电学实验小结

一. 知识要点：

1. 电阻的测量

伏安法测电阻：

（1）电流表内接法和外接法的比较

（2）伏安法测电阻中内接法与外接法的选择

所谓伏安法测电阻中的内、外接法是相对电流表而言。不论内接法，还是外接法，由于电表内阻的影响，都会给测量带来误差，但合理选择接法就可以减小误差。

2. 滑动变阻器的限流接法和分压接法

（1）两种电路的比较

      

         限流接法                          分压接法

以上两种电路都能调节负载的电压电流，但在相同条件下，它们调节的效果不同。

（2）两种电路的选择

① 在通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，结构连接简单，因此，优先考虑以限流电流为主。

② 有几种情况应选用分压接法

a. 要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有分压电路才能满足。

b. 如果实验所提供的电压表，电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流法时，无论怎样调节，电路中实际电流（压）都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流（压），为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用分压法连接电路。

c. 伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑到另一端，待测电阻上的电流（压）变化也很小，这不利于多次测量求平均值或图象法处理数据。

为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值时也能大范围地调节待测电阻上的电流（压），应选择变阻器的分压接法。

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高考物理知识总结（五）

------------------------电学实验专题

测电动势和内阻

(1)直接法：外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E ;U=E

(2)通用方法：AV法测要考虑表本身的电阻,有内外接法；

①单一组数据计算，误差较大

②应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值

③作图法处理数据，(u，I)值列表，在u--I图中描点，最后由u--I图线求出较精确的E和r。

(3)特殊方法 （一）即计算法：画出各种电路图

E?I1(R1?r)

E?I2(R2?r)

E?u1?I1r E?IR-IRI1I2(R1-R2) r?1122(一个电流表和两个定值电阻) I2-I1I2-I1Iu-Iu E?1221 rE?u2?I2rI1-I2

u1rR1 E

uE?u2?2rR2E?u1??u2-u1 (一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器) I1-I2(一个电压表和两个定值电阻) ?u1u2(R1-R2)(u-u)RR r?1212u2R1-u1R2u2R1-u1R2

（二）测电源电动势ε和内阻r有甲、乙两种接法，如图

甲法中所测得ε和r都比真实值小，ε

乙法中，ε测=ε真，且r测= r+rA。

（三）电源电动势ε也可用两阻值不同的电压表A、B测定，单独使用A表时，读数是UA，单独使用B表时，读数是UB，用A、B两表测量时，读数是U，则ε=UAUB/（UA－U）。 /r测=ε测/r真；

电阻的测量

AV法测：要考虑表本身的电阻,有内外接法；多组(u，I)值，列表由u--I图线求。怎样用作图法处理数据 欧姆表测：测量原理

两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 Ig＝E/(r+Rg+Ro)

接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)

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20##届高考物理电学实验复习要点

一、多用表

1、电流表原理和主要参数

电流表G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I成正比，即θ＝kI，故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有，表头内阻R_g：即电流表线圈的电阻；满偏电流I_g：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故U_g＝I_gR_g

2、电压表的改装

（1）原理：很小，不能直接换刻度测电压，需要串联一个如图所示的分压电阻。

（2）分压电阻的计算：由串联电路的特点知：

则：

因为电压扩大表头量程的倍数：所以

注：相同的表头改装成的不量程的电压表串联，指针偏转角度相同。

3、电流表的改装

（1）原理：很小，不能直接换刻度测电流，需要并联一个如图所示的分流电阻。

（2）分流电阻的计算：由并联电路的特点知则：因为电流扩大表头量程的倍数：所以

注：相同表头改装成量程不同的电流表并联，指针偏转角度相同。

4、电流表、电压表的读数规则：

电流表量程一般有两种——0.1~0.6A，0~3A；电压表量程一般有两种——0~3V，0~15V。如图10-1所示：

 

因为同一个电流表、电压表有不同的量程，因此，对应不同的量程，每个小格所代表的电流、电压值不相同，所以电流表、电压表的读数比较复杂，测量值的有效数字位数比较容易出错。下面是不同表，不同量程下的读数规则：

电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程，其最小刻度（精确度）分别为0.1V、0.1A，为10分度仪表读数，读数规则较为简单，只需在精确度后加一估读数即可。

如图所示，电压表读数为1.88V，电流表读数为0.83A。若指针恰好指在2上，则读数为2.00V（或A）。

电压表若用0~15V量程，则其最小刻度为0.5V，为2分度仪表读数，所读数值小数点后只能有一位小数，也必须有一位小数。

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1.下列三种情况必须选用分压式接法

（1）要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.

（2）当用电器的电阻R_L远大于滑动变阻器的最大值R₀时，必须采用分压接法.因为按图（b）连接时，因R_L>>R₀＞R_ap,所以R_L与R_ap的并联值R_并≈R_ap，而整个电路的总阻值约为R₀，那么R_L两端电压U_L=IR_并=·R_ap，显然U_L∝R_ap,且R_ap越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.

（3）若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过R_L的额定值时，只能采用分压接法.

