电学实验总复习PPT学习教案

1、会计学1电学实验总复习电学实验总复习第1页/共45页 2.伏安法测电阻伏安法测电阻 (1)电流表的内接法和外接法的比较电流表的内接法和外接法的比较内接法内接法外接法外接法电路图电路图误差原因误差原因电流表分压电流表分压U测测=Ux+UA电压表分流电压表分流I测测=Ix+IV电阻测量值电阻测量值R测测=U测测/I测测=Rx+RARx测量值大于真实值测量值大于真实值R测测=U测测/I测测=RxRV/(Rx+RV)Rx测量值小于真实值测量值小于真实值适用条件适用条件RARx适用于测量适用于测量大电阻大电阻小电阻小电阻第2页/共45页 (2)两种电路的选择两种电路的选择 定量判定法定量判定法 若已知待

2、测电阻的大致阻值若已知待测电阻的大致阻值Rx，电流表的内阻，电流表的内阻RA和电压表的内阻和电压表的内阻RV，则，则：当：当RxRA或或Rx/RARV/Rx时，选用时，选用“内接法内接法”，当，当RxRV或或Rx/RA3 V时采用时采用015 V量程；量程； 3.闭合开关闭合开关S前，滑动变阻器滑片应移到一端，使开关闭合时小灯泡两端的电压能从零开前，滑动变阻器滑片应移到一端，使开关闭合时小灯泡两端的电压能从零开始逐渐增大，在滑片移动的过程中，加在小灯泡两端的电压不要超过小灯泡的额定电压。始逐渐增大，在滑片移动的过程中，加在小灯泡两端的电压不要超过小灯泡的额定电压。 4.画画U-I图线时，不要画

3、成折线，要用平滑曲线连接，如果有个别偏离较远的点应该舍弃图线时，不要画成折线，要用平滑曲线连接，如果有个别偏离较远的点应该舍弃。U/V00.20.40.60.91.21.62.02.42.83.23.53.8I/A0第18页/共45页【例例1】20092009年高考福建理综卷年高考福建理综卷某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元 件。图件。图7-4-2为为该该 电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，现需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，现需进一步验证该伏安特性曲线，实验

4、室备有下列器材： (1)为提高实验结果的准确程度，电流表应选用为提高实验结果的准确程度，电流表应选用_；电压表应选用；电压表应选用_；滑动变阻器应选用；滑动变阻器应选用_。(以以 上均填器材代号上均填器材代号) (2)为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。 (3)若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有有 何异同点？何异同点？ 相同点：相同点

5、：_， 不同点：不同点：_。热点一热点一 实验仪器、电路的选择实验仪器、电路的选择图图7-4-2器材器材(代号代号)规格规格电流表电流表(A1)电流表电流表(A2)电压表电压表(V1)电压表电压表(V2)滑动变阻器滑动变阻器(R1)滑动变阻器滑动变阻器(R2)直流电源直流电源(E)开关开关(S)导线若干导线若干量程量程050 mA，内阻约为，内阻约为50 量程量程0200 mA，内阻约为，内阻约为10 量程量程03 V，内阻约为，内阻约为10 k量程量程015 V，内阻约为，内阻约为25 k阻值范围阻值范围015 ，允许最大电流，允许最大电流1 A阻值范围阻值范围01 k ，允许最大电流，允许

6、最大电流100 mA输出电压输出电压6 V，内阻不计，内阻不计A2V1R1该元件的电阻值随电压的升高而减小，而小电珠的电阻值随电压的升高而增大。该元件的电阻值随电压的升高而减小，而小电珠的电阻值随电压的升高而增大。通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系。通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系。第19页/共45页 【解析解析】(1)由图由图7-4-2可知，该电器元件的允许电压小于可知，该电器元件的允许电压小于3 V,对应的电流小于对应的电流小于0.14 A，其阻值范围小于，其阻值范围小于50 ，故电流表，故电流表

7、应选应选A2，电压表应选，电压表应选V1，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选R1。 (2)由由RV=10 k,RA=10 知，应用外接法；知，应用外接法；测量测量U、I的范围较大，且从零开始测量，应用的范围较大，且从零开始测量，应用滑动变阻器的分压接法，如图滑动变阻器的分压接法，如图7-4-3所示。所示。 (3)相同点：通过该元件的电流与电压的变相同点：通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系。都是非线性关系。 不同点：该元件的电阻值随电压的升高而减小，而小电不同点：该元件的电阻值随电压的升高而减小，而小电珠的电阻值随

