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高中物理电学实验专题
实验专题一:伏安法测电阻
一.伏安法测电阻基本原理
伏安法测电阻所依据的基本原理乃是欧姆定律，只要能够测知元件两端的电压，并且知道通过的电流。
即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。
二.认识电流表和电压表:
1.理想电流表，其内阻等于零，理想电压表，其内阻等于无穷大，使用理想电表去测量电路。
对电路不产生影响。
2.实际存在的表，实际的电流表，其内部电阻是很小的，然而并非为零；实际的电压表，其内阻是很大的，但是不会达到无穷大。
是那种趋向于无尽大的状态。所以呢，电流表以及电压表会对用于测量的电路形成影响，进而产生出误差。为了达成减小误差这个目的。
差,必须考虑电流表和电压表的接法。
三.电流表的两种接法
（一）电流表外接法
1.电路如图所示
电压表示数＝R
电流表示数＝＋＞
测量值,小于R的真实值
只有当R＜＜时,才有≈R,因此外接法适合测小电阻
2.“小外”的含义:
在实际的运用当中，要是去推导整个的过程，是十分耗费时间的，倘若比较形象地采用“小外”这种方式，来对电流表的外部加以描述。
接法具备的特点，致使学生在进行记忆之时会觉得十分便利。“小外”所拥有的含义是，针对小电阻而言采用的是外接法。
（二）电流表内接法
1.电路图如图所示
电压表示数＝＋
电流表示数＝R
测量值,大于R的真实值
只有当R＞＞时,才有≈R,因此外接法适合测大电阻
2.“大内”的含义:
于实际运用当中，要是推导整个进程颇为耗费时间呢。倘若经由形象的指代，运用“大内”去描绘电流表外接法的特性。
点,学生记忆起来很方便。“大内”含义:大电阻用内接法。
四.电流表内、外接法的选择
1.为了达成减小误差这样的目的，对于小电阻采用电流表外接法，对于大电阻采用电流表内接法。然而电阻。
阻值达到怎样的程度可算作大电阻，电阻阻值的大小依据何种电阻作为标准呢，下面我们一同来进行探讨。
2.定量判定法，当已知被测电阻R的大约值以及RA、RV时，能够通过比较以及大小的方式来予以确定。
3.若＞,则说明R远大于,选用电流表内接法。
若＞,则说明R远小于,选用电流表外接法。
若＝,选用两种接法都可以。
（二）试触法:
在凭借伏安法来测量电阻的实验当中，要是不清楚被测量电阻的大概数值，那么能够借助试触法。
搞清楚内、外接法，具体的操作办法是，像图呈现的那样构建电路，当中电流表预先就已连接妥当，然后去拿。
前往电压表的一个接线柱那里，分别去对M点进行试触，再去对N点进行试触，然后观察先后两次试触的时候，看一看两电表的示数。
要去查看数的变化状况，要是电流表所呈现的示数变化相较于电压表示数变化更为显著 ，也就是这样的情况 ，那就表明是接在M点。
此时，电压表所产生的分流作用致使的误差，要大于连接N点之际，电流表所产生的分压作用致使的误差，在这个时候。
应当采用内接法，也就是电压表连接在N点，要是电压表的示数变化相较于电流表示数变化更为明显。
现表明，当连接N点之际，电流表因分压所导致的作用误差，较之连接M点之时，电压表借助分流所产生的作用更为大些。
用引起的误差,这时应采用外接法(即电压表接M点).
五．总结
所谓
内、外
接法是
相对电
流表的
位置而
言的.无
论哪种
接法,都
会由于
电表的
内阻影
响而带
来测量
误差.从
下表的
分析可
以看出,
合理的
选择接
法有利
于减小
电流表内接法电流表外接法
误差.
