(推薦)高考物理實(shí)驗(yàn)大總結(jié)

1、電學(xué)實(shí)驗(yàn)總結(jié)超詳細(xì)總結(jié)電學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練 和力學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練一、難點(diǎn)形成的原因1、對電流表、電壓表的讀數(shù)規(guī)則認(rèn)識(shí)模糊，導(dǎo)致讀數(shù)的有效數(shù)字錯(cuò)誤2、對滑動(dòng)變阻器的限流、分壓兩種控制電路的原理把握不準(zhǔn)，導(dǎo)致控制電路選用不當(dāng)3、對實(shí)驗(yàn)測量電路、電學(xué)儀器的選用原則把握不準(zhǔn)，導(dǎo)致電路、儀器選用錯(cuò)誤4、對電學(xué)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容”電阻的測量”方法無明確的歸類，導(dǎo)致思路混亂5、對于創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平時(shí)缺乏對實(shí)驗(yàn)思想方法（如模擬法，轉(zhuǎn)換法，放大法，比較法， 替代法等）進(jìn)行歸納，在全新的實(shí)驗(yàn)情景下，找不到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理，無法設(shè)計(jì)合理可行的 方案。受思維定勢影響，缺乏對已掌握的實(shí)驗(yàn)原理，儀器的使用進(jìn)行新情境下的遷移利用， 缺乏創(chuàng)新意

2、識(shí)。二、難點(diǎn)突破1、電流表、電壓表的讀數(shù)規(guī)則：電流表量程一般有兩種一一0. TO. 6A, 03A：電壓表量程一般有兩種一一03V, 015V.如 圖10-1所示：因?yàn)橥粋€(gè)電流表、電壓表有不同的量程，因此，對應(yīng)不同的量程，每個(gè)小格所代表的電流、 電壓值不相同，所以電流表、電壓表的讀數(shù)比較復(fù)雜，測量值的有效數(shù)字位數(shù)比較容易出錯(cuò)。 下面是不同表，不同量程下的讀數(shù)規(guī)則：電壓表、電流表若用03V、03A量程，其最小刻度（精確度）分別為0. IV、0. 1A,為10 分度儀表讀數(shù)，讀數(shù)規(guī)則較為簡單，只需在精確度后加一估讀數(shù)即可。如圖所示，電壓表讀數(shù)為1. 88V,電流表讀數(shù)為0. 83A。若指針恰好指

3、在2上，則讀數(shù)為2. 00V （或 A）。電壓表若用015V量程，則其最小刻度為0. 5V,為2分度儀表讀數(shù)，所讀數(shù)值小數(shù)點(diǎn)后只 能有一位小數(shù)，也必須有一位小數(shù)。如圖所示，若指針指在整刻度線上，如指在10上應(yīng)讀做10. 0V,指在緊靠10刻度線右 側(cè)的刻度線上（即表盤上的第21條小刻度線）讀數(shù)為10. 5V,若指在這兩條刻度線間的中 間某個(gè)位置，則可根據(jù)指針靠近兩刻度線的程度，分別讀做10. IV,或10.2V,或10.3V, 或10.4V,即使是指在正中央,也不能讀做10.25V,若這樣,則會(huì)出現(xiàn)兩位不準(zhǔn)確的數(shù)，即 小數(shù)點(diǎn)后的2和5,不符合讀數(shù)規(guī)則，如上圖中所示，讀數(shù)應(yīng)為9.3V。電流表若用

4、0-0. 6A量程，則其最小刻度為0. 02A,為5分度儀表讀數(shù)，其讀數(shù)規(guī)則與0-15Y 電壓表相似，所讀數(shù)值小數(shù)點(diǎn)后只能有兩位小數(shù)，也必須有兩位小數(shù)。如上圖所示，電流表讀數(shù)為0. 17A,若指針指在第11條刻度線上，則讀數(shù)為0.22A,指 在第10條刻度線上，讀數(shù)為0.20A,指在第12條刻度線上，讀數(shù)為0.24A。2、滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分析 滑動(dòng)變阻器是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的儀器,近幾年高考電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)命題對其應(yīng)用多次直接或 滲透考查.如何選擇滑動(dòng)變阻器的接法設(shè)計(jì)控制電路仍是歷屆考生應(yīng)考的難點(diǎn).滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法的特點(diǎn)：如圖10-2所示的兩種電路中，滑動(dòng)變阻器（最 大阻值為R0）對負(fù)載

5、RL的電壓、電流強(qiáng)度都起控制調(diào)行作用，通常把圖（a）電路稱為限 流接法，圖（b）電路稱為分壓接法.負(fù)載RL上電壓調(diào)行范圍（忽 略電源內(nèi)阻）負(fù)載RL上電流調(diào)廿 范圍（忽略電源內(nèi)阻）相同條件下電路消耗 的總功率限流接法RlRl + R。EWULWEEE% + 凡 &ILW &EIL分壓接法OWULWEE0WILW 公E (IL+Iap)比較分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大分壓電路調(diào)節(jié)范圍較 大限流電路能耗較小RlE F 匕限流法.如圖（a）所示，待測電阻上電壓調(diào)節(jié)范圍為&.顯然，當(dāng)R0GRL時(shí)，在移動(dòng)滑動(dòng)觸頭的過程中，電流的變化范用很小，總電流幾乎不變，UL也幾乎不變，無法 讀取數(shù)據(jù)；當(dāng)R0ARL時(shí)，滑動(dòng)觸頭

