高考物理电学设计性实验
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。
高中物理电学综合实验教案
高中物理电学综合实验教案
实验名称：电阻与电流关系的研究
实验目的：通过实验探究电阻与电流之间的关系，加深学生对电学知识的理解。
实验器材：电源、导线、电阻器、安培表、伏特表
实验原理：
根据欧姆定律，电阻器两端的电流和电压成正比，电流等于电压除以电阻值，即I=U/R。
实验步骤：
1. 搭建电路：将电阻器连接在电路中，连接上电源、安培表和伏特表。
2. 设置电压：调节电源的电压，使其保持一个固定值。
3. 测量电流：通过安培表测量电路中的电流值。
4. 测量电压：通过伏特表测量电阻器两端的电压值。
5. 记录数据：记录电压和电流的数值，计算出电阻器的阻值。
6. 重复实验：多次改变电阻器的阻值，重复以上步骤，得到不同电阻值下的电流和电压数据。
实验结果及分析：
根据测得的数据，绘制出电流与电压的关系曲线图，将电阻与电流的关系进行分析，验证欧姆定律。
实验总结：
通过此实验，学生能够深入理解电阻与电流之间的关系，掌握欧姆定律的应用。
同时，通过实际操作，提高了学生的实验能力和数据处理能力。
扩展实验：
1. 探究电阻器的温度对电阻值的影响。
2. 研究串联电路和并联电路中的电流分布情况。
实验注意事项：
1. 操作仪器时要谨慎，避免电击危险。
2. 实验结束后要及时关闭电源，保持实验室安全。
3. 实验数据的记录要准确，实验结果的分析要完整。
以上为电阻与电流关系的研究实验的教案，希望对您有帮助。
祝教学顺利！。
高考物理一轮复习 微专题7 处理电学设计性实验的思路与方法课件
[典例 2] 一微安表 的刻度盘只标注了表示量程 Ig＝100 μA
的刻度线，尚未标注其他刻度线，请用下列全部器材测量微安表 的内阻．
待测微安表 ：内阻 Rg 约为 2 kΩ
毫伏表 ：量程 250 mV，最小分度 5 mV，内阻约为 1 kΩ 滑动变阻器 R1：0～50 Ω 滑动变阻器 R2：0～3 kΩ 直流电源 E：电动势 E＝1.5 V，内阻 r 约为 1 Ω 开关 S，导线若干
节，即选用⑥.
• (2)直接根据电路图连接实物图，如图所示．
(3)①实验前要保护电路，故将滑动变阻器的滑片移至最左端； ③为了得到多组数据，应多次移动滑片，记录下相应的读数 U、I.
(4)电压表中通过的电流为 I－UR，电压表的内阻为 r1＝I－URU1，U －I 图线的斜率为 k，即UI ＝k，则电压表的内阻 r1＝Rk1－R1k.
• 2．深刻理解实验原理
• 实验原理是实验的核心，实验方法、实验步骤、仪器 的选择、数据的处理等一切与实验相关的问题都是依据实验 原理而来的．把握住实验原理，许多问题就会迎刃而解．
• [典例1] 测量电压表内阻的电路如图甲所示，供选择 的器材如下：
• ①待测电压表V(0～3 V，内阻约3 000 Ω)；
[解析] (1)电流表 A 满偏时电流为 10 mA，电压表 V 满偏时电
流约为 1 mA，故为了更好地匹配两个电表的示数同时达到适当的偏
转角度，应使用定值电阻分流约 9值电阻的阻值为1
000 3
Ω，即选用 R1＝400 Ω 的定值电阻③；
滑动变阻器是分压式接法，应选用阻值较小的滑动变阻器，方便调
乙
(3)补全实验步骤： ① 按 电 路 原 理 图 连 接 实 物 电 路 ， ______________________ __________________________________________________； ②闭合开关 S，移动滑片至某一位置，记录电压表 V 的读数 U， 电流表 A 的读数 I； ③__________________________________________________； ④以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作出相 应图线，如图丙所示． (4)根据 U－I 图线的斜率 k 及定值电 阻，写出待测电压表内阻的表达式： ___________________________________.
高中物理电学实验的设计技巧
１
２
３
４
５
６
Ｉ ／ Ａ ０ ． １ ２ Ｏ ． ２ Ｏ Ｏ ＿ ３ １ Ｏ ３２ ０ ． ５ Ｏ ０ ． ５ ７
②、 在二 者大小 关系不 太明确 的情况下 可 由 ：
竹 Ｒ ，
用
Ｕ， 、 ， １ ． ３ ７ １ － ３ ２ １ ． ２ ４ １ ． １ ８ １ ． １ ０ １ ． ０ ５
外接法 ； 、 用内接法 ； ③、 在 电表 电阻和待测电阻的阻值完全不清楚 的情况下 ， 就需 采用 试探 法（ 如 图 ３所示 ） ， 如果 电压表示 数变化 的百分 率大些则用外接法 ，反之 电流表的示 数变化 百分率 大就用内 接 法 。在 弄楚 电阻 的测 量 方 法 后 ， 还 需确 定 电表 的量 程
＝
关于 电路的设计 ，笔者认为任何 电路都离不开 电源和 电 键， 所以可 以首先作 出电路的 电源和电键部分 （ 如图 １ 所示 ） 。 然后确定好所需选 用的滑动变阻器及其接法 ，滑动变 阻 器在 电路 中的接法 有二种 ； 一种是限流作用 ， 另一种是分压作 用。 一般来说如果滑动变阻器的总阻值 比待测电阻阻值 大 ， 则 滑动变阻器应作为限流 电阻使用 ；反之滑动变阻器的总阻值 比待测电阻小 ， 则滑动变阻器就要作为分压电阻使用 。 接着设计 如何测量待测 电阻 的阻值 ，在电阻测量中设计 的思路笔者认 为始终要 以伏安法为基础 ，而伏安法测 电阻也 有二种方法 ： 一种是 内接法 ； 另一种是外接法。究竟 要采用那 种方法可根据这样 三个方面来判断 ： ① 、题中所给条件如果能大致判定电表内阻和待测 电阻 的大小关系 ，则有 ： Ｒ Ｖ ＞ ＞ Ｒ Ｘ时用外接法 ； Ｒ Ａ ＜ ＜ Ｒ Ｘ时用 内接
高中物理电学设计性实验探究
④ 对待测 电阻是大 电阻或 小 电阻 的判 断
还 可 把 半 偏 法 运 用 到 比
ａ．比值法：若鲁＞ ，说明Ｒ接近于 为
例 阻
法 的
中 半
，作 为测 电压 表 内 偏 法 ，如 图 ５ｂ所
较小 电阻 ，用 外接 法 ；而 当＂ｔ Ｒｖ＜ 时 则 ， Ｒ 为 大 电阻 ，用 内接法 。
测
测
从 以上 分 析 可知 ，无论 内接 还 是外 接 ，都有误
差 。能否 应用 外 接法 的 测值 比 内接 法 的 值 消
⑤ 掌握 半偏 法测 量 Ｒ 。如 图 １ｂ。
除系统 误 差 ？ 由于外 接法 的 测与 内接法 的 并
⑥修 改 仪 表盘示 数 及量 程 。 ⑦ 校表 。
② 电阻及 误差 分 析 ：
附属 结 构 ，从 而 达到 扩大 其量 程 的 目的。 ④ 掌握 分压 电阻的计 算 。如 图 １ａ所 示 ：
一
一
二
Ｊｇ
或
一
， ，，
、
Ｒ：Ｉ袁 Ｊ Ｒｓ：（ １）Ｒ
外 Ｒ测 ： ＝
并 真
内接：Ｒ测 ： ： 业 ：Ｒ＋ ＞Ｒ真
⑨ 对 常 见 的 讨
一 致 ，注重 基 础知 识 和基 本技 能 的掌握 ；② 主 要侧 论 问 题 有 清 晰 的 答
