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1、北京高考电学实验归纳总结 教学要求高考电学实验考试范围：103测定金属的电阻率（螺旋测微器的使用）104描绘小灯泡的伏安特性曲线105把电流表改装成电压表106测定电源的电动势和内阻107多用电表的使用108示波器的使用109传感器的使用高考电学实验考查的常规仪器：要求会正确使用的仪器主工有：螺旋测微器、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。高考实验误差要求：要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减少偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。高考实验有效数字要求：要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达
2、直接测量的结果。间接测量的有效数字运算不做要求 教学过程 一.电学实验实验原理电路的选择 1、测量电路的选择伏安法测量电路有两种：安培表内接法和外接法，如图甲所示，内接法适于测大电阻，如图乙所示外接法适于测小电阻。（大内小外） 有三种选择两种测量电路方法直接比较法：当RxRA用内接法；当RxRv用外接法。临界值计算法：当用内接法，当用外接法。测试判断法：当Rx、RA、RV大约值都不清楚就用测试判断法。安培表如图所示，将单刀双掷开关S分别接触a点和b点，若看到安培表示数变化比伏特表示数变化大，则说明伏特表分流影响较大，应该选内接法；若伏特表示数变化比安培表示数变化大，则说明安培表分压影响较大，应
3、该选外接法。 (4)误差分析：大内大，小外小控制电路的选择限流式：如图甲，触头P开始应置于A端使电路阻值最大。分压式：图乙所示，为确保安全，触头P应滑至A端，即开始负载电压处于最小。AVRRx电路选择原则：1、零起必分压 2滑小必分压3、滑大可限流，烧表必分压二.七个电学实验1.测定金属的电阻率（螺旋测微器的使用）考点：实验目的：学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。实验原理：用刻度尺测一段金属导线的长度L，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏安法测导线的电阻R，根据电阻定律，金属的电阻率=RS/L=d2R/4L实验器材：金属丝、千分尺、刻度尺、安培表、伏特表、（3伏）电源、（20）滑动变
4、阻器、电键一个、导线几根【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径0.4毫米左右，电阻510欧之间为宜，在此前提下，电源选3伏直流电源，安培表选0 0.6安量程，伏特表选0 3伏档，滑动变阻器选0-20欧。实验步骤VRASE图1（1）用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D求出其横截面积S=D2/4.（2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L，测三次，求出平均值L。（3）根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。点拨：为避免接
5、线交叉和正负极性接错，接线顺序应遵循：电源正极电键（断开状态）滑动变阻器用电器安培表正极安培表负极电源负极，最后将伏特表并接在待测电路的两端，即先接干路，后接支路。（4）检查线路无误后闭合电键，调节滑动变阻器读出几组I、U值，分别计算电阻R再求平均值，设计表格把多次测量的D、L、U、I记下来。【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在1.00A以下，本实验由于安培表量程00.60A，每次通电时间应尽量短（以能读取电表数据为准），读数完毕立即断开电键S，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。计算时，务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U和电流I的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则
6、会带来较大计算误差。实验记录测量次数123平均值导线长/m导线直径/m导线的横截面积S= （公式）= （代入数据）= m2测量次数123电阻平均值电压U/V电流I/A电阻R/所测金属的电阻率= （公式）= （代入数据）= m实验结论: 由实验表中数据计算得出，待测金属丝的电阻率平均值。注意事项及误差原因1.测L时应测接入电路的电阻丝的有效长度。2.闭合开关前，应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置。3.多次测量U、I，先计算R，再求R平均值。4.电流不宜过大，否则电阻率要变化，安培表一般选00.6安挡 5. 为了减少电阻的计算误差，可以作U-I图象求出电阻的平均值附:螺旋测微器和游标卡尺原理及读
7、数方法（1）工作原理：每转一周，螺杆运动一个螺距0.5mm，将它等分为50等份，则每转一份即表示0.01mm，故它精确到0.01mm即千分之一厘米，故又叫千分尺。（2）读数方法：先从主尺上读出露出的刻度值，注意主尺上有整毫米和半毫米两行刻线，不要漏读半毫米值。再读可动刻度部分的读数，看第几条刻度线与主尺线重合（注意估读），乘以0.01mm即为可动读数，再将固定与可动读数相加即为测量值。注意：螺旋测微器读数如以mm为单位，小数点后一定要读够三位数字，如读不够，应以零来补齐。注意事项：（1）游标卡尺读数时，主尺的读数应从游标的零刻度处读，而不能从游标的机械末端读。（2）游标尺使用时，不论多少分度都
