高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)總結(jié)

高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

電學(xué)實(shí)驗(yàn)：1.描繪小燈泡的伏安特性曲線

2.改表

3.伏安法測(cè)電阻

4.測(cè)電阻率（游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器的使用）5.測(cè)電池的內(nèi)阻與電動(dòng)勢(shì)一.基本電路

1.滑動(dòng)變阻器的分壓、限流接法：

調(diào)節(jié)范圍電壓調(diào)節(jié)范圍電流調(diào)節(jié)范圍限流式電路RxURxRU分壓式電路０→U分壓與限流的選擇依據(jù)：

URxRURx０→URx1）題目中明確要求待測(cè)電阻兩端

的電壓U，通過待測(cè)電阻的電流I從零開始連續(xù)可調(diào)

2）若用限流式接法，電路中的最小電流仍大于某個(gè)串連在電路中的用電器（比如安培

表）的額定電流（或最大量程），則必須用分壓式接法。3）待測(cè)電阻Rx與變阻器R相比過大，這時(shí)，我們可以認(rèn)為如果采用限流式，變阻器電阻的改變對(duì)電路的影響十分微弱，從而起不到改變電流的作用。

與之相反，如果待測(cè)電阻Rx與變阻器R相比過小，則應(yīng)采用限流式。

有些題目中采用試觸的辦法來判斷。如果電流表變化較大（這里的變化指的事變化率），說明電壓表分壓作用明顯，說明待測(cè)電阻阻值和電壓表接近，說明是大電阻。反之，如果電壓表變化明顯，說明電流表分流作用明顯，說明待測(cè)電阻是小電阻。

2.電流表的內(nèi)接與外接

連接方式外接法內(nèi)接法誤差來源電壓表分流電流表分壓測(cè)量值與真實(shí)值關(guān)系電流表的讀數(shù)大于流過待測(cè)的電流，故：R測(cè)R真適用范圍測(cè)小電阻測(cè)大電阻總結(jié)：大內(nèi)大，小外�。ù箅娮栌脙�(nèi)接，測(cè)量結(jié)果偏大；小電阻用外接，測(cè)量結(jié)果偏小）原因：大電阻內(nèi)接，測(cè)安培表（電阻�。┑姆謮盒Ч�不明顯，小電阻用外接，則電壓表（阻值很大）的分流效果不明顯

當(dāng)待測(cè)電阻RxRARV時(shí)，視Rx為大電阻，應(yīng)選用內(nèi)接法；當(dāng)Rx＝RARV時(shí)，兩種接法均可。

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二.實(shí)驗(yàn)器材的選擇

標(biāo)準(zhǔn)：安全（這里所指的應(yīng)該是用電器的最值，而不是電源與元件的）、達(dá)到要求順序：電源----電壓表----電流表----變阻器電源：不超過最大即可

電表：如果示數(shù)不超過量程的1/3，則選用較小的

滑動(dòng)變阻器：安全、確定范圍是否足夠，參考電路（分壓與限流對(duì)其要求不同）分壓式：

如圖1所示，在滑動(dòng)變阻器分壓式接法中待測(cè)部分電壓隨滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)滑動(dòng)距離變化圖像，圖中的k表示滑動(dòng)變阻器總阻值與待測(cè)電阻的比例。從圖中可以看出當(dāng)滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻的比值越大時(shí)，滑動(dòng)變阻器先移動(dòng)較長距離時(shí)待測(cè)電阻電壓變化較小，而后移動(dòng)很小距離時(shí)待測(cè)電阻電壓卻急劇上升，這在實(shí)驗(yàn)操作中是難以控制待測(cè)電阻取適當(dāng)電壓的；而當(dāng)滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻的比值越小，待測(cè)電阻上電壓隨滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)距離變化越接近線性關(guān)系。

因此，分壓式電路中滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)選用阻值較小的（小于待測(cè)電阻）。