重 于 电阻 （包括 电表 及 电源 内阻 ）的 测定 ；③ 题 目 案 ，如 ：Ｒ 可 换 成 电
具 有 一定 综 合 性 和 创 新 性 。 因此 ，在 教 学 中强 化 阻 箱 吗？接 人 Ｒ 时 ，
Ｕ丘 一 — Ｒ
④ 比例法 （比较法 ）
鼠 依 据 串 、并联 ，分压 、
高中物理电学实验的创新设计
高中物理电学实验的创新设计在高中物理的学习中，电学实验一直占据着重要的地位。
它不仅能够帮助我们深入理解电学的基本概念和规律，还能培养我们的实验操作能力和科学思维。
然而，传统的电学实验在某些方面可能存在局限性，为了更好地激发学生的兴趣和提高实验效果，创新设计显得尤为重要。
一、传统电学实验的局限性传统的高中物理电学实验，虽然经过了多年的教学实践和优化，但仍存在一些不足之处。
首先，实验器材的精度和稳定性有时难以满足精确测量的需求。
例如，电表的读数误差、电阻箱的接触不良等问题，可能导致实验数据的偏差。
其次，实验内容和形式相对固定，缺乏创新性和探究性。
学生往往只是按照既定的步骤进行操作，难以真正培养自主思考和解决问题的能力。
再者，实验场景与实际生活的联系不够紧密，学生难以将所学知识应用到实际情境中，导致对知识的理解和掌握不够深入。
二、创新设计的思路与原则为了克服传统实验的局限性，我们在进行电学实验创新设计时，可以遵循以下思路和原则。
1、贴近生活将电学实验与日常生活中的实际问题相结合，让学生感受到物理知识的实用性。
例如，可以设计关于家用电器功率测量、手机电池充电效率研究等实验。
2、增加探究性设计一些开放性的实验问题，让学生通过自主探究来寻找答案。
比如，探究不同材料的电阻特性与温度的关系。
3、利用现代技术引入先进的实验仪器和技术手段，如数字化传感器、计算机数据采集系统等，提高实验的精度和效率，同时也能让学生接触到最新的科技成果。
4、简化实验操作通过巧妙的设计，减少实验步骤的复杂性和操作难度，让学生能够更轻松地完成实验，从而将更多的精力集中在实验原理和数据分析上。
三、创新设计案例1、自制简易欧姆表材料：表头（微安表）、电阻箱、滑动变阻器、电源、开关、导线若干。
原理：根据欧姆定律，通过改变与表头串联的电阻值，可以测量不同电阻的阻值。
操作步骤：（1）将表头、电阻箱、滑动变阻器、电源和开关按照电路图连接好。
（2）调节滑动变阻器，使表头指针指在满刻度处。
高考物理电学实验题
高考物理电学实验题高考物理电学实验题众所周知，物理是高中必修科目之一，而电学则是物理中的一个重要分支。
在高考物理科目中，电学实验题通常占有相当比重，因此对于考生而言，熟练掌握电学实验题的解题方法以及注意事项，尤为关键。
在本文中，我们将针对高考物理电学实验题，进行具体分析和讲解，帮助考生更好地应对相关考题。
一、实验名称：电学基本测量电学基本测量题是高考物理电学实验题中的常见题型之一。
这类考题主要考察考生对电阻、电流等电学概念的理解程度，以及使用万用表等测量工具的能力。
在解此类题目时，考生需要牢记以下注意点：1. 万用表的选择和使用万用表通常分为数字式和指针式两种，考生需要根据实验题目的需求进行选择。
在使用时，考生应注意保持稳定的测量状态，避免出现误差。
2. 连接电路的正确性连接电路的正确性也是解决电学基本测量实验题的关键之一。
考生应根据实验题目中的电路图，正确接线，并注意避免接错线、插反极性等问题。
二、实验名称：欧姆定律的验证欧姆定律是电学中的基本定律之一，其表达式为U=IR。
在高考物理考试中，欧姆定律验证题经常出现，考察考生对欧姆定律的理解情况。
在解此类题目时，考生需要特别注意以下几点：1. 电路的选择和设计欧姆定律验证通常需要考生根据电路图进行电路设计。
在设计时，考生应着重注意电路中电阻的选择和电流的控制等问题。
2. 数据的准确性欧姆定律验证需要考生进行实验测量，因此考生必须准确测量电路中的电压和电流等参数。
此外，考生还需注意数据的记录和计算过程中的错误排除。
三、实验名称：电桥平衡测量电桥平衡测量是一种常见的电学实验方法，适用于电阻、电容等参数的测量。
在高考物理电学实验中，电桥平衡测量题也常常出现。
在解此类题目时，考生主要需要注意以下几点：1. 电桥电路的设计和选择电桥电路的选择和设计是电桥平衡测量的重点。
在设计时，考生需要确定电桥的桥臂阻值和所需的基准电阻等参数。
在此过程中，考生还需考虑如何调节电阻以达到电桥平衡。
浅谈高考物理电学设计性实验解题的突破
解 决 设 计 性 实 验 问题 的关 键 是确 定 实 验 原 理 ，它 是 进 行 实 验 设 计 的 根 本 依 据 和起 点 ， 决定 实验 中应 当测 量 哪 些 物 理 量 、 它 如 何 合 理 地 安 排 实 验 步 骤 及 如 何 科 学 地 处 理 实 验 数 据 等 。而 实
实 验 中测 电阻 的 最 基 本 的 方 法 是 伏 安 法 ，而 本 实 验 归 根 结 底 仍
为 伏 安 法 测 电 阻 。所 以 实 验 电 路 的雏 形 就确 定 ： 、 厂 和⑩ 串联 ， Ｖ 利
用 电流 表 测 出通 过 电压 表 的 电 流 。 在确 定 实验 原 理 后 进 一 步 考 虑 电压 表 和 电流 表 是 ｌ 匹 配 问题 ， 古 即考 虑 仪 表 的安 全 性 ， 测 电 待 压 表 的满 偏 电流 约 为 ０ ５ Ａ， 所 给 电流 表 的 量 程 为 １２ Ａ， ．ｍ 而 ．ｍ 题 目要 求 测 量 时 两 电表 指 针 偏 转 均 超 过 其 量程 的 一半 ，显 然 直 接 将 两 者 串联 是 不 可 行 的 。 这 就 要求 学 生进 而 能联 想 到 电 表 的 改 装 ， 与 电流 表 并上 一 个 电 阻 时 能扩 大 其 量 程 ， 此 思 路 后 再 审 在 有
验 原 理 的 确 定 ，要 根据 问题 的 要 求和 给 出 的 条 件 并 通 过 回顾 分 组 实 验 和 演 示 实 验 来 寻 找 能 够迁 移 应 用 的 实 验 原 理 ；或 者 通 过 回顾 物 理 原 理 ， 寻 找有 关 的物 理 规律 ，设 法 创 设 相 关 的 物 理 情
高考物理一轮复习 第八章 专题6 电学设计性实验的处理备考典题精炼 粤教版 (2)
