最新电学实验基础知识专题
一、伏安法测电阻
1. 原理：根据部分电路欧姆定律可知，只要测出被测电阻两端的电压U 和流过该电阻的电流I ，就可求出电阻 R 的大小。即I
U R =
2. 伏安法测电阻的两种电路及电流表内外接的误差分析：
内接法
外接法
电路图
误差原因 电流表分压 U 测=U x +U A
电压表分流 I 测=I X +I V
电阻测量值
R 测=U 测/I 测=R x +R A ＞R x 测量值大于真实值
R 测=U 测/I 测=R X R V /（R X +R V ）＜R X 测量值小于真实值
二、测量电路的选择
对于伏安法测电阻，应根据待测电阻的大小选择电流表的不同接法。
图1
① 阻值判断法（已知R x 大约值及R A 、R V ）
当R V >>R x 时，采用电流表“外接法”，如图1甲所示； 当R x >>R A 时，采用电流表“内接法”，如图1乙所示。
② 倍率比较法（已知R x 大约值，电流表内阻R A 和电压表内阻R V ） a. 当A
x x V R R
R R =，即R x ＝A V R R ?时，既可选择电流表“内接法”，也可选择电流表“外接法”；
b. 当
A x x V R R
R R >，即R x x x V R R R R <，即R x >A V R R ?时，采用电流表内接法。 ③ 试触法（如图2所示，不知R x 的大约值） 图2 U U ?与I I ?比较大小： a. 若U U ?>I I ?，则选择电流表外接法； b. 若I I ?>U U ?，则选择电流表内接法。 例题1 先后按图中（1）（2）所示电路测同一个未知电阻阻值R x ，已知两电路的路端电压恒定不变，若按图（1）所示电路测得电压表示数为6V ，电流表示数为2mA ，那么按图（2）所示电路测得的结果应有（ ） A. 电压表示数为6V ，电流表示数为2mA B. 电压表示数为6V ，电流表示数小于2mA C. 电压表示数小于6V ，电流表示数小于2mA D. 电压表示数小于6V ，电流表示数大于2mA 思路分析：图（1）中由于电流表的分压作用，所以x R 两端的电压小于6V ，电流表测量的是准确电流，图（2）中电压表测量的是x R 两端的电压，所以示数小于6V ，由于电压表的分流作用，所以电流表的示数大于2mA ，故D 正确。 答案：D 例题2 用伏安法测某一电阻时，如果采用如图所示的甲电路，测量值为R 1，如果采用乙电路，测量值为R 2，那么R 1、R 2与真实值R 之间满足关系（ ） A. R1＞R＞R2 B. R＞R1＞R2 C. R1＜R＜R2 D. R＜R1＜R2 思路分析：根据两接法的特点可知误差的来源及对结果的影响，即可得出其测量结果与真实值之间的关系。甲图中电压值是准确的，而由于电压表的分流导致电流值偏大，故测量结果将小于真实值；乙图中电流值是准确的，而由于电流表的分压导致了电压表示数偏大，故测量结果将大于真实值。 答案：C 例题3 如图所示为测量未知电阻R x的部分电路，当开关S合在a点时，电压表示数为8V，电流表示数为0.2A；当开关S合在b点时，电压表示数为9V，电流表示数为0.15A，则（） A. 电流表示数变化相对显著 B. 电压表示数变化相对显著 C. 开关S接在b点时的测量值更准确 D. 开关S接在a点时的测量值更准确 思路分析：当开关S合在a点时，电压表示数为8V，是真实值；当开关S合在b点时， 电压表示数为9V，电压表示数变化了981 88 - =；当开关S合在b点时，电流表示数为0.15A， 是真实值；当开关S合在a点时，电流表示数为0.2A，则电流表示数变化了020151 0153 .. . - =； 故电流表示数变化比较显著，A正确，B错误；电流表示数变化明显，为了减小误差应该让电流表测真实值，即电流表内接，则S接在b点，故C正确，D错误。 答案：AC 【方法提炼】电表的读数规则 在实验中，测量时要按照有效数字的规则来读数。而测量仪器的读数规则为：测量误差出现在哪一位，读数就相应读到哪一位，在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置，对于常用的仪器可按下述方法读数。 1. 十分之一估读 最小分度是“1、0.1、0.01”的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读。 2. 半格估读 最小分度是“2、0.2、0.02A”的电流表，测量误差出现在安培的百分位，只读到安培的百分位，估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格估读。 3. 五分之一估读 最小分度是“5、0.5V”的电压表，测量误差出现在伏特的十分位上，只读到伏特的十分位，估读五分之几小格。 满分训练：如图甲、乙两图为常用的电流表和电压表的刻度盘，在甲图中如果接入电路的是“+”和“-0.6”两个接线柱，则表的示数为_____，如果接入电路的是“+”和“-3”两个接线柱，则表的示数为_____. 在乙图中，若选用的量程为0～15 V，则表的示数为_____，若选用的量程为0～3 V，则表的示数为_____。 思路分析：在甲图中，若选用的量程为0.6A，则最小分度为0.02A，读数应估读到其最小分度的1/2，不是半格的舍去，超过半格的读半格，所以读数为0.37A。若选用的量程为3A，则最小分度为0.1 A，读数应估读到其最小分度的1/10，所以读数为1.86 A。在乙图中，若选用的量程为15V，则最小分度为0.5V，读数应估读到其最小分度的1/5，所以读数为6.0V。若选用的量程为3V，则最小分度为0.1V，读数应估读到其最小分度的1/10，所以读数为1.20V。 答案：0.37A ；1.86 A； 6.0V；1.20V （答题时间：30分钟） 1. 如图所示，伏安法测电阻的电路中，电压表的量程为3V，内阻为1kΩ，测量时发现电压表的量程过小，在电压表上串联一个阻值为1kΩ的定值电阻R0，最后电压表示数为 2.00 V，电流表示数为0.10 A，下列说法正确的是（） A. R x略大于40 Ω B. R x略小于40 Ω C. R x略小于20 Ω D. R x略大于20 Ω 2. 用伏安法测未知电阻R x时，若不知R x的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器按如图所示方法接好，只空出电压表的一个接头K，然后将K分别与a，b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则（） A. 若电流表示数有显著变化，K应接a B. 若电流表示数有显著变化，K应接b C. 若电压表示数有显著变化，K应接a D. 若电压表示数有显著变化，K应接b 3. 在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x 约为200Ω，电压表V 的内阻约为2kΩ，电流表A 的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a ）或图（b ）所示，计算结果由x U R I = 计算得出，式中U 与I 分别为电压表和电流表的读数；若将图（a ）和图（b ）中电路测得的电阻值分别记为1x R 和2x R ，则 （填“1x R ”或“2x R ”）更接近待测电阻的真实值，且测量值1x R （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值2x R （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 4. 某学校课外探究小组的同学，想通过实验测定几个未知电阻的阻值： （1）第一小组的同学用多用电表的欧姆挡测量电阻R x ，他们的实验操作步骤是：（其中S 为选择开关，P 为欧姆挡调零旋钮） A. 将红黑表笔分别插入多用电表正负极插孔，调节定位螺丝，使指针指到电流的0刻度线 B. 