2、限流式接法中應(yīng)選擇阻值與待測(cè)電路電阻接近的滑動(dòng)變阻器如圖2所示，在滑動(dòng)變阻器限流式接法中待測(cè)部分電壓隨滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)滑動(dòng)距離變化圖像，圖中的k表示滑動(dòng)變阻器總阻值與待測(cè)電阻的比例。

從圖2中可以看出：滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻比值越小，待測(cè)電阻上電壓隨滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)距離變化越接近線性變化，但電壓變化幅度卻很小，不便于取多組有明顯差別的數(shù)據(jù)多次測(cè)量；而當(dāng)滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻比值越大時(shí)，雖然待測(cè)電阻上的電壓變化幅度很大，但滑動(dòng)變阻器先移動(dòng)較長距離電壓變化幅度較小，而后移動(dòng)很小距離電壓卻急劇上升，這在實(shí)驗(yàn)操作中是難以控制待測(cè)電阻取適當(dāng)電壓的；而當(dāng)滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻阻值相接近時(shí)，待測(cè)電阻上電壓隨滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)距離變化接近線性關(guān)系，且待測(cè)電阻上的電壓變化幅度較大。因此，限流式電路中滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)選用阻值與待測(cè)電阻相接近的。

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三．測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻

（1）測(cè)量電路如圖（2）測(cè)量方法計(jì)算方法

測(cè)兩組端電壓U和電流I值，然后通過以下式子求解。E＝U1＋I(xiàn)1rE＝U2＋I(xiàn)2r

作UI圖象方法

通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，取得多組（U，I）值，然后在坐標(biāo)中描點(diǎn)，連成直線縱軸截距的含義：電動(dòng)勢(shì)E橫軸截距的含義：短路電流I0

斜率的含義：電阻。求解方法：r=或用直線上任意兩點(diǎn)求解斜率的絕對(duì)值。（一定要注意圖像是否移軸，要用實(shí)際的I0與E算，而不完全是傾斜角）

E，r是不會(huì)在電表中顯示出來的。我們用圖像得到的Er是通過作圖得到的

兩種常見測(cè)電動(dòng)勢(shì)的電路法1：（選擇這種電路）

1、誤差來源：伏特表分流；

2、測(cè)量值與真實(shí)值的關(guān)系：E測(cè)r真

圖10-23

原理同上，但是由于r的誤差過大，所以我們?nèi)赃x擇第一種

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四．測(cè)電阻

1.伏安法測(cè)電阻（主要方法）依據(jù)歐姆定律，根據(jù)選擇的元件，先選擇滑動(dòng)變阻器是分壓還是限流和電流表內(nèi)接或外接。在進(jìn)行計(jì)算。2.半偏法測(cè)電阻

方法：選擇電阻遠(yuǎn)大于電流計(jì)內(nèi)阻的變阻器R接入干路（這樣，當(dāng)多一個(gè)支路的時(shí)候，由于滑動(dòng)變阻器電阻很大，所以對(duì)電路影響不大），首先接通S1，調(diào)節(jié)R似電流計(jì)滿偏；再閉合S2，調(diào)節(jié)變阻箱R，使電流計(jì)指針半偏；由于并聯(lián)部分的電阻遠(yuǎn)小于變阻器R的電阻，所以

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調(diào)節(jié)變阻箱R時(shí)，可以近似認(rèn)為總電流沒有發(fā)生變化，所以通過表頭和R的電流近似相等，故此時(shí)R1的值近似等于表頭的內(nèi)阻。

注意：（1）接入干路的變阻器R阻值必須遠(yuǎn)大于表頭內(nèi)阻，所以盡量選大的；（2）與表頭并聯(lián)的R必須使用電阻箱，因?yàn)殡娮柘洳趴梢灾苯幼x出阻值；（3）實(shí)際上，通R的電流大于總電流的一半，而此法測(cè)得的表頭內(nèi)阻偏小。