6、在從b向a滑動(dòng)的過程中，先是電流表、電壓表的示數(shù) 變化不大，后來在很小的電阻變化范圍內(nèi)，電流表、電壓表的讀數(shù)變化很快，也不方便讀數(shù), 只有當(dāng)RL與R0差不多大小時(shí)，才能對電流、電壓有明顯的調(diào)控作用.在同樣能達(dá)到目的的 前提下，限流法較為省電，電路連接也較為簡單.分壓法.如圖（b）所示，待測電阻上電壓調(diào)節(jié)范圍為。E,且R0相對于RL越小，R上的 電壓變化的線性就越好.當(dāng)R0ARL時(shí)，盡管UL變化范圍仍是。E,但數(shù)據(jù)幾乎沒有可記錄 性，因?yàn)樵谶@種情況下，滑片從左端滑起，要一直快到右端時(shí)，電壓表上示數(shù)一直幾乎為零, 然后突然上升到E,對測量幾乎沒有用處.因此，分壓接法要用全阻值較小的滑動(dòng)變阻器。 滑

7、動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法：兩種電路均可調(diào)節(jié)負(fù)載電阻電壓和電流的大小，但在不 同條件下，調(diào)行效果大不一樣，滑動(dòng)變阻器以何種接法接入電路，應(yīng)遵循安全性、精確性、 節(jié)能性、方便性原則綜合考慮，靈活選取.下列三種情況必須選用分壓式接法（1）要求回路中某部分電路電流或電壓實(shí)現(xiàn)從零開始可連續(xù)調(diào)行時(shí)（如：測定導(dǎo)體的伏安 特性、校對改裝后的電表等電路），即大范圍內(nèi)測量時(shí)，必須采用分壓接法.（2）當(dāng)用電器的電阻RL遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值R0時(shí)，必須采用分壓接法.因?yàn)榘磮D（b） 連接時(shí)，困RLR0Rap,所以RL與Rap的并聯(lián)值R并存Rap,而整個(gè)電路的總阻值約為R0,那么RL兩端電壓UL=IR并二&Rap

8、,顯然ULRap,且Rap越小，這種線性關(guān)系越好，電 表的變化越平穩(wěn)均勻，越便于觀察和操作.（3）若采用限流接法，電路中實(shí)際電壓（或電流）的最小值仍超過RL的額定值時(shí)，只能采 用分壓接法.下列情況可選用限流式接法（1）測量時(shí)對電路中的電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調(diào)W，只是小范圍內(nèi)測量，且RL 與R0相差不大或RL略小于R0,采用限流式接法.（2）電源的放電電流或滑動(dòng)變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓式接法的要求時(shí)，采用 限流式接法.（3）沒有很高的要求，僅從安全性和精確性角度分析兩者均可采用時(shí)，可考慮安裝簡便和 節(jié)能因素優(yōu)先采用限流式接法.例1：如圖10-3所示,滑動(dòng)變阻器電阻最大值為R,負(fù)

9、載電阻R1=R, 電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻不計(jì).（1）當(dāng)K斷開，滑動(dòng)頭c移動(dòng)時(shí)，R1兩端的電壓范圍是多少？（2）當(dāng)K閉合，滑動(dòng)頭c移動(dòng)時(shí)，R1兩端的電壓范圍是多少？（3）設(shè)R的長度ab=L,R上單位長度的電阻各處相同，a、c間長度為x,當(dāng)K接通后，加在R1上的電壓口與x的關(guān)系如何？ 【審題】電鍵斷開或閉合導(dǎo)致電路出現(xiàn)兩種截然不同的控制電路： 限流和分壓，把握限流和分壓電路的原理是關(guān)鍵E【解析】（1）若K斷開，則該控制電路為滑動(dòng)變阻器的限流接法，故2 WU1WE （2）若K閉合，則該控制電路為滑動(dòng)變阻器的分壓接法，故0WU1WEx卜 RR、+（L k）；（3） U1=IR 并，R 并= L , 1=

10、L 得：ui= C-X-十八【總結(jié)】該題考察兩種控制電路的原理即兩者獲取的控制電壓范圍不同 例2：用伏安法測量某一電阻Rx阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：待測電阻Rx （阻值約5。，額 定功率為1W）：電流表A1 （量程00.6A,內(nèi)阻0.2 Q）;電流表A2 （量程03 A,內(nèi)阻0.05 Q）;電壓表VI （量程03 V,內(nèi)阻3kC）;電壓表V2 （量程015 V,內(nèi)阻15kQ）;滑動(dòng) 變阻器RO （050 Q），蓄電池（電動(dòng)勢為6 V）、開關(guān)、導(dǎo)線.為了較準(zhǔn)確測量Rx阻值，電壓表、電流表應(yīng)選,并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.【審題】該題要求選擇實(shí)驗(yàn)儀器、測量電路及控制電路，因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的全阻值大于被測 電阻R