旋转S 使其尖端对准欧姆挡“×100”，将两表笔短接，调节P 使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度线，断开两表笔，将两表笔分别连接到被测电阻的两端，发现指针的偏角较小，断开两表笔 C. 旋转S 使其尖端对准欧姆挡“×1k ”，将两表笔分别连接到被测电阻的两端，发现指针的偏角在刻度盘中央附近，读出表头数值，再乘以1000，作为该电阻的测量值，断开两表笔 D. 旋转S 使其尖端对准交流“500 V ”挡 把你认为以上操作步骤中有错误的步骤前的字母填写在横线上：________。 （2）第二小组的同学用伏安法测定一个标识不清的电阻，为了选择正确的电路以减少误差，他们将电压表一个接头分别在a 、 b 两点接触一下，观察到安培表读数没有显著变化，而伏特表读数有较大的变化，则P 应接在 （填“a ”或“b ”）处。 （3）第三小组的同学设计测量电阻的电路如图，以下分析正确的是（ ） A. 此接法的测量值大于真实值 B. 此接法一般用于滑动变阻器的阻值较小，且不适于限流法时使用 C. 此接法要求待测电阻值小于电流表内阻 D. 开始实验时滑动变阻器滑动触头P应调在最右 （4）第四小组的同学用甲、乙两种电路测量同一个未知电阻R x，若电源内阻不计，甲图中两表的读数分别为3V、4mA；乙图中两表的读数分别为4V、3.2mA，由此可知，R x 的阻值为。 5. 有一根细而均匀的导电材料样品（如图a所示），截面为同心圆环（如图b所示），此样品长约为6cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为 ，因该样品的内径太小，无法直接测量。现提供以下实验器材： A. 20分度的游标卡尺 B. 螺旋测微器 C. 电压表V（量程3V，内阻约3kΩ） D. 电流表A1（量程50mA，内阻约20Ω） E. 电流表A2（量程0.3A，内阻约1Ω） F. 滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A） G. 直流电源E（约4V，内阻不计） H. 导电材料样品R x I. 开关一只，导线若干 请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，并回答下列问题： （1）用游标卡尺测得该样品的长度为L；用螺旋测微器测得该样品的外径如上图所示，其示数D= mm。 （2）请选择合适的仪器，设计一个合理的电路图来测量导电材料样品的电阻R x。在方框内画出实验电路原理图，并标明所选器材的符号。这个实验电阻R x的测量值将________（填“大于”、“等于”或“小于”）实际值。 （3）若某次实验中，电压表和电流表的读数分别为U和I，则用已知物理量和测得的物理量的符号来表示样品的内径d = 。 6.（1）要用伏安法测量R x的电阻，已知电压表内阻约几kΩ，电流表内阻约1Ω，若采用甲图的电路，R x的测量值比真实值（选择“偏大”或“偏小”），若R x约为10Ω，则采用_________（选“甲图”或“乙图”）的电路误差较小。 （2）无论是用甲图或乙图测量，都不可避免地会产生由电表内阻引起的测量误差，某个研究性学习小组设计了以下的实验方案： 按如图丙所示的电路进行测量，则由电压表、电流表内阻造成的误差可以基本消除，具体的实验步骤如下： ①闭合开关S1，开关S2接2，调节可变电阻R P和R W，使电压表和电流表的示数都较大，并读出此时电压表和电流表的示数U1和I1； ②保持R P的阻值不变，____________。 A. 请你在②的横线上用简要的语言（含物理量）写出未完成的主要操作步骤。 B. 写出待测电阻R x的表达式：R x=________。 7. 某同学用下图所示电路测量未知电阻的阻值。S为单刀双掷开关，R X为未知电阻。 ①当开关S与1相连时，伏特表、安培表示数如下图甲所示，则伏特表示数为，安培表示数为。 ②当开关S与2相连时，伏特表、安培表示数如下图乙所示，则伏特表示数为，安培表示数为。 ③分析上述测量结果可知，把开关S与（填“1”或“2”）相连时测量更准确，此时测量值为 （保留两位有效数字）。该测量值比真实值（填“偏大”“偏小”“相等”）。 1. A 解析：因为串联的电阻R0与R V相同，电压表示数为2V，则R两端的电压为4V；R x 的电流： 2 0100098 1 .. x V V I I I A A kΩ =-=-=，则 4 40.8 0.098 x x x U V R I A Ω ==≈， 故选项A正确。 2. BC 解析：（1）若K从a移到b时，安培表读数有显著变化，说明伏特表的分流明显，K应接在b处，故A错误，B正确；（2）若K从a移到b时，伏特表读数有显著变化，说明电流表的分压明显，K应接在a处，故C正确，D错误；故选BC。 3. ① 1 x R②大于③小于 解析：因为V 2000 10 200 x R R ==，而 200 20 10 x A R R ==，故可认为R x＞＞R A，故应采用 图（a）电路测量更准确，即 1 x R更接近待测电阻的真实值；因为 1x U R I =，=R R U R I 真 ，U ＞U R，I=I R，则 1x R R 真 ＞，即测量值 1 x R大于真实值；因为 2x U R I =，=R R U R I 真 ，U=U R， I＞I R，则 真 R R x < 2 ，即测量值 2 x R小于真实值。 4. （1）C （2）a （3）ABD （4）1000 解析:（1）C错，欧姆表换挡时，要重新进行欧姆表调零，才能准确测量出电阻； （2）他们将电压表一个接头分别在a、b两点接触一下，观察到安培表读数没有显著变化，而伏特表读数有较大的变化，说明电流表分压明显，所以，为了选择正确的电路以减少误差，电流表要外接。故P应接在a处； （3）伏安法测电阻，采用电流表内接法，此接法要求待测电阻值远大于电流表内阻，测量值大于真实值，故A正确，C错误；分压式控制电路，一般用于滑动变阻器的阻值较小，不适于限流法时使用，所以B正确； （4）若电源内阻不计，由乙图可知，电源电动势是4V，由甲图可知，电流表两端电压U A=4-3V=1V，流过它的电流I A=4mA，电流表的内阻R g=250Ω；由乙图可知，电流表和未知电阻的总阻值R=U/I=1250Ω，由此可知，R x的阻值为1000Ω。 5. （1） 6.125±0.002 （2）作图如下 小于（3） U LI D π ρ4 2- 解析：解：（1）由图C所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为6mm，可动刻度示数为12.2×0.01mm=0.122mm，螺旋测微器示数D=6mm+0.122mm=6.122mm。 （2）由所给实验器材可知，应采用伏安法测电阻阻值，由于待测电阻阻值约为100Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；电路最大电流约为I= R U =100 3=0.03A=30mA ，电流表应选A 1，电流表内阻约为20Ω，电压表内阻约为3000Ω，相对来说电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值大于真实值，电阻测量值小于真实值。 （3）由欧姆定律可知，样品电阻：R= I U ，由电阻定律可知：2 2)2()2 (d D L p S L p R ππ-==， 解得：d=U pIL D π42- 6. （１）偏小 甲图（2）②将S 2改接1，调节R w ，使电压表和电流表读数适当，记下此时电压表读数U 2和电流表读数I 2 B. U 1/I 1－U 2/I 2 解析：（１）若采用甲图的电路，由于电压表的分流作用，使得电流表读数大于待测电阻的电流真实值，根据x U R I = ，可知R x 的测量值比真实值偏小，若R x 约为10Ω，由于V x R R >>，则采用甲图的电路误差较小；（2）②保持R P 的阻值不变，将S 2改接1，调节 R w ，使电压表和电流表读数适当，记下此时电压表读数U 2和电流表读数I 2；B. 