8、电压的升高而增大。珠的电阻值随电压的升高而增大。图图7-4-3第20页/共45页现要测定一个额定电压现要测定一个额定电压4 V、额定功率、额定功率1.6 W的小灯泡的小灯泡(图图7-4-4中用中用 表示表示)的伏安特性曲线。要求所测电压范围为的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1 V4 V。现有器材：直流电源现有器材：直流电源E(电动势电动势4.5 V，内阻不计，内阻不计)，电压表，电压表 (量量程程4.5 V，内阻约为，内阻约为4104 )，电流表，电流表 (量程量程250 mA，内阻，内阻约为约为2 )，电流表，电流表 (量程量程500 mA，内阻约为，内阻约为1 )，滑动变阻，滑动变阻

9、器器R(最大阻值约为最大阻值约为30 )，开关，开关S，导线若干。，导线若干。如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是表是_，下面两个电路应该选用的是，下面两个电路应该选用的是_。 1甲甲图图7-4-4A2第21页/共45页【例例2】要描绘某电学元件要描绘某电学元件(最大电流不超过最大电流不超过6 mA，最大电压不超过，最大电压不超过7 V)的伏安特性曲线，设计的伏安特性曲线，设计 电路如图电路如图7-4-5所示。图中定值电阻所示。图中定值电阻R为为1 k，用于限流；电流表，用于限流；电流表 量程为量程为10 mA，内阻约

10、，内阻约 为为5 ；电压表；电压表(未画出未画出)量程为量程为10 V，内阻约为，内阻约为10 k；电源电动势；电源电动势E为为12V，内阻不计。，内阻不计。 (1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：实验时有两个滑动变阻器可供选择： a.阻值阻值0200 ，额定电流，额定电流0.3 A b.阻值阻值020 ，额定电流，额定电流0.5 A 本实验应选用的滑动变阻器是本实验应选用的滑动变阻器是_(填填“a”或或“b”)。 (2)正确接线后，测得数据如下表：正确接线后，测得数据如下表： a.根据以上数据，电压表是并联在根据以上数据，电压表是并联在M与与_(填填“O”或或“P”)之间的。之间的。 b.根

11、据以上数据，在图根据以上数据，在图7-4-6中画出该元件的伏安特性曲线。中画出该元件的伏安特性曲线。 热点二热点二 实验数据的处理实验数据的处理图图7-4-6图图7-4-7图图7-4-512345U(V)0.003.006.006.166.28I(mA)0.000.000.000.060.50U(V)678910I(mA)1.002.003.004.005.50第22页/共45页 【解析解析】(1)由于电源内阻不计，所以若使用变阻器由于电源内阻不计，所以若使用变阻器b时，流过其电阻丝的电流时，流过其电阻丝的电流(触头右侧部分触头右侧部分)I12/20 A=0.6 A0.5 A，会烧毁变阻器，故

12、只能用变阻器，会烧毁变阻器，故只能用变阻器a。 (2)a)由图表格数据知，被测元件的电阻由图表格数据知，被测元件的电阻R=U/I在不同电压下都在在不同电压下都在1 k以上，与电压表以上，与电压表 内阻很接近，故为减小实验误差，电流表应采用内接法，即电压表应接在内阻很接近，故为减小实验误差，电流表应采用内接法，即电压表应接在M与与P两点之间。两点之间。b)以纵轴表示电流，以横轴表示电压建立坐标系，在纵轴上以以纵轴表示电流，以横轴表示电压建立坐标系，在纵轴上以5小格小格(1大格大格)表示表示1 mA，在横轴上以，在横轴上以5小格小格(1大格大格)表示表示1 V，将表格中各组数据对应的点描绘在坐标系

13、中，然后用平滑的曲线将描出的各点连接起来，即得伏安特性曲线。，将表格中各组数据对应的点描绘在坐标系中，然后用平滑的曲线将描出的各点连接起来，即得伏安特性曲线。 图图7-4-8【答案答案】(1)a (2)a. P b.见解析中图见解析中图7-4-8第23页/共45页 2某同学用图某同学用图7-4-10所示电路，测标有所示电路，测标有“3.8 V，0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻的小灯泡的灯丝电阻R随电压随电压U变化的图象。变化的图象。(1)除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择： 电流表：电流表：A1(量程量程100 mA,内阻约内阻约2 ) A2(量程

