物理电学实验期末复习(超详细配习题)

1、物理3-1电学实验期末复习高考要求的电学实验高考要求的电学实验1 1、描绘小灯泡的伏安特性曲线、描绘小灯泡的伏安特性曲线2 2、测定电阻丝的电阻率（测定值电阻）、测定电阻丝的电阻率（测定值电阻）3 3、测电源电动势和内阻、测电源电动势和内阻4 4、多用电表的使用（欧姆表）、多用电表的使用（欧姆表）实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线考点考点一、测量电路和控制电路的选择一、测量电路和控制电路的选择二、仪器量程的选择（电流表、电压表、滑动变阻器）二、仪器量程的选择（电流表、电压表、滑动变阻器）三、画电路图和连接实物图三、画电路图和连接实物图四、实验步骤及注意事项四、实验

2、步骤及注意事项五、实验结果的分析五、实验结果的分析实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线一、测量电路和控制电路的选择一、测量电路和控制电路的选择外接法外接法 内接法内接法 误差来源误差来源 测量条件测量条件 适合测量大电阻适合测量大电阻适合测量小电阻适合测量小电阻A AV VR RA AV VR RAVIUR测RRIUR真 V V表偏大，表偏大，A A表分压表分压电路图电路图两种电路两种电路1 1、测量电路：、测量电路：电流表内接法和外接法电流表内接法和外接法选择依据：大内大，小外小选择依据：大内大，小外小为大VAxRRR 为小VAxRRR 实验一：描绘小灯泡的伏安特

3、性曲线实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线一、测量电路和控制电路的选择一、测量电路和控制电路的选择2 2、控制电路：、控制电路：滑动变阻器限流式和分压式滑动变阻器限流式和分压式限流式限流式分压式分压式注意注意电电路路图图电压电压调节调节范围范围电能电能消耗消耗E Es sR RA AB BRxE Es sRxR RA AB BEERRRxxE0限流式电路简单限流式电路简单分压式电路复杂分压式电路复杂分压式电压可从分压式电压可从零开始调节，调零开始调节，调节范围大节范围大较高较高较低较低实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线一、测量电路和控制电路的选择一、测量电路和控制电路

4、的选择2 2、控制电路：、控制电路：滑动变阻器限流式和分压式滑动变阻器限流式和分压式限流式限流式分压式分压式注意注意电电路路图图选择选择依据依据限流式电路简单限流式电路简单分压式电路复杂分压式电路复杂4 4、两者皆可，、两者皆可，优先考虑用限流式优先考虑用限流式，电路简单又节能，电路简单又节能E Es sR RA AB BRxE Es sRxR RA AB B1 1、实验要求电压、实验要求电压从零开始调节从零开始调节或需要或需要较大可调范围较大可调范围，用分压式，用分压式2 2、若滑动变阻器、若滑动变阻器R R远小于远小于RxRx，用分压式，且，用分压式，且R R越小效果越好越小效果越好3 3

5、、若滑动变阻器、若滑动变阻器R R是是RxRx的的2-52-5倍倍，可用限流式，可用限流式实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线主要依据主要依据电源电动势以及所测量的电路电压电源电动势以及所测量的电路电压选择选择2 2、电流表：、电流表：依据电路的依据电路的最大电流值及电流表所在的支路最大电流值及电流表所在的支路选择选择3 3、滑动变阻器：、滑动变阻器：依据分压式或者限流式，依据分压式或者限流式，比较与待测电阻阻值比较与待测电阻阻值后选择后选择三、画电路图和连接实物图三、画电路图和连接实物图（控制在满偏的控制在满偏的1/3-2/31/3-2/3且不能超量程且不能超量程

6、）二、仪器量程的选择二、仪器量程的选择1 1、电压表：、电压表：（如（如1.5V1.5V选选3V3V，4V4V选选3V3V，9V9V选选15V15V）实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线1 1、按电路图连接电路（、按电路图连接电路（注意量程的选择注意量程的选择）2 2、闭合开关前把滑动变阻器的滑动片、闭合开关前把滑动变阻器的滑动片调节到调节到最左端最左端4 4、在坐标纸上以、在坐标纸上以U U为横轴，以为横轴，以I I为纵轴，建立坐标系，描点为纵轴，建立坐标系，描点后用后用平滑的曲线平滑的曲线连结起来连结起来3 3、闭合开关，从左向右移动滑片，测出、闭合开关，从左向

