高二物理电学实验题复习
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一、需要估读的仪器——刻度尺、电流表、电压表和螺旋 测微器 1．刻度尺 最小分度值为 1 mm，量程不等，测量时要估读到毫米的下
一位．使用时注意两点：
(1)读数时眼睛应正对刻度线，以避免视差．
(2)测量的长度等于被测物体的两个端点在刻度尺上的读 数之差．
1．如图 8－2－1 所示，甲、乙分别表示两位同学测同一物
(2)第二组同学也利用图甲所示的电路，连接测量另一节干
电池，初始时滑片 P 在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断 路，合上开关后发现滑片 P 向左滑动一段距离 x 后电流表才有 读数，于是该组同学分别作出了电压表读数 U 与 x、电流表读 数 I 与 x 的关系图，如图 8－2－32 所示．则根据图象可知，电
图 8－2－33 (1)直接比较法：当 当Rx≫RA时用内接法，当Rx≪RV时用外 接法．
(2)临界值计算法：当 Rx> RARV时，即 Rx 为大电阻，应采 用内接法；当 Rx< RARV时，即 Rx 为小电阻，应采用外接法； 当 Rx＝ RARV时，内、外接法均可． (3)试测判断法：当 Rx、RA、RV的阻值都不清楚时可采用此 法．如图 8－2－34，设开关 S 接 a、b 时，电流表示数分别为 Ia、Ib，电压表示数分别为Ua、Ub.
接，读取电阻刻线上的指针示数，即测得电阻值为“读数×1
kΩ”． I．将 K 旋转到“OFF”挡(或交流电压最高挡)，并将表笔拔 出．
【例 13】在“测量金属丝的电阻率”的实验中：(1)用螺旋 测微器测金属丝的直径如图 8－2－30 所示，则该金属丝的直径 为______________mm.
图 8－2－30
2．游标卡尺 三种游标卡尺的比较
刻度
格数 10 20 50
刻度总
长/mm 9 19 49
每小格与
1 mm差/mm 0.1 0.05 0.02
精度
/mm 0.1 0.05 0.02
测量结果(游标卡尺上第n 个格与主尺上的刻度线对 正时)/mm 主尺上读的毫米数＋0.1n 主尺上读的毫米数＋0.05n 主尺上读的毫米数＋0.02n
答案：乙
1.90
2．电流表和电压表 (1)读数规则：
量程 电流表0～3 A 电压表0～3 V
最小刻度
(精确度) 0.1 A 0.1 V
读数规则 与刻度尺一样，采用
1 估读，读数规则较为 10 简单，只需在精确值后加一估读数即可
电流表0～0.6 A
0.02 A
1 误差位与最小刻度在同一位，采用 估读， 2 即不足半小格舍去，超过半小格按半格估读，
将实验步骤补充完整． __________________________________________________
答案：S ＋ － T F．将 K 旋转到Ω挡“×1 k”的位置． G．将两表笔短接，旋动欧姆调零旋钮 T 使指针对准电阻 的零刻度线． H．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相
接近满格按满格估读 电压表0～15 V 0.5 V
1 误差位与最小刻度在同一位，采用 估读， 5 即按五分之几估读
(2)测量值＝最小刻度×小格数＋估读值．
2．读出下列电表的测量值．
图 8－2－2
(1)电压表接 0～3 V 量程时读数为______V 2.15 ；接 0～15 V 量 程时读数为______V. 10.7 (2)电流表接 0～3 A 量程时读数为______A 0.80 ；接 0～0.6 A 量 程时读数为______A. 0.16
【例 16】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使 用的小灯泡为“6 V 3 W”，其他选择的器材有：