3.替代法

五．電表的改裝

1、各種電表的表頭均為靈敏電流計(jì)，表頭指針偏轉(zhuǎn)角度與通過它的電流成正比。電壓表：

2、電壓表：Rx＝U/Ig－rg其中U為改裝后的量程，而改裝后電壓表的內(nèi)阻為Rv=U/Ig。

（幫助分壓）

3電流表：Rx=Igrg/（I－Ig）其中I為改裝后的量程.，而改裝后電流表的內(nèi)阻為RA=Igrg/I（幫助分流）

六．多用電表歐姆檔

歐姆檔中有內(nèi)置電源，所以在不用時(shí)將其調(diào)整至交流電壓最大處或者是OFF檔無論測(cè)量什么，在開始測(cè)量前都必須觀察電表的指針是否指在最左端的刻度盤上，若不然就必須進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，機(jī)械調(diào)零在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程成只需要調(diào)一次；歐姆調(diào)零應(yīng)在選擇好歐姆表倍率之后進(jìn)行，并且每更換一次倍率，都需要重新調(diào)零

一次！

無論測(cè)量什么，外部電流總是從紅表筆流入表殼，從黑表筆流出表殼；作為歐姆表使用時(shí)，黑筆與內(nèi)置電源的正極相連，紅筆與內(nèi)置電源的負(fù)極相連。

做為歐姆表使用時(shí)，若指針偏轉(zhuǎn)過�。�既刻度盤上讀數(shù)過大），則應(yīng)更換較大的倍率；若指針偏轉(zhuǎn)過大（既刻度盤上讀數(shù)過小），則應(yīng)更換較小倍率。

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高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

歐姆表內(nèi)阻：R內(nèi)R0Rgr，其中R0為調(diào)零電阻。根據(jù)閉合電路歐姆定律：

IxRRgrRxR內(nèi)Rx

所以Rx=

IxR內(nèi)

由上式可知，Rx和Ix之間有種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所以可以通過計(jì)算將電流的刻度轉(zhuǎn)化為電阻的刻度，并且由上式可以看出，電阻刻度應(yīng)該不均勻。1、設(shè)歐姆表內(nèi)阻為R內(nèi)，表頭滿偏電流為Ig，則有R內(nèi)R0Rgr=

滿偏，指向零刻度。2、當(dāng)IxR內(nèi)Rx12Ig時(shí)，表頭指針半偏，此時(shí)的Rx=R內(nèi)Ig，此時(shí)指針恰好

我們稱之為中值電阻，當(dāng)待測(cè)電阻阻值與中值電阻比較接近的時(shí)候，測(cè)得的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確。

3、歐姆表刻度盤不均勻，讀數(shù)大的區(qū)域刻度密集，讀數(shù)小的區(qū)域刻度稀疏，既：左密右疏。按倍率讀數(shù)其他檔位

其他檔位按比例讀數(shù)，即最大量程按比例分配。

七．游標(biāo)卡尺與螺旋測(cè)微器

1.游標(biāo)卡尺

以10分度游標(biāo)卡尺為例說明。如圖所示，將主尺的9小格9毫米長度平均分成10份，做成游標(biāo)尺，游標(biāo)尺的每小格即為0.9毫米,比主尺相應(yīng)小0.1毫米,根據(jù)游標(biāo)尺和主尺的刻度錯(cuò)位可測(cè)量不足一毫米的長度。主尺和游標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)的一等份差值，叫做精確度，它體現(xiàn)了測(cè)量的準(zhǔn)確程度。游標(biāo)卡尺正是利用主尺和游標(biāo)尺上每一小格只差，來達(dá)到提高精確度的目的，這種方法叫做示差法。

