高考复习电学实验讲义完整版

1、实验七测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)一、螺旋测微器的构造原理及读数1螺旋测微器的构造如图1所示是常用的螺旋测微器它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上旋钮D、微调旋钮D和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上图12螺旋测微器的原理测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm.即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺3读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出.测

2、量值(毫米)固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数(估读一位)×0.01(毫米)二、游标卡尺1构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉(如图2所示)图22用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径3原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其读数见下表：游标尺精度(mm)测量长度LNk(mm)(游标尺上第k格与主尺上的刻度线对齐时)总刻度格数n

3、刻度总长度(mm)每小格与主尺1格(1 mm)相差1090.10.1N(主尺上读的整毫米数)k20190.050.05N(主尺上读的整毫米数)k50490.020.02N(主尺上读的整毫米数)k三、伏安法测电阻1电流表、电压表的应用电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测UxUA电压表分流I测IxIV电阻测量值R测RxRA>Rx测量值大于真实值R测<Rx测量值小于真实值适用条件RARxRVRx口诀大内偏大(大电阻用内接法测量，测量值偏大)小外偏小(小电阻用外接法测量，测量值偏小)2伏安法测电阻的电路选择(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，

4、若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法(2)临界值计算法Rx<时，用电流表外接法；Rx>时，用电流表内接法(3)实验试探法：按图3接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数 图3有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法四、测量金属的电阻率实验目的1掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法2掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法3会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率实验原理由R得，因此，只要测出金属丝的长度l，

5、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率.(1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R(R )电路原理图如图4所示 图4 (2)用毫米刻度尺测量金属丝的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S. (3)将测量的数据代入公式求金属丝的电阻率点拨因为本实验中被测金属丝的电阻值较小，所以实验电路采用电流表外接法实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表和直流电压表、滑动变阻器(阻值范围050 )、电池组、开关、被测金属丝、导线若干实验步骤1直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S.2电路连接：连接好用伏安法测

6、电阻的实验电路3长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求其平均值l.4U、I测量：把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内，断开开关S，求出金属导线电阻R的平均值5拆除电路，整理好实验器材数据处理1在求R的平均值时可用两种方法(1)用R分别算出各次的数值，再取平均值(2)用UI图线的斜率求出2计算电阻率：将记录的数据R、l、d的值代入电阻率计算式R.误差分析1金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主

7、要来源之一2采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小3金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等也会带来偶然误差4由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差注意事项1本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法2实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端3测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求

8、其平均值4测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值5闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置6 在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用00.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大7求R的平均值时可用两种方法：第一种是用RU/I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象(UI图线)来求出若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑实验改进在本实验中，由于电表内电阻的影响，从而使金属导线电阻测量值

9、偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而带来的实验误差1等效替换法连接电路如图5所示R为电阻箱，Rx为待测电阻，通过调节电阻箱R，使单刀双掷开关S分别接1和2时，电流表中的电流示数相同，则表明RxR，即可测出Rx. 图5 2附加电阻法连接电路如图6所示，R1为一阻值较大的固定电阻，Rx为待测 电阻 (1)S2断开，闭合S1，调节变阻器R，使电流表、电压表都有一个适当读数，记下两表读数I1、U1.(2)保持变阻器R不变，再闭合S2，记下两表的读数I2、U2. 图6(3)待测电阻Rx.考点一游标卡尺、螺旋测微器的读数游标卡尺的读数应注意以下几点：(1)看清精确度例如(图7)图7易错成114

10、×0.1 mm11.40 mm正确的应为11.4 mm，游标卡尺不需估读，后面不能随意加零例如(图8)图8易错成1012×0.05 mm10.6 mm，正确的应为10.60 mm(2)主尺上的单位应为厘米主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm.例如(图9)图9易错成(54×0.05) mm5.20 mm正确的应为(504×0.05) mm50.20 mm(3)区分零刻度与标尺最前端例如(图10)图10易错成1310×0.05 mm13.50 mm正确读数为1410×0.0

