电学实验高考物理重点热点问题课件

1、电学实验复习电学实验复习 滑动变阻器、电阻的测量滑动变阻器、电阻的测量高考重点高考重点 热点问题热点问题一、滑动变阻器的结构与原理一、滑动变阻器的结构与原理滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的可变滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的可变电阻，用它可以调节电路中电流的大小及两点电阻，用它可以调节电路中电流的大小及两点间的电压。根据间的电压。根据R=，对于粗细均匀的，对于粗细均匀的电阻丝，电阻的大小与长度成正比。随着滑片电阻丝，电阻的大小与长度成正比。随着滑片触片位置的变化，变阻器连入电路的电阻值也触片位置的变化，变阻器连入电路的电阻值也相应发生变化。相应发生变化。中学实验室内常用滑动变阻器有以下

2、几种规格中学实验室内常用滑动变阻器有以下几种规格：010，2A；050，1.5A；0200，1.5A；01 25滑动变阻器的限流式连接滑动变阻器的限流式连接使用方法使用方法:“一上一下一上一下”搭配使用搭配使用滑动变阻器作为限流器使用，可调节电路中的电流强滑动变阻器作为限流器使用，可调节电路中的电流强度，如图所示，度，如图所示，电键电键S闭合前，应把变阻器的阻值闭合前，应把变阻器的阻值调到调到 ，以防电流过大损坏用电器。当电源，以防电流过大损坏用电器。当电源内 阻 不 计 时 ， 用 电 器内 阻 不 计 时 ， 用 电 器 RL上 电 压 调 节 范 围 为上 电 压 调 节 范 围 为 _

3、。LE（） E 。最大值最大值根据电路图给实物图连线根据电路图给实物图连线滑动变阻器的分压式连接滑动变阻器的分压式连接+使用方法使用方法:“一上二下一上二下”搭配使用 滑动变阻器作为分压器使用，可调节电路中任滑动变阻器作为分压器使用，可调节电路中任意两点间的电压，如图所示，改变滑动金属片意两点间的电压，如图所示，改变滑动金属片P的位置，就可以改变用电器两端的电压。电键的位置，就可以改变用电器两端的电压。电键S未闭合时，应将滑动金属片调到如图所示最未闭合时，应将滑动金属片调到如图所示最端，使用电器两端电压为零；端，使用电器两端电压为零；S闭合后，金属片闭合后，金属片向向滑动，用电器的两端电压增大

4、，到右端时滑动，用电器的两端电压增大，到右端时电压电压。 当电源内阻不计时，用电器当电源内阻不计时，用电器RL上的电压调节范上的电压调节范围为围为。0最大最大左左右右根据电路图给实物图连线根据电路图给实物图连线二、分压式和限流式的选择方法：二、分压式和限流式的选择方法：限流式接法简单、且可省一个耗电支路，所以一限流式接法简单、且可省一个耗电支路，所以一般情况般情况优先考虑优先考虑限流式限流式接法接法。 但以下情况但以下情况必须选择必须选择分压式分压式：要求电压能从零开始调节时要求电压能从零开始调节时；若限流接法电流仍太大时；若限流接法电流仍太大时；负载电阻负载电阻RX比变阻器电阻比变阻器电阻R

5、L大很多（大很多（ RX2RL ）1利用滑动变阻器来改变用电器利用滑动变阻器来改变用电器R0上所得到的上所得到的电压可以有图电压可以有图3中甲、乙两种电路。用中甲、乙两种电路。用R表示滑动表示滑动变阻器的全部阻值。选择哪个电路更合适，以下变阻器的全部阻值。选择哪个电路更合适，以下叙述中正确的是叙述中正确的是 A若若R0R，则采用电路甲比较合适，则采用电路甲比较合适B若若R0R，则采用电路乙比较合适，则采用电路乙比较合适C若若R0R，则甲、乙电路都合适，则甲、乙电路都合适D两种电路都能使两种电路都能使R0上的电压改变，因此两上的电压改变，因此两种电路都适合种电路都适合AC例例2：下图是用伏安法测

