电学实验基出复习

1、运动的合成和分解的应用运动的合成和分解的应用1.小船渡河小船渡河鄂尔多斯一中物理组：赵春光鄂尔多斯一中物理组：赵春光第七章第七章 恒定电流恒定电流1.限流式：限流式：AVRxRL考点一：考点一：滑动变阻器的两种接法滑动变阻器的两种接法负载电阻两端的负载电阻两端的电压变化范围为：电压变化范围为：内阻不计，电动势为内阻不计，电动势为EEERRRxLx可见滑动变阻器的总阻值可见滑动变阻器的总阻值R越大，电阻越大，电阻Rx两两端电压的变化范围越大。变阻器总阻值端电压的变化范围越大。变阻器总阻值RL 是是Rx的的25倍时，限流接法对电流、电压倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，这样既便于调节，用电器

2、控制作用显著，这样既便于调节，用电器两端电压变化范围又比较大。两端电压变化范围又比较大。xxLRERRE负载电阻两端的电负载电阻两端的电流变化范围为：流变化范围为：1.限流式：限流式：AVRxRL考点一：考点一：滑动变阻器的两种接法滑动变阻器的两种接法内阻不计，电动势为内阻不计，电动势为E在合上开关以前，一定要使在合上开关以前，一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大。滑动变阻器所使用的阻值最大。如果题目没有要求待测电阻两如果题目没有要求待测电阻两端的电压从零开始连续可调，也没有要求多端的电压从零开始连续可调，也没有要求多测几组数据，而且滑动变阻器的阻值比待测测几组数据，而且滑动变阻器的阻值比待测电

3、阻的阻值大，并且在滑动变阻器连成限流电阻的阻值大，并且在滑动变阻器连成限流电路时能保证电表和待测电阻正常工作，这电路时能保证电表和待测电阻正常工作，这时应从节省电能时应从节省电能(P源源=EI)和电路简单考虑，和电路简单考虑，选用限流电路。选用限流电路。 1.限流式：限流式：AVRxRL考点一：考点一：滑动变阻器的两种接法滑动变阻器的两种接法内阻不计，电动势为内阻不计，电动势为E优点：优点：电路简单，省电电路简单，省电不足：不足：电压电压不能不能从零开始从零开始电流、电压能达到要求的调节范围；电流、电压能达到要求的调节范围；不超过测量仪表的量程，不超过测量仪表的量程，不超过各元件允许的最大电流

4、。不超过各元件允许的最大电流。限流接法的选择方法限流接法的选择方法(通常情况通常情况)2.分压式：分压式：AVRLRX考点一：考点一：滑动变阻器的两种接法滑动变阻器的两种接法内阻不计，电动势为内阻不计，电动势为E负载电阻两端的负载电阻两端的电压变化范围为：电压变化范围为：E0滑动变阻器的总阻值滑动变阻器的总阻值R越小，越便于调节用越小，越便于调节用电器两端电压。电器两端电压。 一般选用滑动变阻器的全一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的电阻电阻小于用电器的电阻, 在在0.10.5倍之间倍之间为好。为好。xRE0负载电阻两端的电负载电阻两端的电流变化范围为：流变化范围为：2.分压式：分压式：AV

5、RLRX考点一：考点一：滑动变阻器的两种接法滑动变阻器的两种接法内阻不计，电动势为内阻不计，电动势为E在合上开关以前，一定要使在合上开关以前，一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置滑动变阻器滑动头的初始位置置于左端。以使负载上的电压置于左端。以使负载上的电压和电流最小（均为零）。和电流最小（均为零）。要求测量结果尽量准确，需要多测几组数据；要求待测要求测量结果尽量准确，需要多测几组数据；要求待测电阻两端电压变化范围较大；或要求从零开始连读可调，电阻两端电压变化范围较大；或要求从零开始连读可调，应选分压电路。应选分压电路。如果滑动变阻器的全阻值比待测电阻的阻值小得多，为如果滑动变阻器的全阻值比待测电

