三教上人（A+版-Applicable Achives）高考冲刺：电学实验复习 编稿：李传安 审稿：张金虎【高考展望】实验10、电阻的测量实验11、探究决定导体电阻的因素 实验12、描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验13、测定电源的电动势和内阻 实验14、练习使用多用电表 实验15、练习使用示波器实验16、传感器的简单应用最近几年高考热点实验为：电阻的测量、探究决定导体电阻的因素、测定电源的电动势和内阻、练习使用多用电表、测定玻璃的折射率，考察频率高，经常还有难度较大的实验题，主要体现在考察基本实验方法、数据处理、图像处理上其它几个实验尽管考察频率不高、难度一般，但不排除高考不考和没有难度实验试题的命题趋势：在基本实验的基础上，向创新和综合方向发展方法点拨】图像法是实验中应用最普遍、最基本的方法，可以说大部分实验都要用到，要准确理解图像上的点、线、面、截距、交点、面积、斜率的物理意义此外，控制变量法、等效法、替代法、写直线方程求斜率等方法都必须掌握仪器仪表的刻度原理和读数也必须掌握此外，还要注意对实验的深入挖掘典型例题】实验十、电阻的测量测量电阻的方法有以下几种：1、万用表测量；2、伏安法测量；3、半偏法测量；4、替代法测量； 5、比较法测量伏安法测电阻：【实验原理】部分电路欧姆定律。
两种接法：电流表接在电压表两接线柱外侧，通常称“外接法”，如图甲所示；电流表接在电压表两接线柱内侧，通常称“内接法”，如图乙所示 两种接法的选择和误差分析：选择电流表的内外接法，一般的原则是“大内偏大，小外偏小”意思是：大电阻用内接法，测量值偏大（测量值大于真实值），小电阻用外接法，测量值偏小（测量值小于真实值） 例1、有一个未知电阻，用图中的（a）（b）两种电路分别对它进行测量用（a）图电路测量时，两表读数分别为6V、6mA；用(b)图电路测量时，两表读数分别为 5.9V、10mA，则用_____图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值=_____，测量值比真实值偏______填“大”或“小”）【答案】（a）、、大解析】比较两表读数，电流表读数相差较大，说明电压表的分流作用较明显，即通常说的大电阻，应该选用电流表内接，即用（a）图电路测量时，电阻的阻值误差较小；用（a）图的数据计算，，测量值比真实值偏大 【总结升华】准确理解“大内偏大，小外偏小”的意义举一反三【高清课堂：401155 电路实验复习二：电阻的测量 08分20秒】 【变式】欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A．电池组（3V，内阻1 Ω ）； B．电流表（0~3A，内阻0.025Ω ） C．电流表（0~0.6A，内阻0.125Ω ） D．电压表（0~3V，内阻3kΩ ） E．电压表（0~15V，内阻15kΩ ） F．滑动变阻器（0~20Ω ，额定电流1A） G．滑动变阻器（0~2000Ω ，额定电流0.6A） H．电键、导线。
1）选择合适的器材____________________；（2）某同学测量电阻时，电流表、电压表的示数如图，电流表的读数为____A，电压表的读数为____V；（3）画出实验电路图答案】（1）A、C、D、F、H；（2）0.48A、2.20V；（3）见解析解析】（1）A、H是必不可少的，电流表、电压表、滑动变阻器从两个中选其中一个，电流表、电压表要保证指针偏转三分之一以上，可大概计算最大电流为0.6A（3V5Ω=0.6A），故电流表应选0~0.6A量程，即选C；电源电动势为3V，故电压表选0~3V量程的，即选D；滑动变阻器的阻值大于待测电阻，可采用限流的接法，由于0~2000Ω的滑动变阻器阻值大，调节不灵敏，故选0~20Ω的，即选F2）量程确定后，读数就好读了，电流表量程为0~0.6A，每小格表示0.02A，读数为0.48A；电压表量程为0~3V，每小格表示0.1V，读数为2.20V；（3）电路图如图所示半偏法测电阻：测量电路图：测量步骤：1、S2断开，S1闭合，调节R1，使检流计满偏；2、保持R1不变，S2闭合，调节电阻箱R2，使检流计半偏；3、记下此时R2的阻值，即Rg≈R2仪器要求：R1较大，电源电动势较高；R2是变阻箱注意事项：闭合S1前，R1应调到最大，S2闭合后，保持R1不变误差分析：系统误差 例2、（20XX 全国新课标Ⅱ卷）某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V的电压表V的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值），滑动变阻器（最大阻值），滑动变阻器（最大阻值），直流电源E（电动势3V），开关1个，导线若干．实验步骤如下：①按电路原理图（a）连接线路； ②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；③调节滑动变阻器，使电压表满偏④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻箱的阻值．回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器 （填“”或“”）．(2)根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线．(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为 （结果保留到个位）．(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为 （填正确答案标号）．A． B． C． D．【答案】(1)(2) 连接电路如图： (3)2520(4) D【解析】(1)实验原理类比于半偏法测电表内阻，电压表所在支路的总电压应该尽量不变化，即滑动变阻器选最大阻值小的即选。
