2023届高考物理二轮复习课件：电学实验解题思路与步骤和总复习

电学实验解题思路与步骤华山论解第一招明确目的第二招理清套路观器材，敢问路在何方？第三招

选电表看电源看标识变阻器能调节要方便限流与分压第四招连接电路算误差，定连接，连线要分正负极。第五招数据处理计算推导还有图像选择器材连接电路敢问阁下，尊姓大名，有何贵干？电源用电器的标识电压表电流表滑动变阻器

小并大串小与大皆是相对的串：大大取小并：小小取大电阻箱和定值电阻保护放大改装活用电阻箱和定值电阻保护放大改装AVr活用活用改电流表并联电阻改电压表串联电阻知道电压的电阻就活用为电流表知道电流的电阻就活用为电压表活用干路保护与放大支路保护与放大测电阻方法伏安法替代法等效法电桥法补偿法半偏法测电源电动势和内电阻方法伏安法补偿法U-R法I-R法U-U法I-I法有定值电阻或电阻箱就要想到改装与活用。知道电压的电阻就活用为电流表知道电流的电阻就活用为电压表改装电压表改装电流表活用电阻改装GVr活用AVA多用电表已知电流的电阻可以活用为电压表已知电压的电阻可以活用为电流表电流表两种连接方式内接外接电流表在电压表测量的范围内电流表在电压表测量的范围外误差来源相对误差测量本质选择原则电压表的分流电流表的分压

RX与RV并联RX与RA串联

RA已知内接外接电流表两种连接方式的比较RV已知消除系统误差消除系统误差RX测=RX+

RA

试触法电压表先接b再接cA变化明显:

接法V变化明显:

接法内外电流表的分压影响大电压表的分流影响大伏安法测电源动势和内电阻相对误差安培表外接

实验结论选择原则安培表内接

E测=E效=Er测=r效=r+RA

I—R法

安阻法

器材特征电阻箱和电流表误差产生电流表的分压实验原理E=IR+Ir已知电流表内阻可以消除系统误差。实验结论E测=E效=Er测=r效=r+RA

与伏安法内接等效。数据处理E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)计算法过程繁杂，误差更大。I—R法

安阻法

实验原理E=IR+Ir数据处理I与R之间的关系不成正比例或一次函数，图像为曲线，不方便处理数据。曲线化直

纵轴截距为dr=-d横轴截距为b

E=IR+IrIR=E-Ir纵轴截距横轴截距图线的斜率db

a

r=-d

b

U—R法

伏阻法

器材特征电阻箱和电压表误差产生电压表的分流实验原理

已知电压表内阻可以消除系统误差。实验结论与伏安法外接等效。数据处理计算法

过程繁杂，误差更大。U—R法

伏阻法

实验原理

数据处理U与R之间的关系不成正比例或一次函数，图像为曲线，不方便处理数据。曲线化直

纵轴截距为b

横轴截距为d

纵轴截距横轴截距图线的斜率bd

E=a

ab

伏安法测电源动势和内电阻相对误差安培表外接

实验结论选择原则安培表内接

E测=E效=Er测=r效=r+RA

U—U法

伏伏法实验步骤结论推导精彩点评1、此题乍一看有点像“雾里看花、水中捞月”。2、此题做法为“走一步海阔天空，画一画枊岸花明”。3、此题对数学运算能力要求较高，此为高考的必然趋势。4、此题需突破“电流表串联，电压表并联”的思维定势。两电压表内阻未知，怎样测电源电动势？两电压表内阻任意知道一个，就可以测电源的内阻。

补偿法测电动势和内电阻实验电路图

实验步骤

1、K1、K2闭合前，R的滑动片应置于最右端。2、闭合K1，K2接“1”，调节R至合适位置，记下电压表和电流表读数为U1和I1；3、再将K2接“2”，调节R，保持电流表的读数不变，记下此时电压表的读数为U1′；4、重复步骤2、3，再次记下电压表和电流表读数分别为U2、U2′、I2。5、整理好器材、进行数据处理并得出实验结论。实验原理通过K2的两次换接，可以准确测定电路中的干路电流和路端电压。由闭合电路欧姆定律有：E=I1r+U1+U1′

①E=I2r+U2+U2′②由①②可得：

E=r＝补偿法巧妙在于分开测量其干路电流和路端电压。滑动变阻器调节时使电流表读数不变，使得再次测量等效为同一次测量，故可消除系统误差。R0的作用是与RA串联，放大电阻，便于测量。巧解惑

补偿法测电动势和内电阻实验电路图如下图所示电路能够测量电源的电动势E和内电阻r，E′为辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计。实验步骤如下：A、闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R1、R2，使得灵敏电流计的指针指零，记下电流表和电压表的示数为I1和U1；B、改变滑动变阻器R1、R2的阻值，重新使得灵敏电流计的指针指零，记下电流表和电压表的示数为I2和U2；C、整理器材，处理数据，得出结论。