比较项目
电路
误差原因
由于电流表内阻分压的影响,
电压表测量值偏大,结果偏大
由于电压表内阻分流的影响,
电流表测量值偏大,结果偏小
测量结果I
＞Rx
＜Rx
适用条件Rx远大于RARx远小于RV
六．同步训练
1.如图所示,电压表和电流表的读数分别为10V和
,已知电流表的内阻为Ω,那么待测电阻的
测量值比真实值,真实值为
2.某同学，在利用伏安法测电阻这个操作当中，因为不清楚，不能确切知道，待测电阻的阻值范围。
判定电流表究竟是采用内接方式还是外接方式，他借助试触法来予以确定。形如在如下图所示的（a）这种情形下，其示数。
改为，如右图(b)所示，的示数呈现为，的示数也呈现为。对于此情况该同学期望能够获取到较为精确的，。
确的测量结果,应选取;被测量电阻的阻值是
（a）(b)
3.某个有待测量的电阻，其估值徘徊在100（左右，电压表的内阻是3000（，电流表的内阻为（，要采用。
伏安法测电阻时,电流表选择何种接法,测量误差小（）
A.内接B.外接C.内接、外接均可D.无法确定
Rx
Rx
4.现有一只小灯泡，它被标有“3V、”这样的字样，当下要用右面接下来描绘场景状态被称作图的器材去测量该小灯泡正常发光。
时段的电阻R1，滑动变阻器最大阻值是10Ω，电源电动势为12V，内阻为1。
Ω；电流表内阻为1Ω,电压表的内阻为10kΩ）。
于开展电路设计的进程当中，为了尽可能地去减小实验所产生的误差，对此电流表应当予以采用（进行选填）。
“内接”或“外接”）法,说明理由。并画出伏安法部分的电路。
5.电压表内阻约在伏安法测电阻的实验里，被测电阻值大约是2400，备用器材含有电压表，（）
用于20k（）的，是电流表，其内阻大概为10（），还有电池，以及滑动变阻器，该滑动变阻器最大值是20（），电。
键、导线.
于设计电路这个进程当中，为了尽可能去减小实验误差，电流表应当采用（选用并填写“内”）
接”或“外接”）法。并说明理由。并画出伏安法部分的电路。
实验专题二:滑动变阻器的使用
一.滑动变阻器的两种接法:
为了让被测电阻两端的电压发生改变，或者让被测电阻中的电流强度出现变化，经常会用到滑动变阻器。
有两种不一样的形式和电源相连接，一种是限流接法，一种是分压接法，这两种接法存在区别之处。
是：
限流法分压法
合上电键前要使滑动变阻器的电阻处于最
大值,对应图中应是滑动头移至最右端
合上电键前要使用电器得到的电压最小,对
应图中滑动变阻器的滑动头应移到最右端
实物图中只用到上下两个接头实物图中用到上面一个下面两个接头
电压调节范围：～U（调节范围小,电压
不可调零）
电压调节范围：0～U（调节范围大,电压
可调零）
滑动变阻器的电阻与用电器的电阻差不多
大时电压调节作用最理想
滑动变阻器的电阻越小调节用电器的电压
作用越好
同等条件下消耗功率较小 同等条件下消耗功率较大
二. 滑动变阻器两种接法的选择
1.要是在限流、分压这两种电路都能够满足实验所提出的要求的情况下，鉴于限流电路的结构是比较简单的，还有损耗的。
电功率小，应优先选用．
2.在下列情况下必须选择分压电路:
（1）待测电阻两端电压要求在实验时从零点开端进行持续调节，或者是题目当中有相关隐性表示进行调零。
（2）当滑动变阻器全部电阻远远小于被测量的那部分电阻的时候，采用限流接法，在调节的过程当中，电。
仪表读数的变化呈现出不显著明晰的状况，不符合用于实验测量由多个部分数据所构成的条件要求，一定得采用分压式的连接方法。
（3）限流未能确保安全，要知道，限流电路里的最小电流高中物理电学实验方案总结，超出了电表量程，或者超出了用电器的额定值。
存在定电流的情况，鉴于要保护电表以及其他元件的安全，所以必须采用分压式接法。
三． 同步训练
（1） 6.为了借助伏安法去测定一个定值电阻的阻值，实验所需要用到的器材如下：
（2） 待测电阻 （约100 ）
（3） 直流电流表A（量程0～20mA, 内阻约50(）
（4） 直流电压表V（量程0～3V, 内阻约5K(）
（5） 直流电源E（输出电压6V,内阻不计）
滑动变阻器（阻值范围0～15(, 最大允许电流1A）
开关1 个, 导线若干。
按照器材的规格要求，来对实验电路进行设计。其中，电流表是应当采用的对象；滑动变阻器也是应当采用的对象。
画出实验电路。
7.例3.存在一个小灯泡，其上标记有“Ｗ”的字样，当下需要应用伏安法去测量这个灯泡的I—U图。
线，已知所使用的器材有，是那种电流表，其量程为0～Ａ ，且内部电阻是1Ω ；还有电压表，量程是0～15Ｖ ，其内部电阻。
拥有，阻值为20kΩ的电阻；具备，阻值范围是0～30Ω且允许通过电流为2Ａ的滑动变阻器；存有，输出直流9Ｖ电压的学生电源；还有，一只开关。
导线若干. 为使实验误差尽量减小, 画出合理的实验电路图.