2.下列情况可选用限流式接法

（1）测量时对电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且R_L与R₀相差不大或R_L略小于R₀，采用限流式接法.

（2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.

（3）没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素优先采用限流式接法.

例1：如图10-3所示，滑动变阻器电阻最大值为R，负载电阻R₁=R，电源电动势为E,内阻不计.

（1）当K断开，滑动头c移动时，R₁两端的电压范围是多少？

（2）当K闭合，滑动头c移动时，R₁两端的电压范围是多少？

（3）设R的长度ab=L,R上单位长度的电阻各处相同，a、c间

长度为x，当K接通后，加在R₁上的电压U₁与x的关系如何？

【审题】电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路：限流和分压，把握限流和分压电路的原理是关键

【解析】（1）若K断开，则该控制电路为滑动变阻器的限流接法，故≤U₁≤E 

（2）若K闭合，则该控制电路为滑动变阻器的分压接法，故0≤U₁≤E

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高三物理电学实验总结人教版

【同步教育信息】

一. 本周教学内容：

电学实验总结

二. 知识要点：

1. 电阻的测量

伏安法测电阻：

（1）电流表内接法和外接法的比较

（2）伏安法测电阻中内接法与外接法的选择

所谓伏安法测电阻中的内、外接法是相对电流表而言。不论内接法，还是外接法，由于电表内阻的影响，都会给测量带来误差，但合理选择接法就可以减小误差。

2. 滑动变阻器的限流接法和分压接法

（1）两种电路的比较

       

         限流接法                          分压接法

以上两种电路都能调节负载的电压电流，但在相同条件下，它们调节的效果不同。

（2）两种电路的选择

① 在通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，结构连接简单，因此，优先考虑以限流电流为主。

② 有几种情况应选用分压接法

a. 要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有分压电路才能满足。

b. 如果实验所提供的电压表，电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流法时，无论怎样调节，电路中实际电流（压）都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流（压），为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用分压法连接电路。

c. 伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑到另一端，待测电阻上的电流（压）变化也很小，这不利于多次测量求平均值或图象法处理数据。

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单元小结练　电学实验综合练习

(限时：30分钟)

1．分别用如图1所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值．图甲中两表的示数分别为3 V、4 mA，图乙中两表的示数分别为4 V、3.9 mA，则待测电阻R_x的真实值为(　　)

图1

A．略小于1 kΩ                                              B．略小于750 Ω

C．略大于1 kΩ                                              D．略大于750 Ω

答案　D

解析　先判断采用的测量方法，由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大，说明测量的是小电阻，这样电流表分压较大，应该采用图甲进行测量比较准确．图甲中测量值为R_测＝＝750 Ω，较真实值偏小．故D项正确．

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专题一 高中物理实验常用基础知识

（一）常用实验原理的设计方法

1．控制变量法：如：在“验证牛顿第二定律的实验”中，加速度、力和质量的关系控制。在“研究单摆的周期”中，摆长、偏角和摆球质量的关系控制等等。

2．理想化方法：用伏安法测电阻时，选择了合适的内外接方法，一般就忽略电表的非理想性。

3．等效替代法：某些量不易测量，可以用较易测量的量替代，从而简化实验。在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中，两球碰撞后的速度不易直接测量，在将整个平抛时间定为时间单位后，速度的测量就转化为对水平位移的测量了。

4．模拟法：当实验情景不易创设或根本无法创设时，可以用物理模型或数学模型等效的情景代替，尽管两个情景的本质可能根本不同。“描绘电场中的等势线”的实验就是用电流场模拟静电场。

5．微小量放大法：微小量不易测量，勉强测量误差也较大，实验时常采用各种方法加以放大。卡文迪许测定万有引力恒量，采用光路放大了金属丝的微小扭转；在观察玻璃瓶受力后的微小形变时，使液体沿细玻璃管上升来放大瓶内液面的上升。

（二）常见实验数据的收集方法

1．利用测量工具直接测量基本物理量

2．常见间接测量的物理量及其测量方法

有些物理量不能由测量仪器直接测量，这时，可利用待测量和可直接测量的基本物理量之间的关系，将待测物理量的测量转化为基本物理量的测量。

（三）常用实验误差的控制方法

为了减小由于实验数据而引起的偶然误差，常需要采用以下方法控制实验误差。

1．多次测量求平均值，这是所有实验必须采取的办法，也是做实验应具有的基本思想。

2．积累法。一些小量直接测量误差较大，可以累积起来测量，以减小误差。“用单摆测定重力加速度”的实验中，为了减小周期的测量误差，不是测量完成一次全振动的时间，而是测量完成30~50次全振动的时间。

（四）常用实验数据的处理方法

1．列表法：在记录和处理数据时，常将数据列成表格。数据列表可以简单而又明确的表示出有关物理量之间的关系，有助于找出物理量之间的规律性的联系。列表的要求是①写明表的标题或加上必要的说明；②必须交待清楚表中各符号所表示的物理量的意义，并写明单位；③表中的数据要正确反映测量结果的有效数字。

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