高三電學試驗復習題

1、電學基礎實驗指導一、實驗器材的選擇原則：儀器的選擇首先應考慮安全，其次是誤差，最后是耗電。1、安全性原則：通過電源、電表、滑動變阻器、用電器的電流不能超過其允許的最大電流。2、準確性原則：選用電表量程應可能減小測量值的相對誤差，電壓表、電流表在使用時盡 可能使指針接近滿量程，若指針偏轉(zhuǎn)不到滿偏角度的1/3,讀數(shù)誤差較大。即在安全性原則的前提下，應選擇量程小、靈敏度高的電表為宜。3、便于操作原則： 選擇控制電路時，既要考慮供電電壓的變化范圍是否滿足實驗要求，又 要注意便于操作。二、滑動變阻器分壓式、限流式接法的選取1、兩種接法電壓、電流調(diào)節(jié)范圍的比較（即 Ux和Ix的范圍，電源電壓為 U、內(nèi)阻不

2、計。）電壓調(diào)節(jié)范圍電流調(diào)節(jié)范圍分壓式電路0T UU0T Rx限流式電路RxU-xURx +RUURx + RRx2、分壓式接法的選?。?）采用限流電路時，電路中的最小電流（電壓）仍超過電流表的量程或超過用電器的額 定電流（電壓）時，應采用變阻器的分壓式接法。（2）要求負載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)，須用分壓式接法。（3）滑動變阻器總電阻 R遠小于負載電阻 Rx,須用分壓式接法。（若此時若采用限流式接 法對電路基本起不到調(diào)節(jié)作用）總則：在分壓式接法中，滑動變阻器應選擇總阻值較小而額定電流較大的。（由小往大調(diào)）3、限流接法的選?。?）滑動變阻器的總電阻 R大于負載電阻的阻值 Rx

3、或相差不大，并且電壓表、電流表示 數(shù)變化不要求從零開始起調(diào)，可用限流式接法。（2）兩種電路均可使用時，應優(yōu)先用限流式接法，因為限流式接法總功率較小，能耗較小?？倓t：在限流式接法中，滑動變阻器應選擇總阻值較大而額定電流較大的。（由大往小調(diào)）三、系統(tǒng)誤差與偶然誤差1、系統(tǒng)誤差：由系統(tǒng)裝置和實驗原理本身存在的缺憾而造成的普遍性誤差。2、偶然誤差：由操作者個人因素造成的人為誤差，因人而異，具有偶然性。四、常見的幾個電學基礎實驗高考里的電學實驗往往是由多個方面的內(nèi)容組合起來的，是由電學基礎實驗轉(zhuǎn)變過來的。只有弄清楚了電學基礎試驗，才能輕松搞定高考的電學實驗。以下所例舉的幾個電學基礎實驗，可以幫你把所學知

4、識的聯(lián)系和區(qū)別構建起來，把所學的知識向整體轉(zhuǎn)化。1、伏安法測電阻(1)伏安法及測量原理安培表外接法根據(jù)歐姆定律I=U/R o用電壓表測出電阻兩端的電壓 U,用電流表測出通過電阻的電 流I,從而求出電阻的測量方法叫做伏安法。- 安培表內(nèi)接法(2)安培表內(nèi)接法造成誤差的原因：電流表的分壓作用。當Rx RA時，即測量阻值較大的電阻時，電流表的分壓作用小，用電流表內(nèi)接法。(3)安培表外接法造成誤差的原因：電壓表的分流作用。當Rx Ra。b、小外偏小：小電阻用安培表外接法，測量值偏小。小電阻是指阻值遠遠小于電壓表內(nèi)阻的電阻，即Rx N時，可以認為此時的 R=Rg。把電流表改裝成電壓表的原理：如圖2,為了

5、擴大量程，應給電流表串聯(lián)一個電阻，使超過滿偏電壓的那部分電壓降落在電阻R上，電流表和電阻R組成的整體就是電壓表，電阻R在這里稱為分壓電阻，為了得到不同的量程，需要串聯(lián)不同大小的分壓電阻。改裝電壓表與標準電壓表核對的原理：如圖3,把改裝好的電壓表與標準電壓表并聯(lián)，以此來保證改裝的電壓表總是和標準電壓表的電壓總是相等，然后就可對各個刻度逐一核 對。(2)實驗步驟用半偏法測電流表的內(nèi)阻Rg按圖1連接好電路；使電位器R處于阻值最大處；合上Si,逐漸調(diào)小電位器 R的阻值，使電流表滿偏；再合上S2,調(diào)節(jié)電阻箱 c的阻什，使電流表半偏；記下此時 b的阻值，Rg近似等于Ri Rg=。(讀出R為10左右)把電流

