2022-2023年高考物理一轮复习 实验专题课件(重点难点易错点核心热点经典考点)

高考物理实验专题复习

知识点一力学实验实验一研究匀变速直线运动1.实验原理(1)(2)2.实验过程3.注意事项(1)平行：纸带和细绳要和木板平行.(2)两先两后：实验中应先接通电源,后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带.(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞.(4)减小误差：小车的加速度要适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜.(5)纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,适当选取计数点.(6)准确作图：在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧.1.利用纸带测量重力加速度【典例1】

如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需

(填字母代号)中的器材.A.直流电源、天平及砝码B.直流电源、毫米刻度尺C.交流电源、天平及砝码D.交流电源、毫米刻度尺(2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.为使图线的斜率等于重力加速度,除作v-t图象外,还可作

图象,其纵轴表示的是

,横轴表示的是

.

2.利用纸带测动摩擦因数【典例2】

物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮；木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速直线运动,在纸带上打出一系列小点.

(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算出滑块的加速度a＝

(保留三位有效数字).(2)回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有

(填入所选物理量前的字母)：A.木板的长度lB.木板的质量m1C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是

.(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝

(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数

(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据：

.3.利用纸带测小车的功率【典例3】

为测量玩具遥控小车的额定功率,某同学用天平测出其质量为0.6kg,小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量.主要实验步骤有：A.将小车的尾部系一条长纸带,纸带通过打点计时器；B.接通打点计时器的电源(频率为50Hz),使小车以额定功率加速到最大速度,继续运行一段时间后关闭小车的发动机,使其在地面上滑行直至停下；C.处理纸带上打下的点迹.(1)由图所示的部分纸带知小车的最大速度为

,汽车滑行时的加速度为

；(保留三位有效数字)(2)汽车滑行时的阻力为

,其额定功率为

.(保留三位有效数字)

答案(1)1.00m/s－1.73m/s2 (2)1.04N

1.04W

4.利用纸带测电动机的转速【典例4】一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.在圆盘静止不动时,用游标卡尺测得圆盘的直径如图所示；在圆盘加速转动时,用电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸进行了如下操作：

①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上；②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动；③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量(打点计时器所接交流电源的频率为50Hz,A、B、C、D…为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出).

(1)如上图所示,圆盘的直径d为

cm；(2)由图乙可知,打下计数点D时,纸带运动的速度大小为

m/s,此时圆盘转动的角速度为

rad/s；(3)纸带运动的加速度为

m/s2.

答案(1)11.850

(2)0.389

6.57

(3)0.605.利用纸带验证机械能守恒定律【典例5】

验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图甲和乙所示的方案进行.

(1)比较这两种方案,

(填“图甲”或“图乙”)方案好些,理由是

.(2)如图所示是实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图中所示,已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1s,则物体运动的加速度a＝

；该纸带是采用

(填“图甲”和“图乙”)方案得到的,简要写出判断依据

.(3)如图所示是采用图甲方案得到的一条纸带,在计算图中N点的速度时,几位同学分别用下列不同的方法,其中正确的是(

)答案(1)图甲理由见解析(2)4.8m/s2图乙依据见解析(3)BC6.利用纸带验证动能定理【典例6】

某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细砂.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小砂桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则：(1)你认为还需要的实验器材有

.(2)实验时为了保证滑块受到的合力与砂桶的总重力大小基本相等,砂和砂桶的总质量应满足的实验条件是

,实验时首先要做的步骤是

.(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M.往砂桶中装入适量的细砂,用天平称出此时砂和砂桶的总质量为m.让砂桶带动滑块加速运动.用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1＜v2).则本实验最终要验证的数学表达式为

.(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

【典例10】如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为

.(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出A、B两点间距x＝

；C点对应的速度是

(计算结果保留三位有效数字).答案(1)0.02s

(2)0.70cm(0.68cm～0.72cm都可以)

0.100m/s【典例11】某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木块上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时将木块置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木块刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木块放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木块,并用秒表记下木块运动到PQ处的时间t.①木块的加速度可以用d和t表示为a＝

；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)

.②改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是

.③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是

.a.可以改变滑动摩擦力的大小b.可以更方便地获取更多组实验数据c.可以比较精确地测出摩擦力的大小d.可以获得更大的加速度以提高实验精度

③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码相比,水的质量可以连续调节,因而F1的大小也可以连续调节,从而比较精确地测出摩擦力的大小和更方便地获取多组实验数据,故正确答案为b、c.答案①多次测量时间t,取t的平均值②c