(2)已知电阻丝的电阻约为 10 Ω，现备有下列器材供选用， 测量该电阻丝的电阻时应选用的器材有__________． A．量程是 0～0.6 A，内阻是 0.5 Ω的电流表 B．量程是 0～3 A，内阻是 0.1 Ω的电流表 C．量程是 0～3 V，内阻是 6 kΩ的电压表 D．量程是 0～15 V，内阻是 30 kΩ的电压表
3．螺旋测微器
(1)原理： 螺旋测微器又叫千分尺，它是一种比游标卡尺更精密的测 量长度的仪器，用它测量长度可以准确到 0.01 mm.螺旋测微器 的螺距等于 0.5 mm，每转一周，螺杆前进或后退 0.5 mm，把周
长分为 50 等份，刻度每一小格对应表示 0.01 mm.螺旋测微器读
数时，要精确到 0.01 mm，估读到 0.001 mm，即结果若用 mm 做单位，则小数点后必须保留三位．
7．多用电表是由一块高灵敏度磁电式电流表、选择开关和 测量线路组成的，其外形如图 8－2－8 所示．在用多用电表测 量电阻时，要用到图中的选择开关 K 和 T、S 两个部件．请在 下述实验步骤中，根据题意要求填空．
图 8－2－8
A．用小螺丝刀旋动部件______，使指针对准电表左侧的 零刻度线．
E．阻值为 0～1 kΩ，额定电流为 0.5 A 的滑动变阻器
F．阻值为 0～20 Ω，额定电流为 2 A 的滑动变阻器 G．电压为 6 V 的蓄电池 H．开关一个，导线若干
解析：(2)选电源：题目中只给了一个直流电源 G，所以 G 应选． 选电流表：电源选定后可估算总电流，不连入滑动变阻器时，干路 6V 电流有最大值 Imax≈10 Ω＝0.6 A．若选电流表 B，则 0.6 A 没有超过其量 1 程的3，读数误差较大，而电流表 A 更合适． 选电压表：若选电压表 C，量程为 3 V，则干路电流要被控制在 0.3 A 以下，由所选电流表为 A 可知，指针偏转可达到满刻度的一半；若选 1 2 电压表 D，虽然电压表指针能达到满刻度的3～3，满足实验器材选择的 要求，但用 15 V 量程时，精确度太低，为了实现电压表和电流表精确度 的匹配，应选用电压表 C，而不选电压表 D. 选滑动变阻器：由于电阻丝的阻值为 10 Ω，为了在 3 V、0.3 A 以下 范围内调节滑动变阻器，读取几组测量值，滑动变阻器应选 0～20 Ω 为 宜，所以应选 F. 故选用的器材为 A、C、F、G、H.
(2)1.wk.baidu.com 1
二、测量电路的选择
电压表和电流表连入电路可以有两种方法：一种是如图 8 －2－33 甲所示，叫做“电流表外接法”；一种是如图乙所示，
叫做“电流表内接法”．由于电流表、电压表内阻的影响，不
管采用电流表内接法还是外接法都会引起误差．为了减小误差， 常用以下三种方法来判定电流表的连接是选内接法还是外接 法．
由于是粗测，而且刻度不均匀，故可以估读也可以不估读． (2)测电流和电压：
读数方法分别与电流表和电压表相同．
6．读出图 8－2－7 中两欧姆表表头的总内阻和指针读数， 所选的挡位是否正确？应如何改变？
图 8－2－7
137(136～138) (1)如图甲，表头内阻为_____Ω 150 ，读数为_____________Ω. 3 如果两表笔接Rx时，指针指到电流刻度的 ，则Rx ＝______Ω. 50 4 1.8×102(1.7×102 (2)如图乙，表头内阻为______Ω 1 500 ，读数为______________ ～ 1.9×102) 为了能更精确地读数，要把转换开关转到_____ _________Ω. ×10 挡．
压表的分流作用较大，为了减小误差，应采用电流表内接法，
即电压表接 b 点，故 Rx＝
答案：b 1 000
U1 3.0 V I1 ＝3.0×10－3 A＝1 000 Ω.
三、控制电路的选择
控制电路即滑动变阻器在电路中的连接，常有两种不同的 形式，如图 8－2－36 所示，甲为限流式，乙为分压式．
图 8－2－36 在具体实验中，滑动变阻器到底是采用分压式还是限流式， 判断方法如下： (1)当负载电阻的阻值 Rx 远大于滑动变阻器的总电阻 R 时， 须用分压式电路；
池的电动势为________V，内阻为________Ω.