实验步骤

此题关键是理解灵敏电流计指零时，UAB=0，电压表读数为电源E的路端电压，电流表读数为干路电流，由欧姆定律即可求解，可以消除系统误差。巧解惑实验原理

E—I1r—U1=0①E—I2r—U2=0②由①②得：实验电路图

实验步骤

刻度不均匀刻度均匀交流电流直流电流直流电压刻度不均匀指针没有指到左边零刻度时调节旋钮式变阻器电流从红表笔流进电流从黑表笔流出挡位选择开关零刻度在右边I定位螺丝使用完毕，置于OFF挡或交流电压最高挡。欧姆调零螺母机械调零螺母++--III一致一致连接电源负极连接电源正极RX欧姆表的红黑表笔与正负插孔及电源正负极的关系I电流从红表笔流进电流从黑表笔流出闭合回路的欧姆定律欧姆挡的测量原理I与RX成什么函数关系？Rg和r均为定值电阻I与RX不满足一次函数或正比例函数关系，所以欧姆挡的刻度不是均匀的。欧姆挡的刻度均匀吗R的电阻值怎样确定？怎样确定欧姆挡的“0”刻度？短接调零短接调零两表笔之间的电阻为零两表笔之间的电阻为零R内=R+Rg+r调零就是调电路中的电流最大值

调零就是调欧姆挡的内电阻。调零就是调两表笔之间的电阻为零++--中值电阻等于内电阻

×1挡RX=15Ω×10挡RX=150Ω×100挡RX=1500Ω×1K挡RX=15KΩ++--换挡为什么必须调零调零就是调欧姆挡的内电阻中值电阻等于内电阻欧姆挡的读数原则欧姆挡的选挡与换挡原则

小换大，大换小偏转角度过小偏转角度过大读数更准确×100挡换×10指针将指向10附近，读数更准确×100挡换×1K指针将指向15附近，读数更准确小换大大换小小换大，大换小欧姆挡的选挡与换挡原则指针偏转方向是从左往右偏。欧姆挡的测量基本步骤机械调零检查多用电表的指针是否停在表盘左端电流零刻度线，若不指零，可用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处．选挡指针应在中央刻度附近读数更准确。小换大，大换小。短接调零实际测量测电阻时，待测电阻一定要跟其他电路断开。测电阻时，每次换挡必须重新短接调零。读数读数莫忘乘以倍率。指针没有指到左端电流零刻度时调节定位螺丝（机械调零螺母）检查多用电表的指针是否停在表盘左端电流零刻度线，若不指零，可用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处．机械调零欧姆挡测量二极管电阻二极管反向电阻二极管正向电阻趋于无穷大趋于零或为零欧姆挡测量电容器实验现象电阻先很小，后迅速变为无穷大。原因探究电容器先充电，电流大，充满后，电流为零。此过程时间很短。欧姆挡测量电表内阻VA++--电压挡电流挡多用电表的电压电流挡电流表改装为电压表表头串联R分担电压改装电压表最大电流最大电压内电阻RgIgmUgm=IgmRgRV=Rg+RIgm

Um=Igm(Rg+R)读数Um=Igm(Rg+R)改装本质IgIgIgRU=Ig(Rg+R)电流计（表头）的电流Ig不变表盘的示数Ig

(Rg+R)变化改装增大内阻增大量程R2R13V15V400Ώ2400Ώ同一个表头改装的电压表，量程分别为3V和15V.两表并联两表串联两表指针偏转角度（Ig）两表读数U=Ig(Rg+R)U1:U2=1:1θ1:θ2=5:1θ1:θ2=1:1U1:U2=1:5本质关键找Ig改装电压表的串联与并联测量Igm=6mARg=100Ώ电压相等电流相等电压不变改装电压表的校准R2R1Ig1Ig2标准表：电流表内阻真实准确，串联电阻计算准确。改装表：电流表内阻测量值，串联电阻根据测量值计算。Um=Igm(Rg真+R2)=Igm(Rg测+R1)Rg真+R2=Rg测+R1两个电流表内阻相等Rg测偏大Rg测偏小

读数偏大读数偏小无论电流表的测量值偏大还是偏小，校准时，它们都相等。小电流表改装为大电流表表头最大电流最大电压内电阻RgIgmIgmRg并联R分担电流改装电流表

Im=Igm+IRmIgmRg

I=Ig+IR读数改装本质

电流计（表头）的电流Ig不变表盘的示数Ig+

IR变化改装减小内阻增大量程改装电流表的串联与并联测量Igm=6mARg=100Ώ0.6A3.0A同一个表头改装的电流表，量程分别为0.6A和3.0A.两表并联两表串联两表指针偏转角度（Ig）I1:I2=1:5θ1:θ2=1:1θ1:θ2=5:1I1:I2=1:1本质关键