如圖3所示，游標(biāo)尺上的第六條刻度線與主尺上的某一條

對(duì)齊，則被測(cè)物體的長度：

同理，當(dāng)游標(biāo)上第n條刻線與主尺上的某一條刻線對(duì)齊時(shí)，被測(cè)物體長度為：

Ln精確度LLdcLbc6mm60.9mm60.1mm6精確度

確認(rèn)游標(biāo)格數(shù),算出游標(biāo)卡尺精確度：

110分度游標(biāo)卡尺精確度為10mm0.1mm；

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高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

120分度游標(biāo)卡尺精確度為201mm0.05mm；

50分度游標(biāo)卡尺精確度為50mm0.02mm；

從主尺讀出游標(biāo)尺零刻線前的毫米數(shù)L1；

看游標(biāo)尺上第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對(duì)齊,毫米以下的讀數(shù)就是L標(biāo)尺示數(shù)L2；

測(cè)量結(jié)果LL1L2L1n精確度

注意單位和有效數(shù)字“0”游標(biāo)尺不需要估讀

2.螺旋測(cè)微器

二、螺旋測(cè)微器原理

螺旋測(cè)微器是依據(jù)螺旋放大的原理制成的，即螺桿在螺母中旋轉(zhuǎn)一周，螺桿便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進(jìn)或后退一個(gè)螺距的距離。因此，沿軸線方向移動(dòng)的微小距離，就能用圓周上的讀數(shù)表示出來。螺旋測(cè)微器的精密螺紋的螺距是0.5mm，可動(dòng)刻度有50個(gè)等分刻度，可動(dòng)刻度旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)微螺桿可前進(jìn)或后退0.5mm，因此旋轉(zhuǎn)每個(gè)小分度，相當(dāng)于測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退這0.5/50=0.01mm。可見，可動(dòng)刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋測(cè)微器可準(zhǔn)確到0.01mm。由于還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位，故又名千分尺。三、螺旋測(cè)微器讀數(shù)方法

1、先讀固定刻度。再讀半刻度，若半刻度線已露出，記作0.5mm；若半刻度線未露出，記作0.0mm；

2、再讀可動(dòng)刻度（注意估讀）。記作n×0.01mm；3、讀數(shù)結(jié)果為：固定刻度+半刻度+可動(dòng)刻度；

2n精確度,得游

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擴(kuò)展閱讀：高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題總結(jié)

高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題

知識(shí)點(diǎn)回顧

一、描繪小燈泡的伏安特性曲線：二、電流表和電壓表的改裝：三、測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻：四、測(cè)定金屬電阻和電阻率：五、器材選擇：六、電路糾錯(cuò)：七、示波器的使用：

八、用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件九、傳感器知識(shí)點(diǎn)和考點(diǎn)

一、描繪小燈泡的伏安特性曲線

原理：歐姆定律UIR處理方法：內(nèi)接和外接（都有誤差）

例1、某研究性學(xué)習(xí)小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件。圖

為該電器元件的伏安特性曲線，有同學(xué)對(duì)其提出質(zhì)疑，先需進(jìn)一步驗(yàn)證該伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：

器材（代號(hào)）電流表（A1）電流表（A2）電壓表（V1）電壓表（V2）滑動(dòng)變阻器（R1）滑動(dòng)變阻器（R2）規(guī)格量程0~50mA，內(nèi)阻約為50量程0~200mA，內(nèi)阻約為10量程0~3V，內(nèi)阻約為10k量程0~15V，內(nèi)阻約為25k阻值范圍0~15，允許最大電流1A阻值范圍0~1k，允許最大電流直流電源（E）100mA開關(guān)（S）導(dǎo)線若干①為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用；電壓表應(yīng)選用；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用。（以上均填器材代號(hào)）②為達(dá)到上述目的，請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。

③若發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合，請(qǐng)說明該伏安特性曲線與小電珠的伏安特性曲線有何異同點(diǎn)？

相同點(diǎn)：，不同點(diǎn)：。二、電壓表和電流表（1）電流表原理和主要參數(shù)