14、量程0.6 A，内阻约，内阻约0.3 ) 电压表：电压表：V1(量程量程5 V，内阻约，内阻约5 k) V2(量程量程15 V，内阻约，内阻约15 k） 滑动变阻器：滑动变阻器：R1(阻值范围阻值范围010 ) R2(阻值范围阻值范围02 k) 电源：电源：E1(电动势为电动势为1.5 V，内阻约为，内阻约为0.2 ) E2(电动势为电动势为4 V，内阻约为，内阻约为0.04 ) 为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_，电压表，电压表_，滑动变阻器，滑动变阻器_，电源，电源_。 (填器材的符号填器材的符号)(2)根据实验数据，计算并描绘出根据实验

15、数据，计算并描绘出R-U的图象如图的图象如图7-4-11所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为 _；当所加电压为；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为时，灯丝电阻为_，灯泡实际消耗的电功率为，灯泡实际消耗的电功率为_W。(3)根据根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压与外加电压U的关系。符合该关系的示意图是下列图中的的关系。符合该关系的示意图是下列图中的_。图图7-4-10图图7-4-11A0.7811.51.5A2 V1R1E2第24页/共45页 一、实验目的一、实验目的 1.进一步理解闭合电路欧姆定

16、律，掌握用伏特表和电流表测定电源的电动势和内进一步理解闭合电路欧姆定律，掌握用伏特表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法。阻的方法。 2.进一步熟悉电压表、电流表、滑动变阻器的使用、量程选择及电表内阻对测量进一步熟悉电压表、电流表、滑动变阻器的使用、量程选择及电表内阻对测量电路的影响。电路的影响。 3.掌握用图象法求电动势和内阻的方法；理解并掌握路端电压掌握用图象法求电动势和内阻的方法；理解并掌握路端电压U与干路电流与干路电流I的关的关系图象系图象(即即U-I 图象图象)，与纵、横坐标轴交点坐标的物理意义以及图象斜率的物理意义，与纵、横坐标轴交点坐标的物理意义以及图象斜率的物理意义。 二、实验

17、原理二、实验原理 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律UE-Ir，式中，式中U为路端电压，为路端电压，r为电源内阻，为电源内阻，I为流过电源的电流为流过电源的电流，E为电动势，只要测得两组为电动势，只要测得两组(I，U)值，列方程组：值，列方程组： U1E-I1r E=? U2E-I2r r=? 或多测几组或多测几组(I,U)值，画出值，画出U-I图线，利用图线的截距和斜率求得图线，利用图线的截距和斜率求得E和和r。 三、实验器材三、实验器材 电池电池(被测电源被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸。、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸。第25页/共45页 四、实验

18、步骤四、实验步骤 1.连接电路，如图连接电路，如图7-5-1所示。电流表取所示。电流表取0.6A量程，电压表取量程，电压表取3 V量程，移动触头位量程，移动触头位置，使电键刚闭合时，连入电路中的有效阻置，使电键刚闭合时，连入电路中的有效阻值最大。值最大。 2.测几组测几组(I,U)值。闭合电键，移动变阻值。闭合电键，移动变阻器触头位置，使电流表有明显示数，记下一器触头位置，使电流表有明显示数，记下一组组(I,U)值；断开电键，用同样方法，多次移值；断开电键，用同样方法，多次移动变阻器触头位置，记录多组动变阻器触头位置，记录多组(I,U)值，然后值，然后断开电键。断开电键。 3.建立坐标系、描点

19、。纵轴表示电压，横轴表示电流，取合适的标度，使所描绘的图线分布绝大部分坐标纸，必要时纵坐标可以不从零开始计数。建立坐标系、描点。纵轴表示电压，横轴表示电流，取合适的标度，使所描绘的图线分布绝大部分坐标纸，必要时纵坐标可以不从零开始计数。 4.根据描出的坐标点作出根据描出的坐标点作出U-I图象。应使图象尽量多地通过描出的点，不在图象上的点要尽量对称地分布于图线两侧。对于个别离图线较远的点，误差很大，应坚决舍弃。图象。应使图象尽量多地通过描出的点，不在图象上的点要尽量对称地分布于图线两侧。对于个别离图线较远的点，误差很大，应坚决舍弃。 5.测算电动势和内电阻。准确读出测算电动势和内电阻。准确读出U

