高中电学实验专题复习

高中电学实验专题复习

一、常见电路

1.测电阻电路(或描绘伏安特性曲线电路，或测量功率电路,或测量电阻率电路)

(1）图1为分压式,外接法 （2)图2为限流式,外接法

（3)将图１改为分压式，内接法 （4）将图2改为限流式,内接法 测电阻电路，共有四种电路

2.测电动势和内阻电路

（1)测量电路如图 (2)测量方法 第一、计算方法

测两组端电压Ｕ和电流Ｉ值,然后通过以下式子求解。 E=U1+I1r Ｅ＝U ２+Ｉ2r

第二、作U ——Ｉ图象方法

通过调节滑动变阻器,取得多组(Ｕ，I)值，然后在坐标中描点,连成直线 用图象处理问题,须注意以下几点：

①连直线的方法:让尽可能多的点在直线上，直线两则分布的点的个数大致均匀偏离直线较远的点舍去。

②纵轴截距的含义:电动势E ③横轴截距的含义：短路电流I0

④斜率的含义:电阻。求解方法:r=0I E 或用直线上任意两点求解斜率的绝对

值。

３．电流表、电压表改装电路

(1）把电流表改装电压表电路

①用半偏法测电流表的内阻rg 。

先将R 调到最左端，闭合S １，断开Ｓ2，调节R 使电流表满偏，然后使Ｒ

不变,闭合S ２调节R ’使电流表指到满刻度的一半，此时电阻箱Ｒ’的读数即为电流表的内阻rg 。

注:此处R ’只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器,其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器,其阻值要求较大，以减小因闭合S2而引起总电流的变化,从而减小误差。 ②改装电路

Ｒｘ=U/Ig －ｒｇ 其中Ｕ为改装后的满偏电压 ③核对电路

调节R ，改变电压,比较改装表和标准表V 的读数，并计算百分误差

0U U U ×1０0% 其中U 是改装表的读数，U0是标准表的读数

注：改装电压表和标准电压表并联进行核对

④表流表内阻误差分析

在半偏法测内阻电路中，当闭合S2时,引起总电阻减小,总电流增大，大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经Ｒ’的电流比电流表电流多，R’的电阻比电流表的电阻小,但我们就把Ｒ’的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。

（2）电压表改装电流表电路

①用半偏法测电压表的内阻

先将R调到最左端，闭合S１和Ｓ2,调节R使电压表满偏,然后使R

不变,断开S２调节R’使电压表指到满刻度的一半，此时电阻箱Ｒ’的读

数即为电流表的内阻rｇ。

注:此处Ｒ’只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比电压

表的电阻大一点就可以了，Ｒ一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，

以减小因闭合S2而引起总电压的变化,从而减小误差。

②改装电路

若改装电压表量程为U,内阻为Ｒv,改装后的电流表的量程为Ｉ,则

并联电阻Ｒx＝_＿__＿＿_＿____

③核对电路

要求标准表Ａ和改装表串联才能进行核对，其百分误差的

计算方法为00

I I

I

×100%

注意:将改装电流表和标准电流表串联进行核对

④电压表内阻误差分析

在半偏法测电压表内阻电路中,在断开Ｓ２时，引起总电阻增大，滑动变阻器两端分得电压将超过原电压表的满偏电压，调节Ｒ’使电压表半偏时，R’上的电压将比电压表半偏电压大，故R’的电阻比电压表的内阻大，所以测得电压表内阻偏大。

二、器材选取原则

１.准确性原则：选用电表量程应可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程，若指针偏转不到满偏角度的1／3,读数误差较大。

2.安全性原则：通过电源,电表，滑动变阻器，用电器的电流不能超过其允许的最大电流。

３．便于操作原则：选择控制电路时,既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求,又要注意便于操作。

三、电路选取

１．电流表内外接法选取

(１)基本电路

（2）电路的对比

连接方式 误差来源 测量值与真实值关系 适用范围 外接法 电压表分流 电流表的读数大于流过待测的电流，故:R 测＜Ｒ真 测小电阻 内接法

电流表分压

电压表读数大于待测电阻两端的电压,故:Ｒ测

测大电阻

(3)①直接比较法：当待测电阻Ｒx 较小且远小于电压表内阻Ｒv 时，应选用外接法;当待测电阻R ｘ较大且远大于电流表内阻RA 时,应选用内接法。 ②临界值法：当待测电阻Rx

A R R 时,视Rx 为小电阻,应选用外接法;当Rx>

V

A R R 时,视Ｒx 为大电阻，

应选用内接法；当Ｒx ＝

V

A R R 时,两种接法均可。

2．滑动变阻器分压式、限流于接法选取 （1)基本电路

（2）电路的对比

调节范围 限流式电路

分压式电路 电压调节范围

U

R

R U

R x x →+

0→U

电流调节范围

x x R U

R R U →

+

0→x R U

说明：U 为电源端电压,R 为滑动变阻器最大电阻,Rx 为待测电阻阻值。

（３)判断方法

①负载电阻Rx 远大于滑动变阻器总电阻R ，须用分压式接法,此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。

②要求负载上电压或电流变化范围大,且从零开始连续可调，须用分压式接法。

③采用限流电路时,电路中的最小电流（电压)仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流（电压)时，应采用变阻器的分压式接法。

④负载电阻的阻值Ｒx 小于滑动变阻器的总电阻R 或相差不大,并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调，可用限流式接法。

⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法,因为限流式接法总功率较小。

例1.有一小灯泡上标有“６v ，0.6W ”的字样,现在要用伏安法测量这个灯泡的Ｉ—U 图像，已知所用器材有：

Ａ.电流表：0—０.3A ，内阻１Ω Ｂ．电压表：０—15Ｖ，内阻2０ｋΩ Ｃ．滑动变阻器：０—30Ω，额定电流２Ａ D.学生电源(直流9V ） E ．开关一只,导线若干

为使实验误差尽量减小,试画出合理的实验电路图