待测电阻 R x 的表达式为：12 12 x U U R I I =- 。 7. ① 2.50V 0.42A ②1.70V 0.43A （或0.42A ） ③2 4.0 偏小 解析：①当开关S 与1相连时，据图甲可知，伏特表示数为2.50V ，安培表示数为0.42A 。 ②当开关S 与2相连时，据图乙可知，伏特表示数为1.70V ，安培表示数为0.43A 或0.42A 。 两种情况下，电压表的示数变化比较明显，说明电流表的分压效果明显，应用外接法，开关S 接2，此时测量值为I U R = =4.0Ω，比真实值偏小。 控制电路的选择 一、考点突破： 二、重难点提示： 重点：掌握滑动变阻器两种连接方式的特点。 难点：滑动变阻器两种连接方式的选择。 一、滑动变阻器的两种连接方式 如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R 0）对负载R L 的电压、电流强度都起到控制调节作用，通常把图（a ）电路称为限流接法，图（b ）电路称为分压接法。 二、两种电路的比较 负载R L 上电压调节范围（忽略电源内阻） 负载R L 上电流调节 范围（忽略电源内阻） 相同条件下电路消耗 的总功率 限流接法 0 R R R L L +E ≤U L ≤E 0R R E L +≤I L ≤L R E EI L 分压接法 0≤U L ≤E 0≤I L ≤ L R E E （I L ＋I ap ） 比较 分压电路调节范围较大 分压电路调节范围较大 限流电路能耗较小 1. 从调节范围比较 分压电路优点：调节范围宽，其次是它的电流、电压都包含了0值且与R 0无关。 2. 从方便调节的角度比较 知识点 考纲要求 题型 说明 控制电路的选择 1. 掌握滑动变阻器两种连接方式的特点； 2. 会灵活选用滑动变阻器的两种连接方式 实验题 本知识点属于高频考点，每年必考，考查方式以伏安法测电阻的电路设计为核心，考查电表、滑动变阻器的选择。 在限流电路中，通过R L 的电流I L = R R E L ，当R 0＞R L 时I L 主要取决于R 0的变化，当 R 0＜R L 时，I L 主要取决于R L ，特别是当R 0< 在分压电路中，并联电路总电阻比小的那个还小，当R 0>>R L 时，R 并≈R L ，所以R L 两端电压随R 0增大而增大，几乎不受负载影响。当R L 比R 0小或小很多时，R 并≈R 0，这时几乎不受影响，不宜采用分压电路。 归纳为：大载分压小限流 3. 从两电路连线和节能角度比较 从两电路连线方面看，限流电路简单，分压电路复杂。 从两电路节能方面看，限流电路耗能小（EI L ），分压电路耗能大（E （I L ＋I ap ））。 三、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取。 （1）下列三种情况必须选用分压式接法 ①要求回路中某部分电路中的电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法。 ②当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法。因为按图方式连接时，因R L >>R 0＞R ap ，所以R L 与R ap 的并联值R 并≈R ap ，而整个电路的总阻值约为R 0，那么R L 两端电压U L =IR 并= R U ·R ap ，显然U L ∝R ap ，且R ap 越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作。 ③若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过R L 的额定值时，只能采用分压接法。 （2）下列情况可选用限流式接法 ①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且R L 与R 0接近或R L 略小于R 0，采用限流式接法。 ②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用 电学实验基础知识归纳 一．读数 1. 图甲为用螺旋测微器、图乙为用游标尺上有50个等分刻度的游标卡尺测量工件的情况，请读出它们的读数．甲：读数为 mm ；乙：读数为 mm 2、万用电表的读数一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到 档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是______Ω。若将该表选择旋钮置于1 mA 挡测电流，表盘仍如所示，则被测电流为 mA 。 实验七：测定金属的电阻率 由于该实验中选用的被测电阻丝的电阻较小，所以测量电路应该选用伏安法中的电流表外接法。本实验对电压的调节范围没有特殊要求，被测电阻又较小，因此供电电路可以选用限流电路。 本实验通过的由于金属的电阻率随温度的升高而变大，因此实验中通电时间不能太长(每次记录数字时最好先断开电键)，电流也不宜太大(一般选择0.6A 量程的电流表)，以免电阻丝发热后电阻率发生较明显的变化。由于选用限流电路，为保护电表和电源，闭合电键开始实验前应该注意滑动片的位置，使滑动变阻器接入电路部分的电阻值最大。 1．实验目的 用伏安法测定金属的电阻率 2．实验原理：根据欧姆定律和电阻定律。S L R ρ==L R d 42π 3.实验电路图如图所示，请根据电路图连接实物，闭合电键前，滑动片应在 。 E r s Rx R 4.实验器材 毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、干电池（或学生电源）、电键及导线若干、待测金属丝。 4．实验步骤 ①用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d 的平均值. ②将金属丝两端固定在接线柱上，用最小刻度为毫米的米尺测量接入电路的金属丝长度L(即有效长度)。 ③根据电路图用导线把器材连好（保持电键断开状态），并把滑动变阻器的阻值调至最大。 ④电路经检查无误后，闭合电键S ，读出相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，断开电键S ，记录数据。 ⑤改变滑动变阻器滑动片的位置，闭合开关，读出相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，断开开关，记录数据。重复5-7次。 ⑥断开电键，S 拆去实验线路，整理好实验器材，求出电阻R 的平均值。 ⑦将测得的R ，L ，d 的值代入电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率. 6．注意事项 ①金属导线的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接人电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量。 ②用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测3次，再取平均值. ③接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，造成误差。 ④要恰当选择电流表、电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时，应注意同时观察两表的读数，尽量使两表的指针偏转较大，以减小读数误差。 ⑤伏安法测电阻是这个实验的中心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接作出正确选择。 7.