8、不用估读20分度的读数，末位数一定是0或5；50分度的卡尺，末位数字一定是偶数。（3）若游标尺上任何一格均与主尺线对齐，选择较近的一条线读数。（4）螺旋测微器的主尺读数应注意半毫米线是否露出。（4）螺旋测微器的可动部分读数时，即使某一线完全对齐，也应估读零。同步训练: 1. 在“测定金属的电阻率”实验中，以下操作中错误的是（ ） A用米尺量出金属丝的全长三次，算出其平均值 B用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C用伏安法测电阻时采用安培表的内接线路，多次测量后算出其平均值 D实验中应保持金属丝的温度不变2欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽
9、量准确，现备有以下器材： A电池组（3V，内阻1）； B电流表（03A，内阻0.0125） C电流表（00.6A，内阻0.125） D电压表（03V，内阻3k） E电压表（015V，内阻15k） F滑动变阻器（020，额定电流1A） G滑动变阻器（02000，额定电流0.3A） H电键、导线。 （1）上述器材中应选用的是_。（填写各器材的字母代号） （2）实验电路应采用电流表_接法。（填“内”或“外”） （3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中I=_A，U=_V。 （4）将图中给定的器材连成实验电路。3.运用R=U/I和R=L/S的实验原理测定金属丝的电阻率，某同学总结如下几点
10、，你认为正确的是（ ）A选定金属丝接入电路的长度越长，金属丝上的电压降越大。B金属丝两端的电压越高，其电阻越大。C金属丝电阻随温度改变而改变。D选定金属丝长度一经固定，这段长度的电阻就为定值。4在测定金属的电阻率的实验中，待测金属导线的长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5W 左右。实验主要步骤如下：(1)用_测量金属导线接入电路的长度l；(2)在金属导线的3个不同位置上用_测量直径d，求出平均值；(3)用伏安法测量该金属导线的电阻R。在方框中画出实验电路图，并把图中所给的器材连接成测量电路，安培表内阻约1W ，伏特表内阻约几kW ，电源电动势为6V，滑动变阻器最大阻值为20W 。根据以上测量
11、值，得到该种金属电阻率的表达式为r =_。5某同学在做自来水电阻率的测定课题时，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，用如图所示电路进行测量。两电极相距L0.700m，其间充满待测的自来水。图中器材如下：电压表(量程15V，内阻约30kW )、电流表(量程300m A，内阻约50W )、滑线变阻器(100W ，1A)、电池组(电动势E12V，内阻r6W )、单刀单掷电键一个、导线若干。下表是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据。实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图所示。U/V1.03.05.07.09.011.0I/A2265109155190240请根据
12、以上材料回答下面的问题：(1)玻璃管内径d的测量值为_cm；(2)根据表中数据在坐标图中作出UI图象，根据图象求出电阻R_W ；(3)用直接测量值计算自来水电阻率的公式是r _，测量值为_W m(保留两位有效数字)；(4)请画出测量自来水电阻的电路图。 答案：1.AC 2. （1）ACDFH；（2）外；（3）0.48，2.20；（4）略。3.C 4.4.(1)米尺；(2)螺旋测微器；(3)测量部分用安培表外接法，电源部分用限流电路或分压电路都可以，电阻率；5(1)3.075；(2)图略、4.31044.9104W ；(3)；(4)图略2.描绘小灯泡的伏安特性曲线实验原理：在小灯泡由暗变亮的过程
13、中，温度发生了很大的变化，而导体的电阻会随温度的变化而增大，故在两端电压由小变大的过程中，描绘出的伏安特性曲线就不是一条直线，而是一条各点斜率逐渐增大的曲线。实验步骤：（1）开关断开的状态下连好电路（滑动变阻器采用分压器接法、安培表外接）后再把滑动变阻器的滑动头调到使负载所加电压最小的位置（2）调节滑动变阻器，读数记录约12组值（不要断开电键进行间断测量）（3）断电，折线路（4）建立坐标，选取适当标度，描点，连线（平滑）。注意事项：（1）为使实验准确，应尽量多测几组数据（12组左右），且滑动变阻器应接成分压器接法。（2）安培表内外接法应视灯泡的电阻大小确定，一般是外接法。（3）为了减少误差，在
14、作图时，所选取分度比例要恰当，应使12个点在坐标平面内分布在一个尽量大的范围内，且疏密程度尽量均匀些。（4）用多用电表所测得的电阻值较在电路中所测得的值一般要大很多（冷态电阻要小）同步训练:1在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择： A待测小灯泡“3.0 V、1.5 W” B电流表(量程3 A，内阻约为1 )C电流表(量程0.6 A，内阻约为5 )D电压表(量程3.0 V，内阻约为10 k) E电压表(量程15.0 V，内阻约为50 k)F滑动变阻器(最大阻值为100 ，额定电流50 mA)G滑动变阻器(最大阻值为10 ，额定电流1.0 A)H电源(电动势为4.0 V，内阻不计) I电键及导线等 (1)为了使实验完成的更好，电流表应选用_；电压表应选用_；滑动变阻器应选用_(只需填器材前面的字母即可) (2)请在虚线框内画出实验电路图 (3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示则电压