6、表改裝成電壓表：根據(jù)測出的Rg值和擴程要求(3伏)，由公式Rx=U/I g-R g( Ig=3mg),計算出分Rx=。在電阻箱上調(diào)得 R值，將它與電流表串聯(lián)起來就構成了改裝后的電壓表，如圖2。把改裝電壓表與標準電壓表核對：按圖3連接好電路；將滑片滑到輸出電壓為0的一端；合上開關S,改變滑動變阻器 R2滑片的位置，使標準電壓表的示數(shù)分別為 0V、0.5V、IV、 1.5V、2V、2.5V,分別讀取改裝電壓表的電壓。思考題：問1:此實驗，如果電阻 R比R/大得多，當S2也閉合后，當R/被調(diào)至電流表半偏時，可以 認為R/=Rg,為什么需要 R N這個條件？分析：閉合S2,導致總電阻變小，使得總電流大

7、于Ig了，當表頭G半偏時，流過R/的電流就不是等于Ig /2,而是大于I g/2 了，因此 vR g,讀數(shù)比真實值偏小。當 R R/ 時，總電流主要由 R決定，R越大，前后總電流變化越不明顯，R/就越接近Rg。問2:用替代法測電阻，采用如圖所示的電路。圖中 Gi是待測電流表，G2是另一塊電流表， 是用來監(jiān)測干路電流的。開關 K是一個單刀雙擲開關。(1)你能說出這種用替代法測電流表內(nèi)阻的原理嗎？(2)用這種方法測電流表的內(nèi)阻，還需要RiR2這個條件嗎？分析：不需要RiR2這個條件。因測量原理完全是用R2等效代替Rgo問3:用半偏法測得的表頭內(nèi)阻 Rg比真實值偏大還是偏小？用它改裝成的電壓表，測出

8、的 電壓比實際值大還是?。糠治觯河蒖x=Rv-Rg = U/Ig-Rg, U/Ig相同，因Rg的測量值比真實值偏小，導致串聯(lián)電阻Rx的計算值偏大，接在電路中導致表頭G分得的電壓偏小，U測偏小。6、用歐姆表測電阻(1)基本構造：歐姆表由電流表 G、電池、調(diào)零電阻 R,刻度盤和紅、黑表筆組成，如圖 所示，就電路部分而言，在歐姆表內(nèi)部是電流表、電池、調(diào)零電阻三者串聯(lián)而成，在歐姆表 外部，接上被測電阻后，與歐姆表內(nèi)部電路一起組成閉合電路.歐姆表的構造(歐姆表也是由小量程的電流表G改裝而成的)(3)歐姆表工作原理：閉合電路歐姆定律設電流表G的滿偏電流為Ig、內(nèi)阻為Rg、電池的電動勢為 E、 內(nèi)阻為r ,

9、調(diào)零電阻為 R,被測電阻為 Rx,則有Ix =E，可根據(jù)Rx與IX的對應關系得到 Rx(Rg R r) Rx的值.由于I X隨Rx非線性變化(不成正比例變化)，所以表盤上刻度是非均勻的。(4)用多用電表測電阻(白箭頭檔測電流、灰箭頭檔測電壓、黑箭頭檔測電阻)根據(jù)被測電阻的大致值， 將選擇開關旋轉(zhuǎn)到歐姆擋相應的倍率上。歐姆檔的倍率表示測量值跟指針指示值的倍數(shù)關系.例如用攵100”檔測某電阻時，指示值為 17,則表示被測電阻值是17X 100= 1700 (C).選取檔位的根據(jù)是以測量時指針盡可能達半偏為宜。調(diào)零：紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕使指針指向最右方0G處。測量：將被測電阻跨接在紅、黑表筆

10、間。讀數(shù)：測量值=表盤指針示數(shù)X倍率。測量完畢，將選擇開關旋轉(zhuǎn)到空檔或交流高壓檔，撥出表筆，長期不用應取出電池。(5)注意事項測電阻時，將待測電阻要跟別的元件和電源斷開，不得用歐姆表測通電的電阻，不要用手接觸電阻的兩引線。合理選擇歐姆表的量程,使指令盡量指在表盤中間位置附近。.例：要求用歐姆表分另【J測出大小為20、220、2200、22000、22000左右的電阻值，應分別選取什么樣的倍率？分析：注意到表頭上中間刻度的示數(shù)是15,分別選取“X 1”、： “X 10”、“X 100”、“X 1000”檔，中值電阻白讀數(shù)應為150、1500、15000、15000Q o而要盡可能準確的測量，應使