11、5 mm14.50 mm例1(1)如图11所示为一种游标卡尺，它的游标尺上有图1120个小的等分刻度，总长度为19 mm.用它测量某物 体长度时，游标卡尺示数如图所示，则该物体的长度是_ cm.(2)如图12所示为使用螺旋测微器测量某金属丝直径的示意图，则该金属丝的直径为_ mm.图12考点二对实验的理解与应用例2在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图13所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 ，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率(1)从图中读出金属丝的直径为_mm. 图13(2)为此取来两节新的干电池、开关

12、和若干导线及下列器材：A电压表03 V，内阻10 kB电压表015 V，内阻50 kC电流表00.6 A，内阻0.05 D电流表03 A，内阻0.01 E滑动变阻器010 F滑动变阻器0100 要求较准确地测出其阻值，电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_(填序号)实验中某同学的实物接线如图14所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误图14错误1：_；错误2_.仪器选择的基本思路(1)优先考虑安全因素：各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电流(或电压)不能超过其允许的最大电流(或电压)实际处理过程中，需要估算回路中的最大电流(一般应假设变阻器采用限流接法时进行估算)如：用

13、伏安法作出标有“6 V，0.6 W”字样的小灯泡的UI图线，则实际加在灯泡两端的电压的最大值不能超过6 V.(2)考虑读数误差因素：一般要求各电表的实际读数不小于其量程的，以减小读数误差(3)仪器选择的一般步骤：首先选择唯一性的器材；粗画电路图(暂不接电流表和电压表)；估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度的偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材考点三伏安法测电阻率(仪器选取及电路设计)例3某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5 ，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材：A电池组(3 V，内阻约1 )

14、B电流表A1(03 A，内阻0.012 5 )C电流表A2(00.6 A，内阻约0.125 )D电压表V1(03 V，内阻4 k)E电压表V2(015 V，内阻15 kF滑动变阻器R1(020 ，允许最大电流1 A)G滑动变阻器R2(02 000 ，允许最大电流0.3 A)H开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用_(填写仪器前字母代号)(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时，应采用安培表_接法，将设计的电路图画在下面虚线框内(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图15，则读为_ mm. 图15(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算

15、金属丝电阻率的表达式_.22.用等效替代法测电表的内阻原理与方法如图16所示， 先让待测电表与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上，读出电流表示数I；然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上，调节电阻箱的阻值，使电流表中示数仍为I，则电阻箱的读数即等于待测电表的内阻 图16仪器选择等效替代法测量电流表内阻时选择的电流表量程应与待测电流表量程相近；测量电压表内阻时可根据电压表的量程与内阻的大小选择电流表的量程例4(2011·新课标全国·22)为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图17所示的电路图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀

16、双掷开关和单刀开关，E是电池完成下列实验步骤中的填空：图17(1)将S拨向接点1，接通S1，调节_，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_的读数I；(2)然后将S拨向接点2，调节_，使_，记下此时RN的读数；(3)多次重复上述过程，计算RN读数的_，此即为待测微安表头内阻的测量值1(2010·安徽理综·21()(1)在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图18(a)所示，读数为_mm.(2)在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图(b)所示，读数为_cm.(a)(b)图182某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱

17、体的电阻率.步骤如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图19甲所示，可知其长度为_ mm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为_ mm；甲乙图19(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图20，则该电阻的阻值约为_ ；图20(4)为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1(量程03 mA，内阻约50 )电流表A2(量程015 mA，内阻约30 )电压表V1(量程03 V，内阻约10 k)电压表V2(量程015 V，内阻约25 k)直流电源E(电动势4V，内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范

18、围015 )滑动变阻器R2(阻值范围02 k)开关S，导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出测量用的正确电路图，并标明所用器材的代号 3. 某同学设计了一个监测河水电阻率的实验他在一根内径d8.00 mm的均匀玻璃管两端装上橡胶塞和电极，如图21，两电极相距L0.314 m，其间充满待测的河水他先用多用电表“×1 k”欧姆挡粗测管内水柱的电阻R，如图22，R_ . 图21图22为提高精度，他又用以下仪器：电压表(3 V,15 V,300 k)、电流表(300 A,50 )、滑动变阻器(1 k)、电源(12 V，6 )及开关和导线若干实验电路如图23，通过