7、右移动滑片，测出并记录（并记录（注意小数点保留位数注意小数点保留位数）数组不）数组不同的电压值同的电压值U U和电流值和电流值I I5 5、拆除电路，整理仪器、拆除电路，整理仪器四、实验步骤及注意事项四、实验步骤及注意事项实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线1 1、是一条曲线，说明小灯泡是、是一条曲线，说明小灯泡是非非线性元件线性元件2 2、图像过原点、图像过原点3 3、小灯泡电阻随电压升高而增大，、小灯泡电阻随电压升高而增大，根本原因是根本原因是灯丝电阻率随温度升灯丝电阻率随温度升高而增大高而增大五、实验结果的分析五、实验结果的分析（20062006年全国年全国）

8、现要测定一个额定电压）现要测定一个额定电压4V4V、额定功率、额定功率1.6W1.6W的小灯泡（图中用的小灯泡（图中用表示）的伏安特性曲线。要求所测电压表示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为范围为0.1V0.1V4V4V。现有器材：直流电源现有器材：直流电源E E（电动势（电动势4.5V4.5V，内阻不计），电压表，内阻不计），电压表 V V （量程（量程4.5V4.5V，内阻约为，内阻约为4 410104 4 ），电流表），电流表 A 1 A 1（量程（量程250mA250mA，内阻约为内阻约为22），电流表），电流表 A2 A2（量程（量程500mA500mA，内阻约为，内阻约为11），

9、），滑动变阻器滑动变阻器R R（最大阻值约为（最大阻值约为3030），电键），电键S S，导线若干。，导线若干。 如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 。解答：题目要求电压范围为解答：题目要求电压范围为0.1V0.1V4V4V，因此滑动变阻器采用分压式接法。根因此滑动变阻器采用分压式接法。根据估算通过小灯泡的额定电流为据估算通过小灯泡的额定电流为I=0.4AI=0.4A，因此电流表应该选用，因此电流表应该选用 A2A2。在伏安法测量过程中，由于小灯泡电在伏安法测

10、量过程中，由于小灯泡电阻较小，因此应该选择电流表外接法阻较小，因此应该选择电流表外接法即选择甲电路进行测量。即选择甲电路进行测量。实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线甲甲乙乙实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值一、公式推导一、公式推导二、游标卡尺的使用二、游标卡尺的使用五、图像分析五、图像分析考点考点六、拓展：其他测量电阻的方法六、拓展：其他测量电阻的方法四、画电路图和连接实物图四、画电路图和连接实物图三、螺旋测微器的使用三、螺旋测微器的使用七、拓展：实际应用中安培表和电压表的替换七、拓展：实际应用中安培表和电压表的替换实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻

11、的阻值一、公式推导一、公式推导slRlRs二、游标卡尺的使用二、游标卡尺的使用1 1、三个分度：、三个分度： 1010分度（精度分度（精度0.10.1）2020分度（精度分度（精度0.050.05）5050分度（精度分度（精度0.020.02）主尺示数主尺示数 + + 对齐的条数对齐的条数精度精度 = = 最终读数最终读数2 2、读数、读数3 3、注意：、注意：看清分度，读数结果与精度位数相同看清分度，读数结果与精度位数相同看清单位看清单位不用估读不用估读看清零刻度位置看清零刻度位置910 cm01091mm+7x0.1=91.7mm实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值cm123456

12、78900545mm+9x0.05mm=45.45mm实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值主刻度主刻度+ +半毫米半毫米+ +旋转读数旋转读数0.01= 0.01= 最终读数最终读数1 1、读数、读数2 2、注意：、注意： 看清看清0 0刻度的位置（上或下）刻度的位置（上或下）旋转读数要估读旋转读数要估读又名千分尺，以毫米为单位小数点后有三位数又名千分尺，以毫米为单位小数点后有三位数实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值三、螺旋测微器的使用三、螺旋测微器的使用9.270 mm7.500 mm5.804 mm实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值五、图像分析五、图像分析实验二

13、：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值四、画电路图和连接实物图四、画电路图和连接实物图实验过程尽量快速，避免灯丝长时间通电导致电阻率变化实验过程尽量快速，避免灯丝长时间通电导致电阻率变化（优先考虑用限流式外接法）（优先考虑用限流式外接法）左图可用做定值电阻左图可用做定值电阻中图电阻率随温度升高而升高中图电阻率随温度升高而升高右图电阻率随温度升高而降低右图电阻率随温度升高而降低用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R Rx x（约（约100 100 ）; ;直流电流表（量程直流电流表（量程010 mA010 mA、内阻、内阻50 50 ）