11、指針盡量指在表盤中間位置附近，即要求待測電阻的阻值盡量接近中值電阻，因此分別測出大小為 20、220、2200、22000、22000左右的電阻值，應分別選取 “X 1”、： “X 10”、“X 100”、“X 1000” 檔。若發(fā)現(xiàn)指針偏角太大或太小應換用倍率較小或較大的擋.但每次換檔后必須重新調(diào)零。歐姆表測電阻的優(yōu)缺點歐姆表法測電阻簡單易行，也很方便，但準確程度不高，而且測量的精度受倍率的選擇和電池的新舊的影響較大。螺旋測微器的原理和使用1、構造：如圖所示為常用螺旋測微器的結(jié)構圖。它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上.旋鈕D、微調(diào)旋鈕D和可動刻度 E、測微螺桿F連在一起，通過精密螺紋套在B

12、上。2、測量原理螺旋測微器的螺距是 0. 5mm,螺栓上可動刻度一周為 50格，當螺栓每轉(zhuǎn)一周時，前進(或 后退)一個螺距0.5mm.若螺栓每轉(zhuǎn)過1格，前進(或后退)0. 01mm,可見，螺庭測微耦胞植 確度為-0.0.1mm3、操作與讀數(shù)(1)使用螺旋測微器時，將被測物體放在測砧A和測微螺桿F之間，先使用粗調(diào)旋鈕 D,在測微螺桿F快靠近被測物體時，改用微調(diào)旋鈕D,聽到“咔咔”聲音停止轉(zhuǎn)動，并用止動旋鈕止動，然后讀數(shù)。(2)讀數(shù)時，在固定刻度尺上讀出大于0. 5mm的部分，在可動刻度上讀出不足0. 5mm的部分。讀可動刻度示數(shù)時還要注意估讀一位數(shù)字。(3)螺旋測微器的讀數(shù)可用下式表示：螺旋測微

13、器的讀數(shù)=固定尺上的讀數(shù)十精確x可動尺上的讀數(shù)。例：左圖中給出的是螺旋測微器測量一金屬板厚度時的示數(shù)，讀數(shù)應為 mm。d=7.000 mm+0.0僅 32.2mm=7.522mm說明：在讀數(shù)時，一定要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出。如果半毫米的刻度線已露出，答案就變?yōu)閐=7.500 mm+0.01X 32.2mm=7.822mm (如右圖所示)習題精選1、有一個電阻R,其阻值大約是10Q,請選擇適當?shù)钠鞑?，以便測量其阻值?？晒┻x擇的器材是：A.電源E:電動勢4.5V、內(nèi)阻不計B .電壓表 Vi：量程為5V、內(nèi)阻10k C.電壓表 V 量程為3V、內(nèi)阻6k QD.電流表 Ai：量

14、程為 300mA內(nèi)阻4a E.電流表 A.量程為 500mA內(nèi)阻2aF.滑動變阻器 R:最大阻值400、額定電流1.5AG.滑動變阻器 F2:最大阻值5000、額定電流0.5AH.開關和若干根導線.（1）實驗電路應采用電流表 接法，滑動變阻器應選取 接法。（填限流式或分壓式）（2）測量電路中電壓表應選 ,電流表應選,滑動變阻器應選 。（填字母代號）（3）用這種電路測得的 Rx的值比真實值 。（填偏大或偏?。?）上述器材中應選用的器材有 。（填寫各器材的字母代號）在圖示的線框中畫出測量 R的原理圖；將右圖中給定的器材連成實驗電路。2、從下面給定的器材中選出適當?shù)膶嶒炂鞑模ㄓ行┢鞑牡淖柚凳谴蠹s值

15、，有些器材的阻值是準確值）。設計一個測量阻值 R約為15k 的電阻的電路，要求方法簡捷，要盡可能提高測量的精度。可選擇的器材：A.電流表 A,量程1mA,內(nèi)阻rA產(chǎn)50aB.電流表 生，量程300d A,內(nèi)阻A2= 300aC.電流表 入，量程100d A,內(nèi)阻rA3= 500aD.電壓表 Vi,量程10V,內(nèi)阻rV1=15kQE.電壓表 V2,量程3V,內(nèi)阻rV2=10kQF.滑動變阻器 R,全阻值50額定電流為1AG.電1組，電動勢3V,內(nèi)阻很小但不能忽略H.開關及導線若干（1）實驗電路應采用電流表 接法，滑動變阻器應選取 接法。（填限流式或分壓式）（2）測量電路中電壓表應選 ,電流表應選