第八章专题6 电学设计性实验的处理(课时活页卷)一、单项选择题（经典题）1．如图所示，用伏安法测电阻，若电流表内阻1 Ω，电压表内阻5000 Ω，R x约为10 Ω，则下图中哪个测量结果较为准确？测量值比真实值偏大还是偏小( )A．甲电路，偏大B．甲电路，偏小C．乙电路，偏大D．乙电路，偏小【答案】 B【解析】R VR x＝500，R xR A＝10，所以R VR x>R xR A，应采用电流表外接法，由于电压表分流，使I A>I x，R x的测量值比真实值偏小．2．分别用图(a)、(b)两种电路测量同一未知电阻的阻值．图(a)中两表的示数分别为3 V、4mA，图(b)中两表的示数分别为4 V、3.9 mA，则待测电阻R x的真实值为( )A．略小于1 kΩ B．略小于750 ΩC．略大于1 kΩ D．略大于750 Ω【答案】 D【解析】先判断采用的测量方法，由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大，说明测量的是小电阻，这样电流表分压较大，应该采用(a)图进行测量比较准确．(a)图中测量值较真实值偏小．（2013.广东梅州中学月考）3．先后按图中甲、乙所示电路测同一未知电阻的阻值R x，已知两电路的路端电压恒定不变，若按图甲所示电路测得电压表示数为6 V，电流表示数为2 mA，那么按图乙所示电路测得的结果应为( )A．电压表示数为6 V，电流表示数为2 mAB ．电压表示数为6 V ，电流表示数小于2 mAC ．电压表示数小于6 V ，电流表示数小于2 mAD ．电压表示数小于6 V ，电流表示数大于2 mA 【答案】 D【解析】 按图甲所示电路测得电压表示数为6 V ，则有U ＝6 V ，电流表示数为2 mA ，由欧姆定律得：U ＝I 1(R x ＋R A )．按图乙所示电路测量，电压表示数小于电压U ，即小于6 V ，由于R x 与电压表并联的电阻R 并小于R x ，故电流表的示数大于I 1＝2 mA ，选项D 正确．4．如图所示电路，用伏安法测量电阻的大小．电阻R ＝320 Ω时，电流表的示数是15 mA ，电压表的示数是4.5 V ．如果用这个电路测量未知电阻R ′，电流表的示数是13 mA ，电压表的示数是5.2 V ，则电阻R ′的大小是( )A ．R >420 ΩB ．400 Ω<R ′<420 ΩC ．R ′＝420 ΩD ．无法确定【答案】 A【解析】 R ＝320 Ω时，两端电压U ＝4.5 V ，则通过R 的电流I R ＝U R ＝4.5320A ＝0.014 A＝14 mA通过电压表的电流I V ＝I －I R ＝(15－14) mA ＝1 mA电压表内阻R V ＝U I V ＝ 4.51×10－3Ω＝4 500 Ω当电阻为R ′时，电压U ′＝5.2 V 通过电压表的电流I V′＝U ′R V 5.24500A ＝1.15 mA通过R ′的电流I R ′＝I ′－I V′＝(13－1.15) mA ＝11.85 mA 电阻R ′＝U ′IR ′＝ 5.211.85×10－3Ω＝439 Ω. 二、双项选择题5．以下说法中，正确的是( )A ．采用伏安法测电阻时，只要仪器选得正确，可保证没有系统误差B ．用伏安法测电阻，不论是用电流表外接法，还是电流表内接法，都存在系统误差C ．用欧姆表测电阻，方便但不准确D ．伏安法测电阻，存在系统误差的原因是由于电流表的分压 【答案】 BC【解析】 对A 、B 选项，伏安法测电阻不可能没有系统误差，只能减小，故B 选项正确，A项错误．对C选项，欧姆表测电阻方便但由于刻度不均匀读数误差较大，电池用久了误差更大，因而C选项正确．对D选项，不同的测量电路引起误差的原因不同，故D选项错误．6．一只电流表I g＝2 mA，R g＝50 Ω，下列说法正确的是( )A．它只能用来测量2 mA的电流B．它只能用来测量0.1 V的电压C．用它来测量电流时，量程是2 mAD．用它来测量电压时，量程是0.1 V【答案】CD【解析】电流表在已知量程和内阻的情况下，既可以测量电流，又可以测量电压，测量电流时，量程是2 mA，测量电压时，量程是U g＝I g R g＝0.1 V.（2013.广东惠州一中月考）7．如图所示，将一个改装的电流表接入电路进行校准，发现待测表的读数比标准表的读数偏大，如表头G的I g是准确的，出现的误差可能是下述哪种原因引起的( )A．R g的测量值比真实值偏大B．R g的测量值比真实值偏小C．所并联的R并比公式R并′＝I g R gI－I g计算出的R并′偏小D．所并联的R并比公式R并′＝I g R gI－I g计算出的R并′偏大【答案】AD【解析】待测表的读数偏大，表明通过待测表G的电流比标准表A的电流大，使G 的指针偏转较大，反映了R并支路分去的电流太小，即R并太大．由并联电路U g＝U并，有I g R g＝(I－I g)·R并，所以R并＝I g R gI－I g，在I g与I准确时，R并的阻值偏大，直接反映了R g的测量值比真实值偏大，所以选项A、D正确，B、C错误．8．两个电压表甲、乙是由完全相同的电流表改装成的，它们的量程分别是5 V、15 V，为了测量15 V～20 V的电压，把甲、乙两个电压表串联使用，则两表的( ) A．读数相同B．指针偏转角度相同C．读数正比于表的内阻D．指针偏转角度正比于表的内阻【答案】BC【解析】两电压表是由同一个电流表(表头)改装而成的，表头的内阻没有变化，其量程也没有变化，两电压表由于通过的电流相同，所以两表指针偏转角度相同；而改装后的电压表的内阻不同，它们又串联在电路中，根据串联电路的分压原理，两表的读数正比于表的内阻．9．把两个相同的小量程电流表分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )A．图甲中的A1、A2的示数相同B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同C．图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同D．图乙中的A1、A2的示数相同【答案】BD【解析】A1和A2是由两个相同的小量程电流表改装而成的，只不过它们并联的电阻不同，当A1和A2并联(甲图)时，两端电压相等，所以通过小量程电流表的电流也相同，指针偏角相同，但由于A1、A2的量程不同，所以示数不同，选项A错误、B正确；当A1和A2串联(乙图)时，通过A1和A2的电流相等，示数相同，但两小量程电流表中的电流不等，指针偏角不同，故选项C错误、D正确．三、非选择题（2013.广东阳春一中月考）10．某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻R x，现备有下列器材：A．电流表(量程100 μA，内阻约2 kΩ)；B．电流表(量程500 μA，内阻约300 Ω)；C．电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ)；D．电压表(量程50 V，内阻约500 kΩ)；E．直流电源(20 V，允许最大电流1 A)；F．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，额定功率1 W)；G．开关和导线若干．电流表应选________，电压表应选________．(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了如图所示的电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：①______________________________________________________________________； ②_______________________________________________________________________.