11、x,故首先考慮滑動(dòng)變阻器的限流接法【解析】由待測電阻Rx額定功率和阻值的大約值，可以計(jì)算待測電阻Rx的額定電壓、額定 電流的值約為u=V七2. 2 V, 1=則電流表應(yīng)選Al,電壓表應(yīng)選VL又因xRy = 10.2X300十4 5 q Rx,則電流表必須外接.因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的全阻值大于被測電阻Rx,故首先考慮滑動(dòng)變阻器的限流接法，若用限流)=5-11圖 10-46接法，則被測電阻Rx上的最小電流為Imin=邑+ & 5 + 50 =0. 11 AVI額，因該實(shí)驗(yàn)沒有對電流、電壓的調(diào)節(jié)范圍未作特殊要求，故 用限流電路.電路如圖10-4所示.【總結(jié)】滑動(dòng)變阻器全阻值相對待測電阻較大，用分壓接法不便

12、于 調(diào)行，故限流接法是首選，只要能保證安全且有一定的調(diào)節(jié)范圍即 可。例3：用伏安法測量一個(gè)定值電阻的器材規(guī)格如下：待測電阻Rx （約100 Q）;直流電流表 （量程010mA、內(nèi)阻50 Q）;直流電壓表（量程03V、內(nèi)阻5kC）;直流電源（輸出電 壓4 V、內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器（015。、允許最大電流1 A）；開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干.根 據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.【審題】本題只需要判斷測量電路、控制電路的接法，各儀器的量程和電阻都已經(jīng)給出，只 需計(jì)算兩種接法哪種合適?！窘馕觥坑梅卜y量電阻有兩種連接方式，即電流表的內(nèi)接法和外接法，由于Rx10 mA,此時(shí)電流仍超過電流表的量程，故滑

13、動(dòng)變阻器必須采用分壓接法.如圖10-5所示.【總結(jié)】任一種控制電路必須能保證電路的安全，這是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的首要原則，限流接法雖 然簡潔方便，但必須要能夠控制電路不超過電流的額定值，同時(shí)，能夠保證可獲取一定的電 壓、電流范闈，該題中，即便控制電流最小值不超過電流表的量程，因滑動(dòng)變阻器全阻值相 對電路其它電阻過小，電流、電壓變化范圍太小，仍不能用限流接法。3、實(shí)驗(yàn)電路和電學(xué)儀器的選擇（1）電路的選擇安培表內(nèi)、外接電路的選擇由于電壓表的分流作用和電流表的分壓作用，造成表的示數(shù)與通過負(fù)載的電壓或電流真實(shí)值 之間產(chǎn)生誤差，為減小此系統(tǒng)誤差，應(yīng)慎重選擇電流表的內(nèi)外接法，選擇方法如下： 1、直接比較法：當(dāng)待測電

14、阻阻值RxRV時(shí)，伏特表分流很小，選擇安培表外接電路： 當(dāng)待測電阻阻值RxARA時(shí)，安培表分壓很小，選擇安培表內(nèi)接電路。2、臨界值計(jì)算比較法：當(dāng)待測電阻阻值與電壓表、電流表的阻值相差不多時(shí)，如何確定被測電阻R是較大還是較小r R八- 呢？我們要計(jì)算兩種接法的相對誤差，可用R與R八相比較.當(dāng)R &即夫孤瓦時(shí),宜采用電流表內(nèi)接法：而H =川礴時(shí),電流表內(nèi)外接法效果是一樣的.此時(shí)的被測電阻值R我們稱為臨界電阻。 3、測試判斷法（試觸法）若Rx、RA、RV的大小關(guān)系事先沒有給定，可借助試觸法確定內(nèi)、外接法.具體做法是： 如圖10-6所示組成電路，其中電流表事先已經(jīng)接好，拿電壓表的一個(gè)接線柱去分別試觸M

15、、 N兩點(diǎn)，觀察先后兩次試觸時(shí)兩電表的示數(shù)變化情況。A/ AU 如果電流表的示數(shù)變化比電壓表示數(shù)變化明顯（即 U ）,說明接M點(diǎn)時(shí)電壓表分流作 用引起的誤差大于接N點(diǎn)時(shí)電流表分壓作用引起的誤差，這時(shí)應(yīng)采用內(nèi)接法（即電壓表接N 點(diǎn)）。A/ U如果電壓表的示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化明顯（即/ U ），說明接N點(diǎn)時(shí)電流表分壓作用引起的誤差大于接M點(diǎn)時(shí)電壓表分流作用引起的誤差，這時(shí) 應(yīng)采用外接法（即電壓表接M點(diǎn)）.圖 10-6（口決：內(nèi)字中間有個(gè)大，大內(nèi)偏大，小外偏小”，即內(nèi)接法適合測大電阻且系統(tǒng)誤差偏大, 即測量值大于真實(shí)值，外接法適合測小電阻且系統(tǒng)誤差偏小，即測量值小于真實(shí)值，）控制電路（即滑動(dòng)變阻