误差来源： ①测金属丝直径时出现的误差； ②测金属丝长度时出现的误差； ③电压表、电流表读数时出现的误差； ④电压表、电流表内阻对测量结果产生的误差； ⑤通电时间太长，电阻丝发热产生的误差； 高考物理电学实验 第一讲 电学实验基础知识 近几年高考物理电学实验的考查不断推陈出新,但仍然是基于两个基本的实验原理,即R ＝U/Ｉ，和E ＝Ｕ外＋U 内．从考查的形式上看,主要表现在以下三方面:一是命题由知识立意向能力立意转变,从机械记忆向分析理解与迁移应用转变;二是在试题情景设置上多与生产、生活实际相结合,更注重综合应用能力的考查；三是注重实验中科学探究能力的考查,为学生进入高校的继续学习打下基础。 高考电学实验题是“源于教材，但又高于教材”，侧重考查实验思想和方法，考查动手操作、观察记录和数据分析处理的能力和简单的实验设计能力。电学实验虽然常考常新，但万变不离其宗,”题在书外,理在其中”，不变的实验的基本原理、基础知识、基本方法和基本技能。 理论讲解 一、明确电路结构 除“测电源电动势和内阻”外,其他实验的电路结构都可以分为测量电路和控制电路两部分,如图１。 二、电流表、电压表的选取 1.顺序问题 一般情况下电源是唯一性器材，首先由电源的电动势Ｅ出发, 由E 或所测元件的额定电压来估算所测元件的最大电压U m ,以此来 确定○Ｖ表量程；再计算电流表的最大电流I m 或者由所测元件的额定电流来确定错误!表量程。 2.可获取的实验数据宽度问题 基于实验测量精确度的 ，实验可获取的数据宽度下限是电表量程的1/3，上限是电表量程和Ｕm (I ｍ）二者中的最小值。选择电表时,能获取实验数据宽度越大的电表,就是应选择的电表。 3．选择电流表、电压表时不考虑U m (Im)超过量程的问题,因为有控制电路可以控制。 三、两种控制电路的比较 2.两种控制电路的选择 （1）根据关键词选择 凡题目中要求“测量数据从0开始”、“数据变化范围大（图象、特征曲线、多测数据）”, 电路图 负载R 上电压Ｕ调节范围 负载Ｒ上电流调节范围 闭合电键前触头处位置 相同条件下电路消耗的总功率 分压接法 R R+Ｒ0 U ０≤U ≤ Ｕ0 Ｕ0 R+Ｒ0 ≤I R ≤U 0R a Ｕ0I R 限流接法 ０≤U ≤Ｕ0 0≤I R ≤U ０ R a U 0(ＩR ＋I aP ) 比较 分压路调节范围大 分压电调节范围大 保护电路 限流电能耗较小 测量电路 控制电路 图1 实报告 课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：成绩： 实验名称：基本运算电路设计实验类型：同组学生姓名： 一、实验目的和要求： 实验目的： 1、掌握集成运算放大器组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。 2、了解集成运算放大器在实际应用中应考虑的一些问题。 实验要求： 1、实现两个信号的反向加法运算 2、用减法器实现两信号的减法运算 3、用积分电路将方波转化为三角波 4、实现同相比例运算（选做） 5、实现积分运算（选做） 二、实验设备： 双运算放大器LM358 三、实验须知： 1．在理想条件下，集成运放参数有哪些特征？ 答：开环电压增益很高，开环电压很高，共模抑制比很高，输入电阻很大，输入电流接近于零，输出电阻接近于零。2．通用型集成运放的输入级电路，为啥均以差分放大电路为基础？ 答：（1）能对差模输入信号放大 （2）对共模输入信号抑制 （3）在电路对称的条件下，差分放大具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。 3．何谓集成运放的电压传输特性线？根据电压传输特性曲线，可以得到哪些信 息？ 答：运算放大器的电压传输特性是指输出电压和输入电压之比。4．何谓集成运放的输出失调电压？怎么解决输出失调？ 答：失调电压是直流（缓变）电压，会叠 加到交流电压上，使得交流电的零线偏移 （正负电压不对称），但是由于交流电可 以通过“隔直流”电容（又叫耦合电容） 输出，因此任何漂移的直流缓变分量都不 能通过，所以可以使输出的交流信号不受 失调电压的任何影响。 专业： 姓名： 日期： 地点：紫金港东 5．在本实验中，根据输入电路的不同，主要有哪三种输入方式？在实际运用中这三种输入方式都接成何种反馈形式，以实现各种模拟运算？ 答：反相加法运算电路，反相减法运算电路，积分运算电路。都为负反馈形式。 四、实验步骤： 1.实现两个信号的反相加法运算 实验电路： R′= Rl//R2//RF 电阻R'的作用：作为平衡电阻，以消除平均偏置电流及其漂移造成的运算误差 输入信号v s1v s1输出电压v o ，1kHz 0 2.减法器（差分放大电路） 实验电路： R1=R2、R F=R3 输入信号v s1v s1输出电压v o ，1kHz 0 共模抑制比850 3.用积分电路转换方波为三角波 实验电路： 电路中电阻R2的接入是为了抑制由I IO、V IO所造成的积分漂移，从而稳定运放的输出零点。 在t<<τ2（τ2=R2C）的条件下，若v S为常数，则v O与t 将近似成线性关系。 因此，当v S为方波信号并满足T p<<τ2时（T p为方波半个周期时间），则v O将转变 电 学 实 验 部 分 一 读数： 1 游标卡尺：数据=精确值+精度?位置 精确值：看游标尺的零刻线在主尺上的位置 精度：分度数 mm 1 有1０分度(0.1mm ）、20分度(0.05ｍm)、50分度（０. ０2ｍm ） 位置:从游标尺上零刻线一次标度,找游标尺上与主尺刻线对齐的位置 数据特点：游标卡尺不估读 a 十分度的以mm 为单位小数点后有一位小数,末尾数字为0、１、2、3等 b 二十分度的以m ｍ为单位小数点后有两位小数,末尾数字为0、5 c 五十分度的以mm 为单位小数点后有两位小数，末尾数字为０、2、4、６、８ 2 螺旋测微器:数据=主尺数据＋精度?螺旋尺位置 主尺数据:看螺旋尺做边缘在主尺上的位置 精度: 50 5.0mm ＝ 0.01mm 螺旋尺位置：看主尺轴线在螺旋尺上的位置 数据特点:游标卡尺必须估读 以ｍm 为单位小数点后有三位小数 3 电压表、电流表：数据 = 精确值+精度?估读位置 精确值:读取左边刻线数据 精度:最小一格所代表的数据 a 精度含1则:数据 = 精确值+精度? 10 n (n = 0、1、２、３————９) 读到精度的下一位， 末尾数字为0、1、2、3————9 a 精度含５则：数据 = 精确值+精度? 5 n （n = ０、1、２、3、4） 读到精度的本位, 末尾数字为0、1、2、3————9 ａ 精度含2则:数据 = 精确值+精度? 2 n （n ＝ ０、1 ) 读到精度的本位， 末尾数字为0、１、2、3————9 4 电阻表、电阻箱读书： 电阻箱：各个旋钮 读书?倍率，最终相加 电阻表:数据 = 读书?倍率 5 刻度尺： 二 测量电路： 物理背景:设电压表读数为Ｕ 电流表读书为Ｉ I U R = 测 真 真真I U R = 1 外接法:电流表处于电压表两接线柱外侧 图甲 由于真U U = 真真I I I I >+=v 得 真测R R < 当v x R R <<时，v I 趋近于零 真I I ≈,则 真测R R ≈ 适应于测量阻值小的电阻 2 内接法:电流表处于电压表两接线柱内侧 如图乙 由于真真U U U U A >+= 真I I =得 真测R R > 当A R R >>x 时，A U 趋近于零 真U U ≈,则 真测R R ≈ 适应于测量阻值大的电阻 总结：小电阻住小房子,用外接法;大电阻住大房子，用内接法。 3 接法的选择: a 比值比较法： 当 A X X V R R R R <时，则:x R 为大电阻,住大房子，用内接法 当 A X X V R R R R >时，则:x R 为小电阻，住小房子，用外接法 b 临界值判断法： 当 V A R R R > x 时，则：x R 为大电阻，住大房子,用内接法 当 V A R R R x < 时，则:x R 为小电阻,住小房子，用外接法 ｃ 试触法： 电压表示数偏转不明显或者电流表示数偏转明显,则:x R 为大电阻,住大房子,用内接法 电压表示数偏转明显或者电流表示数偏转不明显,则：x R 为小电阻,住小房子,用外接法 基尔霍夫定律和叠加定理的验证 组长：曹波组员：袁怡潘依林王群梁泽宇郑勋 一、实验目的 通过本次实验验证基尔霍夫电流定律和电压定律加深对“节点电流代数和”及“回路电压代数和”的概念的理解；通过实验验证叠加定理，加深对线性电路中可加性的认识。 