6、阻的阻值小得多，为了能使待测电阻两端电压有较大变化，应选分压电路。了能使待测电阻两端电压有较大变化，应选分压电路。如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于待测如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于待测电阻的额定电流或电流表的量程，应选分压电路。电阻的额定电流或电流表的量程，应选分压电路。2.分压式：分压式：AVRLRX优点：优点：电压电压能能从零开始从零开始考点一：考点一：滑动变阻器的两种接法滑动变阻器的两种接法内阻不计，电动势为内阻不计，电动势为E不足：不足：电路复杂，费电电路复杂，费电要求某部分电路的电压或电流从零开始连续可要求某部分电路的电压或电流从零开始连续可调。调。采用限流

7、接法时无论怎样调节滑动变阻器，电采用限流接法时无论怎样调节滑动变阻器，电路中的电流（电压）都会超过电表量程或元件允路中的电流（电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流。许的最大电流。用电器电阻远大于滑动变阻器电阻，不利于测用电器电阻远大于滑动变阻器电阻，不利于测量获得多组数据。量获得多组数据。 分压接法的选择方法分压接法的选择方法(特殊条件特殊条件)用电压表测电压用电压表测电压用电流表测电流用电流表测电流外接法？外接法？内接法？内接法？为减小误差，为减小误差，多测几组数据，多测几组数据，求平均值求平均值滑动滑动变阻器变阻器限流式？限流式？分压式？分压式？AVAV1.原理原理:U UR RI

8、IIUR考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻2.电路电路限流式电路，安培表内接法限流式电路，安培表内接法RXAV限流式电路，安培表外接法限流式电路，安培表外接法 RXAV分压式电路，安培表内接法分压式电路，安培表内接法 分压式电路，安培表外接法分压式电路，安培表外接法 RXAVRXVA考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻xAxRxARxRRRIUUIUR测测测由于由于电流表分压电流表分压引起的。引起的。误差产生的原因误差产生的原因:若若RxRA时，采用电流表时，采用电流表内内接法接法(大电阻大电阻)RXVA考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻3.内接法与外接法的选择内接法与外接法的

9、选择测量值偏大测量值偏大结论：结论：电阻用电阻用接法，测量值接法，测量值。即：即：xVxVxVRxRxRRRRRIIUIUR测测测由于由于电压表分流电压表分流引起的。引起的。误差产生的原因：误差产生的原因：RXAV考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻3.内接法与外接法的选择内接法与外接法的选择测量值偏小测量值偏小若若RVRx时，采用电流表时，采用电流表外外接法接法(小电阻小电阻)结论：结论：电阻用电阻用接法，测量值接法，测量值。即：即：计算法计算法选择方法：选择方法：条件：已给出条件：已给出R的估计阻值的估计阻值RXVARXAV考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻3.内接法与外接法的选

10、择内接法与外接法的选择若若RxRA或或Rx/RA RV/Rx时，时，若若RxRx/RA时，时，为大电阻采用电流表内接法。为大电阻采用电流表内接法。为小电阻采用电流表外接法。为小电阻采用电流表外接法。 若若RV/Rx =Rx/RA时，时，电流表内、外接法均可。电流表内、外接法均可。 选择方法：选择方法：将电压表分别接将电压表分别接a、b两点两点如果电流表示数有显著变化，说明电压表的分流如果电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强，不满足作用较强，不满足RXRA，应选，应选用内接法。用内接法。P 应接在应接在b 处。处。试触法试触法条件：条件：Rx、 RA、 RV阻值未知阻值未知考点二：考点

11、二：伏安法测电阻伏安法测电阻3.内接法与外接法的选择内接法与外接法的选择RXVAPab4.伏安法测电阻伏安法测电阻之之发散思维发散思维“伏安法伏安法”测测电压表的电阻电压表的电阻VA电压表（电流表）是一个能电压表（电流表）是一个能读出其两端电压（通过其电读出其两端电压（通过其电流）的电阻。流）的电阻。是否有系统误是否有系统误差？差？IURV此电路能否测量出此电路能否测量出电流表的内阻？电流表的内阻？考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻VAIURA是否有系统误是否有系统误差？差？无无无无A2A1A2A1Rx “安安法安安法”电流表的创新使用电流表的创新使用测电压测电压条件：已知电流表条件：已