【答案】 B C ①电流表应采用内接法 ②滑动变阻器应采用分压式接法 【解析】 如果电流表选用A ，则电压表的读数最大为U ＝IR ＝100×10－6×25×103V ＝2.5 V ，该电压仅为电压表C 的量程的16，读数误差较大，因此电流表选择B.电流表选择B时，待测电阻两端的最大电压为U ＝IR ＝500×10－6×25×103V ＝12.5 V ．可见，电压表需选择C.滑动变阻器的最大电阻仅为待测电阻的125，为使实验时电表读数变化明显，滑动变阻器必须使用分压式接法．R V R x ＝10025＝4，R x R A ＝25×103300≈83，显然R V R x ＜ R x R A，待测电阻为大电阻，电流表必须使用内接法．11．如图所示是测定电流表内阻的实验电路图，电流表的内阻约为100 Ω，满偏电流为500 μA，用电池作为电源．(1)实验室配有的可变电阻为： A ．电阻箱，阻值范围为0～10 Ω B ．电阻箱，阻值范围为0～9999 Ω C ．滑动变阻器，阻值范围为0～200 Ω D ．滑动变阻器，阻值范围为0～20 kΩ在上述配有的可变电阻中，电路中R 应选用________，R 1应选用________．(填字母代号)(2)某学生进行的实验步骤如下：①先将R 的阻值调到最大，合上S 1，调节R 的阻值，使电流表的指针转到满偏刻度 ②合上S 2，调节R 1和R 的阻值，使电流表的指针指到满偏刻度的一半③记下R 1的阻值指出上述实验步骤中的错误：_________________________________________. 【答案】 (1)D B (2)合上S 2后，不应再调节R 的阻值 【解析】 (1)由实验原理可知电路中R 应选用D ，R 1应选用B.(2)如果闭合开关S 2时再调节滑动变阻器，将会使电路中的总电流发生变化． 12．有一个两用电表的电路如图所示，电流计G 的量程I g ＝1 mA ，内阻R g ＝100 Ω，定值电阻R 1＝9 900 Ω，R 2＝1.01 Ω.(1)若要当做电流表使用，双刀双掷开关应与________连接(填“ab ”或“cd ”)，其量程为________A ；(2)若要当做电压表使用，双刀双掷开关应与________连接(填“ab ”或“cd ”)，其量程为________ V.(3)为了防止电流从“负接线柱”流入表头而损伤表头，可以在表头两端并联一个理想的二极管，在虚线框内画出二极管的连接方法，并说明它是怎样保护表头的．【答案】 (1)cd 0.1 (2)ab 10 (3)二极管左负右正，当电流从“负接线柱”流入表头时，二极管单向导通，电流不通过G 表因而能保护表头．【解析】 (1)双刀双掷开关与cd 连接，R 2与G 表并联，R 1不起作用，扩大后的电流表量程为I ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋R g R 2I g ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1001.01×0.001 A≈0.1 A.(2)双刀双掷开关与ab 连接，G 表与R 1串联，R 2不起作用，扩大后的电压表量程U ＝I g (R g＋R 1)＝(1×10－3×10000) V＝10 V.(3)见答案.。
高中物理电学实验专题教案
高中物理电学实验专题教案
实验目的：
1. 了解串联电路中电阻的等效电阻计算方法；
2. 掌握实验测量电路中的电流和电压，计算电阻的等效电阻值；
3. 掌握使用示波器进行电路中电压和电流的测量方法。
实验器材：
1. 直流电源供电器
2. 不同电阻值的电阻器
3. 示波器
4. 电压表
5. 电流表
6. 两组导线
实验步骤：
1. 搭建串联电路，连接直流电源供电器、示波器和电阻器，按照实验电路图连接各器材；
2. 调节电源供电器输出电压，使电路中电流适宜，并记录电源电压和电路中的电流值；
3. 使用示波器测量电路中各电阻的电压值，记录并计算各电阻的电阻值；
4. 根据测量的电阻值，计算电路中电阻的等效电阻值；
5. 比较计算得到的等效电阻值和测量值的一致性，进行分析和讨论。
实验注意事项：
1. 实验操作时要小心谨慎，注意安全；
2. 实验器材要保持干净整洁，并正确使用；
3. 在进行示波器测量时，要正确连接并设置示波器参数；
4. 记录实验数据并及时整理分析结果；
5. 实验结束后，要正确清理实验器材并将实验现场清理干净。
扩展实验：
1. 将电阻器串联并并联组合，测量不同组合方式下的等效电阻值；
2. 探究不同电源电压和电路中电流对等效电阻值的影响；
3. 使用示波器测量交流电路中电压和电流的变化情况，研究电路的交流特性。
高中物理有趣电学实验教案
高中物理有趣电学实验教案
实验目的：通过实验，探究静电现象及其应用，培养学生观察、实验操作和数据分析的能力。
实验器材：
1. 一块带有绝缘支架的金属板
2. 一块塑料片
3. 一块羊毛布
4. 一个静电计
实验步骤：
1. 将金属板放在实验台上，并用绝缘支架支撑稳固。
2. 用羊毛布擦拭塑料片，使其带有正电荷。
3. 将塑料片靠近金属板，观察并记录观察结果。
4. 使用静电计测量金属板带有哪种电荷，并记录数据。
5. 将带有正电荷的塑料片从金属板中移开，再用羊毛布带负电荷，再次靠近金属板，观察并记录观察结果。
6. 使用静电计测量金属板带有的电荷，并记录数据。
数据处理：
1. 分析实验数据，得出静电吸附现象的原因及其物理道理。
2. 讨论静电现象的应用，如静电吸尘器、喷墨打印机等。
3. 思考如何改变实验条件，使静电吸附现象发生改变。
实验注意事项：
1. 实验操作时要小心轻放，避免摔落和碰撞。
2. 使用静电计时要注意操作方法，避免误操作和损坏设备。
3. 实验结束后要及时清理实验台和实验器材。
拓展实验：
1. 实验中使用不同材料产生的电荷对吸附效果的影响。
2. 探究静电场对金属和非金属材料的作用差异。
实验评价：
通过本实验，学生不仅能够了解静电现象及其原理，还能够培养实验操作和数据处理的能力，有助于提高学生对物理知识的理解和应用能力。
物理必修三电学实验
物理必修三电学实验全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：物理实验在学习物理知识的过程中起着至关重要的作用。
电学实验是物理学习中的重要组成部分。
在物理必修三中，电学实验是不可缺少的一部分。
通过电学实验，我们可以深刻理解电的性质和规律，提高自己的动手能力和实验操作能力。
下面就让我们来一起了解一下物理必修三中的电学实验吧。
一、电压和电流的关系实验1. 实验原理：这个实验是为了研究电压和电流之间的关系。
根据欧姆定律，电压和电流是成正比的关系，即电流大小与电压大小成正比。
实验的过程中我们会通过改变电压大小，观察电流的变化，来验证这一定律。
(1) 直流电源(2) 电流表(3) 电压表(4) 电阻丝(5) 电压表(6) 开关(1) 将直流电源的正负极分别连接到电流表和电压表上。
(2) 将电流表和电压表与电阻丝相连，电阻丝的两端连接开关。