2)略(3) 近似认为电压表所在电路的总电压不变，且流过电压表与变阻箱的电流不变， 则(4)由欧姆定律可知，实验十一、探究决定导体电阻的因素【实验原理】 根据电阻定律公式，只要测量出金属导线的长度和它的直径，计算出导线的横截面积S，并用伏安法测出电流表、电压表的读数I、U，，则金属导线的电阻率为.由于本实验采用电流表外接法，所以，所以例3、某实验小组利用如图所示电路探究一种电阻丝的电阻率均匀电阻丝（总阻值在4Ω～5Ω之间）固定在刻度尺上的两端接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头c，c的上端为接线柱，触头c与电阻丝通常不接触，当用手按下时，才与电阻丝接触，且可在直尺上读出触点的位置：所用器材为：电压表（0～3V，电阻约为3kΩ）、电流表（0～0.6A，电阻约为0.5Ω）、电池组（电动势3V，内阻很小）、保护电阻R0=1Ω、螺旋测微器、开关S和导线实验的主要步骤如下：①螺旋测微器测得电阻丝的直径为d=2.000mm； ②正确连接电路，触头c移到右端，合上开关，读出电流表的示数I=0.5A： ③通过改变滑动变阻器触头c的位置，分别测量出了多组a、c间电阻丝长度L及对应的电压U的数据，并据此在U—L坐标纸上描出了对应的点，如图所示。
请你：（1）在坐标纸上绘出图线；（2）若测出图线斜率为k，写出用d、l、k表示的该电阻丝的电阻率表达式= ；（3）代入有关数据求出该电阻丝的电阻率= Ωm答案】（1）见解析；（2）； （3）1.2610－5【解析】（1）图线为过原点的倾斜直线，如图2）根据公式，斜率，面积，电阻解得电阻率3），代入数据计算得电阻率【总结升华】本题当接入电路的电阻丝长度为零时，电压表为零，所以图线过坐标原点，要特别注意不过原点的情况，图线要用直尺细心连接写电阻率的表达式时，要注意斜率到底表示的是什么，要看清楚坐标，本题斜率为，要正确计算斜率举一反三【变式】某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时，在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，其间充满待测的自来水，然后用如图甲所示电路进行测量． 它选用的电学器材如下：电压表（量程15V，内阻约90）、电流表（量程300μA，内阻约50）、滑动变阻器（100，1A）、电池组（电动势E=12V，内阻r=6）、开关一个、导线若干．实验中测量情况如下：安装前他用图乙(a)的游标卡尺测量玻璃管的内径，结果如图乙(b)所示．测得两电极相距L=0.314m．实验中测得包括0在内的9组电流I、电压U的值，在坐标纸上描点如图丙．根据以上材料请回答下面的问题：(1) 测量玻璃管内径时，应将图乙(a)中游标卡尺中的A、B、C三部分中的 与玻璃管内壁接触；玻璃管的内径= mm．(2) 为保证安全，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至_______端（填M或N）．(3) 根据实验数据可知他测得水柱的电阻R=______ (保留两位有效数字）；用水柱电阻R、玻璃管内径d、水柱长度L表示，自来水的电阻率=__________．(4) 该同学在完成实验报告时，通过比较水柱电阻、电表内阻时发现，实验中的电路设计有不妥之处，会引起较大的系统误差，于是他在实验报告中提出了改进意见，并画出了改进后的电路图．请在虚线框中画出改进后的实验电路图．【答案】(1) A ；30.75mm (2)M (3) ； (4) 实验电路图如图丁所示。
解析】(1) 卡脚A是用来测量内径的，故选A；游标卡尺的读数为30+0.0515=30.75 mm；(2) 闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至阻值最大位置，故选M端；(3)根据U-I图像，其斜率即为电阻，将图上各点理解成一条直线如图，.根据，面积，解得电阻率 (4)实物图中电流表为外接法，水柱的电阻100kΩ，这显然是大电阻，（电流表的内阻也较大，不是理想电流表）所以应该用电流表内接法，滑动变阻器采用分压接法，改进后电路图如图丁所示实验十二、描绘小灯泡的伏安特性曲线【实验原理】 1、根据部分电路欧姆定律，一纯电阻R两端电压U与电流I总有U=IR，若R为定值时，U—I图线为一过原点的直线小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，其电阻也就随温度的升高而增大而通过小灯泡灯丝的电流越大，灯丝的温度也越高，故小灯泡的伏安特性曲线(U—I曲线)应为曲线 2、小灯泡(3.8V，0．3A)电阻很小，当它与电流表(0．6A)串联时，电流表的分压影响很大，为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线，即U、I的值，电流表应采用外接法，为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接 3、实验电路如图所示，改变滑动变阻器的滑片的位置，从电压表和电流表中读出几组U、I值，在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组U、I值画出U-I图象。
高清课堂：403089电路实验复习三 教材实验 例3】例4、两个额定电压为220V的白炽灯和的特性曲线如图所示的额定功率约为_____W；现将和串联后接在220V的电源上，电源内阻忽略不计此时的实际功率约为_____W 【答案】99；17.5【解析】由图线可知U=220 V时，I=0. 45 A，故的额定功率据串联电路的特征可知通过和的电流相等，同时两者电压之和应为220 V从图线可知。