二、实验原理 ①基尔霍夫节点电流定律[KCL]：在集总电路中，任何时刻，对任一结点，所有流出结点的支路电流的代数和恒等于0。 ②基尔霍夫回路电压定律[KVL]:在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于0。 ③叠加定理：在线性电阻电路中，某处电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时，在该处分别产生的电压或电流的叠加。 三、实验准备 ①仪器准备 1.0～30V可调直流稳压电源 2.±15V直流稳压电源 3.200mA可调恒流源 4.电阻 5.交直流电压电流表 6.实验电路板 7.导线 ②实验电路图设计简图 四、实验步骤及内容 1、启动仪器总电源，连通整个电路，分别用导线给电路中加上直流电压U1=15v，U2=10v。 2、先大致计算好电路中的电流和电压，同时调好各电表量程。 3、依次用直流电压表测出电阻电压U AB、U BE、U ED，并记录好电压表读数。 4、再换用电流表分别测出支路电流I1、I2、I3，并记录好电流读数。 5、然后断开电压U2，用直流电压表测出电阻电压U、BE，用电流表分别测出支路电流I、1并记录好电压表读数。 6、然后断开电压U1，接通电压U2，用直流电压表测出电阻电压U、、BE，用电流表分别测出支路电流I、、1并记录好电压表读数。 7、实验完毕，将各器材整理并收拾好，放回原处。 实验过程辑录 图1 测出U AB= 图2 测出电压U BE= 精品试卷 高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 淮北实验高中高三一轮复习电学实验(电阻测量) 专题训练 一、安培表内外接法、滑动变阻器分压限流接法及仪表的选择 例题1．用伏安法测待测电阻Rx的阻值，备有以下器材： （a）待测电阻Rx （约为5Ω） （b）电流表A（0.3A ，内阻约为2Ω） （c）电压表V（3V ，内阻约为1.5kΩ） （d）滑动变阻器R（10Ω） （e）电源（E=6V ，内阻不计） （f）电键，导线若干 请根据器材的规格和实验要求，请画出实验电路图 考查：限流式、分压式接法的选择，内外接法的选择 例题2．如图所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：（a）待测电阻Rx（约400Ω） （b）直流毫安表（量程0～10 mA，内阻50Ω） （c）直流电压表（量程0V～3V，内阻5kΩ） （d）直流电源（输出电压3V，内阻不计） （e）滑动变阻器（阻值范围0Ω～15Ω） （f）电键一个，导线若干条 请根据器材的规格和实验要求，请设计出实验电路，并完成实物连线： 考查：限流式、分压式接法的应用，内外接法的选择例题3．在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供以下器材： （a）小灯泡（3.8V ，0.3A） （b）电流表A1（100mA ，内阻约为2Ω） （c）电流表A2（0.6A ，内阻约为0.3Ω） （d）电压表V1（5V ，内阻约为5kΩ） （e）电压表V2（15V ，内阻约为15kΩ） （f）滑动变阻器R1（10Ω） （g）滑动变阻器R2（2kΩ） （h）电源E2（电动势4V ，内阻约为0.4Ω） 请画出实验电路图 考查：限流式、分压式接法的应用，电表的选择 例题4．用伏安法测量某一电阻Rx阻值，已知Rx阻值约10Ω，现有实验器材如下： （a）电流表A1（量程0~0.2A，内阻0.2Ω） （b）电流表A2（量程0~60mA，内阻3Ω） （c）电压表V1（量程0~3V，内阻3kΩ） （d）电压表V2（量程0~15V，内阻15kΩ） （e）滑动变阻器R1（0~20 Ω，额定电流1A ） （f）蓄电池（电动势为6 V）、开关、导线. （1）为了较准确测量Rx阻值，电压表、电流表分别应选_______ 、_________ （2）画出实验电路图： 考查：限流式、分压式接法的应用，电表的选择 二、在伏安法测电阻的基础上进行变换，充分考查学生对伏安法的理解 思考：在用伏安法测电阻时，当题目中给定的电压表或电流表量程不符合要求怎么办？ （方法一）：已知电流的定值电阻可当电压表用、已知电压的定值电阻可当电流表用 （方法二）：用已知内阻的电流表当作电压表用，或用已知内阻的电压表当作电流表用，注意有时需要进一步的改装 例题5．现用伏安法测R x的阻值，备有以下器材： A：待测电阻R x（约为500Ω） B：电流表A1（量程0~6mA，内阻约为5Ω） C：电流表A2（量程0~3mA，内阻约为10Ω） D：电压表V（量程0~15V，内阻约为4kΩ） E：定值电阻R0（阻值为500Ω） F：滑动变阻器R（阻值为20Ω） J：电源E（电动势为2V，内阻不计） K：电键、导线若干 2020年中考物理电学实验复习汇总1初中电学实验包括: ??????1、探究串、并联电路电流的规律； 2、探究串、并联电路电压的规律； 3、探究电流与电压、电阻的关系； 4、伏安法测电阻； 5、伏安法测小灯泡的电功率； 6、探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系（焦耳定律）。 其中3、4、5三个实验是重点实验。 一.探究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律） ①提出问题：电流与电压电阻有什么定量关系？ ②制定计划，设计实验：要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是： 控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。 ③进行实验，收集数据信息：（会进行表格设计） ④分析论证：（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是 探究物理规律的常用方法）。 ⑤得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正 比；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。 实验电路图：A Rx V R′ 主考查：1、连接实物图（电表选择量程）2、滑动变阻器的作用及实验的方法-----控制变量法3、分析数据得结论4、改变电阻值后怎样移动滑动变阻器5、 根据欧姆定律计算数据填表或填空 1、1.下面是某组同学采用控制变量法来研究电流与电压、电阻关系的实验： (1)、根据电路图连接实物图。 (2)、以下是该小组的实验数据的记录，请将数据不全部分补全。 表1 U=___V恒定不变。(实验中更换电阻R) 1 变。 表2 R=___Ω恒定不 电阻R(Ω)电流I (A) 5 0.8 10 0.4 20 0.2 电压U(V) 电流I (A) 1.5 0.3 3 0.6 4.5 0.9 (3) 、分析表1数据可得结论________________________________________________； 分析表2数据可得结论____________________________________________________； 在表1的实验中滑动变阻器的作用是________________________________________； 在表2的实验中滑动变阻器的作用是________________________________________。 