图 8－2－32
点评：本题考查了“利用伏安法测电池的电动势和内阻”
的实验原理和图象法、公式法处理实验数据，还考查了考生利 用图象分析实验现象和处理数据的能力．解本题的关键是识别 并利用图象，明确图象所反映的物理意义．
答案：(1)3 V 1.5 Ω
二、不需要估读的仪器——电阻箱、游标卡尺和多用电表
1．电阻箱
读数方法：将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以
各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到电阻箱的实际阻 值．
4．如图 8－2－5 所示，读出下列电阻箱的阻值．
图 8－2－5
(1)图甲的读数：____________Ω. 24 580.2 (2)图乙的读数：____________Ω. 204 002
B．将“红”、“黑”表笔分别插入______、_______插孔．
C．将 K 旋转到Ω挡“×100”的位置． D．将两表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻 刻度的零刻度线． E．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接， 发现指针偏转角度过小． 为了得到比较准确的测量结果，还应该进行哪些操作？请
图 8－2－3
(2)读数方法： ①测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数 部分由可动刻度读出． ②测量值＝固定刻度读数＋可动刻度读数×0.01 mm. ③读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否已经露出．
3．如图 8－2－4 所示，读出下列螺旋测微器的测量值．
图 8－2－4 (1)图甲的读数：__________________mm. 4.743(或 4.744) 0.204 3(或 0.204 4) (2)图乙的读数：__________________cm.
图 8－2－35
解析：两种接法中，两表示数变化分别为
ΔU＝|U1－U2|＝3.0 V－2.9 V＝0.1 V ΔI＝|I1－I2|＝|3.0－4.0| mA＝1.0 mA
ΔU 0.1 1 ΔI 1.0 1 则 U ＝ 3 ＝30， I ＝ 3 ＝3 1 1
显然，电流表示数变化较电压表示数变化明显，这说明电
5．把图 8－2－6 中游标卡尺的读数填在下划线上．
甲
乙
丙 图 8－2－6
(1)图甲的读数：__________mm ； 21.3
(2)图乙的读数：__________mm ； 0.50 (3)图丙的读数：__________mm. 23.42
3．多用电表 (1)测电阻：
读数方法：刻度值×倍率．
答案：(1)0.350 (2)ACFGH
【例 14】在“测定电池的电动势和内阻”的实验中：
(1)第一组同学利用如图 8－2－31 甲所示的实验电路进行
测量，电压表应选择量程________(填“3 V”或“15 V”)，实验后
得到了如图乙所示的 U－I 图象，则电池内阻为__________．
图 8－2－31
体长度时的情景，其中用尺不太合理的是________(填“甲”或
“乙”)，这一物体的长度应为________cm.
图 8－2－1
解析：读数比较容易的是甲图，因为甲图的起始刻度“3” 容易直接读出；而乙图的测量方法就比较费时，且容易出现错 误，没有达到简便易行的原则，所以不太合理．读数时要估读 到最小刻度值的下一位，由于此刻度尺的最小刻度值是 1 mm， 所以被测物体的长度是 1.90 cm.
(2)当要求负载上的电压或电流变化范围较大，且从零开始 连续可调时，须用分压式电路； (3)当负载电阻的阻值 Rx 小于滑动变阻器的总电阻 R 或相差 不多，并且电压表、电流表示数变化不要求从零调起时，可采
用限流式；
(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法， 因为限流式接法总功率较小； (5)特殊问题中还要根据电压表和电流表的量程以及允许 通过的最大电流值来反复推敲．
图 8－2－34
|Ia－Ib| |Ua－Ub| 当 I > U 时，选用“内接法”； a a |Ia－Ib| |Ua－Ub| 当 I < U 时，选用“外接法”． a a
【例 15】某同学用伏安法测一个未知电阻的阻值，如图 8 －2－35 所示，他先将电压表接在 b 点，读得两表示数分别为 U1＝3.0 V，I1＝3.0 mA；然后将电压表改接在 a 点，读得两表 示数分别为 U2＝2.9 V，I2＝4.0 mA.由此可知电压表接到______ 点时误差较小，测得 Rx 为______Ω.
