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1、0高考物理二轮专题复习精讲精练电学实验 一、常见电路1.测电阻电路(或描绘伏安特性曲线电路,或测量功率电路,或测量电阻率电路）（1）图为分压式，外接法(2)图2为限流式，外接法（)将图1改为分压式，内接法（4）将图2改为限流式，内接法测电阻电路，共有四种电路2.测电动势和内阻电路(1）测量电路如图（2)测量方法第一、计算方法测两组端电压U和电流I值，然后通过以下式子求解。=UI1rEU2+I2第二、作图象方法通过调节滑动变阻器,取得多组(U,I)值，然后在坐标中描点,连成直线用图象处理问题,须注意以下几点:连直线的方法：让尽可能多的点在直线上，直线两则分布的点的个数大致均匀偏离直线较远的点舍去
2、。纵轴截距的含义：电动势E横轴截距的含义：短路电流I0斜率的含义：电阻。求解方法:r=或用直线上任意两点求解斜率的绝对值。3.电流表、电压表改装电路（1）把电流表改装电压表电路用半偏法测电流表的内阻r。先将调到最左端，闭合S1,断开，调节R使电流表满偏,然后使R不变,闭合S调节R使电流表指到满刻度的一半，此时电阻箱的读数即为电流表的内阻g。注：此处R只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了,R一般使用滑动变阻器，其阻值要求较大,以减小因闭合S2而引起总电流的变化,从而减小误差。改装电路R=U/Ig-g 其中为改装后的满偏电压核对电路调节,改变电压，比较改装表
3、和标准表V的读数,并计算百分误差10% 其中U是改装表的读数，0是标准表的读数注:改装电压表和标准电压表并联进行核对表流表内阻误差分析在半偏法测内阻电路中，当闭合S2时,引起总电阻减小,总电流增大，大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏，所以流经R的电流比电流表电流多,R的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。（)电压表改装电流表电路用半偏法测电压表的内阻先将调到最左端，闭合S1和 S2，调节使电压表满偏,然后使R不变，断开调节R使电压表指到满刻度的一半，此时电阻箱R的读数即为电流表的内阻rg。注：此处只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需
4、比电压表的电阻大一点就可以了,一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，以减小因闭合S2而引起总电压的变化，从而减小误差。改装电路若改装电压表量程为U,内阻为,改装后的电流表的量程为,则并联电阻Rx=_核对电路 要求标准表和改装表串联才能进行核对,其百分误差的计算方法为100% 注意:将改装电流表和标准电流表串联进行核对电压表内阻误差分析 在半偏法测电压表内阻电路中,在断开S时，引起总电阻增大,滑动变阻器两端分得电压将超过原电压表的满偏电压，调节R使电压表半偏时,R上的电压将比电压表半偏电压大,故R的电阻比电压表的内阻大，所以测得电压表内阻偏大。二、器材选取原则1准确性原则:选用电表量程应可能减小测
5、量值的相对误差，电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程,若指针偏转不到满偏角度的/3，读数误差较大。.安全性原则：通过电源,电表，滑动变阻器，用电器的电流不能超过其允许的最大电流。3便于操作原则：选择控制电路时,既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求,又要注意便于操作。三、电路选取1.电流表内外接法选取（1）基本电路(）电路的对比连接方式误差来源测量值与真实值关系适用范围外接法电压表分流电流表的读数大于流过待测的电流,故:测真测小电阻内接法电流表分压电压表读数大于待测电阻两端的电压，故：测R真测大电阻（）判断方法直接比较法：当待测电阻R较小且远小于电压表内阻Rv时,应选用外接法；当待
6、测电阻Rx较大且远大于电流表内阻RA时,应选用内接法。临界值法:当待测电阻时,视R为大电阻，应选用内接法；当Rx时,两种接法均可。2.滑动变阻器分压式、限流于接法选取(1）基本电路(）电路的对比调节范围限流式电路分压式电路电压调节范围0U电流调节范围0说明:为电源端电压,为滑动变阻器最大电阻，Rx为待测电阻阻值。(）判断方法负载电阻Rx远大于滑动变阻器总电阻R，须用分压式接法,此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。要求负载上电压或电流变化范围大,且从零开始连续可调,须用分压式接法。采用限流电路时,电路中的最小电流(电压)仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流（电压）时,应采用变阻器的
7、分压式接法。负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻或相差不大,并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调,可用限流式接法。两种电路均可使用时应优先用限流式接法，因为限流式接法总功率较小。例有一小灯泡上标有“v，06”的字样,现在要用伏安法测量这个灯泡的IU图像,已知所用器材有:A.电流表：00.3A,内阻1 B电压表:015V，内阻2C滑动变阻器:30,额定电流 D.学生电源（直流)E开关一只，导线若干为使实验误差尽量减小，试画出合理的实验电路图例2在“测定金属的电阻率”实验中,若粗估金属丝的电阻Rx约为3,为减小误差,要求金属丝发热功率0.75W,备有的部分器材有:6V的电池组 B、电流