14、; ; 直流电压表直流电压表（量程（量程03 V03 V、内阻、内阻5 k5 k）; ;直流电源（输出电压直流电源（输出电压4 V4 V、内阻不、内阻不计）；滑动变阻器（计）；滑动变阻器（015 015 、允许最大电流、允许最大电流1 A1 A）；开关）；开关1 1个，个，导线若干。根据器材的规格和实验要求画出实验电路图。导线若干。根据器材的规格和实验要求画出实验电路图。实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值由于由于R Rx x ，故电流表应采用外接法。，故电流表应采用外接法。在控制电路中，若采用变阻器的限流接法，在控制电路中，若采用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的

15、电当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，流最小，I Iminmin= =24 mA= =24 mA10 mA,10 mA,此时此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法须采用分压接法. .vARRxARRRE图10-51 1、等效替代法、等效替代法K2R1K1RXAK3R2K3R2VK2R1K1RX组合举例：组合举例：实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值六、拓展：其他测量电阻的方法六、拓展：其他测量电阻的方法替替换换电电路路测测量量电电路路VK2R1K1RXK3R2实验步骤：实验步骤：（1 1）按照电路图连接电路）按照电路图连

16、接电路（2 2）闭合开关前，调节滑片位于）闭合开关前，调节滑片位于最左端最左端（3 3）闭合闭合K1K1、K3K3，调节，调节R2R2，使电压表适当偏转，记下此时电压表示数，使电压表适当偏转，记下此时电压表示数U U（4 4）断开断开K1K1，闭合，闭合K2K2，保持，保持R2R2阻值不变，调节阻值不变，调节R1R1，使电压表示数为，使电压表示数为U U，此时此时Rx=R1Rx=R1（5 5）断开所有开关，收拾仪器）断开所有开关，收拾仪器特点：特点： （1 1）需要变阻箱和三个开关）需要变阻箱和三个开关（2 2）测量结果）测量结果无系统误差无系统误差1 1、等效替代法、等效替代法实验二：测量电

17、阻的阻值实验二：测量电阻的阻值20112011年全国高考物理试题（新课标年全国高考物理试题（新课标1 1）2222 为了测量一微安表头为了测量一微安表头A A的内阻，某同学的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，设计了如图所示的电路。图中，A A0 0是标准是标准电流表，电流表，R R0 0和和R RN N分别是滑动变阻器和电阻分别是滑动变阻器和电阻箱，箱，S S和和S S1 1分别是单刀双掷开关和单刀开关，分别是单刀双掷开关和单刀开关，E E是电池。完成下列实验步骤中的填空：是电池。完成下列实验步骤中的填空：（1 1）将）将S S拨向接点拨向接点1 1，接通，接通S S1 1，调节，调节_

18、,_,使待测表头指针偏使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时转到适当位置，记下此时 的读数的读数I I；（2 2）然后将）然后将S S拨向接点拨向接点2 2，调节，调节_,_,使使_,_,记下此记下此时时R RN N的读数；的读数；（3 3）多次重复上述过程，计算）多次重复上述过程，计算R RN N读数的读数的_,_,此即为待测此即为待测微安表头内阻的测量值。微安表头内阻的测量值。实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值R R0 0标准电流表标准电流表A A0 0R RN NA A0 0的示数为的示数为I I平均值平均值 电路图电路图“恒流恒流”条件条件实实验验步步骤骤测量结果测量结果AR

19、R 21、22R、保持不变保持不变实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值2、偏小偏小电路图电路图“恒压恒压”条件条件实实验验步步骤骤测量结果测量结果21RRv 、22R、保持不变保持不变实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值2、偏大偏大七、实际应用中，安培表和电压表的替换七、实际应用中，安培表和电压表的替换实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值七、实际应用中，安培表和电压表的替换七、实际应用中，安培表和电压表的替换实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值要测量电压表要测量电压表V V1 1的内阻的内阻R RV V，其量程为，其量程为2V2V，内阻约，内阻约2k2k。实验室

