電路實驗設計

高考物理復習策略高中物理電路部分給你印象最深刻的是哪幾個實驗？每個實驗中最深刻的印象是什么？

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實驗七:測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器)實驗八:描繪小電珠的伏安特性曲線

實驗九:測定電源的電動勢和內阻實驗十:練習使用多用電表高考考綱中電學實驗考點實驗設計環節明確實驗目的設計實驗原理選擇實驗器材設計實驗步驟數據處理、誤差分析實驗設計原則讓我們來體會一下1.在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx的阻值約為200Ω，電壓表V的內阻約為2kΩ，電流表A的內阻約為10Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示，結果由公式Rx＝計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數．若將圖(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則______(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2______(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值．你有什么新的體會？再試著做一道高考題，看看有沒有新的進步。2.要測繪一個標有“3V，0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：電池組（電動勢為4.5V，內阻約1Ω):電流表（量程為0~250mA．內阻約5Ω);電壓表（量程為0~3V．內限約3kΩ):電鍵一個、導線若干。實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的（填字母代號）。A、滑動變阻器（最大阻值20Ω,額定電流1A)B、滑動變阻器（最大阻值1750Ω,額定電流0.3A)實驗的電路圖應選用下列的圖（填字母代號）。實臉得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是＿W?！敬鸢浮竣貯②B③0.1【解析】本題考察了“小燈泡的伏安特性曲線”的實驗。①根據“燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作”可知控制電路必定為“分壓電路”，而“分壓電路”需要用較小的滑動變阻器，故選擇A。②在①中已經明確了控制電路，繼續要選擇電流表的接法，題中

Rx/RA=15/5=3，而RV/Rx=3000/15=200，可知電壓表的分流作用不如電流表的分壓作用明顯，故而應選擇電流表的外接法，綜上可知B選項的電路圖正確。③根據圖像可知，當將小燈泡接入電動勢為1.5V，內阻為5Ω的電源兩端時，將小燈泡和內阻等效到坐標紙上可知小燈泡的伏安特性曲線仍處于“線性”段，故其電阻為10Ω，代入閉合電路歐姆定律及功率計算表達式可知P實際

=(E／(r+Rx))2Rx=(1.5／（5+10）2×10（W）=0.1（W）你有沒有新的發現？再來試試另外一種感覺的3．利用如圖(a)所示電路，可以測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有：待測電源，電阻箱R(最大阻值999.9Ω)，電阻R0(阻值為3.0Ω)，電阻R1(阻值為3.0Ω)，電流表A(量程為200mA，內阻為RA＝6.0Ω)，開關S.實驗步驟如下：①將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S；②多次調節電阻箱，記下電流表的示數I和電阻值箱相應的阻值R；③以

為縱坐標，R為橫坐標，作

-R圖線(用直線擬合)；④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b.④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b.回答下列問題：(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內阻，則

與R的關系式為________．(2)實驗得到的部分數據如下表所示，其中電阻R＝3.0Ω時電流表的示數如圖所示，讀出數據，完成下表．答：①________，②________．(3)在右圖的坐標紙上將所缺數據點補充完整并作圖，根據圖線求得斜率k＝________A－1Ω－1，截距b＝________A－1.(4)根據圖線求得電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.4.某研究性學習小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內阻，實驗原理如圖甲所示，其中，虛線框內為用靈敏電流計G改裝的電流表A，V為標準電壓表，E為待測電池組，S為開關，R為滑動變阻器，R0是標稱值為4.0Ω的定值電阻．①已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig＝100μA，內阻rg＝2.0kΩ，若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA，應并聯一只阻值為________Ω(保留一位小數)的定值電阻R1；②根據圖甲，用筆畫線代替導線將圖乙連接成完整電路；甲乙③某次實驗的數據如下表所示：該小組借鑒“研究勻變速直線運動”實驗中計算加速度的方法(逐差法)，計算出電池組的內阻r＝________Ω(保留兩位小數)；為減小偶然誤差，逐差法在數據處理方面體現出的主要優點是______________________．④該小組在前面實驗的基礎上，為探究圖甲電路中各元器件的實際阻值對測量結果的影響，用一已知電動勢和內阻的標準電池組，通過上述方法多次測量后發現：電動勢的測量值與已知值幾乎相同，但內阻的測量值總是偏大．若測量過程無誤，則內阻測量值總是偏大的原因是________．(填選項前的字母)A．電壓表內阻的影響