8.为了对金属丝的电阻率展开测量，就需要将金属丝的电阻给测出来。下面给出了相关实验器材，电阻大概是５。
存在着金属丝，有０－０.6A的电流表，还有０－３Ｖ的电压表，另外有０－２０的滑动变阻。
一个电键，若干导线，一个器。（1）于方框之内画出实验电路；（2）在实物图当中连。
实验专题三: 电路设计
其对理科综合而言，有着明确的关于实验能力的要求，这种要求是“设计和完成实验的能力”，它。
包含两个方面:
1. 独立完成实验的能力. 包括：
（1）理解实验原理、实验目的及要求；
（2）掌握实验方法步骤；
（3）会控制实验条件和使用实验仪器, 会处理实验安全问题；
（4）会观察、解释实验现象, 会分析、处理实验数据；
（5）会分析和评价实验结果, 并得出合理的实验结论.
2．具备设计实验的能力，能够依据要求，灵活地运用已经学习过的物理理论，运用实验方法，运用仪器。
设计简单的实验方案并处理相关的实验问题．
一. 实验设计的基本思路
实验器材
明确目的 确定原理 待测物理量 数据处理 误差分析
实验步骤
实验设计的关键之处在于实验原理的设计，这一设计是开展实验的依据所在，同时也是实验的起始点，它决定了应当。
需要选用哪些实验器材，或者还需要选用哪些实验器材，应该测量哪些物理量，怎样编排实验步骤。而实验。
原理进行设计的时候呀，常常会依靠所供给的实验器材（条件），还会依据实验要求，它们是相互辅助、彼此成就的。
互为条件.
二. 电学实验电路设计的方法
（一）电路结构
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包含三个部分的完整实验电路，其一为测量电路，其二为控制电路，此控制电路涵盖变阻器以及开关。
③电源.
（二）思路
（三）方法
1.实验器材的选择: 一般应考虑三个原则:
先取安全性原则，各电表的读数，不可以超过量程，电阻类器件的电流，不可以超过其。
最大允许电流等。
②精确性原则，所选用那电表量程的时候，应该去考虑，要尽可能地减小测量数值自身的相对误差，是电压方面的情况。
表、电流表在使用时指针应偏转到满刻度的 以上。
③操作性原则，在进行实验的时候，需要去考虑调节方面是否方便，是否便于进行操作，就像滑动变阻器的选择那样。
需考量其额定电流，以及其阻值范围，并且要顾及易于调控，在滑动变阻器进行调节之际。
要用到大部分电阻丝, 否则不便于操作。
2.实验器材的选择。一般步骤如下：
①找出唯一性的器材；
②草画电路图（暂不把电表接入）；
③对电路之中电流以及电压有可能达到的最大值予以估算，于限流电路里将滑动变阻器。
触头朝着最小值去做推移），当然咯，要是题目里涉及被测电路的额定数值的话，那就不需要再去进行估算啦。
④根据电路最大电流、电压选择电流表和电压表的量程。
测量电
器材选
配置
控制电
电路选
控制
调节
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⑤依据电路来挑选滑动变阻器，在滑动变阻器的电流处于不超出它额定值的状况之下。
得考虑利于操作，鉴于高阻值的变阻器，一旦滑动头稍有挪动，就会致使电流电压产生很。
大变化的, 不便于操作, 不宜采用.
