到满刻度的一半； ④由上得 RV＝R。
误差分析：
1.电压表满偏时U
E
r
R０ 左
E
（r
电阻的测量方法拓展
一、伏安法测电阻之发散思维 二、替代法测量电阻 三、半偏法测量电表的内阻 四、电桥法测量电阻 五、一块电表测电阻的九种方法
一、伏安法测电阻之发散思维
1．“伏安法”测电压表的电阻
VA
．
电压表（电流表）是一个能读出其 两端电压（通过其电流）的电阻．
RV
电学实验专题整理
图10-6 电学实验专题整理一、电表改装1、电流表(计)G原理和主要参数电流表G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指针偏角θ与电流强度I成正比，即θ＝kI，故表的刻度是均匀的。
电流表的主要参数有，表头内阻R g：即电流表线圈的电阻；满偏电流I g：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故U g＝I g R g2、电压表的改装（1）原理：g g gU I R=很小，不能直接换刻度测电压，需要串联一个如图所示的分压电阻。
（2）分压电阻的计算：由串联电路的特点知：g g gU I R I R=+则：11g g gg g g gU U UR R R RI I R U⎛⎫⎛⎫=-=-=-⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭因为电压扩大表头量程的倍数：gUnU=所以()1gR n R=-注：相同的表头改装成的不量程的电压表串联，指针偏转角度相同。
3、电流表的改装（1）原理：gI很小，不能直接换刻度测电流，需要并联一个如图所示的分流电阻。
（2）分流电阻的计算：由并联电路的特点知()g g gI R I I R=-则：1g g gggI R RRII II==--因为电流扩大表头量程的倍数：gInI=所以gRR=注：相同表头改装成量程不同的电流表并联，指针偏转角度相同。
二、电表读数电流表一般有两种——0~0.6A，0~3A；电压表一般有两种——0~3V，0~15V。
（A）10分度仪表（电流表0~3A，电压表0~3V）（B）2分度仪表（电压表0~15V）（C）5分度仪表（电流表0~0.6A）（A）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，采用1/10估读法，读数规则较为简单，只需在精确度后加一估读数即可。
即把精确的每一小格在目测分成10份，这不是精确值而是估读的，看大约所在的位置。
（B）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，采用1/5估读法，所读数值小数点后只能有一位小数，也必须有一位小数。
中考物理总复习专题6电学实验拓展(专题诠释+典例分析+专题训练)新人教版精品PPT课件
专题6┃ 电学实验拓展
二、知识储备
1．正常电路测电阻、电功率：如图 T6－1 所示，用电压 表测量待测电阻两端电压，用电流表测量通过待测电 阻的电流，然后进行相应的计算即可。
专题6┃ 电学实验拓展
2．缺少电流表测电阻、电功率：如图 T6－2 所示，将待测 电阻与一已知阻值的电阻串联，用电压表测量定值电阻 两端的电压，求出电流，根据串联电路电流特点便间接 得到了通过待测电阻的电流；再用电压表测待测电阻两 端电压，求电阻、电功率。
【答案】如图所示
专题6┃ 电学实验拓展
(2)请把小明的实验步骤补充完整：
①断开开关 S2，闭合开关 S1、S3，移动滑动变阻器的滑片 P， 使__电__压__表__的__示__数__为__2_._5__V____；保持滑动变阻器的滑片位置 不变，断开开关 S3，闭合开关 S1、S2，记录电压表的示数为 U； ②请用 R0 及实验数据表示出 RL。RL＝__U_－2_._25_._5V__V_·__R_0__。
③分析电路：A图中，开关闭合时，电流表测量干路电流，开关断开时，电 流表测量通过定值电阻的电流，可计算出电路两端电压及待测电阻阻值；B 图中，开关断开时，电流表测量串联电路电流，开关闭合时，定值电阻被短 路，电流表测量通过待测电阻的电流，可根据两次电压相等(均为电源电压) 计算出电源电压及待测电阻阻值；C图中，滑片移至a端时，电流表测量只 有待测电阻时电路中的电流，移至b端时，电流表测量串联电路中的电流， 可根据两次电压相等(均为电源电压)计算出电源电压及待测电阻阻值；D图 中，测量过程类似B图，也能间接测量待测电阻阻值
电学实验拓展
缺少电流表
缺少电压表
①利用串联电路电流相等设计电路， 分别测量定值电阻和待测电阻两端电 压，再进行相应计算；②利用滑动变 阻器最大阻值与接入零的位置，分别 测量电源电压和某个电阻两端电压， 再进行相应计算；③利用开关闭合造 成某电阻短路，分别测量电源电压和 某个电阻两端电压，再进行相应计算
电学实验拓展
电学实验拓展（重）一、 考点分析： 电学实验拓展主要是在“伏安法”测电阻或电功率实验的 基础上进行的拓展，是电学实验设计内容中的重点和难点内容。
天津市中考题只 要出现电学实验设计就几乎是单一电表的实验设计。
要求不但能设计实验电路， 还要能够独立写出实验设计，推出表达式。