(3) 关闭电源，调节电源的电压大小，观察电流表和电压表的读数。
(4) 改变电压大小，继续观察电流表和电压表的读数。
(5) 将实验数据整理，画出电压与电流的关系图。
二、串联和并联电路实验这个实验是为了研究串联和并联电路的特性。
串联电路是电路中元件依次排列在一条线上，而并联电路是电路中元件并列排列的，不同电路的连接方式会影响电流和电压的分布。
(1) 搭建串联电路：将灯泡依次排列在一条线上，连接电源和开关。
(2) 搭建并联电路：将灯泡并列排列连接到电源和开关上。
(3) 关闭电源，开启开关，观察灯泡的亮度和电压电流的表现。
(4) 拔掉某一个灯泡，观察其他灯泡的表现。
(5) 将实验数据整理，分析串联和并联电路的特性。
通过这个实验，我们可以得出结论：串联电路中电流相等，而电压之和等于总电压；而并联电路中电压相等，电流之和等于总电流。
这说明电路中元件的连接方式会对电流和电压的分布产生影响。
三、电能转换实验这个实验是为了研究电能的转换规律。
电能可以通过不同元件进行转换，例如电阻丝转换为热能，电能转换为光能等。
浅析高考物理电学设计型实验
贵 州省 桐梓 一 中 胡泽 华
摘要 ：从近几年 的高考来看 ．理 综卷对物理实验的考察 ．已成为高考 的热 门题 目。所考察 的内容也并非教材 中已成型实 验 ．而是 以所掌握 的实验原理 ．技能 自行设计为主 。它要求学生能 明确实验 目的 ．理解 实验原理 ，控制实验条件 会运用已 学过 的实验方法 ｉ会正确使 用实验中用过 的仪器 ：会观察 、分析 实验现象 ．处理 实验数据 ．并得 出结论 。高考 实验考查能力 较 高 ．那种只背实验原理 、步骤 、讲 实验 操作 ，过 程的做法已经不能很好地应对今天 的高考 了。仅仅能独立完成大纲规定的 实验 ，知道怎样做还不够 ．还应该 搞清楚为什 么要这样做 ．要真正领会其 中的实验方法 并会将这些方法迁移到新的情景中 去 ．在新 的情景 中加 以应 用。 关键词 ：高考备考 设计型实验 测 电阻 物理 实验 的考查在 高考 中是 以笔 试 的形 式进行 的 ，通过 考查一 些设计 性的 实验来鉴 别考生 实验 的 “ 迁移 ” 能力 、创新能 力 。实 验部分在 理综试 卷 中 占有较大的比重 （７分左右 ） １ ，区 分度 和难度较 高 。通过 对高考 电学 实 验试题 的分析 ，可 以看 出当前 高考 实 验考试 的总趋 势是 ：一 是利用 考纲所 列实验的原理 、方法和器材重新组合 ， 推陈 出新 ；二 是把重 点放在实 验和器 材 测量 的原理 、选取 、数据处 理和结 论 获 取 的 方 法 上 ，三 是 适 量 编 制 设 计 性 、探 究性实 验 ，进 行考查 。 由于每 年高考 中均有 电学实 验 ，虽然 形式 多 样 ，但考 查 的特点还是 比较清 晰的 。 比如 实验 能力 的考查 多集 中在 电阻 的 测量上 。这 几年高考 ，几乎所 有 电学 实验 都是以测电阻为背景 ： 第一种形式 ：考查伏安法测电阻 ， 如 ２０ ０ ３年 ，。 ８年全国 Ⅱ卷 ，。 ｇ广 东 考卷 ，０ ９江苏考卷等 ； 第二种 形式 ：考查 电表 内阻的测 量 ，如 ２ ０ ０ ４年、２０ ０ ６年全国 ｌ ，Ｏ 卷 ７ 年 全 国 Ⅱ卷 ｝ 第二种 形式 ：考查 电源 电动 势和 内阻的测量 ， ２０ 如 ０ ５年 ， ｇ北京考卷 ， ０ ０ ｇ海南省考卷等 。 归根结 底考查 的实验 原理均 为欧 姆 定律 Ｒ Ｕ Ｉ ＝ ／，因此对电阻的测量 ， 都 是在用各种方法寻找电压 ｕ和电流 Ｉ 。 设计型 电学实 验题考 查考 生对实 验原理 的认识 及理解 、实验器 材的选 取 、步骤 的合理 安排 、实验操 作 、数 据分析处 理及 结论的得 出等一 系列知 识和 能力 ． 试题具有考查方式新 、考察 内容 广和 能 力要 求高 的 特点 ， 到命 受 题者 的高 度 青睐 ， 设计 型 实验 题 已将 电学 实验 的 考查 推 向 了更新 的高 度 ． 关 于伏安 法测 电阻设计型 实验 题我们 应该 从何 入 手 呢 ７ ． 设计 思路 高 考物理 实验 考查的 是实验 的迁 移能 力 、创新能 力等 。对 于一个 实验 正确 的学 习方 法是遵 从以 下步骤 ：明 确 目的— —尝 试原理— —选择 器材一
高中物理电学科技实验教案
高中物理电学科技实验教案
实验目的：通过实验，掌握串联电路和并联电路的特性，理解电路中电流、电压和电阻的关系。
实验材料：
- 电源（直流电源）
- 电阻（两个不同阻值的电阻）
- 万用表
- 连线
实验步骤：
1. 将实验装置搭建成串联电路，即将两个电阻依次连接在一根导线上，并接入电源。
注意电流的方向应保持一致。
2. 使用万用表测量电路中的总电阻，并记录下来。
3. 使用万用表分别测量两个电阻上的电压，并计算出总电压。
4. 测量电流，并验证欧姆定律。
5. 将实验装置改为并联电路，即将两个电阻分别连接在导线上，并接入电源。
6. 重复步骤2-4，记录下并比较串联电路和并联电路的特性。
实验要点：
1. 在实验过程中，要注意电路连接的正确性，以避免损坏实验装置。
2. 实验过程中要注意安全，禁止触碰带电部件。
3. 实验完成后，及时拆除实验装置，保持实验室整洁。
实验数据处理：
1. 根据实验数据，绘制出串联电路和并联电路的电路图。
2. 比较串联电路和并联电路的电压、电流和电阻的关系，并分析其特性差异。
3. 结合理论知识，解释串联电路和并联电路的特性差异。
拓展实验：
1. 探究不同电阻在串联电路和并联电路中的特性差异。
2. 研究并行电路中电流的分配规律。
3. 深入分析串联电路和并联电路在实际电路中的应用。
物理课的电学实验
物理课的电学实验电学实验教案一、实验目的：通过电学实验，让学生了解电流、电压、电阻等基本电学概念，培养学生的实验观察能力和动手能力。
二、实验器材：电池、开关、导线、电阻、电流表、电压表等。
三、实验内容：1. 实验一：电流的测量材料：电池、导线、电流表步骤：a. 将电流表调校至合适的量程，接入电路，测量电流大小。
b. 更换电池，再次测量电流大小，记录数据。
c. 分析数据，讨论不同电压下电流的变化。
实验思考：通过实验，分析电流与电压之间的关系，是否存在线性关系？2. 实验二：电阻的测量材料：电池、导线、电流表、电压表、电阻步骤：a. 将电阻接入电路中，测量电阻两端的电压差和电流大小。
b. 更换电阻，再次测量电压差和电流大小，记录数据。
c. 分析数据，讨论电阻与电压差、电流之间的关系。
实验思考：通过实验，学生能否理解电阻的概念，并能运用欧姆定律来解释实验现象？能否计算出不同电阻的值？3. 实验三：串、并联电路的实验研究材料：电池、导线、电阻、开关、电流表、电压表步骤：a. 将多个电阻依次串联，测量总电阻和电流大小。
b. 将多个电阻并列，测量总电阻和电流大小。
c. 讨论并比较串联电路和并联电路的特点和差异。