一位．使用时注意两点：
(1)读数时眼睛应正对刻度线，以避免视差．
(2)测量的长度等于被测物体的两个端点在刻度尺上的读 数之差．
1．如图 8－2－1 所示，甲、乙分别表示两位同学测同一物
(2)第二组同学也利用图甲所示的电路，连接测量另一节干
电池，初始时滑片 P 在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断 路，合上开关后发现滑片 P 向左滑动一段距离 x 后电流表才有 读数，于是该组同学分别作出了电压表读数 U 与 x、电流表读 数 I 与 x 的关系图，如图 8－2－32 所示．则根据图象可知，电
图 8－2－33 (1)直接比较法：当 当Rx≫RA时用内接法，当Rx≪RV时用外 接法．
(2)临界值计算法：当 Rx> RARV时，即 Rx 为大电阻，应采 用内接法；当 Rx< RARV时，即 Rx 为小电阻，应采用外接法； 当 Rx＝ RARV时，内、外接法均可． (3)试测判断法：当 Rx、RA、RV的阻值都不清楚时可采用此 法．如图 8－2－34，设开关 S 接 a、b 时，电流表示数分别为 Ia、Ib，电压表示数分别为Ua、Ub.
接，读取电阻刻线上的指针示数，即测得电阻值为“读数×1
kΩ”． I．将 K 旋转到“OFF”挡(或交流电压最高挡)，并将表笔拔 出．
【例 13】在“测量金属丝的电阻率”的实验中：(1)用螺旋 测微器测金属丝的直径如图 8－2－30 所示，则该金属丝的直径 为______________mm.
图 8－2－30
2．游标卡尺 三种游标卡尺的比较
刻度
格数 10 20 50
刻度总
长/mm 9 19 49
每小格与
1 mm差/mm 0.1 0.05 0.02
精度
/mm 0.1 0.05 0.02
测量结果(游标卡尺上第n 个格与主尺上的刻度线对 正时)/mm 主尺上读的毫米数＋0.1n 主尺上读的毫米数＋0.05n 主尺上读的毫米数＋0.02n
答案：乙
1.90
2．电流表和电压表 (1)读数规则：
量程 电流表0～3 A 电压表0～3 V
最小刻度
(精确度) 0.1 A 0.1 V
读数规则 与刻度尺一样，采用
1 估读，读数规则较为 10 简单，只需在精确值后加一估读数即可
电流表0～0.6 A
0.02 A
1 误差位与最小刻度在同一位，采用 估读， 2 即不足半小格舍去，超过半小格按半格估读，
将实验步骤补充完整． __________________________________________________
答案：S ＋ － T F．将 K 旋转到Ω挡“×1 k”的位置． G．将两表笔短接，旋动欧姆调零旋钮 T 使指针对准电阻 的零刻度线． H．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相
接近满格按满格估读 电压表0～15 V 0.5 V
1 误差位与最小刻度在同一位，采用 估读， 5 即按五分之几估读
(2)测量值＝最小刻度×小格数＋估读值．
2．读出下列电表的测量值．
图 8－2－2
(1)电压表接 0～3 V 量程时读数为______V 2.15 ；接 0～15 V 量 程时读数为______V. 10.7 (2)电流表接 0～3 A 量程时读数为______A 0.80 ；接 0～0.6 A 量 程时读数为______A. 0.16
【例 16】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使 用的小灯泡为“6 V 3 W”，其他选择的器材有：
(2)已知电阻丝的电阻约为 10 Ω，现备有下列器材供选用， 测量该电阻丝的电阻时应选用的器材有__________． A．量程是 0～0.6 A，内阻是 0.5 Ω的电流表 B．量程是 0～3 A，内阻是 0.1 Ω的电流表 C．量程是 0～3 V，内阻是 6 kΩ的电压表 D．量程是 0～15 V，内阻是 30 kΩ的电压表