当滑动变阻器起到限流作用之际，要让负载能够获取较为宽广的电流调节范畴，并且。
在选择变阻器的时候，需要让电流变化均匀，并且所选变阻器的总电阻要大于某个数值，这个数值通常在2至5倍之间。
好。
在滑动变阻器起着分压作用之际，需让其总的电阻，小于，通常处于高中物理电学实验方案总结，某一范围之间为。
好。
3.实验电路的选择
①根据电压表和电流表确定电流表内、外接法
②根据实验要求确定滑动变阻器接法（是限流还是分压）
4.画出实验电路
5.连接实物图
①依照电图, 把元件符号与实物一一对应, 再连接实物,
②通常的连接流程是，自电源的正极起始，顺着电流的方向逐个连接元件。
后到电源的负极,
③按先串联后并联, 先干路后支路的顺序连接
④要注意连线不能相交, 连线尽量短、简洁。
⑤要注意所有的连线都要接在器材的“接线柱”上。
三. 同步训练
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9.有一个电阻，它的阻值大概是在4.Ω到5.Ω这个范围之间，需要对其阻值做进一步的测定，现在有下面这些器具。
材:
电池组E, 电动势为9V, 内阻忽略不计；
电压表Ｖ, 量程为0 至10Ｖ, 内阻20Ω；
电流表 , 量程为0 至50ｍＡ, 内阻约20Ω；
电流表 , 量程为0 至300mＡ, 内阻约4Ω；
有一种滑动变阻器，它的阻值范围是从0到100Ω，其额定电流为1A。
有一种滑动变阻器，它的阻值范围是从0开始一直到 1700Ω ，其额定电流为 0.３Ａ。
开关Ｓ及导线若干.
实验时所呈现的电路图是如图那样的，此实验期间有着多测几组电流以及电压值的要求，于这个实验当中应当选择电流表。
和滑动变阻器．
10.想要运用伏安法去测定一个阻值大概为12Ω的电阻，并且要求测量的结果能够尽可能地准确，下面这些器。
材中应选用的是, 画出应采用的电路图。
A.电池组（6V, 内阻很小）
B.电流表（0—3A, 内阻Ω）
C.电流表（0—, 内阻Ω）
D.电压表（0—3V, 内阻3kΩ）
E、电压表（0—6V, 内阻6kΩ）
F、滑动变阻器（0—20Ω, 1A）
G、滑动变阻器（0—200Ω, ）
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1 2 3
u/v
H、电键、导线
11.存在一个小灯泡，其额定电压是特定数值所规定的，功率大概是某个数值左右，如今要运用伏安法描绘。
绘这个灯泡的I-U 图线, 有下列器材供选用:
Ｉ/A
(a)(b)
A. 电压表(0~3V, 内阻 6k )
B. 电压表(0~15V, 内阻 30k )
C. 电流表(0~3A, 内阻D. 电流表
(0~, 内阻
E. 能够滑动的变阻器，其阻值为十的，额定电流是两安，标记为F。还有一个滑动变阻器，它的阻值是二百的。
G. 蓄电池(电动势6V, 内阻不计)
①用如图所示的电路进行测量, 电压表应选用, 电流表应选用
, 滑动变阻器应选用。（用序号字母表示）
②借助实验测量得出此灯泡的伏安特性曲线呈现如此模样。且由这条图线能够求出此灯泡在正常工作时的相关数据。
作时的电阻为 ；
③要是把这个灯泡跟电动势为6V、且内阻不存在的电源相接，为了让灯泡能够正常发光，就得串联一个。
个阻值为_____ 的电阻。
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12.(11年江门一模）去测量那额定电压为特定值的小灯泡，在特定电压状况下的实际功率以及电阻值，准备有下面这些。
器材:
A. 待测小灯泡: 额定电压为, 额定电流约为
B．对于电压表，其具有0 - 3 - 15V的量程，0~3V这座量程的内部电阻是3kΩ，而0~15V这座量程的内部电阻则是15kΩ。
C. 用于测量电流数值的电流表，其显示为 -3A 情况时，对应量程的内部电阻为Ω ，而当处于 0 - 3A 这个量程范围时，其内部电阻同样为Ω。