6、电阻：下图是用伏安法测电阻RX的一种线路，变阻器的一种线路，变阻器R所起的作用是所起的作用是 ，若变阻器调到最大值后，若变阻器调到最大值后，电流还是超过电流表的量程，如果仍用上述器材（只电流还是超过电流表的量程，如果仍用上述器材（只可增加导线）测量可增加导线）测量RX，则应采取什么措施？请画出电，则应采取什么措施？请画出电路图。路图。AVRXRAVRRX限流限流 例例3已知电阻丝的电阻约为已知电阻丝的电阻约为10，现有下列，现有下列器材供测量该电阻丝的电阻时使用器材供测量该电阻丝的电阻时使用 A、量程为、量程为0.6A，内阻是，内阻是0.5的电流表；的电流表； B、量程为、量程为3V，内阻是，

7、内阻是6K的电压表；的电压表； C、阻值是、阻值是020，额定电流为，额定电流为2A的滑动变的滑动变阻器阻器 D、蓄电池（、蓄电池（6V） E、开关一个，导线若干。、开关一个，导线若干。 要求：要求：画出伏安法测上述电阻丝的电阻的电画出伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图，测量数据要尽量多。路图，测量数据要尽量多。电学实验复习电学实验复习 电阻的测量电阻的测量1、伏安法测电阻 2、用欧姆表测电阻特殊方法：1、半偏法2、等效替代法 常用测量方法：常用测量方法：伏安法测电阻伏安法测电阻（1）原理：VUAII=URR=UI（2）两种接法：AVRXAVRX法一：安培表外接法法二：安培表内接法IAIVIX

8、IA IXR =测UIAUXR =测UIA R =UXIXA故此接法用于测量大电阻方方一一：伏安法伏安法测电阻测电阻:“小外小外”：大电阻：大电阻：Rx2RARV小电阻：小电阻：Rx2RARV口诀口诀:“大内小外大内小外”：“大内大内”：大电阻，内接，误差小；大电阻，内接，误差小；内接，偏大。内接，偏大。小电阻，外接，误差小；小电阻，外接，误差小；外接，偏小。外接，偏小。例例1 1、利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻的、利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻的大致阻值。可采用下述方法选择正确电路以减小大致阻值。可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器按下图接好，并空出伏特表的一误差。可将仪器

9、按下图接好，并空出伏特表的一个接头个接头P P，将，将P P分别与分别与a a，b b两点接触一下，如果安两点接触一下，如果安培表示数显著变化，则培表示数显著变化，则P P应接在应接在处，如果伏处，如果伏特表示数显著变化，则特表示数显著变化，则P P应接在应接在处。处。AVRabP解：安培表示数变化，说明伏特表分流明显；即被测电阻较大，因此采用内接法可以减小误差，P应接在b处。而当伏特表示数变化，说明安培表内阻大，即被测电阻较小，因此采用外接法可以减小误差，P应接在a处。ba例例2有个未知电阻，用图中有个未知电阻，用图中a和和b两种电路分两种电路分别对它进行测量。用别对它进行测量。用a图电路测

10、量时，两表读图电路测量时，两表读数分别为数分别为6V、6mA；用；用b图测量时，两表读数图测量时，两表读数分别为分别为5.9V、10mA；则用；则用_所示所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值电路测该电阻的阻值误差较小，测量值=_，测量值比真实值偏，测量值比真实值偏_（填（填“大大”或或“小小”） a1K大大例例3、（2002年高考）如图是各器材实物图，用如图是各器材实物图，用来测量待测电阻来测量待测电阻R的阻值，器材中包括：电的阻值，器材中包括：电池，电键，变阻器，电压表，电流表，待测池，电键，变阻器，电压表，电流表，待测电阻电阻R，若干导线。，若干导线。（1）如果待测电阻）如果待测电阻R的

11、阻值比电压表的内的阻值比电压表的内阻不是小很多，但阻不是小很多，但R的阻值比电流表的内阻的阻值比电流表的内阻大很多，试在图中连线使之成为测量电路；大很多，试在图中连线使之成为测量电路；（2）如果已知上述电压表的内阻）如果已知上述电压表的内阻RV和电流和电流表的内阻表的内阻RA，对图中连成的测量电路，写出，对图中连成的测量电路，写出计算待测电阻的公式计算待测电阻的公式（用测得的量和给出的电表内阻来表示）。 ARIU-+-+-+-+拓展拓展:如果待测电阻如果待测电阻R的阻值比电流表的内阻不的阻值比电流表的内阻不是大很多，但是大很多，但R的阻值比电压表的内阻小很多，的阻值比电压表的内阻小很多，试在图