实验思考：学生能否理解串联电路和并联电路的基本概念？能否计算出总电阻和总电流？四、实验分析与总结1. 各实验教学目标是否达到？2. 学生在实验中是否呈现出良好的实验观察能力和动手能力？3. 学生对于电流、电压、电阻等基本电学概念是否有了更深入的理解？4. 实验中有哪些值得改进的地方？五、拓展学习1. 学生可以结合所学内容，设计自己感兴趣的电学实验，并进行实施和研究。
2. 学生可以进一步学习电路图的绘制和电路的分析方法。
六、实验安全注意事项1. 实验中不要触摸裸露电线，以免触电。
2. 实验中注意合理使用实验器材，防止损坏。
3. 实验中注意电池的正确连接方向，防止引起短路。
七、教学反思与改进建议通过这次实验教学，学生对于电学实验有了初步的了解。
物理必修三电学实验
物理必修三电学实验
物理必修三中的电学实验是高中物理课程中非常重要的一部分，通过这些实验，学生可以更好地理解电学知识，并且掌握实验操作
技能。
在这个章节中，通常包括以下一些实验内容：
1. 串联和并联电路的实验，学生可以通过搭建串联和并联电路，测量电流和电压的变化，从而理解不同电路的特性以及电流、电压
的关系。
2. 电阻的测量实验，通过测量不同电阻的电阻值，学生可以了
解电阻的计算方法和测量技术，同时也能够掌握欧姆定律的实际应用。
3. 定量测量电池的电动势实验，学生可以通过实验测量不同电
池的电动势，并且了解电动势与电池内阻、负载电阻的关系。
4. 确定电阻率实验，通过测量导体的长度、截面积和电阻值，
计算出导体的电阻率，从而了解电阻率与导体材料的关系。
5. 确定电流表和电压表的内阻实验，通过实验测量电流表和电
压表的内阻，学生可以了解内阻的概念以及内阻对测量结果的影响。
以上这些实验内容涵盖了电学实验中的一些基本知识点，通过
实际操作和数据测量，学生能够更深入地理解电学知识，提高实验
操作能力和数据处理能力。
同时，这些实验也为学生今后深入学习
电学知识打下了坚实的基础。
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十九、定值电阻在电学设计性实验中的巧用设计性物理实验是近几年高考试题中的一个新亮点，也是高三复习教学的重点之一;它要求学生对课本实验原理、方法有较为透彻的理解，能正确使用实验中用过的仪器，并能正确运用在这些实验中学过的方法综合分析解决新的实验问题。
设计性实验主要以电路设计为主.电路设计经常要用到定值电阻，定值电阻如何使用往往是学生最感困惑的地方，也是教学的薄弱环节.鉴于此，本专题将对电学实验设计的基本原则和基本思想特别是定值电阻在其中的巧用进行系统的介绍，并对相应问题归类分析。
一. 基本原则1. 安全性：保证不损坏实验器材。
2. 精确性：电表指针偏转要明显，尽可能减小实验误差，并测得多组数据。
3. 方便性：在保证实验正常进行的前提下，选用的电路和器材应便于操作，所得的实验数据便于处理。
（又称可“操作性”）以上原则是必须遵循的原则。
另外有一个附加要求，即在同时满足以上原则的基础上，尽可能地节省器材，节约能源。
（在平时练习中，若题目无特别说明，一般不予以考虑。
）二. 基本思想1. 分压、限流电路的选择根据分压、限流电路的特点和制约电路的几种因素，有以下选择：（1）若负载电阻的阻值远大于滑动变阻器的总电阻，因滑动变阻器限流作用弱，如果采用限流电路，电表指针在滑动变阻器阻值改变后偏转不明显，无法测得多组数据，故应采用分压电路。
（2）如果负载电阻的阻值与滑动变阻器的总电阻相差不大，分压、限流电路都可。
（3）若要求负载上电压或电流从零开始连续变化，须用分压电路。
（4）两种电路均可的情况下，若要求电源消耗功率小，须用限流电路。
（证明从略）2. 其它设计思想（5）若知道电压表的量程和阻值，则电压表兼有电流表的功能。
（6）若知道电流表的量程和阻值，则电流表兼有电压表的功能。
（7）根据电压表的构造可知，可以用电流表和电阻串联作电压表使用涉及知识：1.伏安法测电阻2. 半偏法测电阻3.电流表电阻的测量4.电压表电阻的测量5.伏安法测电源的电动势和内电阻6.电表的改装一、定值电阻作为保护电阻定值电阻作为保护电阻，是定值电阻最常见的应用,这类问题的关键是弄清题目的设计原理，根据提供的数据进行必要的估算，确定好保护电阻在电路中的位置. 串联电阻具有分压作用，并联电阻具有分流作用，利用定值电阻的这种作用，可以用定值电阻来保护电表、待测元件、电源、滑动变阻器等器材的使用安全，这种做法遵循的是电学实验中的“安全性原则”．【例1】测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V，r约为1.5Ω)．实验器材：量程3V的理想电压表V；量程0.5A的电流表A(具有一定内阻)；定值电阻4R=Ω；滑动变阻器'R；电键K；导线若干．(1)画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．(2)实验中，当电流表读数为1I时，电压表读数为1U；当电流表读数为2I时，电压表读数为2U,则可以求出E= ，r= ．(用1212I I U U、、、及R表示)〖解析〗(1)测量电源电动势和内阻的实验原理是闭合电路欧姆定律．电压表用来测路端电压，电流表用来测干路中的总电流．当电路中电流达到最大值(电流表的量程)0.5A时，路端电压最小值为(4.50.5 1.5)U E Ir=-=-⨯V 3.75=V，大于电压表量程，故电压表不能直接用于测量路端电压．若将题中的定值电阻与电源串联，便组成一个等效电源．等效电源的内阻为R r+，最小路端电压为'()[4.50.5(4 1.5)]U E I R r=-+=-+V 1.75=V，小于电压表量程，故可以保证测量的安全．实验电路原理图如图1所示．(2)由闭合电路欧姆定律可得，11()E U I R r=++,22()E U I R r=++,两式联立解得：211221I U I UEI I-=-,1221U Ur RI I-=--【例2】利用下面适当的实验器材，设计一电路来测量电流表1A的内阻1r，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测出多组数据.A.电流表1()A量程0～10mA、内阻1r待测(约40Ω);图 1---179------180---B.电流表2()A 量程0～500μA 、内阻2750Ωr =;C.电压表()V 量程0～10V 、内阻3=10k Ωr ;D.定值电阻1()R 阻值约100Ω、做保护电阻用;E.滑动变阻器2()R 总阻值约为50Ω;F.电源()E 电动势1.5V 、内阻很小;G.开关()S 、导线若干.(1)画出电路图，标明所用器材的代号.(2)若选测量数据中的一组来计算1r ，则所用的表达式为1r = ，说明式中各符号的意义.〖解析〗 由1A 的量程和内阻值可知，其两端的最大电压大约为30101040V 0.4V U -=⨯⨯=<10V .为便于测量的精确度尽可能高，10V 的电压表不能选用，要测量1A 的内阻值1r ，由伏安法测电阻原理必须知道它两端的电压1U 和其中的电流1I ，而电流1I 可由其读数读出，把电流表2A 和电流表1A 并联起来，电流表2A 的读数为2I ，则22I r 即为电流表1A 两端的电压，在这里电流表2A 当作电压表使用.