電流表G是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受磁力矩作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理制成的，且指什偏角θ與電流強(qiáng)度I成正比，即θ＝kI，故表的刻度是均勻的。電流表的主要參數(shù)有，表頭內(nèi)阻Rg：即電流表線圈的電阻；滿偏電流Ig：即電流表允許通過的最大電流值，此時(shí)指針達(dá)到滿偏；滿偏電壓U：即指針滿偏時(shí)，加在表頭兩端的電壓，故Ug＝IgRg（2）半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻Rg：

方法：合上S1，調(diào)整R的阻值，使電轉(zhuǎn)到滿流表指針刻度

再合上開關(guān)S2，調(diào)整R′的阻值（不可再改變R），使電流表指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的一半，可以認(rèn)為Rg=R′。條件:當(dāng)R比R′大很多

（3）電流表改裝成電壓表

方法：串聯(lián)一個(gè)分壓電阻R，如圖所示，若量程擴(kuò)大n倍，即n＝

UUg輸出電壓6V，內(nèi)阻不計(jì)，則根據(jù)分壓原理，需串聯(lián)的電阻值

RUURgRg(n1)Rg，故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，串聯(lián)的電阻值越大。（4）電流表改裝成電流表

方法：并聯(lián)一個(gè)分流電阻R，如圖所示，若量程擴(kuò)大n倍，即n＝

IIg，則根據(jù)并聯(lián)電路的分流原理，需要并聯(lián)的電阻值

RIgIRRgRgn1，故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，并聯(lián)的電阻值越

小。

注意：改裝后的電壓表或電流表，雖然量程擴(kuò)大了，但通過電流表的最大電流或加在電流表兩端的最大電壓仍為電流表的滿偏電流Ig和滿偏電壓Ug，只是由于串聯(lián)電路的分壓及并聯(lián)電路的分流使表的量程擴(kuò)大了。三、測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和電阻

原理：閉合電路歐姆定律：EU外Ir

例1、某同學(xué)通過查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池。該同學(xué)想測(cè)量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電阻箱（最大阻值為9.999，科當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用）一只電流表（量程IR=0.6A,內(nèi)阻rg0.1）和若干導(dǎo)線。

①請(qǐng)根據(jù)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)E內(nèi)電阻r的要求，設(shè)計(jì)圖4中器件的連接方式，畫線把它們連接起來。

②接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R,讀處與R對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄當(dāng)電阻箱的阻值R2.6時(shí)，

其對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖5所示。處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)首先計(jì)算出每個(gè)電流值I的倒數(shù)

1I;再制作R-

1I坐標(biāo)圖，如圖6所示，圖中已標(biāo)注出了（R,1I）

的幾個(gè)與測(cè)量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你將與圖5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖6中上。

③在圖6上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)練成圖線。④根據(jù)圖6描繪出的圖線可得出這個(gè)

電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)電阻r

例2、（1）某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量一銅絲的直徑，測(cè)微器的示數(shù)如圖所示，該銅絲的直徑為mm

（2）右圖為一電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連線圖。該實(shí)驗(yàn)可用來測(cè)量特測(cè)電阻Rx的阻值（約500Ω）。圖中兩個(gè)電壓表量程相同，內(nèi)阻都很大。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①調(diào)節(jié)電阻箱，使它的阻值R0與待測(cè)電阻的阻值接近；將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭調(diào)到最右端。

②合上開關(guān)S。

③將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左端滑動(dòng)，使兩個(gè)電壓表指針都具有明顯偏轉(zhuǎn)。④記下兩個(gè)電壓表

和

的讀數(shù)U1和U2。

和

的多組讀數(shù)U1和U2。

⑤多次改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置，記下⑥求Rx的平均值�；卮鹣铝袉栴}：

（Ⅰ）根據(jù)實(shí)物連線圖在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，其中電阻箱的符號(hào)為滑動(dòng)變阻器的符號(hào)

為，其余器材用通用的符號(hào)表示。（Ⅱ）不計(jì)電壓表內(nèi)阻的影響，用U1、U2和R0表示Rx的公式為（Ⅲ）考慮電壓表內(nèi)阻的影響，且U1、U2、R0、公式四、電阻的測(cè)量

電阻的測(cè)量有多種方法，主要有伏安法、歐姆表法，除此以外，還有半偏法測(cè)電阻、電橋法測(cè)電阻、等效法測(cè)電阻等等.