19、多次实验测量，测出每次实验水柱电阻对应的U、I值，并在图24 UI图象中描出如图所示的包括(0,0)点在内的9个点表示他测得的9组(U，I)值图23图24通过对UI图线分析求出水柱的电阻R_ .(保留两位有效数字)4 2010年诺贝尔物理学奖授予两位俄裔科学家，以表彰他们在石墨烯材料开发领域的“突破性研究”石墨烯可来源于铅笔芯，某校A、B两个兴趣小组想探究铅笔芯的电阻率，他们在老师的指导下各自选取一段长为L、横截面积为S的粗细均匀的铅笔芯，根据所学知识设计了不同的方案进行如下实验：(1)A组方案：实验电路如图25所示(整根铅笔芯连在电路中)主要步骤如下，请完成相关问题：图25a图26是该方案所

20、用器材的实物图，图中已连好部分导线，请用笔画线代替导线将电路图补充完整图26b实验中测出多组U、I数据；c将测量数据描在图27所示的坐标纸上请在图中完成该铅笔芯的UI图线，并根据图线求出其电阻值R_.图27d由求得铅笔芯的电阻率(2)B组方案：实验电路如图28所示主要步骤如下，请完成相关问题：图28a闭合开关S1，单刀双掷开关S2扳到“1”位置 ，调节变阻器R，使电压表为某一适当的读数，测量并记下金属滑环到铅笔芯左端O点的距离L1；b保持R不变，开关S2扳到“2”位置，调节电阻箱R，使电压表的读数与开关S2位于“1”位置时相同，此时电阻箱各旋钮情况如图29所示，则这段长度为L1的铅笔芯的电阻值

21、为_.图29c移动金属滑环，重复a、b步骤记下多组R、L数据，画出RL图线，求出该铅笔芯的电阻率(3)从电压表内阻对实验结果的影响考虑，较合理的方案是_组(填“A”或“B”)实验八描绘小电珠的伏安特性曲线一、滑动变阻器的限流接法和分压接法1两种接法比较 方式内容限流式接法分压式接法对比说明两种接法电路图串、并联关系不同负载R上电压调节范围UE0UE分压电路调节范围大负载R上电流调节范围I0I分压电路调节范围大闭合S前触头位置b端a端都是为了保护电路元件由上表可以看出：滑动变阻器的分压式接法中，电压和电流的调节范围大，限流式接法较节能2两种接法的选择 (1) 选择不同接法的原则(2)两种接法的适

22、用条件限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)如果R很小，限流式接法中滑动变阻器分得电压较大，调节范围也比较大R很大时，分压式接法中R几乎不影响电压的分配，滑片移动时，电压变化接近线性关系，便于调节a若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式接法b若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，

23、待测电阻上的电流或电压变化不明显，此时，应改用分压电路c若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式接法d两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低二、描绘小电珠的伏安特性曲线实验目的1描绘小电珠的伏安特性曲线2分析小电珠伏安特性曲线的变化规律实验原理1用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在UI坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来2电流表外接：因为小电珠的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用分压式接法，使电压能从零开始连续变化实验器材小电珠(3.8 V,0.3 A)或(2.5

24、V,0.6 A)一个、电压表(03 V15 V)与电流表(00.6 A3 A)各一个、滑动变阻器(最大阻值20 )一个、学生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔实验步骤1确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按图1的原理图连接好实验电路 图12把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检查无误后闭合开关S.3移动滑动变阻器滑片位置，测出多组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，断开开关S.U(V)00.20.40.60.81.01.2I(A)U(V)1.62.02.42.83.23.63.8I(A)4拆除电路，整理仪器数据处理1

25、在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系2在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)3将描出的点用平滑的曲线连结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线误差分析1由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差2电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数3在坐标纸上描点、作图带来操作误差注意事项1电路的连接方式(1)电流表应采用外接法，因为小电珠(3.8 V,0.3 A)的电阻很小，与00.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大(2)滑动变阻器应采用分压式接法，目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化.2闭合

26、开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝3IU图线在U01.0 V左右将发生明显弯曲，故在U01.0 V左右描点要密，以防出现较大误差4电流表选择0.6 A量程，电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定，即若使用“3.8 V,0.3 A”的小电珠，选用电压表的15 V量程；若使用“2.5 V,0.6 A”的小电珠，则选用电压表的3 V量程5当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录后马上断开开关6误差较大的点要舍去，IU图线应是平滑曲线而非折线实验改进一种测小电珠的电阻的准