如果滑动变阻器作限流使用，电路中电流的最小值约为:0121 1.57.9mA 1005040E I R R r ===++++>500μA ,滑动变阻器应采用分压接法.点评 该电路仅需保护支路，保护电阻的位置有如图2，3所示两个方案，通过估算可知保护电阻在干路的保护能力比在支路的保护能力略强，但相差极小,故这两种方案均可.【例3】有一电压表1V ,其量程为3V ，内阻约为3000Ω,要准确地测量该电压表的内阻，提供的实验器材有: 电源E :电动势约为15V ，内阻可忽略不计; 电流表1A :量程为0～100mA ，内阻1r =20Ω 电压表2V :量程为0～2V ，内阻2=2000Ωr ; 定值电阻1R :阻值20Ω; 定值电阻2R :阻值3Ω;滑动变阻器0R :最大阻值10Ω，额定电流1A ; 单刀单掷开关S ，导线若干.(1)实验中应选用的电表是 ;定值电阻应选用 .(2)设计一个测量电压表1V 内阻的实验电路，画出原理图.(3)说明实验所要测量的量: . (4)写出电压表1V 内阻的计算表达式 . 〖解析〗 电压表1V 两端的电压由其读数读出，当电压表1V 接入电路中时，流过它的最大电流约为131mA 3000I ==远小于电流表1A 的量程，电流表1A 不能使用，由题所给实验器材只能把电压表2V 当作电流表使用，流过电压表2V 的最大电流为'221mA 2000I ==正符合要求，变阻器的阻值为10Ω远小于电压表12V V 、的总电阻，应采用分压接法，变阻器的额定电流为1A ，需要一个定值电阻作为保护，其阻值设为x R ，由0x E I R R =+可求得215105Ω1x E R R I =-=-=,定值电阻应选1R ，流过电压表1V 的电流等于电压表2V 的电流，电压表2V 的电流I 等于它的示数2U 除以它的内阻2r ，所以电压表1V 的内阻11122V U U R r I U ==,电路图如图4所示.点评 该题的特点是不仅电表需要保护，而且滑动变阻器也需要保护，故保护电阻只能连在干路上. 二、定值电阻可以用来完善实验条件为了提高测量精确度，实验中常常需要满足一定的实验条件，以减小测量的系统误差，常采用的方法就是增大待测量，利用定值电阻和电表等元件连接可以达到此目的，这遵循的是电学实验中的“精确性原则”．【例4】某待测电阻x R 的阻值约为20Ω，实验室提供如下器材：A.电流表1A (量程150mA ，内阻110r =Ω)B.电流表2A (量程20mA ，内阻230r =Ω)C.定值电阻010R =ΩD.滑动变阻器R ，最大阻值为10ΩE.电源E ，电动势4E =V (内阻不计)F.开关S 及导线若干(1)根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的13，请你画出测量x R 的一种实验原理图(图中元件用题干中相应的物理量符号标注).(2)实验时电流表1A 的读数为1I ，电流表2A 的读数为2I ,用已知量和测得的物理量表示x R = 〖解析〗(1)测量电阻的基本原理是欧姆定律.由于题中只给了两只电流表，没有给电压表，故在测量电路中必须要让其中一只电流表充当电压表来测量被测电阻两端的电压．由串、并联电路性质，应该选择量程较小的那只电流表2A 与待测电阻并联，而另一只量程较大的电流表1A 用来测通过待测电阻的电流，若电流表1A 达到其量程的13即50mA ，根据并联电路性质可得通过电流表2A 的电流为 图 3图 2图 4图 5---181---2×50mA=20mA 5．这一值达到其满偏值，不可采用；当电流表2A 达到其量程的13，电流表1A 不能达到量程的13，故不能满足本实验的条件.为此必须减小电流表2A 的电流，将定值电阻与电流表2A 串联后增大了这一支路的电阻，从而减小了这一支路的电流，通过估算可知，能满足实验条件，从而提高了实验的精确度.若滑动变阻器采用限流式接法，可估算出当电流最小为4133mA 1020x E I R R ==≈++，此时通过电流表2A 的电流202x x R I I R R r =++20133102030=⨯++44.3mA>20mA ≈，会超过其量程，2A 会烧毁，故必须采用分压式接法．实验电路如图5所示． （2）由欧姆定律可得：20212()()x I R r I I R +=-，解得：20212()x I R r R I I +=-三、定值电阻用于改装电表，扩大电表量程 在有些需要测电流或电压的实验中，当只有表头没有电流表或电压表，或者有电流表或电压表但它们的量程过小不能满足实验的要求时，为了完成实验，必须对其进行改装或将电表的量程扩大．表头串联(并联)一个定值电阻可以将其改装成电压表（电流表），电流表（电压表）并联（串联）一个定值定值，可以将其量程扩大. 【例5】某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻，实验室有如下器材：A.待测干电池B.表头G (量程3mA ,内阻120r =Ω)C.电流表A (量程0.6A ,内阻20.2r =Ω)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（1=100ΩR ）G.定值电阻（2=500ΩR ）H.定值电阻（3=1.5k ΩR ） 开关、导线若干 (1)由于没有电压表，他决定用表头和定值电阻改装，定值电阻应选用 ，为了方便并能较准确地测量，滑动变阻器应选 ．(填写各器材前的序号) (2)请画出实验电路 (3)若某次测量中表头G 的示数为1I ，电流表A 的示数为2I ,改变滑动变阻器阻值后，表头G 的示数为'1I ，电流表A 的示数为'2I ,则电源的内阻r = ，电动势E = . 〖解析〗(1)改装后的电压表的量程应比一节干电池（电动势为1.5V ）的电动势略大些．将三个定值电阻1R 、2R 、3R 分别代入1()g U I r R =+中分别得0.36V 、1.56V 、4.56V ，故定值电阻应选2R (G)；从精确性原则出发，滑动变阻器阻值应尽可能小些，故选甲（D ）．(2)实验电路如图6所示．(3)由闭合电路欧姆定律得，11212()()E I r R I I r =+++，'''11212()()E I r R I I r =+++ 联立解得:'1121''1212()()I I R r r I I I I -+=+-- '121121211''1212()()()()I I I I R r E R r I I I I I +-+=+++-- 【例6】实验室准备了下列器材:电流表1A (量程为0.6A ，内阻约0.1Ω); 电流表2A (量程为600μA ，内阻为100Ω;定值电阻1R (9900Ω); 滑动变阻器2R (0～10Ω);电源(6V E =，内阻不计，允许通过的最大电流为0.5A ); 待测电阻x R (约10Ω);开关S 一个，导线若干. 要求选择上述器材，设计一个用伏安法测电阻x R 的电路.分析 由于本实验没有提供的电压表，而所给的电流表量程太小，故应先将电流表2A 与定值电阻1R 串联改装成一个大量程的电压表，再设计电路.