16、器的接法）的選擇，見難點(diǎn)2（2）電路實(shí)驗(yàn)器材和量程的選擇，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：電路工作的安全性，即不會(huì)出現(xiàn)電表和其它實(shí)驗(yàn)器材因過載毀壞現(xiàn)象。能否滿足實(shí)驗(yàn)要求（常常要考慮便于多次測量求平均值）。選擇器材的一般思路是：首先確定實(shí)驗(yàn)條件，然后按電源一電壓表一電流表一變阻器順序 依次選擇。根據(jù)不使電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表.首先保證流過電流表的電流 和加在電壓表上的電壓均不超過使用量程，然后合理選擇量程，務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)（一2般取滿偏度的左右），以減少測讀誤差.根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍需選擇滑 動(dòng)變阻器，注意流過滑動(dòng)變阻器的電流不超過它的額定值，對大阻值的變阻器，如果是滑動(dòng) 頭稍有

17、移動(dòng)，使電流、電壓有很大變化的，不宜采用.應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的基本要求來選擇儀器， 對于這種情況，只有熟悉實(shí)驗(yàn)原理，才能作出恰當(dāng)?shù)倪x擇.總之，最優(yōu)選擇的原則是： 方法誤差盡可能小.b、實(shí)現(xiàn)較大范圍的靈敏調(diào)節(jié).c、在大功率裝置（電路）中盡可能在省能量：在小功率電路里，在不超過用電器額定值的 前提下，適當(dāng)提高電流、電壓值，以提高測試的準(zhǔn)確度.根據(jù)以上原則，電學(xué)儀器的選擇有如下建議：1、電源的選擇：選擇直流電源，應(yīng)根據(jù)用電器的需要來確定，一般考慮用電器所需的電壓、 電路中的電流、電源電動(dòng)勢和允許電流等.在不超過待測器材所允許的最大電壓值的情況下, 選擇電動(dòng)勢較大的電源（以獲得更多的測量數(shù)據(jù)）。在相同電動(dòng)勢情

18、況下，通常選擇內(nèi)電阻 較小的電源（以獲得較穩(wěn)定的路端電壓），測電源內(nèi)阻除外。2、電表的選擇：在不超過電表量程的條件下，選擇量程較小的電表（以便測量時(shí)示數(shù)能在 滿刻度的2/3左右）。3、滑動(dòng)變阻器的選擇:要由電路中所要求或可能出現(xiàn)的電流、電壓的范圍來選定變阻器，實(shí) 際流過變阻器的電流不得超過其額定值：如要通過變阻器的電阻改變來讀取不同的電流、電 壓值時(shí)，要注意避免變阻器滑片稍有移動(dòng)電流或電壓就會(huì)有很大變化的出現(xiàn)，也要避免出現(xiàn) 滑片從一頭滑到另一頭，電流或電壓幾乎沒有變化的情況.若控制電路確定為限流接法,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用與實(shí)驗(yàn)電路中其它電阻的總阻值相差不大 的;若控制電路確定為分壓接法，則應(yīng)選用

19、在額定電流允許的條件下阻值較小的滑動(dòng)變阻器。例4：圖10-7為用伏安法測量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需器材實(shí)物圖，器材規(guī)格如下：待測電阻Rx （約1。）y性可 弓（2）直流電源（輸出電壓4V,內(nèi)阻可不計(jì)）（3）直流亳安表（量程010mA，內(nèi)阻50C）- 穆（4）直流電壓表（量程03V,內(nèi)阻5KC）/|卿（5）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍015Q,允許最大電流1A）圖 g（6）電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干條根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，在實(shí)物圖上連線。并用“ I ”標(biāo)出在閉合電鍵前，變阻器的 滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)處的正確位置?！緦忣}】本題不要求選擇儀器，只是對已有的儀器進(jìn)行電路的選擇合成，從一定程度上降低 了難度，由己知條件，待

20、測電阻與電壓表阻值相差較多，滑動(dòng)變阻器阻值相對較小?！窘馕觥恳蚧瑒?dòng)變阻器阻值小于待測電阻Rx的阻值，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓接法：待測電阻與電表相比，Rx的阻值和電壓表的阻值相差較多，所以應(yīng)選用安培表外接電路，實(shí)物連接如圖10-8所示?；瑒?dòng)變阻器分壓接法時(shí)，在閉合電鍵前，變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)置于使負(fù)載電壓為零處，如圖箭頭所示?！究偨Y(jié)】（1）設(shè)計(jì)測量電阻的電路必須考慮兩個(gè)方面，圖1。-8首先要確定滑動(dòng)變阻器是分壓電路還是限流電路，再考慮是安培表外接電路還是安培表內(nèi)接電路。（2）連接實(shí)物圖時(shí)，應(yīng)該先干路，再支路?；瑒?dòng)變阻器分壓接法是要注意電鍵能控制全電 路電流，即斷開電鍵后，電路中無電學(xué)儀器仍處于通