27、确方法实验原理：如图2所示，两个电压表完全相同且内阻很大移动滑动触头，调节电阻箱的示数，使两个电压表示数相同，则电阻箱的读数即为小电珠电阻，记下小电珠的电阻和电压；多次移动滑动触头，采用相同方法，记下相应电阻箱示数和电压表的读数在坐标纸上画出RU图线，并分析R随U变化的规律图2在描绘小电珠的伏安特性曲线的实验中，由于电表内阻的影响，会产生系统误差使得小电珠的电阻测量不准确.上述实验方法可以消除这种误差，操作、读数也较方便.记忆口诀电路连接是关键，先串后并把线连,滑动变阻要分压，A表外接减误差,电压从零开始调，UI坐标连曲线,连好曲线细研究，得出规律记心间.例1图3中所示器材为某同学测绘额定电压

28、为2.5 V的小灯泡的IU特性曲线的实验器材(1)根据实验原理，用笔画线代替导线，将图中的实验电路图连接完整图3(2)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于_(选填“A端”、“B端”或“AB中间”)(3)实验中测得有关数据如下表：U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27根据表中的实验数据，在图4中画出小灯泡的IU特性曲线图4(4)若已知小灯泡灯丝在27 °C时电阻值约为1.5 ，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比，试估算该小灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为_°C.(保留三位有效数字

29、)例2某同学想描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：A电压表V(量程为05 V，内阻约5 k)B电流表A1(量程为025 mA，内阻约为0.2 )C电流表A2(量程为00.6 A，内阻约为0.1 )D滑动变阻器R1(010 ，额定电流1.5 A)E滑动变阻器R2(01 000 ，额定电流0.5 A)F定值电阻R0(R01 000 )G直流电源(电动势6 V，内阻忽略不计)H电键一个、导线若干(1)该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路，得到热敏电阻电压和电流的7组数据(如下表)，请你在图5中作出热敏电阻的伏安特性曲线.电压U(V)0.01.02.02.43.03.64.

30、0电流I(mA)0.01.65.88.011.816.020.0图5(2)由此曲线可知，该热敏电阻的阻值随电压的增大而_(选填“增大”或“减小”)该同学选择的电流表是_(选填“B”或“C”)，选择的滑动变阻器是_(选填“D”或“E”)(3)请在虚线框中画出该同学完成此实验的电路图(热敏电阻符号为)23.实验电路设计的思路与方法电路设计也是高考实验题中常考题型之一首先应明确题目的要求，看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或要求设计达到何种标准的电路等其设计原则是：安全、方便、经济任何实验电路都由测量电路和控制电路构成，测量电路又由电表和被测元件构成，而控制电路由变阻器、开关、电源

31、构成在测量电路中，一般由电流表内接和外接两种方式，对于给定电表内阻的情况，应先比较R0与待测电阻Rx的关系，其中R0，若Rx>R0，则设计为内接；若Rx<R0，则设计为外接；若电表量程不合适，往往还要用定值电阻对电表进行改装在控制电路中，变阻器有分压式、限流式两种接法，若变阻器阻值较小，一般设计为分压式；若变阻器阻值较大，一般设计为限流式，在二者都可行时，应先考虑限流方式，但下面三种情形必须设计为分压式接法：数据要求从0开始；变阻器阻值太小、限流限不住；变阻器调节时，不能获取有区分度的多组数据例3某同学为了描绘一个标有“12 V,6 W”的小灯泡的伏安特性曲线，他到实验室寻找到了一

32、些仪器，但没找到电压表，找到的器材规格如下：A电流表A1(00.5 A，内阻为0.5 )B电流表A2(00.6 A，内阻约为0.3 )C电阻箱R1(09 999.9 ，最小调节量0.1 )D电阻箱R2(099.9 )，最小调节量0.1 )E滑动变阻器R3(050 ，额定电流为1.5 A)F滑动变阻器R4(05 ，额定电流为3 A)G16 V直流电源H开关、导线若干，待测灯泡利用现有器材，结合所学知识，请你替这位同学设计本实验(1)画出实验原理图；(2)以上器材中电阻箱应选用_，滑动变阻器应选用_(填代号)(3)写出小灯泡两端电压的表达式，并说明式中符号的意义：_ _.1描绘小电珠的伏安特性曲线