二、 解释拓展： 常规的电学实验是利用电流表和电压表来共同完成的电学 实验；“电学实验拓展”是指在缺少一个电学元件的条件下， 利用单一电表完成 电学实验的探究。
一、思路点拨：①在只有一块电流表而缺少电压表时， 利用等电压来替代电 压表。
② 在只有一块电压表而缺少电流表时，利用等电流来替代电流表。
③ 滑动变阻器的特殊用法：滑动变阻器有两个已知阻值可以使用：移动滑片 在两端位置，滑动变阻器阻值为零或为阻值最大的定值电阻。
④ 根据电源电压不变列方程。
1 . 一表损坏，电路连接方式不变利用滑动变阻器的最大和最小阻值、 电表的两次示数、电源电压不变，求出具体实验步骤：①如图 Z8 - 1所示电路，滑片位于阻值最小位置，闭合开关，记下电压表示数U i （或电流表的示数l i ）;②滑片位于阻值最大位置，记下电压表示数 U 2（或电流表的示数I 2）。
表达式：R x = U2Ro （或 R x = . U i — U 2'l i — I2. 单表+定值电阻+开关 利用开关的断开和闭合改变电路的总电阻， 在总电压不变的情况下求出待测 电阻。
（求R X ）图 Z8—2具体实验步骤：①闭合开关 S i 、S 2,记下电压表示数U i （或电流表示数l i ）； ②断开开关S 2,记下电压表示数U 2（或电流表示数 ⑵U 2R 0 表达式：R x = （或R x = U i — U 2&(A)I 2R 02)。
/fr庖压衣用■次__11 1 ■C局I 2l i — I 2R0)O3. 单表+电阻箱利用等效替代法，即电源电压 不变，电流也不变，则电阻相等。
初三中考电学实验专题
电学实验探究题一、电学实验题型1、完成电路图题，分为完成实物电路连接，电路改错，或者有实物电路画电路图2、操作规范问题：电路连接前开关要断开，滑动变阻器调到最大值，电压表电流表的量程选择方法，电表的调零3、电路故障判断问题（参看专题）4、实验数据表格绘制（表头和单位）5、电压表电流表读数，简单的计算6、数据分析，得出实验结论，或者滑动变阻器范围的问题7、创新实验问题A、操作步骤，闭合开关问题，测量某值得问题B、公式表示问题，由测量值和已知量表示测量值C、测量值偏大偏小问题二、实验类型（需要了解实验电路，实验方法，数据采集表格，电路的区别和联系）1、探索串联电路电压的规律2、探索并联电路电流的关系3、探索电流和电压的关系4、探索电流和电阻的关系5、伏安法测电阻（定值电阻或者小灯泡）的实验6、测量小灯泡的额定功率，或者电阻随电功率变化的问题7、焦耳定律实验（小实验）中考题讲解A、测量小灯泡额定功率1.（2019中考）在“探究小灯泡在不同电压下工作时功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”，小灯泡额定电压U额=2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10 Ω 、20Ω的定值电阻R0可供选择。
（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图15甲所示电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。
（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如右表所示，当电压表示数为2.5V 时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W。
（4）完成实验后，爱动脑筋的小葱又想了一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图16所示的电路，所用电压表量程为0~15V，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片，直至电压表示数为；②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数U0；③小灯泡的额定功率，P额= 。
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电学实验拓展
一、概述
电学实验拓展 常规的电学实验是利用电流表和电压表来共同完成的电学 实验，例如利用电压表和电流表测量电阻阻值、测量小灯 泡额定功率等；“电学实验拓展”研究的是在缺少一个电 学元件的条件下，利用单一电表仍然可以完成的电学实验 电路中如果缺少电流表或电压表，给出一个定值电阻或电阻 箱等，然后通过电表测量位置的改变或电路连接的改变，借 助串、并联电路的电流、电压规律进行间接测量或计算
专题6┃ 电学实验拓展
【思路点拨】
①明确缺少电表：缺少电流表
②明确辅助测量仪器或电阻：A、B、D图中附 加定值电阻及开关；C图中附加滑动变阻器
③分析电路：A图中开关闭合时，电压表测量电源电压，开关断开时，电压 表测量定值电阻两端电压，可计算出电路中电流及待测电阻阻值；B图中开 关断开时，电压表测量电源电压，开关闭合时，电压表测量定值电阻两端电 压，可计算出电路中电流及待测电阻阻值；C图中滑片移至a端时，电压表 测量电源电压，滑片移至b端时，电压表测量待测电阻两端电压，可计算出 滑动变阻器两端电压，进而计算出电路中电流及待测电阻阻值；D图中不论 开关闭合、断开，电压表均测量电源电压，故不能间接测量待测电阻阻值