（一）、下面主要介紹伏安法測(cè)電阻的電路選擇

1．伏安法測(cè)電阻的兩種電路形式（如圖所示）

的內(nèi)阻r1、

的內(nèi)阻r2表示Rx的

2．實(shí)驗(yàn)電路（電流表內(nèi)外接法）的選擇測(cè)量未知電阻的原理是R＝

UI，由于測(cè)量所需的電表實(shí)際上是非理想的，所以在測(cè)量

未知電阻兩端電壓U和通過的電流I時(shí)，必然存在誤差，即系統(tǒng)誤差，要在實(shí)際測(cè)量中有效地減少這種由于電表測(cè)量所引起的系統(tǒng)誤差，

必須依照以下原則：

RxRARVRx（1）若＞，一般選電流表的內(nèi)接法。如圖（a）所示。由于該電路中，電壓表

的讀數(shù)U表示被測(cè)電阻Rx與電流表A串聯(lián)后的總電壓，電流表的讀數(shù)I表示通過本身和Rx的電流，所以使用該電路所測(cè)電阻R測(cè)＝R測(cè)RxRxRARxUI＝Rx＋RA，比真實(shí)值Rx大了RA，相對(duì)誤差a＝

（2）若

RxRA＜

RVRx，一般選電流表外接法。如圖（b）所示。由于該電路中電壓表的讀

數(shù)U表示Rx兩端電壓，電流表的讀數(shù)I表示通過Rｘ與RV并聯(lián)電路的總電流，所以使用該電流所測(cè)電阻

UIRVRxRVRxR測(cè)＝也比真實(shí)值Rx略小些，相對(duì)誤差a＝

R測(cè)RxRxRVRVRx.例1、某電流表的內(nèi)阻在0.1Ω～0.2Ω之間，現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻，可選用的器材如下：A．待測(cè)電流表A1（量程0.6A）；B．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約2kΩ）C．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約10kΩ）；D．滑動(dòng)變阻器R1（最大電阻10Ω）E．定值電阻R2（阻值5Ω）G．電鍵S及導(dǎo)線若干

（1）電壓表應(yīng)選用_____________；（2）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；

（3）如測(cè)得電壓表的讀數(shù)為V，電流表的讀數(shù)為I，則電流表A1內(nèi)阻的表達(dá)式為：RA=______________。

（二）、控制電路的選擇：（滑動(dòng)變阻器分壓與限流接法的選擇）

1、限流接法：如圖2甲所示，

注意：在接通電源之前應(yīng)把接入中路中的電阻最大，電路中的電流最小，以保證安全。即圖中滑片P移到b端。

2、分壓接法：如圖2乙所示。

注意：在接通電源之前，滑片P應(yīng)移到圖中的a端，使負(fù)載的電壓和電流均為最小，以保證安全。

圖2乙

3、選擇方法：

在沒有特殊指明的情況下，從減小電能損耗和接線方便的角度考慮，變阻器通常選用限流接法，但在出現(xiàn)下述情況時(shí)，則必須選擇分壓接法。

（1）若采用限流電路時(shí)，如果電路中的最小電流大于等于被測(cè)電阻Rx的額定電流或所給電表的量程時(shí)，必須選用分壓電路；

例1、用伏安法測(cè)量某電阻Rx阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：待測(cè)電阻Rx（阻值約為100歐）；直流電流表A（0～10mA，50Ω）；電壓表V（0～3V，5k）；滑動(dòng)變阻器R（0～15，1A）；直流電源（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)）；電鍵、導(dǎo)線若干。

