高考一轮复习：电学实验专题复习资料

游标卡尺的使用主尺读数（X）+标尺读数即：整毫米数+标尺格数×准确度超链接固定X.0刻度X.5+螺旋0.XXXXX.X格乘0.01mm毫米螺旋测微器的使用超链接实验测量时，误差出现在哪一位，是由测量仪器本身的最小刻度决定的，因此中学阶段一般可以根据测量仪器的最小刻度来确定读数误差出现的位置。对常用仪器可按下述方法读数实验仪器的读数规则2、最小刻度是“2”或“5”的仪器，误差出现在最小刻度的同一位，同一位按二分之一或五分之一估读。最小刻度为2，估读半格，不足半格的舍去，超过半格的按半格估读；最小刻度为5，估读五分之几小格。1、最小刻度是“1”的仪器，误差出现在最小刻度的下一位，下一位按十分之一估读。3、中学阶段，刻度尺、千分尺（螺旋测微器）、弹簧秤、电流表、电压表等要估读；游标卡尺、秒表等不估读。按照有效数字规则读出下列测量值．0123051015V00.20.40.60123A接0~3V量程时读数为_______V．接0~3A量程时读数为_______A．接0~15V量程时读数为______V．接0~0.6A量程时读数A．2.1310.70.780.15电阻的测量R=ρLS欧姆表法R=UΙ伏安法滑动变阻器的作用外接法内接法滑动变阻器的选取AV的选取应用测量E、r测量用电器的定值电阻测电阻率ρ电流表的改装实验器材和装置的选择原则:安全性原则:即实验过程中，产生由于器材或装置选择不当而使仪器发生损坏等不良后果，在电学实验中表现为:①使电流表的实际通过的电流,电压表接线柱间实际所加的电压均不能超过他们的量程;②使滑动变阻器、电阻等实际通过的电流不能超过其额定电流；③电源的最大输出电流不超过其额定电流。准确性原则：要求实验误差尽可能的小，精度尽量高。在电学实验中，应选择适当的电路，选择电流表、电压表的适当的量程进行测量。经济性原则：损耗最小为原则。便于操作原则：即在实验过程中要能灵活操作。等效替代法测电阻（1）原理图VRXR1RS2abS1ERXR1RS2abS1EA伏安法测电阻需要解决的问题1、原理与基本电路2、器材的选择3、电路的选择内接法与外接法的选择、分压或限流方式的选择伏安法测电阻内接法与外接法所谓伏安法测电阻中的内外接法是相对于电流表而言；无论内接法还是外接法，由于电表内阻的影响都会给测量带来误差，但合理选择接法有利于减小实验误差内接法(1)电路如右图（2）实验误差分析待测电阻的测量值R测R测=AU测URVRVΙUARXARAARAIUIUIUUIU测测测所以XXARRRR测A所以当XXARRRR测《测量结果：测量值真实值原因:由于电流表内阻的影响,电压表测量值偏大，结果偏大外接法(1)电路如右图（2）分析实验误差待测电阻的测量值R测R测==原因:由于电压表内阻的影响,电流表测量值偏大,结果偏小AVU测RVΙ测RXΙRΙVRVIIUIU测测测XVXVXVRRRRRR111所以当测量结果：测量值真实值XXVRRRR测》(2)方法选择:内接法＞即：》XVAXAXRRRRRR外接法＜即：《XVAXVXRRRRRR②①ab若电流变化明显，应采用内接法若电压变化明显，应采用外接法③试触法RAVRXabP相比较大小与IIuu试探法--------例题例题：如图，将触头右侧固定，左侧在触点1、2间变动。触点在1、2位置分别得到对应的电压、电流数据为“2.8V,4.0mA”,“2.6v,5.0mA”,那么较准确的结果应是_________；如果对应的数据为“2.92v,4.9mA”与“2.80v,5.0mA”，那么较准确的结果应是_________。对第一组数据,因为△U/U=0.2/2.6，△I/I=1.0/4.0所以内接法较好,R测=2.8V÷4.0mA=700Ω对第二组数据,因为△U/U=0.12/2.8，△I/I=0.1/4.9所以外接法较好,R测=2.8V÷5.0mA=560Ω700Ω560Ω滑动变阻器的连接方式滑动变阻器对RL的电压和电流都有调控作用，虽然两种电路都有调节RL的电流和电压的作用，但在相同条件下的调节效果不相同，实际中应根据情况恰当地选择限流式或分压式。限流式分压式εrRLR0baKPR0εrRLabKP分压式限流式一上两下一上一下RL上电压的调节范围RL上电流的调节范围K闭合前触头位置同条件消耗的总功率限流b端分压0≤ULE0≤ΙLa端比较分压电路调节范围大分压电路调节范围大保护RL限流式能耗小限流与分压比较:接法物理量EUERRRLLL0LLLREIRRE0LRE）（apLIIELEI比较结果：(1)通常情况下，由于限流电路能耗较小，结构简单，因此优先考虑限流式。(2)在分压电路中滑动变阻器应选用电阻小而额定电流大的；在限流电路中应选变阻器的阻值与其他电阻比较接近.