1、高中物理電學實驗基礎電學實驗專題滿 分：120分 考試時間：40分鐘一、高中電學實驗的基本知識：電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱基本儀器電學實驗基本方法控制電路：分壓法，限流法伏安法測電阻測量電路：外接法、內接法測定金屬電阻率描繪小燈泡的伏安特性曲線主要實驗測定電源的電動勢和內阻練習使用多用電表二、基本儀器的使用：1、電流表、電壓表電流表用來測量電路中的電流強度，電壓表用來測量電路中兩點之間的電壓，使用時注意：（1）、機械零點的調整：在不通電時，指針應指在 的位置。（2）、選擇適當量程：估算電路中的電流和電壓，指針應轉到滿偏刻度的 以上，若無法估算電路中的電流和電壓，則應先選用 的

2、量程，再逐步減小量程。（3）、正確接入電路：電流表應 在電路中，電壓表應 在電路中，兩種表都應使電流從 線柱流入， 線柱流出。所有電表都遵循紅進黑出（電流從紅色的表筆流進電表，從黑色的表筆流出電表）的接線規則。（4）、正確讀數：讀數時視線要通過指針并跟刻度盤 。根據所選量程的準確度，正確讀出有 和單位。（5）、注意內阻：電流表和電壓表一方面作為儀器使用，同時又是被測電路中的一個電阻，實驗中沒有特別要求時，一般不考慮它們的內阻對電路的影響，但在有些測量中，不能忽視它們的內阻對被測電路的影響，如伏安法測電阻等。2、多用電表多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個量程。上半部為

3、 ，表盤上有電流、電壓、電阻等各種量程的刻度；下半部為 ，它的四周刻著各種測量項目和量程。另外，還有歐姆表的調零旋鈕，機械調零旋鈕和測試表的插孔。測電阻是依據 ；測電流和電壓是依據串聯和并聯電路特點及 。在右圖中寫出各部分的名稱。歐姆表內部電路如圖所示，R為調零電阻，紅黑表筆接觸，進行歐姆表調零時，表頭指針 ，根據閉合電路歐姆定律有 當紅、黑表筆間接有未知電阻Rx時，有 故每一個未知電阻都對應一個電流值I，我們在刻度盤上直接算出與I對應的Rx的值，所測電阻的值即可從表盤刻度直接讀出；當Rx=Rg+R+r時，I= ，指針半偏，所以歐姆表內阻等于中值電阻R中。 使用歐姆擋五注意(1)指針指在大于表

4、盤 小于于表盤 位置附近即中間區域；(2)選擋（換擋）接著 調零；(3)待測電阻與電路、電源要 ； (4)讀數之后要乘以 得到電阻阻值；(5)用完后，選擇開關要置于 或 3、滑動變阻器 （1）滑動變阻器在電路中主要是控制被測電路中的電流、電壓。方式內容x限流接法 x分壓接法 對比說明 兩種接法電路圖 串、并聯關系不同 負載R0上電壓調節范圍 0E(電源內阻不計)分壓接法調節范圍較大負載R0上電流調節范圍 0(電源內阻不計)分壓接法調節范圍較大 （2）選取原則：A、要求負載上電壓或電流變化范圍大，且從零開始連續可調，須用 。B、滑動變阻器總電阻R是負載電阻Rx的 倍時須用分壓式接法，滑動變阻器總

5、電阻R是負載電阻Rx的 倍時須用限流式接法。滑動變阻器總電阻R是負載電阻Rx的1-2倍時兩種接法都可以，沒有特殊要求優先選用限流式接法，因為限流電路結構簡單，總功率較小。滑動變阻器總電阻R是負載電阻Rx的10倍以上時兩種接法都 C、采用限流電路時，電路中的最小電流（電壓）仍超過電流表的量程或超過用電器的額定電流（電壓）時，應采用變阻器的 。（3）兩種接法的實物圖：A、限流接法B、分壓接法儀器選擇：1電源的選擇：一般可以根據待測電阻的 或 選擇符合需要的直流電源2電表的選擇：一般根據電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表；根據待測電流的最大電流選擇電流表；選擇的電表的量程應使電表的指針擺動

6、的幅度較大，一般應使指針超過滿偏刻度的 ，以減小讀數的偶然誤差，提高精確度.3變阻器的選擇：所選用的變阻器的額定電流應大于電路中通過變阻器的最大電流，以確保變阻器的安全；為滿足實驗中電流變化的需要和調節的方便，在分壓式接法中，應選用電阻較小而額定電流較大的變阻器，在限流式接法中，變阻器的阻值不能太小三、伏安法測電阻測量電路：外接法、內接法比較項目電流表內接法電流表外接法電路誤差原因由于電流表內阻的分壓作用，電壓表測量值偏大由于電壓表內阻的分流作用，電流表測量值偏大測量結果R測 Rx 測量值偏大R測 Rx測量值偏小適用條件 > ，大電阻 < ，小電阻可記為：大內偏大、小外偏小（大電阻

7、用電流表內接法，測量值偏大，小電阻用電流表外接法，測量值偏小）特別提醒:在RV、RA均不知的情況下,可采用試觸法.如圖下圖所示,分別將a端與b、c接觸,如果前后兩次電流表示數比電壓表示數變化明顯,說明電壓表分流作用大,應采用 ;如果前后兩次電壓表示數比電流表示數變化明顯,說明電流表分壓作用大,應采用 . 四、電路設計的基本規則：正確地選擇儀器和設計電路的問題，有一定的靈活性，解決時應掌握和遵循一些基本的原則，即“安全性”、“方便性”、“精確性”原則，兼顧“誤差小”、“儀器少”、“耗電少”等各方面因素綜合考慮，靈活運用。1、正確性：實驗原理所依據的原理應當符合物理學的基本原理。2、安全性：實驗方