20、-I图线与纵轴和横轴的交点坐标，并代入图线与纵轴和横轴的交点坐标，并代入U=E-Ir中，算出中，算出E和和r的值。的值。图图7-5-1第26页/共45页 五、注意事项五、注意事项 1.应使用内阻大些应使用内阻大些(用过一段时间用过一段时间)的干电池；在实验中不要将的干电池；在实验中不要将I调得过大；每次读完调得过大；每次读完U和和I的数据后，应立即断开电源，以免干电池的数据后，应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时，发生严重的极化现象，使得在大电流放电时，发生严重的极化现象，使得E和和r明显变化。明显变化。 2.画画U-I图象时，为画图准确应尽量利用坐标纸，将图象画得较图象时，为画图准确应尽

21、量利用坐标纸，将图象画得较大，以提高精确度，并且纵轴坐标可以不从零开始，用截距求大，以提高精确度，并且纵轴坐标可以不从零开始，用截距求E，用用斜率斜率r=| |求内阻大小。求内阻大小。 六、误差分析六、误差分析 1.由于接线不紧，易造成接触电阻，使内阻测量值偏大。由于接线不紧，易造成接触电阻，使内阻测量值偏大。 2.每次读完电表示数后，没有立即断电，而是长时间闭合开关每次读完电表示数后，没有立即断电，而是长时间闭合开关S，甚至在改变滑动变阻器阻值的全过程中始终放电，造成电池电动，甚至在改变滑动变阻器阻值的全过程中始终放电，造成电池电动势势E下降，内阻下降，内阻r增大。增大。 3.测量电路存在系

22、统误差，测量电路存在系统误差，I真真I测测+IV中未考虑电压表的分流作中未考虑电压表的分流作用。用。 4.用图象法求用图象法求E和和r时，由于作图不准造成的偶然误差。时，由于作图不准造成的偶然误差。IU 第27页/共45页【例例1】2009年高考安徽理综卷年高考安徽理综卷用图用图7-5-2所示的电路，测定一节干电池所示的电路，测定一节干电池的电动势的电动势 和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一电路中用一 个定值电阻个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验起保护作用。除电池、开关和

23、导线外，可供使用的实验器材还有：器材还有： (a)电流表电流表(量程量程0.6A、3A)； (b)电压表电压表(量程量程3 V、15V)； (c)定值电阻定值电阻(阻值阻值1、额定功率、额定功率5 W)； (d)定值电阻定值电阻(阻值阻值10，额定功率，额定功率10W)； (e)滑动变阻器滑动变阻器(阻值范围阻值范围010、额定电流、额定电流2A) (f)滑动变阻器滑动变阻器(阻值范围阻值范围0100 、额定电流、额定电流1A) 那么那么 (1)要正确完成实验，电压表的量程应选择要正确完成实验，电压表的量程应选择_V，电流表的量程应选择，电流表的量程应选择_A；R0应选择应选择_的定值电的定值

24、电 阻，阻，R应选应选 择阻值范围是择阻值范围是_的滑动变阻器。的滑动变阻器。 (2)引起该实验系统误差的主要原因是引起该实验系统误差的主要原因是_。 【解析解析】由于电源是一节干电池由于电源是一节干电池(1.5 V)，所以选量程为，所以选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几欧左右，加上保护电阻，最大电流在到干电池的内阻一般几欧左右，加上保护电阻，最大电流在0.5 A左右，所以选量程为左右，所以选量程为0.6 A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使

25、得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取010 能能很好地控制电路中的电流和电压，若取很好地控制电路中的电流和电压，若取0100 会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。 关于系统误差一般是由测量工具和所用测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或关于系统误差一般是由测量工具和所用测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读

26、数总是比测量值小，造成E测测E真真，r测测r真真。热点一热点一 实验器材的选择实验器材的选择图图7-5-230.61010电压表的分流电压表的分流第28页/共45页测量电源测量电源B的电动势的电动势E及内阻及内阻r(E约为约为4.5 V，r约为约为1.5 )。器材：量程器材：量程3V的理想电压表的理想电压表 ，量程，量程0.5A的电流表的电流表 (具有一定内具有一定内阻阻)，固定电阻，固定电阻R= 4 ，滑动变阻器，滑动变阻器R，开关，开关S，导线若干。，导线若干。(1)画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母 标出。标出