2、研究电流、电压、电阻的关系 2、某校兴趣小组同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”，设计了如下 电阻/ 5 Ω 10 15 甲乙 图丙 基本运算电路实验报告 实验报告 课程名称：电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩： 实验名称： 基本运算电路设计 实验类型： 同组学生姓名： 实验目的： 1、掌握集成运算放大器组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。 2、了解集成运算放大器在实际应用中应考虑的一些问题。 实验要求： 1、实现两个信号的反向加法运算 2、用减法器实现两信号的减法运算 3、用积分电路将方波转化为三角波 4、实现同相比例运算（选做） 5、实现积分运算（选做） 双运算放大器LM358 三、 实验须知： 1．在理想条件下，集成运放参数有哪些特征？ 答：开环电压增益很高，开环电压很高，共模抑制比很高，输入电阻很大，输入电流接近于零，输出电阻接近于零。 2．通用型集成运放的输入级电路，为啥 均以差分放大电路为基础？ 答：（1）能对差模输入信号放大 （2）对共模输入信号抑制 （3）在电路对称的条件下，差分放大具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。 3．何谓集成运放的电压传输特性线？根据电压传输特性曲线，可以得到哪些信息？ 答：运算放大器的电压传输特性是指输出电压和输入电压之比。 4．何谓集成运放的输出失调电压？怎么解决输出失调？ 答：失调电压是直流（缓变）电压，会叠加到交流电压上，使得交流电的零线偏移（正负电压不对称），但是由于交 流电可以通过“隔直流”电容（又叫耦合电容）输出，因此任何漂移的直流缓变分量都不能通过，所以可以使输出的交流信号不受失调电压的任何影响。 5．在本实验中，根据输入电路的不同，主要有哪三种输入方式？在实际运用中这三种输入方式都接成何种反馈形式，以实现各种模拟运算？ 答：反相加法运算电路，反相减法运算电路，积分运算电路。都为负反馈形式。 专业： 姓名： 日期： 地点：紫金港 东三-- 一、伏安法测电阻 1． 原理:根据部分电路欧姆定律可知,只要测出被测电阻两端的电压U 和流过该电阻的电流I,就可求出电阻 R 的大小。即I U R = 2． 伏安法测电阻的两种电路及电流表内外接的误差分析: 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压 U 测=U x +U A 电压表分流 I 测=I X ＋I Ｖ 电阻测量值 Ｒ测=U 测/I 测=R ｘ+R A >R x 测量值大于真实值 Ｒ测=Ｕ测/Ｉ测=R X R V /(R X +R Ｖ） 例题１先后按图中(１）（２)所示电路测同一个未知电阻阻值R x,已知两电路的路端电压恒定不变，若按图(1)所示电路测得电压表示数为6Ｖ,电流表示数为２mA,那么按图（2）所示电路测得的结果应有（) Ａ．电压表示数为6V,电流表示数为2ｍA B. 电压表示数为６V,电流表示数小于2mA C．电压表示数小于6Ｖ，电流表示数小于2mA D. 电压表示数小于6Ｖ,电流表示数大于２mA R两端的电压小于6Ｖ,电流表测量的思路分析：图（1)中由于电流表的分压作用,所以 x R两端的电压,所以示数小于6V，由于电压表的分是准确电流，图（2）中电压表测量的是 x 流作用，所以电流表的示数大于２mA，故D正确。 答案：D 例题2 用伏安法测某一电阻时，如果采用如图所示的甲电路,测量值为R１,如果采用乙电路，测量值为R2,那么R１、R2与真实值R之间满足关系(） Ａ．R１>R>R2?Ｂ. R＞R1>R2Ｃ. Ｒ１<Ｒ 实验一 1. 实验目的 学习使用workbench软件，学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪表测量电压、电流。 2.解决方案 1）基尔霍夫电流、电压定理的验证。 解决方案：自己设计一个电路，要求至少包括两个回路和两个节点，测量节点的电流代数和与回路电压代数和，验证基尔霍夫电流和电压定理并与理论计算值相比较。 2）电阻串并联分压和分流关系验证。 解决方案：自己设计一个电路，要求包括三个以上的电阻，有串联电阻和并联电阻，测量电阻上的电压和电流，验证电阻串并联分压和分流关系，并与理论计算值相比较。 3.实验电路及测试数据 4.理论计算 根据KVL和KCL及电阻VCR列方程如下： Is=I1+I2, U1+U2=U3, U1=I1*R1, U2=I1*R2, U3=I2*R3 解得，U1=10V,U2=20V,U3=30V,I1=5A,I2=5A 5. 实验数据与理论计算比较 由上可以看出，实验数据与理论计算没有偏差，基尔霍夫定理正确； R1与R2串联，两者电流相同，电压和为两者的总电压，即分压不分流； R1R2与R3并联，电压相同，电流符合分流规律。 6. 实验心得 第一次用软件，好多东西都找不着，再看了指导书和同学们的讨论后，终于完成了本次实验。在实验过程中，出现的一些操作上的一些小问题都给予解决了。 实验二 1.实验目的 通过实验加深对叠加定理的理解；学习使用受控源；进一步学习使用仿真测量仪表测量电压、电流等变量。 2.解决方案 自己设计一个电路，要求包括至少两个以上的独立源（一个电压源和一个电流源）和一个受控源，分别测量每个独立源单独作用时的响应，并测量所有独立源一起作用时的响应，验证叠加定理。并与理论计算值比较。 3. 实验电路及测试数据 电压源单独作用： 大学物理实验报告----------制流电路、分压电路和电学实验基础知识 姓名：_______柳天一__________ 学号：______2012011201 _______ 实验组号：____3______________ 班级：______计科1204_________ 日期：______2013.3.23__________ 实验报告 【实验名称】 制流电路、分压电路和电学实验基础知识 【实验目的】 1、了解电学实验的要求、操作规程和安全知识。 2、学习电学实验中常用仪器的使用方法。 3、学习连接电路的一般方法，学习用变阻器连成制流电路和分压电 路的方法。 【实验原理】 制流电路的特性： 制流电路如图3所示，图中E 为直流（或交流）电源；R 1为滑线变阻器，A 为电流表；R 2为负载（本实验采用电阻）；K 为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端（如A 端）串联在电路中，作为一个可变电阻，移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻R AC ，从而改变整个电路的电流I 。 （a ） （b ） 1.分压电路的特性： 分压电路如图4所示，图中E 为直流（或交流）电源，滑线变阻器两个固定端A 、B 与电源E 相接，负载R 2接滑动端C 和固定端A （或B ）上，当滑动头C 由A 端滑至B 端，负载上电压由0变至E ，调节的范围与变阻器的阻值无关。 （a ） （b ） 2.制流电路与分压电路的选择： 图3 制流电路 图4 分压电路 (1) 调节范围 分压电路的电压调节范围大，可从E →0；而制流电路电压调节范围小，只能从 E E R R R →?+1 22。 (2) 细调程度 当2/21R R ≤时，在整个调节范围内调节基本均匀，但制流电路可调范围小；负载上的电压值小，能调得较精细，而电压值大时调节变得很粗。 (3) 功率损耗 使用同一变阻器，分压电路消耗电能比制流电路要大。基于两电路的差别，当负载电阻较大，调节范围较宽时选分压电路；反之，当负载电阻较小，功耗较大，调节范围不太大的情况下则选用制流电路。若一级电路不能达到细调要求，则可采用二级制流（或二段分压）的方法以满足细调要求。 【实验器材】 万用电表（指针式、数字式各一块），低压电源（直流型、交流型各一台），滑线变阻器，电阻箱，导线。 3.滑线变阻器： 滑动变阻器是根据接入电路的金属丝长短来改 变阻值大小，来达到控制电流的。 滑动片左右滑动即是在改变接入电路的金属丝 长短。 因为已知金属材料的电阻丝，其阻值跟电阻丝的 长度，横截面积，还有材质有关系。