12、知电流表A2的内阻，将的内阻，将A2看成一看成一个电压表使用。个电压表使用。2122IIRIRAx1221IRIRAA是否有系统误差？是否有系统误差？是否有系统误差？是否有系统误差？4.伏安法测电阻伏安法测电阻之之发散思维发散思维考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻无无无无V1v2RxV2v1“伏伏法伏伏法”电压表的创新使用电压表的创新使用测电流测电流2211VVRUUR 221VxRUUR 条件：已知电压表条件：已知电压表V2的内阻，将的内阻，将V2看成一看成一个电流表使用。个电流表使用。4.伏安法测电阻伏安法测电阻之之发散思维发散思维考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻是否有系统误

13、差？是否有系统误差？无无是否有系统误差？是否有系统误差？有有2221VxRUUURR0V2v102122RUUURV“伏伏法伏伏法”电压表的创新使用电压表的创新使用测电流测电流4.伏安法测电阻伏安法测电阻之之发散思维发散思维考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻是否有系统误差？是否有系统误差？无无是否有系统误差？是否有系统误差？无无RxV2v1已知已知R0测测V2阻值阻值已知已知RV2测测Rx阻值阻值【备考提示【备考提示】在很多情况下，电压表和电流】在很多情况下，电压表和电流表（已知内阻）的功用可以互换。表（已知内阻）的功用可以互换。有时利用一块电表配合定值电阻也可以完成有时利用一块电表配合

14、定值电阻也可以完成功能的互换。实际上就是部分电路欧姆定律功能的互换。实际上就是部分电路欧姆定律的变形运用。的变形运用。在处理时，一定要明确原理，灵活运用。在处理时，一定要明确原理，灵活运用。 “伏伏法伏伏法”电压表的创新使用电压表的创新使用测电流测电流4.伏安法测电阻伏安法测电阻之之发散思维发散思维考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻替代法测量电阻替代法测量电阻考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻5.替代比较法测电阻替代比较法测电阻原理：原理：利用伏安法测电阻，无论电流表内利用伏安法测电阻，无论电流表内接还是电流表外接都会对测量造成误差，接还是电流表外接都会对测量造成误差，而利用比较法

15、测电阻可避免这些误差。实而利用比较法测电阻可避免这些误差。实验时先连入某待测电阻，记下电路中电表验时先连入某待测电阻，记下电路中电表的读数，然后把待测电阻换成电阻箱，调的读数，然后把待测电阻换成电阻箱，调整电阻箱，使电路中电表的读数与原来一整电阻箱，使电路中电表的读数与原来一样，这样的电阻箱便是待测电阻的阻值。样，这样的电阻箱便是待测电阻的阻值。电路电路R0RXAS1S2ab+R0VS1RXS2abP+用电阻箱和电流表测量用电阻箱和电流表测量用电阻箱和电压表测量用电阻箱和电压表测量替代法测量电阻替代法测量电阻考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻5.替代比较法测电阻替代比较法测电阻比较法测量

16、电阻比较法测量电阻I1ARRxARRxI2I2R=I1Rx Rx=I2R/I1考点二：考点二：伏安法测电阻伏安法测电阻5.替代比较法测电阻替代比较法测电阻(不计电源内阻不计电源内阻)1.安全性原则安全性原则 要保证所用仪器的安全，电源最大允许通过要保证所用仪器的安全，电源最大允许通过的电流、电压表和电流表的量程、滑动变阻器允的电流、电压表和电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流、用电器的额定电压电流等。许通过的最大电流、用电器的额定电压电流等。选择电源、电表和用电器时，保证其电流和电压选择电源、电表和用电器时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。均不超过使用的量程。2.精确性原则精确性原则