(3)在下面三种情况下必须采用分压式连接：①要使某部分电路的电压或电流从0开始连续调节(或要求多测几组数据)，只有分压式才能满足。②若用限流式，滑动变阻器的阻值调到最大，此时电路的最小电流超过RX的额定值(或电压表、电流表的量程），必须采用分压电路。③若R0RX，用限流式以至于当触头滑到两端时,电路电流变化小，这不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据.欧姆表的原理：①调零时Ig=内RRrRgεrGRgRRx红黑XRR内②测量时I=原理如右图示：内电路外电路机械调零电阻调零倍率欧姆刻度盘用欧姆表测未知电阻注意事项：（1）刻度盘原Ig值应改为0（Ω）值，且刻度盘的欧姆值不是等分的。（2）测量电阻时，要使它从原电路中拆开，而且两手不能捏两电阻的接线柱。（3）合理的选择倍率，使指针指在表盘中央位置附近。（4）每次换档，都要重新调零（电阻值=刻度数×倍率）（5）在多用电表中，“+”插孔插红表笔，它与欧姆表内的电池的负极相连，即在测电阻时，电流仍然是从红表笔流入从黑表笔流出来的。（6）不用时应将选择开关置于交流最高档或OFF档。（1）半偏法测电流表内阻Rg：较大的变阻器或大电阻箱用电阻箱（可读出电阻值）合上S1，调整R的阻值，使电流表指针转到满刻度再合上开关S2，调整R′的阻值（不可再改变R），使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半可以认为Rg=R′，实际Rg、R′哪个大？条件:当R比R′大很多，电源电动势适当大一些(为什么?)Rg＞R/（2）将电流表改装为电压表：V（2）将电流表改装为电压表：测出电流表的内阻Rg后，根据满偏电流Ig和改装后电压表量程U，算出应该串联的电阻R在电阻箱上取好阻值R，把电流表跟电阻箱串联起来，就改装成一个量程为U的电压表。注意要将刻度盘改变.g)(RRRRRIURRRIUgVgggg＞（3）将电流表改装为大量程的电流表：AI-Ig（3）将电流表改装为大量程的电流表：测出电流表的内阻Rg后，根据满偏电流Ig和改装后电流表量程I，算出应该并联的电阻R在电阻箱上取好阻值R，把电流表跟电阻箱并联起来，就改装成一个量程为I的电流表。注意要将刻度盘改变.gAggggRRRRRRIIRIRRIIRI＜gggg)(测量金属的电阻率1、实验原理:欧姆定律和电阻定律①用毫米刻度尺测一段金属导线的长度L②用螺旋测微器(游标卡尺)测量导线的直径D③用伏安法测导线的电阻RSLR241DSLRD42RXSAV外接法返回（1）本实验电路必须采用电流表外接法（2）测量金属导线的长度L，是指接入电路部分的有效长度，测量时应将导线拉直。（3）测量金属导线的电阻R时，电流表、电压表量程要选择恰当，指针偏角尽量大些，但不宜过大，通电时间不宜过长，求电阻R时①平均值②画U—I图线求斜率（4）用螺旋测微器测量导线的直径d，测量结果以mm为单位，小数点后面必须保留三位。2、注意事项VAABSC描绘小电珠的伏安特性曲线注意事项1、该实验电路只能用分压式电路2、该实验中，电压表要更换量程3、电压接近灯泡的额定电压时，要缓慢调节，达到额定电压时，应尽快读出电流值，并及时断开电源4、作U—I图时，应画成平滑的曲线，不能用折线连接电源电动势和内阻的测定(1).用电阻箱和电流表测定①实验电路:AS②实验原理:改变电阻箱的阻值记录R与I.E=I1(R1+r)E=Ι2（R2+r)（2).用电阻箱和电压表测定①实验电路:②实验原理:改变电阻箱的阻值记录R与U.VSrRUUE111rRUUE222求出几组E、r最后分别算出平均值求出几组E、r最后分别算出平均值(3).用电流表和电压表及滑动变阻器测电源电动势和内阻①实验原理图(对电源而言是外接法)②实验原理:改变R的阻值,从电压和电流表读出几组U、I.ASVRrIUE11rIUE22可求出几组E、r最后分别算出平均值此外：还可以利用作图来处理数据，所得直线与纵轴的交点即为E，图线的斜率即为rIUrtgθΙUErEI0例题:用伏安法比较准确测量一个阻值约为50Ω的定值电阻的阻值,器材规格如下：A.电池组(6V，内阻很小)；B.电流表(0~50mA，R内20Ω)；C.伏特表(0~3V，RV=5KΩ)；D.滑动变阻器(0~10Ω,1A)；E.电键一个，导线若干。根据器材规格和实验要求，连接实物图，并用箭头标明变阻器的滑动触头在闭合开关前所处的位置。解析:①先确定安培表的连接方法:1005.2XVAXRRRR＜外接法②确定滑动变阻器的连接方式:若采用限流电路,当滑动变阻器的阻值最大电阻时，电路中电流最小:mAmARRRIAX50751020506min超过安培表的量程,所以必须采用滑动变阻器的分压电路.SAVSRXSRXA分压式连接的三步骤首先，连接主干路其次，连接支路最后，接电压表