33、的实验电路如图6所示，所用小电珠的额定电压是3.8 V关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是 ()A系统误差主要是由电压表的分流引起的 B系统误差主要是由电流表的分压引起的 图6 C系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的D系统误差主要是由读数时的估读引起的2为探究小电珠L的伏安特性，连好如图7所示的电路后闭合开关S，通过移动变阻器的滑片，使小电珠中的电流由零开始逐渐增大，直到小电珠正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的UI图象应是图中的 () 图73在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电

34、表、开关和导线要求能测出尽可能多组数据图8是没有连接完整的实物电路(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)图8(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；(2)连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是_；(3)排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2 V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_端滑动(选填“左”“右”)；(4)通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图9所示的UI图象根据UI图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是_ W；图9(5)图线是曲线而不是过

35、原点的直线，原因是_.4在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，除标有“6 V1.5 W”字样的小电珠、导线和开关外，还有下列器材：A直流电源(6 V，内阻不计)B直流电流表(量程为3 A，内阻0.1 以下)C直流电流表(量程为300 mA，内阻约为5 )D直流电压表(量程为10 V，内阻约为15 k)E滑动变阻器(10 ，2 A)F滑动变阻器(1 k，0.5 A)实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量(1)实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(均用序号表示)(2)在虚线框内画出实验电路图(3)试将如图10所示的器材连成实物电路图10图115发光晶体二极管是用电器上做指示灯用

36、的一种电子元件它的电路符号如图11所示，正常使用时,带“”的一端接高电势，带“”的一端接低电势,某同学用实验方法探究二极管的伏安特性,现测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.U/V00.40.81.21.62.02.42.62.83.0I/mA00.92.34.36.813.019.024.030.037.0(1)在虚线框内画出实验电路图(除电源、开关、滑动变阻器外；实验用电压表V：内阻RV约为10 k，电流表mA：内阻RA约为100 )(2)在图12中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线图12 (3)根据(2)中画出的二极管的伏安特性曲线，简要说明发光二极管的电阻与其两

37、端电压的关系：_.6(2011·福建·19(2)某同学在探究规格为“6 V，3 W”的小电珠伏安特性曲线实验中：(1)在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_挡进行测量(填选项前的字母)A直流电压10 V B直流电流5 mAC欧姆×100 D欧姆×1(2)该同学采用图13所示的电路进行测量图中R为滑动变阻器(阻值范围020 ，额定电流1.0 A)，L为待测小电珠，为电压表(量程6 V，电阻20 k)，为电流表(量程0.6 A，内阻1 )，E为电源(电动势8 V，内阻不计)，S为开关图13.在实验过程中，开关S闭合前，滑动

38、变阻器的滑片P应置于最_端；(填“左”或“右”).在实验过程中，已知各元件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是_点至_点的导线没有连接好；(图中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图13中的数字).该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图14所示，则小 电珠的电阻值随工作电压的增大而_(填“不变”、“增大”或“减小”) 图14实验九测定电源的电动势和内阻一、实验目的1用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻2进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解3进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法二、实验原理1实验依据：闭合电路的欧姆定律2实验

39、电路：如图1所示图13E和r的求解：由UEIr得，解得4作图法数据处理，如图2所示(1)图线与纵轴交点为E.(2)图线与横轴交点为I短.(3)图线的斜率表示r. 图2特别提醒图线斜率的绝对值为电源内阻r的大小；当I0时，UE，即图线与纵轴的交点坐标值；当U0时，I为短路时的电流，即图线与横轴的交点坐标值但要注意，有时纵轴起点不是零，这时图线与横轴的交点不是短路电流，图线斜率的绝对值仍是内阻值，与纵轴的交点坐标值仍为电源的电动势值三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸四、实验步骤1连接电路电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图1连接好电路2测量与记