20、。实验室提供的器材有：提供的器材有：电压表电压表V V2 2，量程，量程5V5V，内阻约，内阻约5k5k；定值电阻定值电阻R R1 1，阻值，阻值3030；定值电阻；定值电阻R R2 2，阻值，阻值3k3k；滑动变阻器滑动变阻器R R3 3，最大阻值，最大阻值100100，额定电流，额定电流1.5A1.5A；电源电源E E，电动势，电动势6 V6 V，内阻约，内阻约0.50.5；开关；开关S S一个，导线若干。一个，导线若干。V2R2V1实验二：测量电阻的阻值实验二：测量电阻的阻值请从上述器材中选择必要的器材，设计一请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表个测量电压表V V1 1内阻内

21、阻R RV V的实验电路。要求的实验电路。要求测量尽量准确，实验须在同一电路中，且测量尽量准确，实验须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出符合在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连要求的实验电路图（图中电源与开关已连好），并标出所选元件的相应字母代号；好），并标出所选元件的相应字母代号；由上问写出由上问写出V V1 1内阻内阻R RV V的表达式。的表达式。212RUUI12211UURUIURv实验三：测电源电动势和内阻实验三：测电源电动势和内阻考点考点一、伏安法（一、伏安法（U-IU-I法）法）二、二、I-RI-R法（需要电阻箱）法（需要电阻箱

22、）三、三、U-RU-R法（需要电阻箱）法（需要电阻箱）一、伏安法（一、伏安法（ U-I U-I法）法）1 1、基本公式、基本公式IrUE：电源路端电压：电源路端电压：流过电源电流（总电流）：流过电源电流（总电流）、电路图、电路图AVS甲R实验三：测电源电动势和内阻实验三：测电源电动势和内阻E rSU1VRAUI真实值真实值测量值测量值I I真真=I=I测测+I+IV V =I =I测测+U+UV V / R/ RV V当当U UV V=0=0时时I IV V=0=0“电流表在支路电流表在支路”结果：结果： E E测测 真真 r r测测rrr真真真真因电源内阻很小，电流表分压效因电源内阻很小，电

23、流表分压效果明显，误差大，故本实验把电果明显，误差大，故本实验把电流表接在支路流表接在支路(E(E测测) )I I是准确的是准确的一、伏安法（一、伏安法（ U-I U-I法）法）4 4、图像分析、图像分析实验三：测电源电动势和内阻实验三：测电源电动势和内阻UrkI注意保留有效数字！注意保留有效数字！用直线拟合！（首尾用虚线）用直线拟合！（首尾用虚线）短IEr 纵坐标从零开始：纵坐标从零开始：纵坐标不从零开始：纵坐标不从零开始：与纵轴交点数值为电动势与纵轴交点数值为电动势二、二、I-RI-R法（需要电阻箱）法（需要电阻箱）1 1、基本公式、基本公式)(rRIEIrUE、电路图、电路图实验三：测电

24、源电动势和内阻实验三：测电源电动势和内阻R1AR2K1K2ARK3 3、误差分析、误差分析电压测量值偏小，分析过程类同电压测量值偏小，分析过程类同“电流表接在干路的电流表接在干路的U-IU-I法法”结果：结果： E E测测= =真真 r r测测rr真真rIERrRIE)(与纵坐标交点的绝对值为内阻大小与纵坐标交点的绝对值为内阻大小斜率斜率k=Ek=E二、二、I-RI-R法（需要电阻箱）法（需要电阻箱）4 4、图像分析、图像分析注意横坐标注意横坐标实验三：测电源电动势和内阻实验三：测电源电动势和内阻三、三、U-RU-R法（需要电阻箱）法（需要电阻箱）1 1、基本公式、基本公式rRUUEIrUE、

25、电路图、电路图实验三：测电源电动势和内阻实验三：测电源电动势和内阻3 3、误差分析、误差分析电流测量值偏小，分析过程类同电流测量值偏小，分析过程类同“电流表接在支路的电流表接在支路的U-IU-I法法”VRKK2R1VR2K1结果：结果： E E测测 真真 r r测测rr真真(2009(2009安徽理综安徽理综) )用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内用如图所示电路，测定一节干电池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，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，电路中用一个定值电阻电路中用一个定值电阻R R0 0起保护作用除电池、开关和导线外，起保护作