12、乙中连线使之成为测量电路。试在图乙中连线使之成为测量电路。 例例4： 一待测电阻阻值在一待测电阻阻值在100200欧欧之间，现用伏安之间，现用伏安法进一步测量其阻值，可供器材除导线和电键外，还有法进一步测量其阻值，可供器材除导线和电键外，还有1、电流表（、电流表（050mA），内阻），内阻20欧欧2、电压表（、电压表（03V），内阻），内阻10千欧千欧3、滑动变阻器（、滑动变阻器（020欧欧）额定电流）额定电流2A4、电池组、电池组E=12V，r=0 请根据上述器材的规格，画出实验所用的电路图请根据上述器材的规格，画出实验所用的电路图测量电路：内接外接？测量电路：内接外接？供电电路：限流分压？

13、供电电路：限流分压？电路初状态：电键？分压时滑变？限流时滑变？电路初状态：电键？分压时滑变？限流时滑变？方方二：欧姆表测电阻二：欧姆表测电阻1、欧姆表、欧姆表原理： 闭合电路欧姆定律（1）刻度：短接、调节调零电阻R使电流表G 的指针满偏。即有RGErIgRggI= ERg+ r + R“0”R + r + R是电阻挡的内阻g断路、电流表G中无电流，表的指针不偏转，指针位置“”接入电阻R 时，电流表G中的电流 X ERg+ r + RRX+I=方方二：欧姆表测电阻二：欧姆表测电阻2、欧姆表、欧姆表原理： 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律RGErIgRg ERg+ r + RRX+I=改变改变R

14、，电流，电流I随之改变，随之改变，R 与与I一一对应。表头刻度一一对应。表头刻度I“R”XXX（2）中值电阻中值电阻R =EIg中R + r + Rg=注意注意：(1) 欧姆表的刻度与其他表刻度相反欧姆表的刻度与其他表刻度相反 且刻度不均匀且刻度不均匀（2）欧姆表每次测电阻）欧姆表每次测电阻 前需调零。不能带前需调零。不能带电测量。电测量。（3）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻要改变，测出的电阻值有较大的误差。所以要改变，测出的电阻值有较大的误差。所以欧姆表常用来粗测电阻。欧姆表常用来粗测电阻。例例1、欧姆表的表头、欧姆表的表头G的的Ig=1mA，Rg=1千欧

15、。千欧。E=1.5v，r=0.5欧，红黑表笔短接时，电流表欧，红黑表笔短接时，电流表G指指针刚好满偏。则此时调零电阻针刚好满偏。则此时调零电阻R=，表盘上表盘上刻度线刻度线A、B、C、D、E相邻刻度间弧长相等，相邻刻度间弧长相等，则则B、C所对应的电阻值所对应的电阻值RB=，RC=。ABCDE499.5欧欧1500欧欧4500欧欧例例2 如图所示欧姆表的原理示意图如图所示欧姆表的原理示意图.其中电流表其中电流表的满偏电流的满偏电流Ig=300A，内阻，内阻Rg=150，调零电，调零电阻最大值阻最大值R0=500103，电池电动势，电池电动势1.5V.用来用来测量被测电阻测量被测电阻Rx，能测量

16、准确的阻值范围是，能测量准确的阻值范围是 A. 3010380103.B. 31038103.C. 300800.D. 3080. 用欧姆表测电阻，表针偏角适中，指示在中央附近，测量结果较准确.对图示欧姆表，其中值电阻为因此它能准确测量的阻值范围是31038103.B例例3 实验室常用的万用电表面板中心刻度为实验室常用的万用电表面板中心刻度为6，指针最大偏角为指针最大偏角为90（图），当转换开关置于（图），当转换开关置于R100时，时，（1）电表内阻等于）电表内阻等于_；（2）接入）接入R1=3000电阻时，指针偏转电阻时，指针偏转_度；指针偏转度；指针偏转75时，接入电阻等于时，接入电阻等于