27、。(2)实验中，当电流表读数为实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为时，电压表读数为U1；当电流表读数；当电流表读数为为 I2时，电压表读数为时，电压表读数为U2。则可以求出。则可以求出E_，r=_。 (用用I1、I2、U1、U2及及R表示表示) 1211221IIUIUI RIIUU 2112第29页/共45页【例例2】“用电流表和电压表测定电源的电动势用电流表和电压表测定电源的电动势E和内阻和内阻r”，所用的电路如图，所用的电路如图7-5-3 所示，一位同学测得的所示，一位同学测得的6组数据如下表中所示。组数据如下表中所示。 (1)试根据这些数据，在图试根据这些数据，在图7-5-4中作

28、出中作出U-I 图线；图线； (2)根据图线得出电源的电动势根据图线得出电源的电动势E=_V，内，内 阻阻r=_； (3)若不作出图线，只选用其中两组若不作出图线，只选用其中两组U和和I的数据，的数据， 可利用公式可利用公式E=U1+I1r 和和E=U2+I2r算出算出E和和r，这，这 样做可能得出误差很大的结果。选用第样做可能得出误差很大的结果。选用第_组组 和第和第_组的数据，求得组的数据，求得E和和r误差最大。误差最大。热点二热点二 实验数据的处理实验数据的处理图图7-5-3图图7-5-4组别组别I/AU/V10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.5

29、01.1060.571.051.450.7034第30页/共45页 【解析解析】(1)图线如图图线如图7-5-5所示所示 E1.45V，r=0.70 (3)第组和第组数据。第组和第组数据。 作图线时，应把个别不合理的数据排除，由直线与纵作图线时，应把个别不合理的数据排除，由直线与纵轴的交点可读出电动势轴的交点可读出电动势E=1.45 V，再读出直线与横轴的交，再读出直线与横轴的交点的坐标点的坐标(U,I)，连同得出的，连同得出的E值代入值代入E=U+Ir中，中，得得r=(E-U)/I=(1.45-1.10)/0.50 =0.70 。 选用第选用第3组和第组和第4组数据，求得的组数据，求得的E和

30、和r误差最大。误差最大。不需要利用所给的不需要利用所给的6组数据分别进行计算，利用作图就可看出这一点。选用这两组数据求组数据分别进行计算，利用作图就可看出这一点。选用这两组数据求E和和r，相当于过图中，相当于过图中3和和4两点作一直线，利用此直线求出两点作一直线，利用此直线求出E和和r，而此直线与所画的直线偏离最大，实际上第，而此直线与所画的直线偏离最大，实际上第4组数据不合理，已经排除。组数据不合理，已经排除。 【名师支招名师支招】用图象法处理数据是该实验的一个重点，在高考中经常出现。需要注意两点：用图象法处理数据是该实验的一个重点，在高考中经常出现。需要注意两点： (1)作图时，应使尽量多

31、的点分布在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，个别离直线较远的点可忽略。作图时，应使尽量多的点分布在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，个别离直线较远的点可忽略。 (2)如果如果U-I图象坐标原点是图象坐标原点是U轴、轴、I轴的零点，那么图线与轴的零点，那么图线与U轴交点表示电动势轴交点表示电动势E，与，与I轴交点坐标表示电源短路电流，内阻轴交点坐标表示电源短路电流，内阻r=E/I短短；当然，电源内阻也可以用；当然，电源内阻也可以用r=U/I求得。因此，要特别注意看纵坐标的起点是不是零。求得。因此，要特别注意看纵坐标的起点是不是零。图图7-5-5第31页/共45页 2甲同学设计了如

32、图甲同学设计了如图7-5-6所示的电路测电源电动势所示的电路测电源电动势E及电阻及电阻R1和和R2的阻的阻值。实验器材有：待测电源值。实验器材有：待测电源E(不计内阻不计内阻)，待测电阻，待测电阻R1，待测电阻，待测电阻R2，电压表电压表 (量程为量程为1.5 V,内阻很大内阻很大)，电阻箱，电阻箱R(099.99 )，单刀单掷，单刀单掷 开关开关S1，单刀双掷开关，单刀双掷开关S2，导线若干。，导线若干。(1)先测电阻先测电阻R1的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭合的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将，将S2切切 换到换到a，调节电阻箱，读出其示数，调节电阻箱，读出其示数r和对应

33、的电压表示数和对应的电压表示数U1，保持电，保持电 阻箱示数不变，阻箱示数不变，_，读出电压表的示数，读出电压表的示数U2。则电阻。则电阻R1的的 表达式为表达式为R1_。(2)甲同学已经测得电阻甲同学已经测得电阻R14.8 ，继续测电源电动势，继续测电源电动势E和电阻和电阻R2的阻的阻 值。该同学的做法是：闭合值。该同学的做法是：闭合S1，将，将S2切换到切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和和 对应的电压表示数对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图，由测得的数据，绘出了如图7-5-7所示的所示的 (1/U)-(1/R)图线，则电源电动势图