D．电池组：电动势约3V, 内电阻不详
E. 滑动变阻器: 最大阻值为20Ω, 额定电流2A
F. 电键, 导线若干
依据本实验的需求起见, 对于电流表来说, 应当去选用量程, 而电压表呢, 应当选用何种量程____。
②在那个时刻，电压表示显的示数呈现出特定状态一流范文网，与此同时，电流表示显的示数如同所展示的那样，那么，针对这个小灯泡而言，处于额定电压状况下的实际情况是。
际功率为W, 灯丝电阻为Ω。（保留两位有效数字）
③按照实验要求, 将图中的器件连接成完整实验电路。
13.如图甲所示的，是某电器元件的伏安特性曲线，存在一个实验小组，他们打算运用伏安法，去验证这条伏安特性曲线。
现有满足实验需求的电压表V，其内阻大概为10kΩ，还有滑动变阻器R，以及直流电源E，该电源有电动势。
把6V，内阻不计的电源准备好；开关S以及导线若干也准备好，另外还有电流表A1，其量程是0到50mA，内阻大约为50。
，Ω形状的，它在这儿进行选择，电流表A2，其量程是0到300mA范围，而且内阻大约是10Ω又可供咱们来挑选用。
①从图像可判断该元件的电阻随温度的增大而.
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②电流表应选用（填A1 或 A2）.
③在图乙实物图里，那部分电路已经作了正确连接，在此基础上，请完成剩余电路的连接。
④请完成主要实验的步骤:
A.连接好实验电路, 把变阻器的滑动片调到（A 或B 端）；
B、闭合开关,, 使通过元件的电流从小到大变化, 读出数据．
答案是，其一为大，其二是（a），其三为1000，其四是外接（电路略），其五为内接（电路略），其六是外。
接，分压情况是这样的：要是采用限流电路，电流的最小值I等于36mA，而这个值大于量程，所以就采用分压方式，电路情况在此省略。
7.外接, 分压, （电路略） 8.外接, 限流, （电路略）
9.接着剖析并且理解，首先去做经过估算得出的电路里可能达到的最大电流数值，假定选择电流表A1。
那么，Im大致约等于E除以（Rx加上RA1），大致约为超过.A1的量程，要是假设选择电流.A2，那么I’m大致约为。
经过计算得出E除以括号Rx加上RA2的结果约等于，其数值情形并未超出A2的量程范围，所以应当选择电流表A2，该种选择遵循了安全性原则。
原则.
对于滑动变阻器的选择，就那个情况来讲，其有效的用以调节的长度处于偏小的状态，这极为不便于开展相应的操作，所以才进行选择。
10【分析与解答】
– +
– 6
元件
A B
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①找出唯一性器材: 被测电阻、电池组A.电键和导线H；
②草画电路图；
③进行最大值的估算，当滑动变阻器使用的阻值是零的时候，此时电路中的电流达到最大，Im等于ε除以RX，约等于。
6/12=；
④因此选用C 和E 都可同时使电流表和电压表指针半偏以上。
变阻器得选F，要是选G的话，由于额定电流小，所以容易烧毁，并且调节起来不方便。
⑤把电表接入时, 用电流表外接法。
11.请你明确一下问题哦，不太清楚你提供的这些内容的具体需求，比如是要对这些进行怎样的改写呢，这样我才能更准确地按照要求完成任务。
12.①量程,量程。
②,.
13.①减小（2 分）②A2 （2 分） ③如图所示（4 分）
说明，电流表采用内接方式，且其他的连接是正确的，这种情况下可得2分，变阻器运用限流接法，并且其他连接正确，此情形下可得2分。
④B端，其作用在于，通过调整滑动变阻器的阻值，也就是调节变阻器的滑动片，进而达成相应目的呀。
– +
– 6
元件
A B
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