21、電狀態(tài)，電鍵對支路不起作用是滑動(dòng)變 阻器分壓接法時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤。例5：某電壓表的內(nèi)阻在2050KC之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材: 待測電壓表V （量程3V）,電流表A1 （量程200 口 A）,電流表A2（量程5mA）,電流表A3 （量程 0. 6A）,滑動(dòng)變阻器R（最大阻值IkC）,電源E（電源電壓為4V）,開關(guān)S.所提供的電流表中應(yīng)選用（填字母代號）.（2）為了盡量減小誤差，要求多測幾組數(shù)據(jù)，試在圖10-9方框中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路（其 中電源和開關(guān)及連線已畫出）.【審題】測量電壓表的內(nèi)阻，從已知條件看，需測量通過電壓表的 電流，因此，需估算通過電壓表的最大電流來判

22、斷所用電流表的量 程。同時(shí)，滑動(dòng)變阻器的全阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，控制電路應(yīng)采 用分壓接法。圖 10-9【解析】電壓表的示數(shù)等于通過電壓表的電流與本身內(nèi)阻的乘積， 估算電路中的最大電流為32OxlO3A = 15O/zA所以應(yīng)選電流表Al,與電壓表串聯(lián)在電路中.滑動(dòng)變阻器的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻.如果用滑動(dòng)變阻器連成限流電路，一則它對電路的調(diào) 控作用很不明顯，二則是待測電壓表分得的最小電壓約為U= Rv U = id x4y = 3.8VR + Rv 103 +2OxlO3大于電壓表的量程，變阻器明顯不能組成限流電路，這樣變阻器應(yīng)作為分壓器接在電路中，就不會(huì)出現(xiàn)上述問題，電路如圖10T0所示.E

23、圖 10-10【總結(jié)】對于電表的選擇，必須先根據(jù)已知條件估算電路中的最大電壓或電流值，以此確定選用略大于且量程最小的電表。例6：有一改裝的電流表A1需要與一標(biāo)準(zhǔn)電流表A2進(jìn)行校對，采用如圖所示10-11的電路,圖 10-11其中E為電源，R0為一限流電阻，R為一可變電阻，S為電鍵， 限流電阻能夠限制電路中的最大電流，使之不超出電流表的量 程過多，從而對電流表起保護(hù)作用。實(shí)驗(yàn)中已有的器材及其規(guī) 格如下：蓄電池E （電動(dòng)勢6v,內(nèi)阻約為0.3Q）,改裝電流表A1 （量程00.6A,內(nèi)阻約為0.1Q）標(biāo)準(zhǔn)電流表A2 （量程00. 6A3A,內(nèi)阻不超過0. 04 Q ）實(shí)驗(yàn)中備有的電阻器規(guī)格如下：A.

24、固定電阻（阻值8C,額定電流2A）B.固定電阻（阻值15。，額定電流2A）C.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍020。，額定電流2A）D,滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0200。，額定電流2A）己知兩個(gè)表的刻度盤上都將量程均勻分為6大格,要求從0.1A起對每條刻線一一進(jìn)行核對, 為此，從備用的電阻器中，R0應(yīng)選用，R應(yīng)選用。（用字母代號填寫）【審題】本題中給出了固定限流電阻的選擇，首先要明確其作用，實(shí)驗(yàn)要求電流范圍在 0. l0. 6A之間，即電路中僅有限流電阻時(shí)的電流要略大于0.6A,同時(shí)要配合滑動(dòng)變阻器， 保證電路中的最小電流不超過0. 1A【解析】已知改裝表量程為00. 6A,要求從0.1A起對每條刻線進(jìn)行核

25、對，所以，電路中最R、=大電流不能小于0.6A,最小電流不能大于0.1A。電源電動(dòng)勢為6v,根據(jù)歐姆定律“I , 電路中最小總電阻不能大于10Q,電路中除固定電阻和滑動(dòng)變阻器外，其它電阻總阻值等 于0.44C,所以固定電阻R0應(yīng)選用A （8Q）：又因最大總電阻不能小于60。，滑動(dòng)變阻器 應(yīng)選用D （200Q ）o【總結(jié)】（1）要正確理解限流電阻的限流作用-使電路中的電流不超過電流表的量程過多, 應(yīng)理解為：在保證電流表能達(dá)到滿量程的條件下，通過電流表的電流不過大。所以限流電阻 的阻值不能大于使電流表達(dá)到滿偏時(shí)的阻值。（2）注意區(qū)分限流電阻與滑動(dòng)變阻器的作用，限流電阻的作用是使電路中的電流不要過小

26、 （不小于0.6A）,而滑動(dòng)變阻器的作用是使電路中的電流要達(dá)到足夠?。ú淮笥?. 1A）。例7：用伏安法測量某一電阻Rx的阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：A、待測電阻Rx （阻值大約為5C,額定功率為1W）B、電流表 Al （00.6A,內(nèi)阻 0.2C）C、電流表 A2 （03A,內(nèi)阻 0.05C）D、電壓表VI （03V,內(nèi)阻3KC）E、電壓表V2 （01。,內(nèi)阻15KC）F、滑動(dòng)變阻器R0 （050。）G、蓄電池（電動(dòng)勢為6V）H、電鍵、導(dǎo)線為了較準(zhǔn)確測量Rx的阻值，保證器材的安全，以便操作方便，電壓表、電流 表應(yīng)選擇，并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖?！緦忣}】本題中待側(cè)電阻的額定功率、電阻估計(jì)值已知，可估算通過