34、线，则电源电动势E=_V，电阻，电阻R2=_。(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势，乙同学测电源电动势E和和 电阻电阻R2的阻值的做法是：闭合的阻值的做法是：闭合S1，将，将S2切换到切换到b，多次调节电阻箱，多次调节电阻箱， 读出多组电阻箱示数读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出，由测得的数据，绘出 了相应的了相应的(1/U)-1/(R+R1)图线，根据图线得到电源电动势图线，根据图线得到电源电动势E和电阻和电阻R2。 这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围这种做法与甲同学的做法

35、比较，由于电压表测得的数据范围_ (选填选填“较大较大”、“较小较小”或或“相同相同”)，所以，所以_同学的做法更恰当些。同学的做法更恰当些。图图7-5-6图图7-5-7将将S2切换到切换到b1.431.2较小较小甲甲rUUU112 第32页/共45页【例例3】某同学设计了一个如图某同学设计了一个如图7-5-8所示的实验电路，用来测定电所示的实验电路，用来测定电 源的电动势和内阻。使用的实验器材为：待测干电池组源的电动势和内阻。使用的实验器材为：待测干电池组(电动势电动势 约约3V)、电流表、电流表(量程量程0.6 A，内阻小于，内阻小于1 )、电阻箱、电阻箱(099.99 )、 滑动变阻器滑

36、动变阻器(010 )、单刀双掷开关一个、单刀单掷开关一个、单刀双掷开关一个、单刀单掷开关一个 及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。 (1)该同学按图该同学按图7-5-8连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻 约为约为0.20 。试分析该测量产生误差的原因是。试分析该测量产生误差的原因是 _ _。 (2)简要写出利用图简要写出利用图7-5-8所示电路测定电源的电动所示电路测定电源的电动 势和内阻的实验步骤：势和内阻的实验步骤： _； _ _。 (3)图图7-5-9是由实验数据绘出的

37、是由实验数据绘出的(1/I)-R图象，由此图象，由此 求出待测干电池组的电动势求出待测干电池组的电动势E=_V，内阻，内阻 r=_。(计算结果保留三位有效数字计算结果保留三位有效数字)热点三热点三 实验拓展创新实验拓展创新图图7-5-8图图7-5-9开关开关S接接C时，电路中的总电阻减小，电路中的时，电路中的总电阻减小，电路中的总电流变大总电流变大打开打开K,把电阻箱阻值调到最大把电阻箱阻值调到最大,S接在接在D上上减小电阻箱减小电阻箱R的阻值的阻值,读出几组电阻箱读出几组电阻箱R与电与电流表的读数流表的读数I的值的值2.862.38第33页/共45页 【解析解析】(1)利用题中给出的电路图测

38、电流表的内阻，先把利用题中给出的电路图测电流表的内阻，先把S断开，断开，K接通，调节滑动变阻器的阻值，使电流表满偏，然后接通，调节滑动变阻器的阻值，使电流表满偏，然后S接接C，调节电阻箱阻值，使电流表半偏，此时电阻箱的读数等于电流表的内阻。但，调节电阻箱阻值，使电流表半偏，此时电阻箱的读数等于电流表的内阻。但S接接C时，电路中的总电阻减小，总电流变大，产生系统误差。时，电路中的总电阻减小，总电流变大，产生系统误差。 (2)利用题中电路图可得出实验步骤。利用题中电路图可得出实验步骤。 (3)根据闭合电路欧姆定律有根据闭合电路欧姆定律有 得得, 可见在可见在 图象中，图线的斜率图象中，图线的斜率k

39、等于等于 ，由题图，由题图7-5-9得得 ，所以，所以E= V2.86 V 由由 和图和图7-5-9知知,当当R =6.0 时，时， =3.0 A-1 即即3.0= ,而而RA=0.2 ，得，得r=2.38 。ARrREI )(11ARrREI RI 1E16 . 09 . 00 . 3 k9.00.30.61 k)(11ARrREI I1)0 . 6(86. 21ARr 第34页/共45页 3如图如图7-5-10所示为一种测量电源电动势的电路原理图。所示为一种测量电源电动势的电路原理图。E为供电电源，为供电电源，ES为标准电源，为标准电源，EX为待测电源，为待测电源，RP是是限流电阻，限流电