长度越长，阻值 越大；截面积越大，阻值越小，阻值与该种材料的阻 值系数成正比。 滑动电阻器结构图[1] 注意事项： 注意：要选择合适的滑动变阻器，每个变阻器都有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，使用时要根据需要进行选择，不能使通过滑动变阻器的电流超过它允许通过电流的最大值，否则会烧坏变阻器。使用前应该将滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大。接法：不管是有几个接线柱的滑动变阻器，在连入电路时，可采用“一上一下”的连接方法。“一上” 指上面金属棒两端的任一接线柱连入电路，“一下”指把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。 滑动变阻器连入电路中的电阻值大小的判断，可采用“近小远大”的判断方法。即如果滑动变阻器的滑片在移动过程中逐渐接“近”连入电路的下接线柱，则变阻器连入电路的阻值将逐渐减“小”，灯泡就越亮，反之，若滑片移动过程中逐渐“远”离连入电路的下接线柱，则连入电路的阻值将逐渐增“大”，灯泡就越暗。 滑动变阻器在电路中的作用是：（1）保护电路，即连接好电路，电键闭合前，应调节滑动变阻器的滑片P ，使滑动变阻器接入电路部分的电阻最大。（2）通过改变接入电路部分的电阻来改变电路中的电流，从而改变与之串联的导体（用电器）两端的电压。在连接滑动变阻器时，要求：一上一下，各用一个接线柱；实际连接应根据要求选择下面的接线柱。 4.电阻箱： 电学实验的基础知识 一、测量电路与控制电路的选择与设计 1．测量电路 (1)电流表的接法和外接法的比较 接法外接法电路图 误差原因电流表分压 U测＝Ux＋U A 电压表分流I测＝Ix＋I V 与真实值比较测量值大于真实值测量值小于真实值 适用条件R A< 流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表接法。 2．控制电路 (1)滑动变阻器的限流式接法和分压式接法 方式 内容 限流式接法 分压式接法 对比说明 两种接法电 路图 串、并联关系不同 负载R 上电压调节范围 RE R ＋R ab ≤U ≤E 0≤U ≤E 分压电路调节范围 大 (2)必须选用分压式的“3种情况” ①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，既若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式接法。 ②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化不明显，此时，应改用分压式接法。 ③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式接法。 二、练习 1.[测量电路的选择]在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R X约为200Ω，电压表的阻约为2kΩ，电流表的阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图1(a)或(b)所示，结果由公式R=U/I计算得出，式中U与1分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则 (填Rx1或Rx2)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1 (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2 (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。 2．[控制电路的选择]有一个电阻Rx，其阻值大约是10 Ω，请选择适当的器材，以便测量其阻值。可供选择的电路如图5。可供选择的器材是： A．电动势4.5 V、阻不计的电源E B．量程为15 V、阻10 kΩ的电压表V1 电学元件伏安特性的测 量实验报告附 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT- 《电学元件伏安特性的测量》实验报告 （数据附页） 一、半定量观察分压电路的调节特点 变阻器R=470Ω 二、用两种线路测电阻的对比研究 电流表准确度等级，量程I m=5mA，R I=±Ω 电压表准确度等级，量程U m=，R V=±Ω； 量程U m=3V，R V=±Ω 三、测定半导体二极管正反向伏安特性 由于正向二极管的电阻很小，采用外接法的数据；反向电阻很大，采用内接法的数据。 四、戴维南定理的实验验证 1.将9V电源的输出端接到四端网络的输入端上，组成一个有源二端网络，求出等 效电动势E e和等效内阻R e。（外接法） 修正后的结果： 取第二组和第七组数据计算得到： E e = R e =Ω 由作图可得： E e = R e =Ω 2.用原电路和等效电路分别加在相同负载上，测量外电路的电压和电流值。 3.理论计算。 4．讨论。 等效电动势的误差不是很大，而等效电阻却很大。原因是多方面的。但我认为最大的原因应该是作图本身。所有数据的点都集中在一个很小的区域，点很难描精确，直线的绘制也显得过于粗糙，人为的误差很大。 如果对数据进行拟合，可以得到I=+，于是得到E e=，R e=Ω，前者误差为%，后者误差为%，效果比直接读图好，因为消除了读图时人为的误差。 另外一点，仪表读数也是造成误差大的一个原因。比如电流表没有完全指向0，电压表不足一格的部分读得很不准等等。 总的讲，实验数值和理论还是有一定偏差，不能很好的证明。 限时规范训练 [基础巩固题组] 1．如图所示，其中电流表A 的量程为0.6 A ，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表 示0.02 A ；R 1的阻值等于电流表内阻的12 ；R 2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是________． A ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A B ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A C ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A D ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A 解析：选C ．当接线柱1、2接入电路时，R 1与电流表并联，由于R 1＝R A 2 ，可知流过R 1的电流为流过电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍，所以每一小格是原来的3倍，即为0.06 A ，所以A 、B 错误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R 1并联，然后再与R 2串联，串联电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06 A ，C 正确，D 错误． 2．写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数： (1)游标卡尺的读数为________mm ； (2)螺旋测微器的读数为________mm. 解析：(1)由图甲所示游标卡尺可知，主尺示数是1.0 cm ＝10 mm ，游标尺示数是0×0.05 mm ＝0.00 mm ，游标卡尺示数为10 mm ＋0.00 mm ＝10.00 mm. (2)由图乙所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为3.5 mm ，可动刻度示数为35.3×0.01 mm ＝0.353 mm ，螺旋测微器示数为3.5 mm ＋0.353 mm ＝3.853 mm. 