17、_.（1） 600；（；（2）15，120.指针偏转的角度与通过表头的电流成正比， （1）、电流表半偏法测内阻）、电流表半偏法测内阻RA的测量值的测量值小于真实值小于真实值特殊方法：特殊方法：1、半偏法、半偏法（一般用于测电压表和（一般用于测电压表和 电流表的内阻）电流表的内阻）开始应将变阻器的滑片置于开始应将变阻器的滑片置于A端，然后断开端，然后断开S2 2，闭合，闭合S1 1，调，调R1 1，使电流表满偏，设读数，使电流表满偏，设读数为为Ig g，若若Rg gR1 1，合上，合上S2 2后，后，只要只要 滑动变阻滑动变阻 器滑片的位置器滑片的位置 不变不变 ，电路中的电流近似不，电路中的电

18、流近似不变，即变，即IIg g( (I为闭合为闭合S2 2后干路后干路中电流中电流) )。调节电阻箱。调节电阻箱R2使电使电流表半偏，则电阻箱流表半偏，则电阻箱R2的值的值近似为电流表内阻。近似为电流表内阻。 恒流半偏法恒流半偏法我们实验的标准模式我们实验的标准模式例例1：在利用半偏法测电表表：在利用半偏法测电表表G的内阻时，现有下的内阻时，现有下列器材：列器材：A、待测电流表（量程、待测电流表（量程500A）B、电位器（、电位器（02千欧）千欧）C、电位器（、电位器（010千欧）千欧）D、电阻箱（、电阻箱（09999欧）欧）E、电源、电源E=2VF、电源、电源E=4V 为了得到较高的精确度，

19、在以上器材中应用哪为了得到较高的精确度，在以上器材中应用哪些器材？些器材？ACDF（2）、电压表半偏法）、电压表半偏法原理及使用条件原理及使用条件开始应将滑动变阻器的滑动头置于开始应将滑动变阻器的滑动头置于 C端，然后端，然后闭合电键闭合电键S1 1和和S2 2，调节滑动滑动变阻器使电压表，调节滑动滑动变阻器使电压表满偏，设读数为满偏，设读数为Umm。此时，干路中的电流。此时，干路中的电流分分成两路成两路1 1和和2 2，只要，只要R Rv v R R滑滑，则，则1 1 2 2。所以，当所以，当S2 2断开后，只要滑片断开后，只要滑片P的位置不变，的位置不变，CPCP之间的电压近似不变，即之间

20、的电压近似不变，即 AB 之间的电压近之间的电压近似不变，仍为似不变，仍为Umm。调节电阻箱的阻值，使电压。调节电阻箱的阻值，使电压表的示数为表的示数为Umm/2/2，则电阻箱的阻值，则电阻箱的阻值RRvVRRCDS1S212P图图1AB将将S2断开后，断开后，RABR总总UPDU端端UCP，即，即UABUm，所以调节电阻箱使电压所以调节电阻箱使电压表的示数为表的示数为Um/2,所以所以UR Uv,R Rv，因而电因而电压表内阻的测量值大于其真实值。压表内阻的测量值大于其真实值。误差原因及测量结果误差原因及测量结果条件：单刀双掷开关，电路中电流或电压条件：单刀双掷开关，电路中电流或电压值保持不

21、变。有一个电阻阻值已知（或电值保持不变。有一个电阻阻值已知（或电阻箱）阻箱）ARab特殊方法：特殊方法：2、等效替代法、等效替代法等效法测电流表的内阻等效法测电流表的内阻uAmAS1S2R1R2R312电表的特殊接法电表的特殊接法1、电压表的、电压表的串联串联接法接法 例例1(1997年高考题年高考题)某电压表的内阻在某电压表的内阻在20 k一一50k之间，之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：A待测电压表待测电压表V(量程量程3 V) B电流表电流表A1(量程量程200 A)C电流表电流表A2(量程量程0.6 mA) D，电流表，电流表A3(量程量程0.6 A)E滑动变阻器滑动变阻器R(最大阻值最大阻值1 k) F电源电源(电动势电动势4V)G开关开关S，导线若干，导线若干(1)所提供的电流表中，应选用所提供的电流表中，应选用 （填写字母代号（填写字母代号)；(2)为了尽量减小误差，要求测量多组数据，试画出符合为了尽量减小误