3．螺旋测微器
(1)原理： 螺旋测微器又叫千分尺，它是一种比游标卡尺更精密的测 量长度的仪器，用它测量长度可以准确到 0.01 mm.螺旋测微器 的螺距等于 0.5 mm，每转一周，螺杆前进或后退 0.5 mm，把周
长分为 50 等份，刻度每一小格对应表示 0.01 mm.螺旋测微器读
数时，要精确到 0.01 mm，估读到 0.001 mm，即结果若用 mm 做单位，则小数点后必须保留三位．
7．多用电表是由一块高灵敏度磁电式电流表、选择开关和 测量线路组成的，其外形如图 8－2－8 所示．在用多用电表测 量电阻时，要用到图中的选择开关 K 和 T、S 两个部件．请在 下述实验步骤中，根据题意要求填空．
图 8－2－8
A．用小螺丝刀旋动部件______，使指针对准电表左侧的 零刻度线．
E．阻值为 0～1 kΩ，额定电流为 0.5 A 的滑动变阻器
F．阻值为 0～20 Ω，额定电流为 2 A 的滑动变阻器 G．电压为 6 V 的蓄电池 H．开关一个，导线若干
解析：(2)选电源：题目中只给了一个直流电源 G，所以 G 应选． 选电流表：电源选定后可估算总电流，不连入滑动变阻器时，干路 6V 电流有最大值 Imax≈10 Ω＝0.6 A．若选电流表 B，则 0.6 A 没有超过其量 1 程的3，读数误差较大，而电流表 A 更合适． 选电压表：若选电压表 C，量程为 3 V，则干路电流要被控制在 0.3 A 以下，由所选电流表为 A 可知，指针偏转可达到满刻度的一半；若选 1 2 电压表 D，虽然电压表指针能达到满刻度的3～3，满足实验器材选择的 要求，但用 15 V 量程时，精确度太低，为了实现电压表和电流表精确度 的匹配，应选用电压表 C，而不选电压表 D. 选滑动变阻器：由于电阻丝的阻值为 10 Ω，为了在 3 V、0.3 A 以下 范围内调节滑动变阻器，读取几组测量值，滑动变阻器应选 0～20 Ω 为 宜，所以应选 F. 故选用的器材为 A、C、F、G、H.
(2)1.wk.baidu.com 1
二、测量电路的选择
电压表和电流表连入电路可以有两种方法：一种是如图 8 －2－33 甲所示，叫做“电流表外接法”；一种是如图乙所示，
叫做“电流表内接法”．由于电流表、电压表内阻的影响，不
管采用电流表内接法还是外接法都会引起误差．为了减小误差， 常用以下三种方法来判定电流表的连接是选内接法还是外接 法．
由于是粗测，而且刻度不均匀，故可以估读也可以不估读． (2)测电流和电压：
读数方法分别与电流表和电压表相同．
6．读出图 8－2－7 中两欧姆表表头的总内阻和指针读数， 所选的挡位是否正确？应如何改变？
图 8－2－7
137(136～138) (1)如图甲，表头内阻为_____Ω 150 ，读数为_____________Ω. 3 如果两表笔接Rx时，指针指到电流刻度的 ，则Rx ＝______Ω. 50 4 1.8×102(1.7×102 (2)如图乙，表头内阻为______Ω 1 500 ，读数为______________ ～ 1.9×102) 为了能更精确地读数，要把转换开关转到_____ _________Ω. ×10 挡．
压表的分流作用较大，为了减小误差，应采用电流表内接法，
即电压表接 b 点，故 Rx＝
答案：b 1 000
U1 3.0 V I1 ＝3.0×10－3 A＝1 000 Ω.
三、控制电路的选择
控制电路即滑动变阻器在电路中的连接，常有两种不同的 形式，如图 8－2－36 所示，甲为限流式，乙为分压式．
图 8－2－36 在具体实验中，滑动变阻器到底是采用分压式还是限流式， 判断方法如下： (1)当负载电阻的阻值 Rx 远大于滑动变阻器的总电阻 R 时， 须用分压式电路；
池的电动势为________V，内阻为________Ω.