专题6┃ 电学实验拓展
5．如图 T6－13 所示是小伟所在实验小组测量 (已知滑动变阻 标有“2.5 V”的小灯泡电阻的实物连线图。 器最大阻值为 R0)
ห้องสมุดไป่ตู้
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。
【答案】如图所示 专题6┃ 电学实验拓展
(2)小伟检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，立即 举手要求老师更换灯泡， 这种做法__________( 不妥当 选填“妥当”或“不 妥当”)。经同组成员提示还发现电压表无示数，电流表有示数， 则灯泡不亮的原因可能是____________________ 。 灯泡处短路 问题解决后，小伟调节滑动变阻器，使小灯泡正常工作，电流表 示数如图 T6－14 所示，则小灯泡此时的电阻为________ 10.4 Ω 。
③分析电路：A图中，开关闭合时，电流表测量干路电流，开关断开时，电 流表测量通过定值电阻的电流，可计算出电路两端电压及待测电阻阻值；B 图中，开关断开时，电流表测量串联电路电流，开关闭合时，定值电阻被短 路，电流表测量通过待测电阻的电流，可根据两次电压相等(均为电源电压) 计算出电源电压及待测电阻阻值；C图中，滑片移至a端时，电流表测量只 有待测电阻时电路中的电流，移至b端时，电流表测量串联电路中的电流， 可根据两次电压相等(均为电源电压)计算出电源电压及待测电阻阻值；D图 中，测量过程类似B图，也能间接测量待测电阻阻值
【答案】如图所示
专题6┃ 电学实验拓展
(2)正确连接好电路后，闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片， 使电流表 A1 示数为______A 时，小灯泡正常发光，此时电流 0.5 表 A2 的示数如图 T6 － 10 所示，则小灯泡的额定功率为 ______W 。 0.75
(3)在实验测量过程中，电流表 A1 与 R0 串联起来，作用相当于 __________ 电压表 。
专题6┃ 电学实验拓展
(3)完成实验后，小伟想用原电路测某一定值电阻 Rx 的阻值，他 用该电阻替换灯泡后，发现电压表损坏了，便将其拆除。请你 在不改变其他元件连接方式的情况下，帮他完成实验。 将滑片移至阻值最大处，记下电流表示数IB； 实验步骤：A._________________________________________ 将滑片移至阻值最小处，记下电流表示数IA B．________________________________________________ ；
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(3)探究 L2 的亮度时，只闭合 S、S2，进行实验，收集的数据及 现象如表二。 表二
序号 4 5 6 电压/V 1 2.5 6 电流/A 0.28 0.38 0.72 发光情况
(4) 分 析 两 表 可 知 ， 同 一 规 格 的 小 灯 泡 发 光 亮 度 与 实际功率 有关，不同规格的小灯泡发光亮度还应与 ____________ 电能转化为光能 的转化效率有关。 __________________
(2)只闭合开关 S1，电流表的示数用 I1 表示；开关 S1、S2 都闭 合时，电流表的示数用 I2 表示。请你用 I1、I2 和 R0 表示 Rx。
I2－I1 R0 。 Rx＝___________ I1
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1．现有一个阻值为 30 Ω 的定值电阻 R0，一个电 压约为 12 V 的电源，一个只有 0～3 V 量程的电压表，一个 最大阻值约为 200 Ω 的滑动变阻器，开关及导线若干。请 你设计一个实验，比较精确地测出一个约为 20 Ω 的未知电 阻 Rx 的阻值(电路可重组)。要求： (1)画出实验电路图； (2)写出主要实验步骤和需测量的物理量； (3)写出待测电阻 Rx 的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
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3．缺少电压表测电阻、电功率：如图 T6－3 所示，将待测 电阻与一已知阻值的电阻并联，用电流表测量通过定值 电阻的电流，根据欧姆定律计算出电压，根据并联电路 电压特点便间接知道了待测电阻两端的电压；再用电流 表测通过待测电阻的电流，求电阻、电功率。
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三、思路图解
I0R0 (3)则电阻 Rx＝__________ I－ I 0 。
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3．为了测定标有“2.5 V”字样小灯泡的额定功率，设计了 如图 T6－9 甲所示的电路图，其中定值电阻 R0 的阻值 为5 Ω。