③bc要点四实验数据的处理方法[突破指南]1.平均值法用测定的若干组数据计算后取其平均值.平均值法可以较好地减小偶然误差.求平均值时应该按原来测量仪器的准确度决定保留的位数,并注意在什么情况下取平均值,例如：在测定玻璃折射率的实验中,应分别求出各组数据算出的折射率后再求平均值,而不是各组数据取平均值再求折射率.2.列表法列表法是记录和处理实验数据的基本方法,也是其他实验数据处理方法的基础.将实验数据列成适当的表格,可以清楚地反映出有关物理量之间的一一对应关系,既有助于及时发现和检查实验中存在的问题,判断测量结果的合理性,又有助于分析实验结果,找出有关物理量之间的规律.一个好的数据表可以提高数据处理的效率,减少或避免错误,所以一定要养成列表记录并处理数据的习惯.3.作图法利用实验数据,将实验中物理量之间的函数关系用几何图线表示出来,这种方法称为作图法.作图法是一种被广泛用来处理实验数据的方法,它不仅能简明、直观、形象地显示各物理量之间的关系,而且有助于我们研究物理量之间的变化规律,找出定量的函数关系或得到所求的参量.同时,所作的图线对测量数据起到取平均值的作用,从而减小随机误差的影响.此外,还可以作出仪器的校正曲线,帮助发现实验中的某些测量错误等.因此,作图法不仅是一个数据处理方法,而且是实验方法中不可分割的部分.

4.逐差法逐差法是物理实验中处理数据常用的一种方法.凡是自变量做等量变化,而引起应变量也做等量变化时,便可采用逐差法求出应变量的平均变化值.逐差法计算简便,特别是在检查数据时,可随测随检,及时发现差错和数据规律,更重要的是可充分地利用已测到的所有数据,并具有对数据取平均值的效果.还可绕过一些具有定值的未知量,而求出所需要的实验结果,可减小系统误差和扩大测量范围.【典例12】某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示.倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关S,电磁铁吸住第1个小球.手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球.当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落……这样,就可测出多个小球下落的总时间.(1)在实验中,下列做法正确的有

.A.电路中的电源只能选用交流电源B.实验前应将M调整到电磁铁的正下方C.用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D.手动敲击M的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H＝1.980m,10个小球下落的总时间T＝6.5s.可求出重力加速度g＝

m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.

(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt,这导致实验误差.为此,他分别取高度H1和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除Δt对实验结果的影响？请推导说明.答案(1)BD

(2)9.4(3)增加小球下落的高度；多次重复实验,结果取平均值.(其他答案只要合理也可)(4)见解析

【典例13】

为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到O点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.(2)请根据下表的实验数据作出s－h关系的图象.

h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40kg、M＝0.50kg.根据s－h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝

.(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果

(选填“偏大”或“偏小”).答案(1)减小B的质量；增加细线的长度(或增大A的质量,降低B的起始高度)(2)如图所示

(3)0.4

(4)偏大【典例14】图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是 (

)A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是(

)A.M＝200g,m＝10g、15g、20g、25g、30g、40gB.M＝200g,m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gC.M＝400g,m＝10g、15g、20g、25g、30g、40gD.M＝400g,m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g(3)图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为：sAB＝4.22cm、sBC＝4.65cm、sCD＝5.08cm、sDE＝5.49cm,sEF＝5.91cm,sFG＝6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a＝

m/s2.(结果保留二位有效数字).答案(1)B

(2)C

(3)0.42【典例15】某同学利用如图所示装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.回答下列问题：(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g.为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的

(填正确答案标号).A.小球的质量mB.小球抛出点到落地点的水平距离sC.桌面到地面的高度hD.弹簧的压缩量ΔxE.弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek＝

.

(3)图b中的直线是实验测量得到的sΔx图线.从理论上可推出,如果h不变.M增加,s-Δx图线的斜率会

(填“增大”、“减小”或“不变”)：如果m不变,h增加,sΔx图线的斜率会

(填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与Δx的

次方成正比.【典例16】我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后,某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣.他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水,制作了如图所示的装置,准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系.要达到实验目的,需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的

和在橡皮条阻拦下前进的距离,还必须增加的一种实验器材是

.忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力,重力加速度已知,根据

定律(定理),可得到钢球被阻拦前的速率.答案高度(距水平木板的高度)刻度尺机械能守恒(动能)知识点二电学实验实验一测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)注意事项1.先测直径,再连电路：为了方便,测量直径时应在金属丝连入电路之前测量.2.电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法.3.电流控制：电流不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属丝温度过高,导致电阻率在实验过程中变大.