40、阻，R0是电流表的保护电阻，是电流表的保护电阻，AB是均匀电阻是均匀电阻丝，长度为丝，长度为L。闭合。闭合S1进行测量时，先将进行测量时，先将S2合到合到“1”位位置，移动置，移动C至至C1处时，恰好使电流表指针指零，测得处时，恰好使电流表指针指零，测得AC1=(1/2)L；再将；再将S2合到合到“2”位置，移动位置，移动C至至C2处时，处时，恰好又使电流表指针指零，测得恰好又使电流表指针指零，测得AC2=(2/3)L。请你根。请你根据这些信息，结合所学过的有关物理知识回答：据这些信息，结合所学过的有关物理知识回答：本实验对供电电源的要求是本实验对供电电源的要求是E_(填填“”) ES和和EX

41、；你认为该实验中电流表最好应选用你认为该实验中电流表最好应选用_(填填“安培表安培表”、“毫安表毫安表”、 “微安表微安表”或或“灵敏电流计灵敏电流计”) ；本次实验测得的本次实验测得的EX=_ES。图图7-5-10灵敏电流计灵敏电流计2第35页/共45页 一、实验目的一、实验目的 练习使用多用电表测电阻及探索黑箱内的电学元件练习使用多用电表测电阻及探索黑箱内的电学元件。 二、实验原理二、实验原理 1.表盘表盘 多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程，外形如图每一种测量都有几个量程，外形如图7-6-1所示，上半部所示，上半

42、部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的周围标有测量功能的区域和量程。另外，度；下半部分为选择开关，它的周围标有测量功能的区域和量程。另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试笔的插孔。还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试笔的插孔。 2.挡位挡位 如图如图7-6-2所示，其中所示，其中1、2为电流测量端，为电流测量端，3、4为为电电压测量端，压测量端，5为电阻测量端。测量时，黑表笔插入为电阻测量端。测量时，黑表笔插入“-”插插孔，红表笔插入孔，红表笔插入“+”插孔，并通过转换开关接入与待测插孔，并通过

43、转换开关接入与待测量相应的测量端。使用时，电路只有一部分起作用。量相应的测量端。使用时，电路只有一部分起作用。 3.多用电表测电流原理多用电表测电流原理 转换开关接转换开关接1或或2时为测直流电流的电路时为测直流电流的电路第36页/共45页 5.多用电表测电阻的原理多用电表测电阻的原理欧姆表的原理欧姆表的原理 转换开关接转换开关接5时为测电阻的电路时为测电阻的电路,可简化为图可简化为图7-6-3。 (1)构造：如图构造：如图7-6-3所示，欧姆表由电流表所示，欧姆表由电流表G，电，电池、调零电阻池、调零电阻R和红、黑表笔组成。和红、黑表笔组成。 欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联。欧姆表内

44、部：电流表、电池、调零电阻串联。 外部：接被测电阻外部：接被测电阻Rx。 全电路电阻全电路电阻R总总=Rg+R+r+Rx (2)工作原理：闭合电路的欧姆定律工作原理：闭合电路的欧姆定律 I=E/(Rg+R+r+Rx)， (3)刻度的标定：红黑表笔短接刻度的标定：红黑表笔短接(被测电阻被测电阻Rx=0)时，调节调零电阻时，调节调零电阻R， 使使I=Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆表调零。，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆表调零。 当当I=Ig时，时，Rx=0，在满偏电流，在满偏电流Ig处标为处标为“0” 。 当当I=0时，时，Rx，在，在I=0处标为处标为“”。 当当I=Ig/2时

45、，时，Rx=Rg+R+r，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻。，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻。图图7-6-3 4.多用电表测电压原理多用电表测电压原理 转换开关接转换开关接3或或4时为测直流电压的电路。时为测直流电压的电路。第37页/共45页 三、实验器材三、实验器材 多用电表一只，干电池一节，电阻箱一个，定值电阻三个，黑箱一个，导线若干。多用电表一只，干电池一节，电阻箱一个，定值电阻三个，黑箱一个，导线若干。 四、实验步骤四、实验步骤 1.练习使用多用电表练习使用多用电表 (1)观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。 (2)