40、录(1)把变阻器的滑片移动到使用阻值最大的一端(2)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1、U1)用同样方法测量多组I、U值填入表格中.第1组第2组第3组第4组第5组第6组I/AU/V(3)断开开关，拆除电路整理好器材五、数据处理本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法方法一取六组对应的U、I数据，数据满足的关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小方法二在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立UI坐

41、标系，在坐标平面内描出各组(U，I)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线斜率的绝对值即为电池的内阻r.即r|.六、误差分析1偶然误差(1)由读数不准和电表线性不良引起误差(2)用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化2系统误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差(1)如图3甲所示，在理论上EU(IVIA)r，其中电压表示数U是准确的电源两端电压，而实验中忽略了通过电压表的电流IV而形成误差，而且电压表示数越大

42、，IV越大图3结论：当电压表示数为零时，IV0，IAI短，短路电流测量值真实值E测<E真因为r测，所以r测<r真从电路的角度看，电压表应看成内电路的一部分，故实际测出的是电池和电压表这一整体的等效内阻和电动势(r测和E测)，如图乙所示，因为电压表和电池并联，所以r测小于电池内阻r真，因为外电阻R断开时，a、b两点间电压Uab等于电动势E测，此时电源与电压表构成回路，所以Uab<E真，即E测<E真(2)若采用如图4甲所示的电路，IA为电源电流真实值，理论上有EUUAIAr，其中UA不可知，而造成误差，而且电流表示数越大，UA越大，当电流为零时，UA0，电压为准确值，等于E

43、，如图乙所示甲乙图4结论：E为真实值I短测<I短真因为r测，所以r测>r真，r测为r真和RA的串联值，由于通常情况下电池的内阻较小，所以这时r测的测量误差非常大七、注意事项1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池)2要测出不少于6组的(I，U)数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值3画UI图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度4由于干电池的内阻较小，路端电压U的变化也较小，

44、这时画UI图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源的电动势，图线斜率的绝对值仍为内电阻八、实验改进测电源的电动势和内电阻的其他几种方法1用一个电流表和电阻箱测量，电路如图5所示，测量原理为：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大图52用一个电压表和电阻箱测量，电路如图6所示，测量原理为：EU1r，EU2r.由此可求出r和E，此种方法测得的电动势和内阻均偏小图63用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为

45、是电源的电动势，此时UE，需满足RVr.4用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图7所示测量方法为：断开S，测得V1、V2的示数分别为U1、U2，此时，EU1U2r,RV为V1的内阻；再闭合S，V1的示数为U1,此时EU1r，解方程组可求得E. 图7记忆口诀A表V表测电源，A表内接莫记反.测得数据六七组，联立方程求解慢.U为纵轴I为横，描点连线为重点.两轴截距和斜率，搞清意义实验完.V表分流存误差，E、r偏小图可鉴.两个电阻和A表，准确测E不算难.考点一对实验的理解与应用例1(2010·广东理综·34(2)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定

46、值电阻(R05 )一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图8(a)图8在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接请完成下列主要实验步骤：A检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是_；B将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V；C将开关S2_，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1.使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_(计算结果保留两位有效数字)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_(填“大”或“小”)考点二测电动势和内阻的其他方法例2 某研究性学习小组采用如图9所示的电路测量某干电池的电动势E和内阻r，

47、R为电阻箱，V为理想电压表，其量程略大于电池的电动势实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是 图9求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示.序号1234567(1)0.10.40.51.02.02.55.0(V1)0.360.440.430.600.871.001.58回答下列问题：(1)根据表中的数据和实验原理，你认为第_(填序号)组数据是错误的，原因是_.(2)根据实验数据，请在图10所给的坐标系中绘出关系图线图10(3)由图线可知，该干电池的电动势E_ V，内阻r_ .(保留两位有效数字)实物图连接的技巧实物图连接是一类考查学生实验技能和操作能力较为有效的题型，连线前一定要画出实验电路图，然后按图连线，且必须注意以下几点：(1)连线不能交叉；(2)必须把线接在接线柱上；(3)电流应从电表正接线柱流入，从负接线柱流出；(4)变阻器应处在有效控制状态在实际操作中，画电路图时，各元件的相对位置应尽量与实物图相吻合；连实物图时，应先串后并，先连控制电路后连测量电路要特别注意变阻器的