误差分析实验二描绘小灯泡的伏安特性曲线注意事项1.电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小,因此测量电路必须采用电流表外接法.2.滑动变阻器应采用分压式连接：本实验要作出U­I图线,要求测出一组包括零在内的电流、电压值,故控制电路必须采用分压接法.3.保护元件安全：为保护元件不被烧毁,开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端.加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压.

误差分析1.由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,对电路的影响会带来误差,电流表外接,由于电压表的分流,使测得的电流值大于真实值.2.测量时读数带来误差.3.在坐标纸上描点、作图带来误差.

实验三测定电源的电动势和内阻注意事项1.可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池.2.电流不要过大,读数要快：干电池在大电流放电时,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜超过0.5A.因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电.3.计算法求E、r:要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组,分别解出E、r值再求平均值.

误差分析①用图象法求E和r时作图不准确.②由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差.

实验四练习使用多用电表实验步骤1.机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零.2.将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔.3.测量小灯泡的电压和电流(1)按如图甲所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压.(2)按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.

4.测量定值电阻用多用电表测电阻的步骤：(1)调整定位螺丝,使指针指向电流的零刻度.(2)选择开关置于“Ω”挡的“×1”,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮,然后断开表笔,再使指针指向∞.(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较.(4)选择开关改置“×100”挡,重新进行欧姆调零.(5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较.(6)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.5.测量二极管的正、反向电阻(1)二极管常用半导体材料制成,它有两个极,一个正极,一个负极,符号为.(2)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,电路导通.反之电阻示数很大,电路截止.(如图所示)由此可判断出二极管的正、负极.

(3)测正、反向电阻①测正向电阻：用多用电表的电阻挡,量程拨到“×10”的位置上,将红表笔插入“＋”插孔,黑表笔插入“－”插孔,然后两表笔短接进行欧姆调零后,将黑表笔接触二极管正极,红表笔接触二极管负极,稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻R1.②测反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡,方法同上.

注意事项多用电表使用的“七大注意”(1)使用前要机械调零.(2)两表笔在使用时,电流总是“红入”“黑出”.(3)选择开关的功能区域,要分清是测电压、电流、电阻,还要分清是交流还是直流.(4)电压、电流挡为量程范围挡,欧姆挡为倍率挡.(5)刻度线有三条:上为电阻专用,中间为电压、交流、直流共用,下为交流2.5V专用.(6)测电阻时：①待测电阻与电路、电源一定要断开.②两手一定不要同时接触两笔金属杆.③指针指中值附近较准,否则换挡.④每换一挡必须重新欧姆调零.⑤读出示数要乘以倍率.(7)使用完毕,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池.【典例1】在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量3次,求出其平均值l；其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为

cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d；其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为

mm.(2)采用图丙所示的电路测量金属丝的电阻,则金属丝电阻的测量值比真实值

(选填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ＝

计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示).【典例2】在研究匀变速直线运动的实验中,某同学以下实验操作步骤中有错误或遗漏

.(遗漏步骤可编上序号G、H…)A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码D.取下纸带E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善、补充后写出合理的步骤顺序.

解析A中应先接通电源,再释放纸带；D中取下纸带前应先断开电源.补充步骤G：换上新纸带,重复三次；H：增减所挂钩码数目,再做两次实验.合理的步骤顺序为：BFECADGH.答案见解析

【典例3】测量一只量程已知的电压表内阻,器材如下：A.待测电压表(量程3V,内阻约3kΩ)B.电流表(量程3A,内阻0.01Ω)C.定值电阻(阻值5kΩ,额定电流0.5A)D.电池组(电动势小于3V,内阻可忽略)E.开关两只F.导线若干要求从图甲、乙电路中选择一个电路.利用这个电路完成测量.

(1)你选

(填甲或乙)电路,理由是

.(2)实验中需要直接测量的物理量是

.电压表内阻的计算公式RV＝

.(3)把图丙中所示各器材的实物图连成你所选的实验电路.

【借题发挥】实物连图的技巧实物图连接时一般先从电源正极开始,须看电流的方向,将干路元件依次连线,最后并接电压表,连线时要注意电表的正、负接线柱,要使电流从正接线柱流入、负接线柱流出.