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(1)请你依据电路图用笔画线代替导线，把图乙连接完整。(导 线不得交叉)
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(2)请把小明的实验步骤补充完整： ①断开开关 S2，闭合开关 S1、S3，移动滑动变阻器的滑片 P， 电压表的示数为2.5 V 使________________________ ；保持滑动变阻器的滑片位置 不变，断开开关 S3，闭合开关 S1、S2，记录电压表的示数为 U； 2.5 V ·R U－2.5 V 0 。 ②请用 R0 及实验数据表示出 RL。RL＝_______________
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4．如图 T6－11 甲所示是测量标有“ 3.8 V ”字样的小 灯泡额定功率的电路图。 (1)连接电路时，开关应处于________ 断开 状态，滑动变阻器的滑片应 左 端。 移到最________ (2) 当电压表示数为 3.8 V 时，电流表的示数如图乙所示，是 ________A 0.3 1.14 ，由此可得，小灯泡的额定功率为 ________W 。
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(2)探究 L1 的亮度时，只闭合 S、S1，发现电压表有示数，电流 灯泡L1断路 表无示数，则电路故障原因可能是： ___________________ 。 排除故障后，继续实验，收集的数据及现象如表一。
表一 序号 1 2 3 电压/V 1 1.5 2.5 电流/A 0.16 0.22 0.28 发光情况
①利用并联电路电压相等设计电路， 分别测量通过定值电阻与待测电阻 两的电流，再进行相应计算；②利 用滑动变阻器最大阻值与接入零的 位置，分别测量电流，根据电源电 压相等列等式计算；③利用开关闭 合造成某电阻短路，分别测量干路 与支路电流，再进行相应计算
专题6┃ 电学实验拓展
类型一 缺少电流表 例 1 某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知 阻值的电阻 R 测量未知电阻 Rx 的阻值，图 T6－4 中不能 实现测量 Rx 的阻值的电路图是 ( D)
IBR0 IA－IB 用所测物理量符号表示)。 表达式：Rx＝________(
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6．小明学习了电功率后，用额定电压分别为2.5 V 、 6 V 的灯泡 L1 和 L2 设计了如图 T6－15 所示的电路图，来探究 灯泡的发光亮度与哪些因素有关 。
(1)小灯泡发光时，将电能转化为________ 能和光能。 内
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【针对训练】 1． 小明利用电压表和阻值为 R0 的定值电阻测 量额定电压为 2.5 V 的小灯泡 L 正常发光时的电阻 RL。他 选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电 路，如图 T6－5 所示。
(1)为了测出RL的阻值，请只添加两条导线完成实验电路的连接。 【答案】如图所示
专题6┃ 电学实验拓展
类型二 缺少电压表 例 2 (多选)如图 T6－6 所示，几个同学在只有电流表 时，利用一个已知阻值的电阻 R 设计了四个测未知电阻 Rx 的电路，其中可行的是 ( ABCD )
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【思路点拨】
①明确缺少电表：缺少电压表
②明确辅助测量仪器或电阻：A、B、D图中附 加定值电阻及开关；C图中附加滑动变阻器
在正确连接电路后，接下来的实验步骤是： 同时闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使 ①______________________________________________ ____________________ 电压表示数为3.8 V ； ②保持滑片位置不动，断开开关 S1，闭合开关 S、S2，记 下电压表的示数 U2； 3.8 V×（U2－3.8 V） R ③得出小灯泡额定功率的表达式 P＝_______________ 。
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2． 利用电流表、已知阻值的定值电阻 R0 和恒 压电源，同样可以测出未知电阻 Rx 的阻值，电路如图 T6－8 所示。
S1 ，测出通过已知电阻 R0 的电流 I0。 (1)闭合开关________ (2)_________________ _______________________ 。 [模仿步 再闭合开关S2，测出 R0、Rx的总电流I 骤(1)，写出必要的操作内容及对应物理量]
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