图 8－2－32
点评：本题考查了“利用伏安法测电池的电动势和内阻”
的实验原理和图象法、公式法处理实验数据，还考查了考生利 用图象分析实验现象和处理数据的能力．解本题的关键是识别 并利用图象，明确图象所反映的物理意义．
答案：(1)3 V 1.5 Ω
二、不需要估读的仪器——电阻箱、游标卡尺和多用电表
1．电阻箱
读数方法：将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以
各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到电阻箱的实际阻 值．
4．如图 8－2－5 所示，读出下列电阻箱的阻值．
图 8－2－5
(1)图甲的读数：____________Ω. 24 580.2 (2)图乙的读数：____________Ω. 204 002
B．将“红”、“黑”表笔分别插入______、_______插孔．
C．将 K 旋转到Ω挡“×100”的位置． D．将两表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻 刻度的零刻度线． E．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接， 发现指针偏转角度过小． 为了得到比较准确的测量结果，还应该进行哪些操作？请
图 8－2－3
(2)读数方法： ①测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数 部分由可动刻度读出． ②测量值＝固定刻度读数＋可动刻度读数×0.01 mm. ③读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否已经露出．
3．如图 8－2－4 所示，读出下列螺旋测微器的测量值．
图 8－2－4 (1)图甲的读数：__________________mm. 4.743(或 4.744) 0.204 3(或 0.204 4) (2)图乙的读数：__________________cm.
图 8－2－35
解析：两种接法中，两表示数变化分别为
ΔU＝|U1－U2|＝3.0 V－2.9 V＝0.1 V ΔI＝|I1－I2|＝|3.0－4.0| mA＝1.0 mA
ΔU 0.1 1 ΔI 1.0 1 则 U ＝ 3 ＝30， I ＝ 3 ＝3 1 1
显然，电流表示数变化较电压表示数变化明显，这说明电
5．把图 8－2－6 中游标卡尺的读数填在下划线上．
甲
乙
丙 图 8－2－6
(1)图甲的读数：__________mm ； 21.3
(2)图乙的读数：__________mm ； 0.50 (3)图丙的读数：__________mm. 23.42
3．多用电表 (1)测电阻：
读数方法：刻度值×倍率．
答案：(1)0.350 (2)ACFGH
【例 14】在“测定电池的电动势和内阻”的实验中：
(1)第一组同学利用如图 8－2－31 甲所示的实验电路进行
测量，电压表应选择量程________(填“3 V”或“15 V”)，实验后
得到了如图乙所示的 U－I 图象，则电池内阻为__________．
图 8－2－31
体长度时的情景，其中用尺不太合理的是________(填“甲”或
“乙”)，这一物体的长度应为________cm.
图 8－2－1
解析：读数比较容易的是甲图，因为甲图的起始刻度“3” 容易直接读出；而乙图的测量方法就比较费时，且容易出现错 误，没有达到简便易行的原则，所以不太合理．读数时要估读 到最小刻度值的下一位，由于此刻度尺的最小刻度值是 1 mm， 所以被测物体的长度是 1.90 cm.
(2)当要求负载上的电压或电流变化范围较大，且从零开始 连续可调时，须用分压式电路； (3)当负载电阻的阻值 Rx 小于滑动变阻器的总电阻 R 或相差 不多，并且电压表、电流表示数变化不要求从零调起时，可采
用限流式；
(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法， 因为限流式接法总功率较小； (5)特殊问题中还要根据电压表和电流表的量程以及允许 通过的最大电流值来反复推敲．
图 8－2－34
|Ia－Ib| |Ua－Ub| 当 I > U 时，选用“内接法”； a a |Ia－Ib| |Ua－Ub| 当 I < U 时，选用“外接法”． a a
【例 15】某同学用伏安法测一个未知电阻的阻值，如图 8 －2－35 所示，他先将电压表接在 b 点，读得两表示数分别为 U1＝3.0 V，I1＝3.0 mA；然后将电压表改接在 a 点，读得两表 示数分别为 U2＝2.9 V，I2＝4.0 mA.由此可知电压表接到______ 点时误差较小，测得 Rx 为______Ω.