27、電阻的電流及K兩端電 壓，是選擇電流表、電壓表量程的關(guān)鍵，另外，電流表的內(nèi)外接法及滑動(dòng)變阻器的接法也需 要計(jì)算確定。= 77 =灰石/ =歷=2.2/圖 10-12,RXRX,會(huì)操作不方便，因此應(yīng)選擇變阻器的限流接法。電路 如圖10-12所示?！究偨Y(jié)】本題需要選擇電流表、電壓表量程以及測量電路和控制電路，解題時(shí)為避免混亂， 可分步選擇，將題目分解，既明確，又不易遺漏。4、電阻測量的方法歸類在高中電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，涉及最多的問題就是電阻的測量，電阻的測量方法也比較多，最常用的 有：（1）歐姆表測量：最直接測電阻的儀表。但是一般用歐姆表測量只能進(jìn)行粗測，為下一步 的測量提供一個(gè)參考依據(jù)。用歐姆表可以測量

28、白熾燈泡的冷電阻。（2）替代法：替代法的測量思路是等效的思想，可以是利用電流等效、也可以是利用電壓 等效。替代法測量電阻精度高，不需要計(jì)算，方法簡單，但必須有可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電阻（一般給 定的儀器中要有電阻箱）。替代法是用與被測量的某一物理性質(zhì)等效，從而加以替代的方法。如圖10-13所示。先把雙刀雙擲開關(guān)S2扳到1,閉合S1,調(diào)整滑動(dòng)變阻器，使電流表指針 指到某一位置，記下此時(shí)的示數(shù)I （最好為一整數(shù)）。再把開關(guān)S2扳到2,調(diào)整電阻箱R0, 使得電流表指針仍指到示數(shù)I。讀出此時(shí)電阻箱的阻值r,則未知電阻Rx的阻值等于r。說明：在此實(shí)驗(yàn)中的等效性表現(xiàn)在開關(guān)換位后電流表的示 數(shù)相同，即當(dāng)電阻箱的阻值為r

29、時(shí)，對電路的阻礙作用與未 知電阻等效，所以未知電阻Rx的阻值等于r。替代法是一種簡捷而準(zhǔn)確度很高的測量電阻的方法，此方法沒有系統(tǒng)誤差，只要電阻箱和電流表的精度足夠高，測量圖10.13誤差就可以忽略。（3）伏安法：伏安法的測量依據(jù)是歐姆定律（包括部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律）， 需要的基本測量儀器是電壓表和電流表，當(dāng)只有一個(gè)電表時(shí)，可以用標(biāo)準(zhǔn)電阻（電阻箱或給 一個(gè)定值電阻）代替；當(dāng)電表的內(nèi)阻已知時(shí)，根據(jù)歐姆定律I二U/RV,電壓表同時(shí)可以當(dāng)電 流表使用，同樣根據(jù)WIRA,電流表也可以當(dāng)電壓表用。（4）比例法：如果有可以作為標(biāo)準(zhǔn)的已知電阻的電表，可以采用比例法測電表的電阻。用 比例法測電表內(nèi)阻

30、時(shí)，兩個(gè)電流表一般是并聯(lián)（據(jù)并聯(lián)分流原理），兩個(gè)電樂表一般是串聯(lián) （據(jù)串聯(lián)分壓原理）。所謂“比例法”是：要測量某一物體的某一物理量，可以把它與己知準(zhǔn)確數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)物體進(jìn) 行比較。例如，使用天平稱量物體的質(zhì)量，就是把被測物體與祛碼進(jìn)行比較，硅碼就是質(zhì)量 數(shù)準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)物體。天平的結(jié)構(gòu)是等臂杠桿，因此當(dāng)天平平衡時(shí)，被測物體的質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)物 體的質(zhì)量是相等的，這就省去了進(jìn)一步的口,算。有很多情況下，被測物體與標(biāo)準(zhǔn)物體的同一物理量間的關(guān)系并不是相等，而是在滿足一定條 件下成某種比例的關(guān)系，這種方法又稱為“比例法”。例如，測電流表和電壓表的內(nèi)阻，如果有可以作為標(biāo)準(zhǔn)的已知電阻的電表，都可以使用比例 法。采用比例

31、法測電阻的依據(jù)是：串聯(lián)電路電壓與電阻成正比，并聯(lián)電路電流與電阻成反比。 電壓表可顯示電阻兩端的電壓值，電流表可顯示電阻中通過的電流，所以測電流表內(nèi)阻應(yīng)把兩電流表并聯(lián)，測電壓表內(nèi)阻應(yīng)把兩電壓表串聯(lián), 電路圖分別如圖10-14 （甲）、（乙）所示。測電流表內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)調(diào)行滑動(dòng)變阻器R01,使兩電 流表的指針都有較大偏轉(zhuǎn)，記錄下兩電表的示數(shù) H和12,根據(jù)并聯(lián)電路分流原理，若已知電流表 -p-nAl的內(nèi)阻為rl,則電流表A2的內(nèi)阻2二/2 。測電壓表內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)調(diào)行滑動(dòng)變阻器R02,使兩電 壓表的指針都有較大偏轉(zhuǎn)，記錄下兩電表的示數(shù)U1和U2,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，若已知電壓表VI的內(nèi)阻rl,則電流表V