26、用除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：可供使用的实验器材还有：(a)(a)电流表电流表( (量程量程0.6A0.6A、3A)3A)(b)(b)电压表电压表( (量程量程3V3V、15V)15V)(c)(c)定值电阻定值电阻( (阻值阻值11、额定功率、额定功率5W)5W)(d)(d)定值电阻定值电阻( (阻值阻值1010、额定功率、额定功率10W)10W)(e)(e)滑动变阻器滑动变阻器( (阻值范围阻值范围0 01010、额定电流、额定电流2A)2A)(f)(f)滑动变阻器滑动变阻器( (阻值范围阻值范围0 0100100、额定电流、额定电流1A)1A)那么那么(1)(1)要正确完

27、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_V，电流表，电流表的量程应选择的量程应选择_A_A；R R0 0应选择应选择_的定值电阻，的定值电阻，R R应选择阻值范围是应选择阻值范围是_的滑动变阻器的滑动变阻器(2)(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_3 30.60.61 1010010电压表的分流电压表的分流(2009(2009北京理综北京理综) )某同学通过查找资料自己动手制作了一个某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池该同学想测量一个这个电池的电动势电池该同学想测量一个这个电池的电动势E E和内电阻和内电阻r r，但，但是从实验室只

28、借到一个开关、一个电阻箱是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱( (最大阻值为最大阻值为999.9999.9，可当标准电阻用可当标准电阻用) )、一只电流表、一只电流表( (量程量程IgIg0.6A0.6A，内阻，内阻r rg g0.1)0.1)和若干导线和若干导线请根据测定电动势请根据测定电动势E E和内电阻和内电阻r r的要求，设计图的要求，设计图1 1中器件的连中器件的连接方式，画线把它们连接起来接方式，画线把它们连接起来图3接通开关，逐次改变电阻箱的阻值接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R R，读出与，读出与R R对应的电流对应的电流表的示数表的示数I I，并作记录当电阻箱的阻值，并作记录当

29、电阻箱的阻值R R2.62.6时，其对应时，其对应的电流表的示数如图的电流表的示数如图2 2所示处理实验数据时，首先计算出每所示处理实验数据时，首先计算出每个电阻值个电阻值I I的倒数的倒数 ；再制作；再制作R R 坐标图，如图坐标图，如图3 3所示，图中所示，图中已标注出了已标注出了( (R R， ) )的几个与测量对应的坐标点请你将与图的几个与测量对应的坐标点请你将与图2 2实验数据对应的坐标点也标注在图实验数据对应的坐标点也标注在图3 3上上1I1I1I图2+0.50A在图在图3 3上把描绘出的坐标点连成图线上把描绘出的坐标点连成图线根据图根据图3 3描绘出的图线可得出这个电池的电动势描

30、绘出的图线可得出这个电池的电动势E E_V_V，内电阻内电阻r r_._.+E rrg=0.1RE= I（R+ r + rg） g1R = E- r + rI1.51.50.30.3实验四：练习使用多用电表实验四：练习使用多用电表一、欧姆表的改装一、欧姆表的改装二、用多用电表测未知电阻二、用多用电表测未知电阻考点考点三、多用电表的读数三、多用电表的读数ERg+ r + RIg=ERg+ r + RRx+Ix=两表笔断开两表笔断开实验四：练习使用多用电表实验四：练习使用多用电表一、欧姆表的改装一、欧姆表的改装两表笔短接两表笔短接I=0I=0实验四：练习使用多用电表实验四：练习使用多用电表二、用多

31、用电表测未知电阻二、用多用电表测未知电阻1 1、实验步骤、实验步骤（1 1）机械调零）机械调零（2 2）根据估算被测阻值选择倍率）根据估算被测阻值选择倍率（3 3）欧姆调零）欧姆调零红、黑表笔红、黑表笔短接短接，调节调零旋钮使指针，调节调零旋钮使指针指向最右方指向最右方0 0 处处（尽可能使（尽可能使指针在中间）指针在中间）（被测电阻（被测电阻不可不可接入电路中进行测量）接入电路中进行测量）（4 4）测量）测量若发现指针偏角太大，用倍率较小的挡；太小则换用倍率较大的挡若发现指针偏角太大，用倍率较小的挡；太小则换用倍率较大的挡（5 5）读数）读数（测量值表盘指针示数（测量值表盘指针示数倍率）倍率）（6 6）测量完毕）测量完毕将选择开关旋转到将选择开关旋转到OFFOFF挡或挡或交流高压挡交流高压挡，拨出表笔，长期不用应，拨出表笔，长期不用应取取出电池出电池（整个实验一次即可整个实验一次即可）（每次换挡后必须