8、表（0.6A，内阻.）C电流表（03A,内阻0.) D、电压表（0V,内阻k)E.电压表(15V,内阻5k) 、滑动变阻器(100,额定电流）G滑动变阻器（020，额定电流1A)(）上述器材应选用的是_。（用字母代替)(）画出实验电路图例3.一个未知电阻Rx，阻值大约为0kW20kW.为了较为准确的测定其电阻值，实验室中有如下器材： 电压表V （量程、内阻约为3kW) (量程1V、内阻约为15 kW） 电流表1 (量程200mA、内阻约为100W） 电流表A (量程5mA、内阻约为10W) 电流表3 (量程.6、内阻约为1W) 电源 电动势为 滑动变阻器R的最大阻值为20W 开关Sa在实验中电
9、压表量程应选 ， 电流表应选 。b.为了尽可能减少误差，请你在虚线框中画出本实验的电路图。c、根据实验的需要用笔滑线代替导线,将图所需的实物连接起来。+-A2V+-A1图7+-A3四、伏安法测电阻及电路的延伸设计1、伏安法 如： 例2、比例法受一些特殊的实验条件限制，比如：电流（或电压表)表面上虽有刻度，但无刻度值（或刻度值模糊),这时我们不能直接读出电流或电压,但可根据电流或电压表刻度均匀的特点，通过测量其指针偏转格数用比例法完成测量。例：现有一阻值为10.的定值电阻,一个开关、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值。要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案，（已知电压表内阻很
10、大,电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧)，要求：（1）画出实验电路图（2）简要写出完成接线后的实验步骤（3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=_。解析：(1）电路图如右图所示。(2）断开开关，记下电压表偏转格数N1;合上开关,记下电压表格数N。()设电压表每偏转1格表示0，当断开时，由闭合电路欧姆定律得:E=U1=N1U0当K闭合后，有:EU2，即E=N2U0,联立两式解得:。3、替换法用“伏安法”测电阻一般有电流表外接与电流表内接两种线路，因为电流表及电压表本身并非理想电表,这两种线路都存在误差;另一种情况是实验只提供一只电流表或电流表本身读数不准，这时我们可以考虑在保证电表读数
11、不变的前提下，用一定值电阻(电阻箱)替换待测电阻，完成实验并提高测量准确性:例5:在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值R,现有如下器材：读数不准的电流表、定值电R、电阻箱R1、滑动变阻器2、单刀单掷开关1、单刀双掷开关S2、电源和导线。（1）画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。(2)写出主要的实验操作步骤解析:(1)实验电路如右图所示。()将S2与x相接,记下电流表指针所指位置将S与1相接,保持R2不变，调节R1的阻值,使电流表的指针在原位置上，记下R1的值,则xR1。4、伏安法的推广对一些特殊电阻,如电流表或电压表内阻的测量,电路设计也有其特殊性：一是要注意到其自
12、身量程对电路的影响，二是要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能。例6:某电压表的内阻在2k50k之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可供选用的器材：待测电压表V（量程3）、电流表1(量程200uA）、电流表A2(量程mA）、电流表A（量程0.A)、滑动变阻器R(最大值1k、电源E（电动势4V),开关S。(1）所提供的电流表中，应选用_。（2）为了减少误差,要求测量多组数据，试画出符合要求的电路图。解析：因为通过电压表的电流必须由电流表测定，所以电流表与电压表应串联,这实际上就是一种特殊的伏安法，电压表成了一个“可自报电压的大电阻”,由于电压表内阻在0 k5之间，电流表内阻与电压表内阻相比可忽
13、略不计,而滑动变阻器R的阻值远小于电压表内阻,且实验要求测多组数据，因此实验电路中变阻器应接成分压式，这样电压表的电流在80uA20uA之间,故电流表应选A1。根据电流表、电压表示数,可求得电压表内阻Rv=5、比较法某些问题中，因实验器材不具备(缺电流表或电压表)，或因实验条件限制，或因实验精度不允许而不能用“伏安法”。这时我们就得依据问题的具体条件和要求重新选择实验原理,用“伏安法”的替代形式“比较法”来设计实验方案。例7.从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。器材代号规格电流表(A1）量程10mA,内阻1待测(约4）电流表(A)量程500A,内阻r=75电压表（V)量程0V,内阻r3=10k电阻（)阻值约100，作保护电阻用滑动变阻器(R2)总阻值约50电池（）电动势1.5，内阻很小开关(K）导线若干（)画出电路图,标明利用器材的代号。(2)若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式1_,式中各符号的意义是_。解析：分析题意知道需测量电流表A的内阻,按常规思想应用伏安法,将电压表并联在待测电流表两端，但经分析即使该电