17、 尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的量程。务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的2/3），），电表达不到满偏的电表达不到满偏的1/3是不允许的。是不允许的。考点三：考点三：仪器的选择仪器的选择3.操作性原则：操作性原则： 如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围，当其阻值大于用电器的阻值时用限流虑它的阻值范围，当其阻值大于用电器的阻值时用限流电路调节电路的电压电

18、路调节电路的电压(电流电流)比较方便；当其阻值小于用电比较方便；当其阻值小于用电器的电阻时用分压电路调节电路的电压器的电阻时用分压电路调节电路的电压(电流电流)比较方便。比较方便。4.选择的一般步骤选择的一般步骤根据实验要求设计合理的实验电路；根据实验要求设计合理的实验电路；找出唯一性的器材；找出唯一性的器材；估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结合已知估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结合已知器材的规格选定电源、选定电压表和电流表以及所用的器材的规格选定电源、选定电压表和电流表以及所用的量程；量程；根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器。根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻

19、器。考点三：考点三：仪器的选择仪器的选择练练1.用伏安法测量用伏安法测量金属导线金属导线的电阻的电阻R，试把图中给出的器，试把图中给出的器材连接成测量材连接成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为的合适的电路。图中安培表的量程为0.6A，内阻接近，内阻接近1，伏特表的量程为，伏特表的量程为3V，内阻为，内阻为5k;电源的电动势为电源的电动势为6V，变阻器的阻值为，变阻器的阻值为020 。在闭合。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大，可用限流接法，画出电路

20、图如下：器电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：+-RXAV+ +练练2：有一个电阻：有一个电阻Rx,其阻值大约是其阻值大约是25k,可供选择可供选择的器材是：的器材是：电流表电流表A1(100A,2k),电流表电流表A2(500A,300),电压表电压表V1(10V,100k),电压表电压表V2 (50V,500k),直流稳压电源直流稳压电源 E(15V，1A),滑动变阻滑动变阻器器R(1k,1W),电键电键K和若干根导线。和若干根导线。 试选择适当的器材试选择适当的器材,选取适当的电路选取适当的电路,使测量尽可能使测量尽可能准确准确,并画出电路图并画出电路图,再将如图示的实物连线。再将

21、如图示的实物连线。练练2：有一个电阻：有一个电阻Rx,其阻值大约是其阻值大约是25k,可供选择可供选择的器材是：的器材是：电流表电流表A1(100A,2k),电流表电流表A2(500A,300),电压表电压表V1(10V,100k),电压表电压表V2 (50V,500k),直流稳压电源直流稳压电源 E(15V，1A),滑动变阻滑动变阻器器R(1k,1W),电键电键K和若干根导线。和若干根导线。 试选择适当的器材试选择适当的器材,选取适当的电路选取适当的电路,使测量尽可能使测量尽可能准确准确,并画出电路图并画出电路图,再将如图示的实物连线。再将如图示的实物连线。解：解：电压表、电流表的选择电压表

22、、电流表的选择由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑动变阻器必须用分压器接法。滑动变阻器必须用分压器接法。若电压表选若电压表选V2(50V)，因为电源电压，因为电源电压15V不足其量不足其量程的程的1/3，所以电压表应选，所以电压表应选V1(10V)。练练2：有一个电阻：有一个电阻Rx,其阻值大约是其阻值大约是25k,可供选择可供选择的器材是：的器材是：电流表电流表A1(100A,2k),电流表电流表A2(500A,300),电压表电压表V1(10V,100k),电压表电压表V2 (50V,500k),直流稳压电源直流稳压电源 E(15V，1A)

23、,滑动变阻滑动变阻器器R(1k,1W),电键电键K和若干根导线。和若干根导线。 试选择适当的器材试选择适当的器材,选取适当的电路选取适当的电路,使测量尽可能使测量尽可能准确准确,并画出电路图并画出电路图,再将如图示的实物连线。再将如图示的实物连线。解：解：电压表、电流表的选择电压表、电流表的选择由于用分压器接法时，电阻由于用分压器接法时，电阻RX 中的最大电流为中的最大电流为 Imax= 10V /25k = 0.4mA = 400A所以电流表选所以电流表选A2（500 A ）练练2：有一个电阻：有一个电阻Rx,其阻值大约是其阻值大约是25k,可供选择可供选择的器材是：的器材是：电流表电流表A