要点二测电阻的常用方法[突破指南]1.伏安法测电阻

内接法外接法电路结构误差原因电流表分压U测＝Ux＋UA电压表分流I测＝Ix＋IV测量数值R测＝＞RxR测＝＜Rx误差分析测量值大于真实值测量值小于真实值适用条件Rx≫RARV≫Rx适用测量大电阻(大内)小电阻(小外)电路选择计算法试触法若不知Rx的大概阻值,可采用“试触法”,将电路按如图所示连接,空出电压表的一个接头S,然后将S分别与a、b接触一下

若电流表“相对变化”明显,说明电压表分流作用较强,应采用电流表内接法若电压表“相对变化”明显,说明电流表分压作用较强,应采用电流表外接法2.利用比较法测电阻对于一些阻值很大(或很小)的电阻.用伏安法直接测量有困难时,可以采用与电压表(或电流表)内阻进行比较的方法来测量电阻.其原理是：串联电路电压与电阻成正比；并联电路电流与电阻反比.(1)串联比较:常见电路有如图甲、乙所示的两种.在这两个电路中,如果已知电压表V1或电流表A1和A2的内阻可以求出Rx的阻值,如果将Rx换为已知电阻,则可以测量电压表V1或电流表A1的内阻(电流表A2的内阻已知).

(2)并联比较：常见电路有如图丙、丁所示两种.在这两个电路中,如果已知电流表A2或电压表V1和V2的内阻可以求出Rx的阻值,如果将Rx换为已知电阻,则可以测量电流表A2或电压表V2的内阻(电压表V1的内阻已知).3.利用近似法测电阻(1)串联电路的近似关系是：两个电阻串联,如果其中一个电阻远大于另一个电阻,则总阻值可以认为等于大电阻,与小电阻无关.(2)并联电路的近似关系是：两个电阻并联,如果其中一个电阻远大于另一个电阻,则总阻值可以认为等于小电阻,与大电阻无关.利用近似法测电阻有一定的误差,但如果电路设计合理,可以将误差控制在较小范围内,半偏法即为近似法的一种典型情况.4.利用等效替代法测电阻在特定情况下,如果一个未知电阻在电路中所产生的效果与一个已知电阻相同,则可认为这两个电阻的阻值相等.为了使已知电阻能与未知电阻产生相同的效果(阻值相同),一般用电阻箱作为已知电阻.用等效替代法测电阻时为了能够在未知电阻与电阻箱之间切换,一般要用到单刀双掷开关(有时用两个单刀开关),因此,在题目提供的器材中,如果有单刀双掷开关(或两个单刀开关)以及电阻箱时,应优先考虑用等效替代法.

【典例4】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,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有：a.电流表(量程0.6A,3A)；b.电压表(量程3V,15V)；c.定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)；d.定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W)；e.滑动变阻器(阻值范围0～10Ω,额定电流2A)f.滑动变阻器(阻值范围0～100Ω,额定电流1A).(1)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

A；R0应选择

Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是

Ω的滑动变阻器.(2)引起该实验系统误差的主要原因是

.解析(1)由于电源是一节干电池(电动势约为1.5V),所以电压表所选量程应为3V；估算电流时,考虑到干电池的内阻一般为几欧姆,加上保护电阻,最大电流在0.5A左右,所以电流表应选量程0.6A；由于电池内阻较小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大,所以,R0选择阻值为1Ω的定值电阻；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就能很好地控制电路中的电压和电流,所以滑动变阻器选阻值范围为0～10Ω的.(2)由于电压表的分流作用使电流表读数总是比电池实际输出电流小,造成E测＜E真,r测＜r真.答案(1)3

0.6

1

0～10

(2)见解析【典例5】实验室中有下列器材：电池E：电动势约6V,内阻约1Ω；电压表V1：量程30V,内阻r1约为3kΩ；电压表V2：量程3V,内阻r2约为3kΩ；电压表V3：量程2.5V,内阻r3约为2.5kΩ；电阻箱R1：最大阻值9999.9Ω,阻值的最小改变量0.1Ω；滑动变阻器R2：最大阻值50Ω；滑动变阻器R3：最大阻值1kΩ；电键S,导线若干.

要求用所给器材,用最精确的方法测出电压表V3的内阻.(1)画出电路图.(在图中标出表示所用器材的字母)(2)在实验中需要读出的物理量是：

.(3)用所得的物理量表示电压表V3的内阻：

.

解析(1)要想测出电压表V3的内阻,只要用电压表V3的读数除以通过它的电流即可.为了测量通过电压表V3的电流,可将电压表V3与电阻箱R1串联,只要测出电阻箱R1两端的电压即可.如图所示,电阻箱R1两端的电压等于电压表V2的读数与电压表V3的读数之差.电压表V1的