高三物理《电学实验专题复习》1

第二轮复习实验专题三、伏安法的拓展（电表的选取应注意安全性、准确性）（1）利用已知内阻的电压表:利用“伏伏”法测定值电阻的阻值（用电压表算电流）【例题1】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V1，量程为1.5V，内阻r1＝750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2＝2500Ω；滑动变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。

测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻R x的一种实验电路原理图。

（2）利用已知内阻的电流表：利用“安安”法测定值电阻的阻值（用电流表算电压）【例题2】用以下器材测量一待测电阻的阻值。

器材（代号）与规格如下：电流表A1（量程250mA,内阻r1为5Ω)；标准电流表A2（量程300mA,内阻r2约为5Ω）；待测电阻R1（阻值约为100Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）；电源E（电动势约为10V，内阻r 约为1Ω）；单刀单掷开关S，导线若干。

⑴要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号.⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R1的计算公式是R1＝________。

（3）电压表、电流表混合用【例题3】有一电阻R x，其阻值在100～200Ω之间，额定功率为0.25W。

要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有：安培表A1，量程为50mA，R A1=100Ω安培表A2，量程为1A，R A2=20Ω电压表V1，量程为5V，R V1=10kΩ电压表V2，量程为15V，R V2=30kΩ变阻器R1，变阻范围0～20Ω ，2A变阻器R2，变阻范围0～1000Ω，1A9V电源，电键，导线。

⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是：。

⑵画出所用实验电路图。

四、电表内阻的测量方法1、互测法：①电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻：②两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻：③两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻：2、 替代法：3、 半偏法：4、 电表的改装及校正：（1）用“半偏法”测量电流表内阻（2）电流表改装为伏特表 电流表的满偏电流为Ig ，内阻为rg ，根据部分电路欧姆定律，满偏电压g g g r I U =，将电流表的表盘刻度改变为相应的标度，则电流表就变为一个可以直接读出电压数值的电压表。

由于电流表的满偏电压很小，所以这样改成的电压表的测量范围不大。

如果要扩大它的测量范围（即量程），可以在电流表上串联一个分压电阻方法来实现。

如下图所示，设改装好的伏特表量程为U ，与电流表串联的电阻为R ，则U=I g (r g +R),解得g g U R r I =-,即给电流表串联一个阻值为g gU R r I =-的电阻，就可以将电流表改装成量程为U 的伏特表。

（3）校核：即把改装的电压表跟标准电压表进行核对。

实验电路如图所示，V 是标准电压表，改变变阻器R 2的滑片位置，使V 的示数分别为0．5V 、1V 、1．5V 、2V ，并核对改装的电压表的示数是否正确。

核对时要注意搞清楚改装后电流表刻度盘上的每一小格表示多大电压。

最后算出改装的伏特表满刻度时的百分误差。

例如改装的电压表在满刻度2V 时，标准电压表的读数为2．1V ，满刻度时的百分误差就是|2.1-2|/2.1＝4．8%。

【例题4】某型号电池的电动势约为3.7V ，内阻约2Ω，允许通过的最大电流为300mA 。

现欲测定其电动势EE；电阻箱R 0～999.9Ω）；定值电阻R 0（阻值为3Ω）；3V ，内阻约为6kΩ）0.3A ，内阻约2Ω）；开关S 一个；导线若干。

① 如果在上述两个电表中只选用一个电表与其它器材组成测量电路，为使测量结果有尽可能高的精确度，应选用的电表是 ，请在虚线框中画出测量电路图。

（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。

）② 某同学用设计的电路读取两组数据（R 1、U 1，R 2、U 2或R 1、Ⅰ1，R 2、Ⅰ2），利用这两组数据列方程组，求得待测电池电动势和内阻分别为E 、r 。

现为了使测量结果更精确，在不改变实验器材、实验电路的前提下，请你提出一条建议：课后习题恒流半偏恒压半偏1．为了测定木块A 和木板B 之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图。

该同学在实验中的主要操作有：A ．用弹簧秤测出木块A 的重力为G=6.00 N ；B ．用弹簧秤测出木板B 的重力为G ˊ=9.25 N ；C ．按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板；D ．松开按住木块和木板的手，让其运动，并即刻读出弹簧秤的示数。

①该同学的上述操作中有一个步骤是多余的，有一个步骤存在错误。

多余的步骤是 ，存在错误的步骤是 。

（填步骤序号）存在错误的步骤应该修改为 。

②在听取意见后，该同学按正确方法操作，读数时弹簧秤的指针位置如图乙所示，其示数为 N 。

根据该同学的测量数据，可得到木块A 和木板B 之间的动摩擦因数为 。

2．某同学用一游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得结果如下图所示，则该工件的长度为L= cm ．3．如图是打点计时器打出的纸带，图中A 、B 、C 、D 、E 、F 等是按时间顺序先后打出的计数点（每两个计数点间有三个实验点未画出），用刻度尺量出AB 、EF 之间距离分别为2.40cm 和0.84cm ，那么小车加速度大小是 m/s 2，方向是 ．4该同学先将其中一只电流表改装成了量程为0～3 V 的电压表，然后分别利用电流表外接法和内接法①该同学是用电流表 （填表的代号）进行改装的，与该表串联的电阻箱的电阻应该调到 Ω。