24、1(100A,2k),电流表电流表A2(500A,300),电压表电压表V1(10V,100k),电压表电压表V2 (50V,500k),直流稳压电源直流稳压电源 E(15V，1A),滑动变阻滑动变阻器器R(1k,1W),电键电键K和若干根导线。和若干根导线。 试选择适当的器材试选择适当的器材,选取适当的电路选取适当的电路,使测量尽可能使测量尽可能准确准确,并画出电路图并画出电路图,再将如图示的实物连线。再将如图示的实物连线。解：解：电流表内接法和外接法的选择电流表内接法和外接法的选择 因为因为RX=25kRA=300，所以用内接法，所以用内接法+ +实验电路图实验电路图E E=15V=15V

25、25K25K1K1K R RX XA A2 2V V1 1练练2：有一个电阻：有一个电阻Rx,其阻值大约是其阻值大约是25k,可供选择可供选择的器材是：的器材是：电流表电流表A1(100A,2k),电流表电流表A2(500A,300),电压表电压表V1(10V,100k),电压表电压表V2 (50V,500k),直流稳压电源直流稳压电源 E(15V，1A),滑动变阻滑动变阻器器R(1k,1W),电键电键K和若干根导线。和若干根导线。 试选择适当的器材试选择适当的器材,选取适当的电路选取适当的电路,使测量尽可能使测量尽可能准确准确,并画出电路图并画出电路图,再将如图示的实物连线。再将如图示的实物

26、连线。解：解：练练3. 如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：的器材实物图，器材规格如下：(1)待测电阻待测电阻Rx（约（约100）(2)直流毫安表（量程直流毫安表（量程010mA，内阻，内阻50）(3)直流电压表（量程直流电压表（量程03V，内阻，内阻5k）(4)直流电源（输出电压直流电源（输出电压4V，内阻可不计），内阻可不计）(5)滑动变阻器（阻值范围滑动变阻器（阻值范围015，允许最大电流，允许最大电流1A）(6)电键一个，导线若干条。电键一个，导线若干条。根据器材的规格和实验要求，根据器材的规格和实验要求，

27、在本题的实物图上连线。在本题的实物图上连线。+ +练练3. 待测电阻待测电阻Rx（约（约100），），直流毫安表（量程直流毫安表（量程010mA，内阻，内阻50），），直流电压表（量程直流电压表（量程03V，内阻内阻5k），），直流电源（输出电压直流电源（输出电压4V，内阻可不计），内阻可不计），滑动变阻器（阻值范围滑动变阻器（阻值范围015，允许最大电流，允许最大电流1A），），电键一个，导线若干条。电键一个，导线若干条。解：解：因毫安表内阻与待测电阻相近，必须因毫安表内阻与待测电阻相近，必须“外外接接”因为变阻器电阻很小因为变阻器电阻很小,电源和滑动变阻器连接成分压电路电源和滑动变阻器连接

28、成分压电路,RXAV+ +A1练练4某电压表的内阻在某电压表的内阻在2050k之间之间,现要测量其内现要测量其内阻阻,实验室提供下列可选用的器材实验室提供下列可选用的器材:待测电压表待测电压表V(量程量程3V)电流表电流表A1(量程量程200A )电流表电流表A2(量程量程5mA)电流表电流表A3(量程量程0.6A)滑动变阻器滑动变阻器R(最大阻最大阻1k) 电源电源E(电动势电动势4V),电键电键K.(1)所提供的电流表中所提供的电流表中,应选用应选用_(填写字母代号填写字母代号)。(2)为了尽量减小误差为了尽量减小误差,要求测多组数据。试在方框中画要求测多组数据。试在方框中画出符合要求的实验电路图。出符合要求的实验电路图。VA1 解析：由于滑动变阻器用分压接法时，伏特表两端电解析：由于滑动变阻