B．滑動變阻器的最大阻值偏小C．R1的實際阻值比計算值偏小D．R0的實際阻值比標稱值偏大5、

6(2015新課標I-23).圖(a)為某同學改裝和校準毫安表的電路圖，其中虛線框內是毫安表的改裝電路。（1）已知毫安表表頭的內阻為100Ω．滿偏電流為1mA,R1和R2為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個接線柱．電表量程為3mA：若使用a和c兩個接線拄,電表量程為10mA．由題給條件和數據，可以求出R1=_______Ω，R2=_______Ω。（2）現用一量程為3mA，內阻為150Ω的標準電流表A對改裝電表的3mA擋進行校準，校準時需選取的刻度為0.5．1.0、I.5、2.0．2.5、3.0mA。電池的電動勢為1.5V．內阻忽略不計；定值電阻R0有兩種規格．阻值分別為300Ω和1000Ω：滑動變阻器R有兩種規格．最大阻值分別為750Ω和3000Ω，則R0應選用阻值為_________Ω的電阻，R應選用最大阻值為_________Ω的滑動變阻器?！敬鸢浮浚?）15，

35（2）300，

3000（3）若電阻R1和R2中有一個因損壞而阻值變為無窮大，利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的R/為保護電阻。虛線框內未畫出的電路即為圖(a)虛線框內的電路。則圖中的d點應和接線柱_______(填“b”或“c”)相連。判斷依據是：__________【答案】（3）c，閉合開關時，若電表指針偏轉，則損壞電阻是R1，若電表指針不動，則損壞電阻是R2同學們，總結一下吧！7【2015新課標II-23】電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏是通過該表的電流的兩倍。某同學利用這一事實測量電壓表的內阻（半偏法）實驗室提供材料器材如下：待測電壓表（量程3V，內阻約為3000歐），電阻箱R0(最大阻值為99999.9歐)，滑動變阻器R1（最大阻值100歐，額定電壓2A），電源E（電動勢6V，內阻不計），開關兩個，導線若干（1）虛線框內為同學設計的測量電壓表內阻的

電路圖的一部分，將電路圖補充完整。（2）根據設計的電路寫出步驟。（3）將這種方法測出的電壓表內阻記為R1v與內

阻的真實值Rv先比R1vRv

（添“>”“=”或“<”）

主要理由是：【答案】（1）實驗電路如圖所示

8【2015重慶-6（2）】同學們測量某電阻絲的電阻

，所用電流表的內阻與

相當，電壓表可視為理想電壓表.①若使用題6圖2所示電路圖進行實驗，要使得

的測量值更接近真實值，電壓表的a端應連接到電路的點（選填“b”或“c”）.

②測得電阻絲的

圖如題6圖3所示，則

為

（保留兩位有效數字）。③實驗中，隨電壓進一步增加電阻絲逐漸進入熾熱狀態.某同學發現對熾熱電阻絲吹氣，其阻值會變化.他們對此現象進行探究，在控制電阻絲兩端的電壓為10V的條件下，得到電阻絲的電阻

隨風速

（用風速計測）的變化關系如題6圖4所示.由圖可知當風速增加時，

會（選填“增大”或“減小”）。在風速增加過程中，為保持電阻絲兩端電壓為10V，需要將滑動變阻器

的滑片向端調節（選填“M”或“N”）.④為了通過電壓表的示數來顯示風速，同學們設計了如題