32、2的內(nèi)阻。以上例子中，甲圖采用限流電路而乙圖采用分樂電路，這是由于電流表內(nèi)阻都較小，若采用 分壓電路，則滑動(dòng)變阻器的阻值必須更小，這時(shí)電路近似于短路，是不允許的：而電壓表內(nèi) 阻都很大，若采用限流電路,則滑動(dòng)變阻器的電阻必須更大，這在實(shí)際上行不通。（5）半值法（半偏法）。半值法是上面比例法的一個(gè)特例，測電流表內(nèi)阻和測電壓表內(nèi)阻都可以用半值法，電路圖如圖10-15所示。甲圖實(shí)驗(yàn)時(shí)先斷開開關(guān)S,閉合S, 調(diào)整滑動(dòng)變阻器R01 （限流法連接）， 使電流表A滿度（即指針指滿刻度處）: 再閉合S,調(diào)整電阻箱R1,使電流表 A的指針恰好指到半滿度處，讀出此時(shí) 電阻箱的阻值R,則電流表A的電阻 rA=R.（測

33、量結(jié)果偏?。?乙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)先閉合開關(guān)S及S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器R02 （分壓法連接），使電壓表V滿度；再 斷開S,調(diào)整電阻箱R2,使電壓表V的指針恰好指到半滿度處，讀出此時(shí)電阻箱的阻值R, 則電壓表V的電阻rV二七（測量結(jié)果偏大） 例8：測量某電阻Rx的阻值.己知Rx約為5Q左右.下表給出可供選擇器材.請畫出你所設(shè) 計(jì)的實(shí)驗(yàn)原理圖（至少3種），并標(biāo)明所選器材的規(guī)格或代號.備注：另有導(dǎo)線若干，各器材數(shù)目均只一個(gè)【審題】該題要求至少 需要熟練掌握測電阻的 有的測電阻的基本方代號能材名稱規(guī)格a檢流計(jì)G300 P j 100 b電流表%0.6k 0. 1 Qc電流表A?31 0,02d電阻箱后0999.9

34、Qe電阻箱叼0 9999 Gf滑動(dòng)受阻器R$全電阻5 Q / 2Ag電源3V 0 01 Qh開關(guān)S單力單擲應(yīng)用3種設(shè)計(jì)方案， 原理和方法，列出所 法，看題目中給出的儀器是否適合，靈活利用、變通，充分發(fā)揮題目中所給儀器的作用?！窘馕觥繄D 10-16方案一：應(yīng)用伏-安法測電阻，見圖10-16.選R2,還是選R1,就是出于對實(shí)驗(yàn)安全方面的考慮.R2與G表， 可改裝成3V左右的電壓表；R1與G表，只能改裝成0. 3V左右 電壓表，這樣小的電壓表既不能安全實(shí)驗(yàn)，也不能進(jìn)行精確測 量.電流表外接而不內(nèi)接，是出于對實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確程度的考慮. 因?yàn)楦难b后的電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于Rx,這樣測量系統(tǒng)誤差較小.選A1表，而

35、不選A2表是出于精確讀數(shù)的考慮.Al、A2誠然都能滿足安全的要求，但小量程 表讀數(shù)相對誤差要小得多，顯然這是精確原則的應(yīng)用.R3作為控制線路的主元件，其控制電壓方便與否，與R3、Rx值相對大小有關(guān).當(dāng)兩電 阻相近時(shí)，為了線路簡單、經(jīng)濟(jì)，控制電路適宜用限流接法，這主要是出于實(shí)驗(yàn)操作是否方 便的考慮.圖 10-17方案二：應(yīng)用全電路歐姆定律測電阻.見圖10-17.原理：令Rx短路，調(diào)R1,測得II后，由全電路歐姆定律得 E=I1 (r+Rl+0+RA)接著去掉短路線，可得12,同理得 E= 12 (r+Rl+Rx+RA)可求 Rx.討論：用R1為何不用R2?顯然是考慮了測量方便問題，是 方便原則的

36、應(yīng)用.因?yàn)镽1調(diào)行時(shí)能用到0.1 C變化，對電流調(diào)整是 有利的.圖2設(shè)計(jì)較圖1,主要是考慮了節(jié)省器材原則，這也可以 說是經(jīng)濟(jì)原則的應(yīng)用.方案三：歐姆表原理測電阻，見圖1078.原理：先讓ab短路，調(diào)R1使A1滿偏，此時(shí)內(nèi)阻為5Q.去 掉短路線，接通S,測得I,則依據(jù)歐姆表原理，RX值為(E/I-5) Q討論：用A1不用A2或G,主要是考慮了測量結(jié)果的精確問 題.若用A2改裝為歐姆表，其中值電阻為1C：若用G改裝為歐姆表，其中值電阻為10kC, 與待測電阻比較，測量誤差太大.歐姆表特點(diǎn)是當(dāng)測量值在其中值電阻附近時(shí)，其讀數(shù)(或 測量結(jié)果)比較準(zhǔn)確.這是精確原則的應(yīng)用.且整個(gè)方案三操作上是很方便的.