根據(jù)規(guī)格要求，畫出測(cè)量電路圖。

（2）滑動(dòng)變阻器全阻值R遠(yuǎn)小于或者遠(yuǎn)大于被測(cè)電阻Rx或電路中串聯(lián)的其他電阻的阻值，而實(shí)驗(yàn)要求電壓變化范圍較大（或要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)）時(shí)，必須采用分壓電路；例2、有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“6V，0.6W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法測(cè)量這個(gè)燈泡的IU圖線�，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：電壓表（0～10V，內(nèi)阻20k）；電流表（0～0.3A，內(nèi)阻1）；

2A）滑動(dòng)變阻器（5，；學(xué)生電源（直流9V），還有開關(guān)、導(dǎo)線。

為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

F．電源E（電動(dòng)勢(shì)4V）（3）實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開始并連續(xù)變化時(shí)須采用分壓電路；例1、某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率。所用的器材包括：輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器（千分尺）、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等。

（1）他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金

圖4

屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾，金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并連接電路實(shí)物圖14

圖14

（2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：

①正確鏈接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關(guān)；②讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；

圖15

③斷開開關(guān)，_________________，合上開關(guān)，重復(fù)②的操作。

（3）該小組測(cè)得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出了圖15的關(guān)系圖線，其斜率為________A-1m-1(保留三位有效數(shù)字)；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了______的電阻之和。

（4）他們使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖16所示。金屬絲的直徑是______。圖15中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是________,其數(shù)值和單位為

___________（保留三位有效數(shù)字）。圖16五、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇：

1、首先考慮安全因素：所有儀器必須保證安全2、讀數(shù)誤差因素：減小誤差3、對(duì)滑動(dòng)變阻器：分壓和分流4、儀器選擇的一般步驟：（1）首先選擇唯一性的器材；

（2）草畫電路圖，（暫不接電流表和電壓表）；

（3）估算回路中的電流和電壓的最大值，在電表的指針有較大幅度的偏轉(zhuǎn)，但不超過其量程的情況下，結(jié)合已知器材的規(guī)格，確定實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器材。

例1、在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中若估測(cè)金屬絲的電阻Rx約為3Ω，為減小誤差，并盡可能測(cè)量多組數(shù)據(jù)，要求電阻絲的發(fā)熱功率P＜0.75W，備有器材如下：

A、6V直流電源；B、直流電流表A1（0～0.6A，內(nèi)阻0.5）；

C、直流電流表A2（0～3A，內(nèi)阻0.01）；D、直流電壓表V1（0～3V，1k）；E、直流電壓表V2（0～15V，5k）；F、滑動(dòng)變阻器R1（0～100，最大允許電流1A）；G、滑動(dòng)變阻器R2（0～20，最大允許電流1A）；H、電鍵、導(dǎo)線若干。

問：（1）上述器材選用（用字母表示）（2）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。（3）在圖5中連接實(shí)物。

例2、某同學(xué)用圖2所示電路，測(cè)繪標(biāo)有“3.8V,0.3V”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象.

①除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇:電流表：A:(量程100mA,內(nèi)阻約2);A:(量程0.6A,內(nèi)阻約0.3);電壓表：V1(量程5V,內(nèi)阻約5);V2(量程15V,內(nèi)阻約15);電源：E1(電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為0.2);E2(電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻約為0.04).

為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表___________，電壓表______________,滑動(dòng)變阻器________________，電源___________________.(填器材的符號(hào))

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出R-U的圖象如圖3所示.由圖象可知，此燈泡在不不作時(shí)，燈絲電阻為___________；當(dāng)所加電壓為3.00V時(shí)，燈絲電阻為____________,燈泡實(shí)際消耗的電功率為___________W.

