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1、高三物理考前专题训练 物理实验电学实验核心整合一、电学测量仪器1电流表、电压表、欧姆表的比较仪器极性量程选择读数电流表有正、负极的电表，电流由电表的正极流入，负极流出来源:学_科_网Z_X_X_K来源:学科网使指针指示超过满偏刻度的位置3 V和3 A量程估读到最小分度的1/10；15 V量程估读到最小分度的1/5；0.6 A量程估读到最小分度的1/2来源:学科网ZXXK来源:学科网ZXXK电压表来源:学_科_网欧姆表使指针尽量指在表盘的中间位置表盘读数乘以相应挡位的倍率2多用电表的使用“三注意”（1）电流的流向由于使用多用电表时不管测量项目是什么，电流都要从电表的“”插孔（红表笔）流入，从“”
2、插孔（黑表笔）流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔。（2）要区分开“机械零点”与“欧姆零点”“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置。调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮。（3）选倍率测量前应根据估计阻值选用适当的挡位。由于欧姆挡刻度的非线性，使用欧姆挡测电阻时，表头指针偏转过大或过小都有较大误差。通常只使用表盘中间一段刻度范围，指针偏转角度在满偏到满偏之间为测量的有效范围。如当待测电阻约为2 k时，应用“100”挡。二、电流表的内外接法1两种接法的比较比较项目电流表内接法电流表外接法电路误
3、差原因由于电流表内阻的分压作用，电压表测量值偏大由于电压表内阻的分流作用，电流表测量值偏大测量结果R测RARxRx电阻的测量值大于真实值R测RxRx电阻的测量值小于真实值适用条件RxRA，大电阻RxRV，小电阻2两种接法的判断（1）比值判断法：若，Rx为大电阻，内接法误差小应选用内接法；若，Rx为小电阻，外接法误差小应选用外接法。（2）临界值判断法：当被测电阻Rx的大小无法直接判定时，先求临界电阻R0。若RxR0，则Rx为大电阻，内接误差小；若RxR0，则Rx为小电阻，外接误差小；若RxR0，内外接均可。（3）试触法：当无法估计电阻的阻值，难以比较及的大小时，可采用电压表试触法看电流表、电压表
4、变化大小来确定，若电流表示数较电压表示数变化明显，说明外接时电压表分流作用大，应采用内接法；若电压表示数较电流表示数变化明显，说明内接时电流表的分压作用大，应采用外接法。三、滑动变阻器的限流和分压接法1控制电路的比较比较项目限流式接法分压式接法电路电压调节的范围EE0E电能损耗节能耗能电路连接简便复杂2控制电路的选择：优先选用限流式以下情况考虑分压式：（1）要求待测电路的U、I从0变化；（2）R滑Rx；（3）选用限流式时，Ux、Ix过大（超过电表量程，烧坏电表、电源或用电器等）或Ux、Ix过小（最大值不超过电表满量程的，读数误差大）。热点例析热点一多用电表的使用【例1】（1）用多用电表准确测量
5、了一个10 的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是3 k的电阻，在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下哪些操作是必需的，请选择其中有用的，按操作顺序写出_。A调节欧姆调零旋钮使表针指着欧姆零点B用螺丝刀调节表盘下中间部位的调零螺丝，使表针指零C将红表笔和黑表笔短接 D把选择开关旋转到“100 ”位置E把选择开关旋转到“1 k”位置F把表笔从测试笔插孔中拔出后，选择开关应置于“OFF”挡或交流电压最高挡G整理好器材，把多用表放回桌上原处，实验完毕。（2）如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。如果是用10 挡测量电阻，则读数为_。如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为_mA。如果是用直流5 V
6、挡测量电压，则读数为_V。规律总结多用电表的使用步骤（1）选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如估计值为200 就应该选“10”的倍率；（2）进行欧姆调零；（3）将红黑表笔接被测电阻两端进行测量；（4）将指针示数乘以倍率，得测量值；（5）测量结束后，将选择开关扳到“OFF”挡或交流电压最高挡。特别注意：用欧姆挡测电阻时，如果指针偏转角度太小（即指针所指的欧姆刻度值太大），应该适当增大倍率重新调零后再测量；如果指针偏转角度太大（即指针所指的欧姆刻度值太小），应该适当减小倍率重新调零后再测量。热点二实验器材的选取与电路设计【例2】在测定金属的电阻率的实验中，用米尺测量金属丝的长
7、度l=0. 810 m金属丝的电阻大约为4，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：A直流电源：电动势约4.5 V，内阻很小；B.电流表A1：量程00.6 A，内阻0. 125; C电流表A2：量程03. 0 A，内阻0. 025;D电压表V：量程03 V，内阻3 k;E.滑动变阻器R1：最大阻值10；F.滑动变阻器R2：最大阻值50;G开关、导线等（1）在可供选择的器材中，应该选用的电流表是 ，应该选用的滑动变阻器是 。(2)根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图规律总结1.器材选取
8、问题的策略（1）器材选取三原则：安全性原则：要能够根据实验要求和客观条件选用合适的仪器，使实验切实可行，能达到预期目标。另外还要注意测量仪器的量程，电阻类器件的电流不能超过允许通过的最大电流等。精确性原则：根据实验的需要，选用精度合适的测量工具，但对某个实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。方便性原则：实验时需考虑调节方便，便于操作，如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小对实验操作是否调节方便的问题。（2）器材选取三具体要求根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电