8、案的實施要安全可靠，實施過程中不應對儀器及人身造成危害。要注意到各種電表均有量程、電阻均有最大允許電流和最大功率，電源也有最大允許電流，不能燒壞儀器。3、方便性：實驗應當便于操作，便于讀數，便于進行數據處理。4、精確性：在實驗方案、儀器、儀器量程的選擇上，應使實驗誤差盡可能的小。五、主要的試驗：1、測定金屬的電阻率（1）、測量原理：電阻率計算公式= ， （2）、各個量的測量：R的測量：伏安法測電阻（請在上邊方框中畫出電路圖）；L用 測量；d用 測量。（3）、要注意的事項：A、本實驗中被測金屬導線的電阻值較小，為了減少實驗的系統誤差，必須采用 接法；B、實驗連線時，應先從電源的正極出發，依次將電

9、源、開關、電流表、待測金屬絲、滑動變阻器連成主干線路（閉合電路），然后再把電壓表 在待測金屬絲的兩端；C、測量被測金屬導線的有效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，即電壓表兩并入點間的部分待測導線長度，測量時應將導線拉直；D、閉合開關S之前，一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值 的位置；E、在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流I的值不宜 （電流表用00.6A量程），通電時間不宜 ，以免金屬導線的溫度過高，造成其電阻率在實驗過程中增大；F、求R的平均值可用兩種方法：第一種是先算出各次的測量值，再取 ，第二種是用圖象U-I（圖線）的 來求出若采用圖象法，在描點時，要盡量使點間

10、的距離拉大一些，連線時要 直線兩側，個別明顯偏離較遠的點可以不予考慮；G、連接實物圖時，所連的導線不要交叉，且接到接線柱上；H、電流表與電壓表的讀數，注意估讀時有效數字的位數（4）、誤差來源：A、直徑的測量；B、長度的測量；C、測量電路中電流表及電壓表內阻對電阻測量的影響；（由于本實驗采用電流表外接法，所以R測 R真，由=，所以測 真)D通電電流大小，時間長短，致使電阻絲發熱，電阻率隨之變化2、描繪小燈泡的伏安特性曲線（1）實驗原理在定值電阻電路中，電阻兩端的電壓與通過電阻的電流是線性關系，但在實際電路中，由于各種因素的影響，UI，圖象不再是一條直線讀出若干組小燈炮兩端的電壓U和電流I，然后在

11、坐標紙上以U為縱軸，以I為橫軸就畫出U一I曲線.請在下面方框中畫出電路圖（2）注意事項A、因本實驗要作出U一I圖線，要求測出一組包括零在內的電壓、電流值，因此，變阻器要采用分壓接法；B、本實驗中，因被測小燈炮電阻較小，因此實驗電路必須采用電流表的 ；C、開關閉合后，調節變阻器滑片的位置，使燈泡的電壓逐漸增大，可在電壓表讀數每增加一個定值（如0.5V）時，讀取一次電流值.調節滑片時應注意使電壓表的示數不要超過小燈泡的 ；D、開關閉合前變阻器滑片移到測量端電壓為 的地方；E、在坐標紙上建立坐標系，橫縱坐標所取的分度比例應該適當，盡量使測量數據畫出的圖線 坐標紙連線一定要用 的曲線，不能畫成折線（3

12、）誤差分析A測量電路存在系統誤差，由于電壓表的分流，造成測得的I值比真實值 ；B描繪UI線時作圖不準確造成的偶然誤差3、電表改裝。改裝成電壓表改裝成電流表原理串聯電阻 電阻分流改裝原理圖分壓電阻或者分流電阻RxRx改裝后電表的內阻RV >RgRA <Rgn= 是 電壓表改裝串聯電阻R的計算n= 是 電流表改裝并聯電阻R的計算4、測定電源的電動勢和內阻（1）、測量原理：閉合電路的歐姆定律U=E-Ir 電流表的直接法誤差分析：如圖左圖所示，電壓表實際測量的是虛線框部分的路端電壓，電流表是測量的通過該部分的電流，則虛線框（等效電源）電動勢E測和內阻r測有 由上述分析可看出，用電流表的直接

13、法測電源電動勢和內阻時，要求 ，但實際上很接近r甚至大于r，故一般不用此方法，除非是已知的。（2）本實驗有兩種 基本接線方法： A電流表直接法電壓表的直接法誤差分析：如左圖所示，電流表是測量的通過虛線框部分的電流，電壓表實際測量的是虛線框部分的“路端電壓”，則對這個虛線框（等效電源），有 。將上式變形，有和，而 ，故用電壓表的直接法測電源電動勢和內阻的誤差一般極小。B電壓表直接法（3）注意事項安箱法誤差分析如左圖所示，電流表是測量的通過虛線框部分的電流，由電阻箱計算的是虛線框部分“路端電壓”，則對這個虛線框（等效電源），有 。故用安箱法測電源電動勢和內阻有： ， r。要求，但實際上很接近r甚至大于r，故一般不用此方法，除非是已知的。（3）其他方法：伏箱法誤差分析如左圖所示，電壓表是測量的虛線框部分的路端電壓，由電阻箱計算的是虛線框外部的干路電流，則對這個虛線框（等效電源）， 故 E， r（4）注意事項A為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內阻 些（選用已使用過一段時間的干電池）；B電池在大電流放電時極化現象較嚴重，電動勢E會明顯下降，內阻r會明顯增大，故長時間放電不宜超過0.3 A，短時間放電不宜超過0.5 A，因此，實驗中不要將I調得 ，讀電表 ，每次讀完后應 ；（5）數據處理方法一測出不少于6組I、U數據，且變化范圍要