圖5

圖

③根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系.符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的__________．

答案：①A2V1R1E2②1.511.50.78③A

例3、有一電阻R，其阻值大約在40Ω至50Ω之間，需進(jìn)一步測(cè)定其阻值，現(xiàn)有下列器材：電池組ε，電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；電壓表V，量程為0至10V，內(nèi)阻20KΩ；電流表A1，量程為0至50ｍＡ，內(nèi)阻約20Ω；電流表A2，量程為0至300mＡ，內(nèi)阻約4Ω；滑動(dòng)變阻器R1，阻值范圍為0至100Ω，額定電流1A；滑動(dòng)變阻器R2，阻值范圍為0至1700Ω，額定電流0.3Ａ，開關(guān)Ｓ及導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)電路圖如圖１所示，實(shí)驗(yàn)中要求多測(cè)幾組電流、電壓值。在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選電流表和滑動(dòng)變阻器。

例4、為了測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材供選用：

A．待測(cè)干電池一節(jié)

B．直流電流表（量程0~0.6~3A，0.6A擋內(nèi)阻為0.1Ω，3A擋內(nèi)阻為0.02Ω）C．直流電壓表（量程0~3~15V，3V擋內(nèi)阻為5kΩ，15V擋內(nèi)阻為25kΩ）D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0~15Ω，允許最大電流為1A）E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0~1000Ω，允許最大電流為0.2A）F．開關(guān)G．導(dǎo)線若干

①在圖（甲）中將所選器材，用鉛筆畫線代表導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)物連線；②為盡可能減少實(shí)驗(yàn)的誤差，其中滑動(dòng)變阻器選（填代號(hào)）；

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，畫出的UI圖線如圖（乙）所示，從中可求出待測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)為V，內(nèi)電阻為Ω．

V315A0.63

U/V1.61.41.21.00.80.20.40.60.8I/A0（乙）

+

（甲）

六、電路的糾錯(cuò)：

例1、如圖所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào)。在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮�，F(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測(cè)的有：電源、開關(guān)、小燈泡、3根

導(dǎo)線以及電路中的各點(diǎn)連接。

（1）為了檢測(cè)小燈泡以及3根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的擋。在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的擋。

（2）在開關(guān)閉合情況下，若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明___可能有故障

（3）將小燈泡拆離電路，寫出用多用表檢測(cè)該小燈泡是否有故障的具體步驟。七、多用表的使用：例1、某同學(xué)利用多用電表測(cè)量二極管的反向電阻。完成下列測(cè)量步驟：

（1）檢查多用電表的機(jī)械零點(diǎn)。

（2）將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)表筆插孔，將選擇開關(guān)拔至電阻測(cè)量擋適當(dāng)?shù)牧砍烫帯?/p>

（3）將紅、黑表筆___________，進(jìn)行歐姆調(diào)零。

（4）測(cè)反向電阻時(shí)，將_________表筆接二極管正極，將________表筆接二極管負(fù)極，讀出電表示數(shù)。

（5）為了得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，應(yīng)讓電表指針盡量指向表盤___________（填“左側(cè)”、“右側(cè)”或“中央”）；否則，在可能的條件下，應(yīng)重新選擇量程，并重復(fù)步驟（3）、（4）。

（6）測(cè)量完成后，將選擇開關(guān)拔向_____________________________位置。八、示波器的使用：

例1、用示波器觀察頻率為900Hz的正弦電壓信號(hào)。把該信號(hào)接入示波器Y輸入。

（1）當(dāng)屏幕上出現(xiàn)如圖1所示的波形時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)鈕。如果正弦波的正負(fù)半周均超出了屏幕的范圍，應(yīng)調(diào)節(jié)鈕或鈕，或這兩個(gè)鈕配合使用，以使正弦波的整個(gè)波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi)。

（2）如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個(gè)完整的正弦波形，應(yīng)將鈕置于位置，然后調(diào)節(jié)鈕。

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