9、压均不超过使用量程，然后合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般取满偏的1/32/3左右），以减少测量和读数的误差。根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器，注意流过滑动变阻器的电流不能超过它的额定值。对高阻值的变阻器，如果滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。应根据实验的基本要求来选择仪器。对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能做出恰当的选择。（3）器材选取的一般步骤找出唯一且必需的器材。画出电路图（暂不把电表接入）。估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值）或估算最小值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最大值）。考虑能否使电压表、电流表都达到满偏的1/3以上。
10、2电路设计根据实验目的，结合实验给出的器材能够直接测出的物理量，运用闭合电路欧姆定律列方程（方程组），能够求解实验目的量的电路。在设计中注意电流表的内（外）接法或滑动变阻器的分压（限流）接法。举一反三：为了测量某待测电阻Rx的阻值（约为30）。有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程050mA，内阻约10） A2（量程03A，内阻约0.12） 电压表：V1（量程03V，内阻很大） V2（量程015V，内阻很大）电源：E（电动势为约为3V，内阻约为0.2) 定值电阻R（20，允许最大电流1.0A）滑动变阻器R1（010、允许最大电流2.0A） 滑动变阻器R2（01k、允许最大电流0.5A） 单
11、刀单掷开关S一个，导线若干（1）电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_（填字母代号）。（2）请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图（要求所测量值范围尽可能大）（3）某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=_。热点三实物图连接与仪器读数【例3】用伏安法测量金属丝的电阻（阻值在48 之间），现提供图甲所示的实验器材。实验要求获得多组数据，且金属丝上所加的电压须从零开始。（1）请在图甲中选择必要的器材，并进行连线。甲（2）某次实验测量时，两表均选用小量程。表面刻度及指针如图乙所示，则该金属丝的电阻值为_。乙规律点拨1实物图连接方法根据电路图连接实物图的方
12、法是先串后并，即先按电流流向将电源与其中一支路连成串联电路，而后将其他支路的元件并联在相应的两点间，电路连接时要注意以下几点：注意连接顺序，一般的顺序：电源正极开关用电器电源负极；注意电表正负极、接线柱，不能接错，电流表内、外接不能接错；一般要求导线不能交叉，注意合理安排导线的位置，力求画出简洁、流畅的实物图。2电流表、电压表的读数（1）电流表、电压表（包括刻度尺、弹簧测力计）最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位是不可靠数字，且是有效数字不可缺少的组成部分）。所谓10分度，就是将间距10、1或0.1等分别等分成10份，即最小刻度（最小的一个小格的刻度值）为1、0.
13、1或0.01等。（2）最小分度是“2”或“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，就只读到这一位，如学生用的电流表0.6 A量程，最小分度为0.02 A，误差出现在安培的百分位上，只读到安培的百分位，估读半小格。热点四用图象处理实验数据【例4】某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E。（1）先直接用多用电表粗测该电池电动势，约为9.4 V。（2）然后，用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表V相应示数U。该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据
14、，并计算出相应的1/R与1/U的值。请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U1/R图线。R/166.771.450.033.325.020.0U/V8.35.94.84.23.22.91/R（102 1）0.601.402.003.004.005.001/U（V1）0.120.170.210.240.310.35从图线中可求得E_ V。规律点拨运用图象法处理数据是物理实验中的重要方法。图象有曲线图（如伏安特性曲线）、直线图（如测电源的电动势和内电阻）。处理此类问题时，既要能根据已知数据用描迹法正确地画出图象，又要能根据图象写出函数的数学表达式，利用数学表达式得出斜率、截距、交点的含义。热点五电阻的测量方法【例5】从下表中选择适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1，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 规格电流表（A1） 量程10mA，内阻r1待测（约40）电流表（A2） 量程500A，内阻r2=750电压表（V） 量程10V，内阻r3=10