(电路图如图7所示，具体解答略)四、定值电阻可以当电压表使用 在有些需要测电压的实验中，没有电压表或给定的电压表不能用来直接测电压，此时可利用定值电阻与其他电表组合，间接测出待测元件两端的电压． 【例7】要测量某一电流表A 的内阻1r ，给定的器材有： A.待测电流表A (量程300μA ，内阻1r 约为100Ω) B.电压表V (量程3V ，内阻21k Ωr =) C.电源E (电动势4V ，内阻忽略不计) D.定值电阻112ΩR = E.滑动变阻器2R (阻值范围O ～20Ω，允许最大电流0.5A ) F.电键S 一个，导线若干 要求测量时两电表指针的偏转均超过其量程的一半． (1)画出实验电路图． (2)电路接通后，测得电压表读数为U ，电流表读数为I ，用已知量和测得的量表示电流表内阻1r = 〖解析〗(1)由于电流表两端允许的最大电压为6130010100V=0.03V m A U I r -=⋅=⨯⨯，远小于电压表量程3V ，故不能用电压表直接测电流表两端电压，只能将电压表接在测量电路的干路中作电流表使用，而将定值电阻1R 与电流表并联作为间接电压表使用，该间接电压表所测电压为12()U I R r -.当电压表示数为其量程一半即1.5V 时，滑图 6图 7图 8---182---332 1.5A=1.510A=1500μA 110V U I r -==⨯⨯，通过电流表的电流为111161μA V R II r R =≈+,故两表可同时达到或超过其量程的一半，满足实验条件，方案可行．另外考虑到安全性与精确性，电路应采用分压式电路，实验电路如图8所示． (2)根据欧姆定律得：112()U Ir I R r =- ， 所以有1112UR r R Ir =-. 【例8】某待测电阻Rx 的阻值在80～100Ω之间，现要测量其电阻的阻值，实验室提供如下器材： A ．电流表1A (量程0.9mA 、内阻约为110r =Ω) B ．电流表2A (量程300μA 、内阻2r 为30Ω) C ．电流表3A (量程0.6A 、内阻3r 约为0.2Ω) D ．电压表(量程4V 、内阻约为20k Ω) E ．定值电阻020R Ω＝F ．滑动变阻器R ，最大阻值约为10ΩG ．电源E (电动势15V )H ．开关S 、导线若干 (1)在上述提供的器材中，要完成此实验，应选用 (填字母代号) (2)测量要求电表读数不得小于其量程的13，请你在虚框内画出测量电阻Rx 的一种实验电路原理图(图中元件用题干中相应的英文字母标注) (3)用已知量和测量的量表示Rx 的表达式Rx = ，说明式中各字母所表示的物理量： . 〖解析〗(1)测电阻的最基本的方法是“伏安法”，有“伏安法”可知器材需要电压表和电流表，所给的电压表的量程为4V 小于电源的电动势15V ,为使测量精确度高，电压表不能使用，待测电阻x R 中的最大电流约为：15A=0.1875A 80x E I R == 电流表3A 不能使用，若把电流表1A 或2A 改装为量程约为15V 电压表，由1511g R n -r r I r==-⋅()()可分别计算出需串联的电阻大约为：1315(1)1016656.70.91010R -=-⨯≈Ω⨯⨯2615(1)30499703001030R -=-⨯≈Ω⨯⨯题中没有符合要求的电阻，需要用定值电阻当作电压表使用，需要知道其中的电流. (2)滑动变阻器的阻值x R R <，电表量程较小，控制电路采用分压电路；“伏安法”测电阻，测量中要求电压表读数不得小于其量程的13，1A 表测大电流，2A 表测小电流，如果2A 、0R 串联后与x R 并联，如图9所示，电流表1A 的电流为：2021211()113137.5μA 33m m m x I R r I I I R ++=<＝.如果2A 、x R 串联后与0R 并联，如图10所示，电流表图 9 图 101A 的电流为：2212101()113550μA 33m x m m I R r I I I R ++=>＝， 因此测量电阻x R 与2A 串联后与0R 并联. (3)由()1222()x I I I R r +0-R ＝得：12022x I I R R r I -=- 其中2r 为2A 表的内阻，0R 为定值电阻，1I 为1A 表示数，2I 为2A 表示数.五、定值电阻可以当电流表使用在有些需要测电流的实验中，没有电流表或给定的电流表不能满足实验要求，此时可利用定值电阻与其他电表组合，间接测出待测元件两端的电流． 【例9】现要测量某一电压表V 的内阻．给定的器材有： 待测电压表V (量程2V ，内阻约为4k Ω)； 毫安表mA (量程1.2mA ，内阻约500Ω)； 直流电源E (电动势约2.4V ,内阻不计)；定值电阻3个：14000ΩR =，210000ΩR =，315000ΩR =； 电键S 及导线若干.要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半． （1）试从3个定值电阻中选用比较合适的1个，与其他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) （2）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V R = .分析 原理如图11示，该实验中定值电阻有双重作用，既可以保护电压表两端的电压不会超过其量程，又充当了电流表的作用，通过1R 的电流为1UR ，从而可以推算出电压表的内阻. 〖解析〗（1）由于电压表可显示出其两端的电压，要测出电压表的内阻，只需要测出通过电压表的电流即可，因此初步考虑将电流表与电压表串联.当通过电流表的电流达到其量程的一半即0.6mA 时，电压表两端电压为30.6104000V=2.4V U -=⨯⨯,已大于电压表的量程，看来两表不能同时达到或超过其量程的一半，不满足实验条件，为此必须用一定值电阻与电压表并联，以减小通过电压表的电流.由上述估算可知，要使电压表两端电压也超过其量程的一半，定值电阻分得的电流必须达到或接近总电流的一半，故定值电阻的阻值与电压表的内阻相当，从题给的三个定值电阻看，图 11---183---只有1R 比较合适，此时定值电阻相当于一个间接电流表，其测得的电流为11R UI R =,这样就可以进一步算出通过电压表的电流了.电路图如图11所示.（另解：实验电路如图11所示，若选用电阻1R ，则并联电阻2000R Ω并＝，电压表读数为：2.42000 1.92V 1V 2000500mA E U R R r ==⨯=>++并并,电流表读数: 2.40.96mA 0.6mA 2000500mA E I R r ===>++并并1R 符合要求，同理可得23R R 、不符合要求；故选1R ．(2)由欧姆定律得：1111V R U U UR R U I I IR UI R ===--- 点评：本题涉及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.【例10】要测量电压表1V 的内阻V R ，其量程为2V ，内阻约为2k Ω。