46、检查多用电表的指针是否停在表盘刻度右端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。检查多用电表的指针是否停在表盘刻度右端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。 (3)将红、黑表笔分别插入将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。插孔。 (4)将选择开关置于直流电压将选择开关置于直流电压2.5 挡，测挡，测1.5 V干电池的电压。干电池的电压。 (5)将选择开关置于交流电压将选择开关置于交流电压250 V挡，测挡，测220 V交流电源的电压。交流电源的电压。 (6)将选择开关置于直流电流将选择开关置于直流电流10 mA挡，测量挡，测量1.5V干电池与干电池与200电阻串联回路的电流。电

47、阻串联回路的电流。 (7)将选择开关置于欧姆表的将选择开关置于欧姆表的“1”挡，短接红、黑表笔直接接触，调整调零旋钮，使指针指向欧姆表挡，短接红、黑表笔直接接触，调整调零旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置。刻度的零位置。 (8)将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较，将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔。然后断开表笔。 (9)将选择开关置于欧姆挡的将选择开关置于欧姆挡的“100”挡，重新进行欧姆调零，然后测定几百欧、几千欧的电阻，并将挡，重新进行欧姆调零，然后测定几百欧、几千欧的电阻，并

48、将测定值与标准值进行比较。测定值与标准值进行比较。 (10)选择适当的量程，测定灯光、电炉丝和人体的电阻。选择适当的量程，测定灯光、电炉丝和人体的电阻。 2.探索黑箱内的电学元件探索黑箱内的电学元件 (1)用直流电压挡测量黑箱的接线柱任意两个间有无电压。注意分析有电压、无电压分别说明什么。用直流电压挡测量黑箱的接线柱任意两个间有无电压。注意分析有电压、无电压分别说明什么。 (2)用欧姆挡测量无电压的两点间正、反接的电阻，看电阻是否改变。用欧姆挡测量无电压的两点间正、反接的电阻，看电阻是否改变。 (3)用欧姆挡进一步测量两点正、反接电阻不等的两点的电阻，并记住红、黑表笔分别接哪一点。用欧姆挡进一

49、步测量两点正、反接电阻不等的两点的电阻，并记住红、黑表笔分别接哪一点。 (4)根据测量对黑箱内元件进行判断，画出结构图。说明：二极管正、反接时电阻不等，且差距较大。根据测量对黑箱内元件进行判断，画出结构图。说明：二极管正、反接时电阻不等，且差距较大。 (5)实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。挡或交流电压最高挡。第38页/共45页 五、注意事项五、注意事项 1.测电阻时，待测电阻要与电源，以及其他电阻断开，测电阻时，待测电阻要与电源，以及其他电阻断开，且不能用手接触表笔。且不能用手接触表笔。 2.选择欧姆挡量

50、程时，应尽可能使指针指在中央位置附选择欧姆挡量程时，应尽可能使指针指在中央位置附近近(指针处在表盘中央时，读数比较准确指针处在表盘中央时，读数比较准确)。 3.换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行“欧姆调欧姆调零零”，才能进行测量。，才能进行测量。 4.当黑箱内有电源时，不能用欧姆挡测量。当黑箱内有电源时，不能用欧姆挡测量。 六、误差分析六、误差分析 测量值偏大其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧测量值偏大其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而引入接触电阻，或者在连续测量过程中，表笔接触时间过而引入接触电阻，或者在连续测量过程中，表笔接触时间过长，引

51、起电表内电池电动势下降，内阻增加。如果是高值电长，引起电表内电池电动势下降，内阻增加。如果是高值电阻的测量值偏小，则可能是人体电阻并入造成。欧姆表的刻阻的测量值偏小，则可能是人体电阻并入造成。欧姆表的刻度是按标准电池标出，当电池用旧了，电动势和内阻均发生度是按标准电池标出，当电池用旧了，电动势和内阻均发生变化，由此引起测量误差。变化，由此引起测量误差。第39页/共45页【例例1】20092009年高考天津理综卷年高考天津理综卷如图如图7-6-4所示为一简单欧姆表原理示所示为一简单欧姆表原理示 意图，其中电流表的满偏电流意图，其中电流表的满偏电流Ig=300 A,内阻内阻Rg=100 ，可变电阻，可变电阻R 的最大阻值为的最大阻值为10 k ，电池的电动势，电池的电动势E=1.5 V,内阻内阻r=0.5 ，图中与接，图中与接 线柱线柱A相连的表笔颜色应是相连的表笔颜色应是_色。按正确使用方法测量电阻色。按正确使用方法测量电阻Rx阻值阻值 时，指针指在刻度盘的正中央，则时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=_k。若该欧姆