②由试测结果可知：接法 采用的是电流表外接法；接法 测量的结果较为准确。

③该同学的测量电路中，变阻器能否作为限流器串接在电路中？请简述理由 。

5．如图甲表示某电阻R 随摄氏温度t 变化的关系，图中R 0表示0℃时的电阻，K 表示图线的斜率．若用该电阻与电池（E ，r ），电流表R g ，变阻器R ’串连起来，连接成如图乙所示电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻温度计”．（1）实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值．若温度t1<t2，则t1的刻度应在t2的侧（填“左”、“右”）；（2）在标识“电阻温度计”的温度刻度时，需弄清所测温度和电流的对应关系，请用E、r、R0、R’、K等物理量表示所测温度t与电流I的关系式：t= ；（3）由（2）知：计算温度和电流的对应关系，需要测量电流表内阻（约为200Ω），已知实验室有下列器材：滑线变阻器（R1），电阻箱（R2）．此外还有电动势合适的电源、开关、导线等，请在方框内设计一个用“半偏法”测电流表内阻的电路．6．有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示。

此金属材料重约1~2N，长ρ。

因管内中空部度约为30m，电阻约为10Ω。

已知这种金属的电阻率为ρ，密度为分截面形状不规则，无法直接测量．请设计一个实验方案，测量中空部分的截而积S。

现有如下器材可供选择：A．毫米刻度尺B．螺旋测微器C．电流表（600,1.0AΩ）mAΩ）D．电流表（3,0.1E．电压表（3,6Ω）V kΩ）F．滑动变阻器（2000,0.3AG．滑动变阻器（10,3AΩ）H．蓄电池（6,0.05VΩ）I．开关一个，带夹子的导线若干①除待测金属管线外，还应选用的器材有（只填器材的代号字母）。

②在方框中画出你所设计方案的实验电路图，并在右图中把所选仪器连成实际测量电路。

③实验中要测量的物理量有：。

④计算金属管线内部中空部分截面积S的表达式，0S=。

7．有一只小灯泡，额定电压为6V，额定功率约为3W，请用下列器材测定小灯泡的额定功率：电流表A：量程0~0.6A、内阻约为0.5Ω电压表V：量程0~3V、内阻R V=5kΩ滑动变阻器R:：阻值范围0~20Ω、额定电流为1A定值电阻R0：阻值R0=10kΩ电源E：电动势约为10V、内阻很小开关S一个,导线若干（1）画出实验电路图（2）实验中，电压表的示数应调为_______V，若此时电流表示数为0.48A，则小灯泡的额定功率为__________W8．实验室有如下器材：电流表A1：满偏电流约500 μA，内阻约500 Ω;电流表A 2：量程0~300 μA ，内阻1000 Ω;电流表A 3：量程0~1 mA,内阻100 Ω;电压表V ：量程0~15 V ，内阻13 kΩ定值电阻：阻值1 kΩ 滑动变阻器：0~5 Ω，额定电流2 A电池：电动势2 V ，内阻不计.另有电键，导线若干要较精确地测出A 1表的内阻和满偏电流○1在方框内画出测量所使用的电路. ○2应读取的物理量是： . ○3用这些量表示的A 1表的满偏电流I g = ， A 1表的内阻r g =_____________________.9．发光二极管是目前很多用电器的指示灯的电子元件，在电路中的符号是 。

只有电流从标有“＋” 号的端流入，从标有“一”号的一端流出时，它才能发光，这时可将它视为一个纯电阻。

现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示。

① 己知该型号的发光二极管的正常工作电压为2．0V 。

若用电动势为9V ，内阻可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极管之间串联一只阻值为 Ω的定值电阻。

② 己知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA ，请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致。

可选用的器材有：待测发光二极管直流电源 E （电动势4．5V ，内阻可以忽略不计）滑动变阻器 R （最大阻值为 20Ω ）电压表 V 1 （量程 l0V ，内阻约 50kΩ）电压表 V 2 （量程 5V ，内阻约 20kΩ ）电流表 A l （量程 100mA ，内阻约 50Ω）电流表 A 2 （量程 60mA ，内阻约 100Ω）电键 S 、导线若干为准确、方便地进行检测，电压表应选用 ，电流表应选用 。

（填字母符号） ③ 画出利用 ② 中器材设计的实验电路图。

11．待测电阻Rx 的阻值约为80Ω~Ω100，现要准确测定其电阻值，给出的器材有：电源E （电动势18V ，内电阻未知），定值电阻R 2=200Ω，滑动变阻器R 3，总阻值20Ω，滑动变阻器R 4，总阻值200Ω，电流表A ，量程0~0.1A ，内电阻未知，单刀双掷开关一个，导线若干。

①试设计一个能准确测量R x 阻值的电路，在右边方框中画出电路图，并在图上标明所选器材的符号。

②简要说明测量步骤。

答：③写出用测量的物理表示R x 的表达式：____________第二轮复习 实验专题 例题及课后练习答案【例题1】【例题2】⑴实验电路图如右图所示。