16、,滑動變阻器應選 。（填字母代號）（3）用這種電路測得的 Rx的值比真實值 。（填偏大或偏?。?）上述器材中應選用的器材有 。（填寫各器材的字母代號）在圖示的線框中畫出測量 R的原理圖；將右圖中給定的器材連成實驗電路。3、在測定金屬的電阻率的實驗中，有下列器材供選擇：A.量程是0.6A、內(nèi)阻為0.5 的安培計 B .量程是3A、內(nèi)阻為0.1 Q的安培計C.量程是3V、內(nèi)阻為6k Q的伏特計D .量程是15V、內(nèi)阻為30k Q的伏特計E.阻彳1為0-1kQ ,額定電流為0.5A的滑動變阻器F.阻彳1為020Q ,額定電流為2A的滑動變阻器G.蓄電池(6V)H.開關一個，導線若干(1)已知電阻絲

17、的電阻約為10Q ,現(xiàn)備有下列器材供測量該電阻絲的電阻時選用，應選用的 器材有。(只填字母代號)(2)此實驗中滑動變阻器采用 接法。(填限流式或分壓式)(3)在圖示的線框中畫出伏安法測量R的原理圖；將右圖中給定的器材連成實驗電路。(2)從圖線上可以看出，燈絲電阻的變化情況是： 這表明導體的電阻隨溫度升高而 。(3)實驗電路中，滑動變阻器采用分壓式接法是為了 (4)由于小燈泡的電阻較小，實驗電路要用電流表的(5)在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗中 儀器有：A.電流表Ai (量程3 A,內(nèi)阻0.2 Q) C,電壓表Vi (量程3 V,內(nèi)阻20 kQ) E.變阻器 R1 (01000 0.5 A)

18、G.學生電源(6-8 V) 上述器材中，電流表應選用 接法(填內(nèi)或外)使用的小燈泡為“6 V, 3 W”，其他選用的B.電流表A (量程0.6 A,內(nèi)阻1 )D.電壓表 V2 (量程15 V,內(nèi)阻60 kQ)F,變阻器 R2 (020 Q ,2 A)H.開關S及導線若干。,電壓表應選用,變阻器應選用4、某學生在做描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中得到如下一組口1的數(shù)據(jù):編P12345678U (V)0.200.601.001.401.802.202.603.00I (A)0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.250燈泡發(fā)光情況不亮微亮逐漸變亮正常發(fā)光(1)畫出小

19、燈泡的I U圖線。(6)在下面的方框中畫出實驗的原理圖，將右圖中給定的器材連成實驗電路。5、下面是關于用電流表和電壓表測定干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗。（1）請將電路畫完整（2）根據(jù)實驗作出的伏安牲曲線，可得 E=V; r= （保留2位有效數(shù)字） 用這個電路測得的電動勢比真實值 ,測得的內(nèi)阻比真實值 .（填偏大或偏?。?、用伏安法測定兩節(jié)干電池組成的電源的電動勢E和內(nèi)電阻r。實驗中共測出五組數(shù)據(jù),12345UI (V2. 802. 602. 502. 202. 00I (A)0. 480. 801 . 001 . 601. 96如下表所不：（1）將圖中所給的器材連接成測量E、r的電路，并在右圖

20、中作 UI圖線。（2）由UI- I圖線求得電動勢 E=V內(nèi)阻r=Q o （均保留2位有效數(shù)字）。（3）實驗誤差分系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。該實驗的系統(tǒng)誤差主要是由 引起的。用畫 U-I圖線求電動勢和內(nèi)阻的優(yōu)點在于可以盡量減小實驗的 誤差。（4）在下面Z出的U-I坐標系中用給出的數(shù)據(jù)畫出U-I圖線（橫、縱坐標的起點已經(jīng)規(guī)定好），從圖象中可以發(fā)現(xiàn)該同學記錄的第 組數(shù)據(jù)有誤。7、有一個電流表內(nèi)阻為300 Q ,滿偏電流為50 A,要擴大量程1000倍則需 聯(lián)一個Q的電阻；要改裝成5V的伏特表需 聯(lián)一個 Q的電阻。8、在把電流表改裝成電壓表的實驗中，測定電流表的內(nèi)阻時，備有如下器材: a.電流表（量程2mA內(nèi)阻約幾十歐）b.滑動變阻器（阻值范圍 0-50Q,額定電流c.電阻箱（阻值范圍 0999口）d.電阻箱（