答案：(1)10.00 (2)3.853 物理实验报告 ————制流电路、分压电路与电学实验基础知识 班级:________________ 姓名:________________ 学号:________________ 实验组号:____________ 实验日期:____________ 实验报告 班级:计科1204 姓名:吕勇良 【实验名称】制流电路、分压电路与电学实验基础知识 【实验目的】 1.了解电学实验的要求、操作流程与安全知识; 2.学习电学实验中常用一区的使用方法; 3.学习连接电路的一般方法,学习用变阻器连成制流电路与分压电路的方法。【实验仪器】 电流表、电压表、电阻箱、滑线变阻器、稳压电源、开关、导线 【实验内容】 1.接线练习:连接如图6-3与图6-4所示的电路,并相互检查。不要通电。 2.考察滑线变阻器的制流作用 电路如图6-1所示。根据使用的一起确定E,R,并估算电流的范围,选用合适的电流表量程。在电路图中标注所有电路参数并设定R L>5R。严格按照电学实验操作规程,连接如图6-1所示的电路。其中R就是电阻箱,改变滑线变阻器滑动端的位置,从接入全部电阻时开始,没画过全长1/10,从安培表读取一次电流强度。 3.考察滑线变阻器的分压作用 按图6-2接线并设定R L>5R改变滑线变阻器滑动端的位置,没滑过全长的1/10,从伏特计读取AC两点间的电压U AC。 【实验数据记录与处理】 滑线变阻器的制流作用 作图(横坐标表示X,纵坐标表示U,做分压特性曲线U AC) 【思考题】 1、在图6-1所示的电路中,电阻R起什么作用？不用它会出现什么问题？ 2、试证明:用内阻为R的伏特计来测量6-5所示线路中电阻R1两端的电位差时,伏特计的读数与R1两端的电位差的实在值之间的百分差为: 人教版高中物理选修3-1电学实验考点归纳总结 一、电路设计或器材选择原则 1、安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 2、准确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。保证流过电流表的电流和加在电压表上的电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（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。 3、便于调节：实验应当便于操作，便于读数。 二、内、外接法的选择 1、外接法与外接法对比 2、内、外接法的确定方法： ①将待测电阻与表头内阻比较 R R V x x x A R R R >?? 为小电阻 外接法 R R V x x x A R R R ??＜ 为大电阻 内接法 ②试触法 触头P 分别接触A 、B 电压表示数变化大?电流表分压作用大?外接法 电流表示数变化大?电压表分流作用大?内接法 三、分压、限流接法的选择 1．两种接法及对比 限流接法 分压接法 电路图 电压调节范围 x x ER R x U E R ≤≤+ 0x U E ≤≤ 电路消耗总功率 x EI ()x ap E I I + 闭合K 前 滑动头在最右端 滑动头在最右端 2．选择方法及依据 ①从节能角度考虑，能用限流不用分压。 ②下列情况必须用分压接法 A ．调节（测量）要求从零开始，或要求大范围测量。 B ．变阻器阻值比待测对象小得多（若用限流，调不动或调节范围很小）。 C ．用限流，电路中最小的电压（或电流）仍超过用电器的额定值或仪表量程。 四、实物图连接的注意事项和基本方法 ⑴注意事项： ①连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。 ②各导线都应接在接线柱上，不应在导线中间出现分叉。 ③对于滑动变阻器的连接，要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻，在接线时要特别注意不能将线接到滑动触头上。 ⑵基本方法： ①画出实验电路图。 ②分析各元件连接方式，明确电流表与电压表的量程。 ③画线连接各元件。(用铅笔画线，以便改错)连线方式应是单线连接，连线顺序应先画串联电路，再画并联电路。 一般先从电源正极开始，到电键，再到滑动变阻器等。按顺序以单线连接方式将干路中要串联的元件依次串联起来；然后连接支路将要并联的元件再并联到电路中去。连接完毕，应进行检查，检查电路也应按照连线的方法和顺序。 五、电学实验 （1)描绘小电珠的伏安特性曲线 器材：电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A ）灯座、单刀开关，导线若干 注意事项: ①因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。 ②灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。所以滑动变阻器必须选 专题强化九电学实验基础 一、螺旋测微器的使用 1.构造：如图1所示，B为固定刻度，E为可动刻度. 图1 2.原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺. 3.读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm). 如图2所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm. 图2 二、游标卡尺 1.构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺.(如图3所示) 图3 2.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径. 3.原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成. 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度 少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其规格见下表： 4.读数：若用x 表示从主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x ＋K ×精确度)mm. 三、常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可. (1)0～3 V 的电压表和0～3 A 的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V 和0.1 A ，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位. (2)对于0～15 V 量程的电压表，精确度是0.5 V ，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V. (3)对于0～0.6 A 量程的电流表，精确度是0.02 A ，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A. 命题点一 常用仪器的使用与读数 1.游标卡尺和螺旋测微器的读数 游标卡尺的读数应注意以下几点 (1)看清精确度 例如(图4) 图4 易错成11 mm ＋4×0.1 mm ＝11.40 mm 正确的应为11.4 mm ，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零；电学实验基础知识归纳
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