37、【總結(jié)】本題處理過程相對復(fù)雜，但只要遵循前面所提出的各種選擇方法，題目也就迎刃而 解了，因此說，基礎(chǔ)知識(shí)是關(guān)鍵，復(fù)雜題目只是基礎(chǔ)知識(shí)的合成。5、高考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)型命題的求解策略所謂設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是指根據(jù)現(xiàn)行物理大綱要求，在學(xué)生掌握的基本實(shí)驗(yàn)原理基礎(chǔ)上，應(yīng)用基 本測量儀器自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)命題的考查內(nèi)容，涉及到對實(shí)驗(yàn)原理的再 認(rèn)識(shí)和加工，實(shí)驗(yàn)方案的確定（包括實(shí)驗(yàn)器材的選擇和遷移運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)步驟的安排，實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)的處理方法，誤差的分析及對實(shí)驗(yàn)的總結(jié)和評價(jià)等）.考生在應(yīng)試過程的缺陷通常表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一方面：平時(shí)缺乏對實(shí)驗(yàn)思想方法（如模擬法，轉(zhuǎn)換法，放大法，比較法，替代法等）進(jìn)行 歸納，

38、在全新的實(shí)驗(yàn)情景下，找不到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理，無法設(shè)計(jì)合理可行的方案.另一方面：受思維定勢影響，缺乏對已掌握的實(shí)驗(yàn)原理，儀器的使用進(jìn)行新情境下的遷移利 用，缺乏創(chuàng)新意識(shí).實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法.明確目的，廣泛聯(lián)系題目要求測定什么物理量，或要求驗(yàn)證、探索什么規(guī)律，這是實(shí)驗(yàn)的目的，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出 發(fā)點(diǎn).實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_后，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，廣泛聯(lián)系，看看該物理量或物理規(guī)律在哪些內(nèi)容中 出現(xiàn)過，與哪些物理現(xiàn)象有關(guān)，與哪些物理量有直接的聯(lián)系.對于測量型實(shí)驗(yàn)，被測量通過 什么規(guī)律需用哪些物理量來定量地表示：對于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中，怎樣的定 量關(guān)系成立，才能達(dá)到驗(yàn)證規(guī)律的目的；對于探索型實(shí)驗(yàn)，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象

39、中，涉及哪 些物理量這些都是應(yīng)首先分析的，以此來確定實(shí)驗(yàn)的原理.選擇方案，簡便精確對于同一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模伎赡艽嬖诙喾N實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)而形成多種（可供選擇的）設(shè)計(jì)方案.一 般說來，依據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)原理選擇不同的實(shí)驗(yàn)方案主要遵循四條原則：（1）科學(xué)性：設(shè)計(jì)的方案有科學(xué)的依據(jù)和正確的方式，符合物理學(xué)的基本原理.（2）可行性：按設(shè)計(jì)方案實(shí)施時(shí)，應(yīng)安全可靠不會(huì)對人身、器材造成危害；所需裝置和器材 要易于置備，且成功率高.（3）精確性：在選擇方案時(shí)，應(yīng)對各種可能的方案進(jìn)行初步的誤差分析，盡可能選用精確度 高的方案.（4）簡便、直觀性：設(shè)計(jì)方案應(yīng)便于實(shí)驗(yàn)操作，讀數(shù)，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，便于實(shí)驗(yàn)者直觀、 明顯地觀察.

40、依據(jù)方案，選定器材實(shí)驗(yàn)方案選定后，考慮該方案需要哪些裝置，被測定量與哪些物理量有直接的定量關(guān)系，分 別需用什么儀器來測定，以此來確定實(shí)驗(yàn)所用器材.擬定步驟，合理有序?qū)嶒?yàn)之前，要做到心中有數(shù)：如何組裝器材，哪些量先測，哪些量后測，應(yīng)以正確操作和提 高效率的角度擬定一個(gè)合理而有序的實(shí)驗(yàn)步驟.數(shù)據(jù)處理，誤差分析常用的數(shù)據(jù)處理方法（如：平均法、圖象法、描跡法、比較法等）和誤差分析方法（如絕對誤 差、相對誤差等）是應(yīng)該掌握的，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)也應(yīng)予以考慮.例9： 一電阻額定功率為0.01 W,阻值不詳.用歐姆表粗測其阻值約為40 kQ.現(xiàn)有下列儀 表元件，試設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)碾娐?，選擇合適的元件，較精確地測定其阻值

41、.電流表，量程0300 uA,內(nèi)阻150 Q；電流表，量程01000 nA,內(nèi)阻45 0；電壓表，量程03 V,內(nèi)阻6 kC：電壓表，量程015V,內(nèi)阻30kC： 電壓表，量程050V,內(nèi)阻100kQ：干電池兩節(jié)，每節(jié)電動(dòng)勢為1.5 V；直流穩(wěn)壓電源，輸出電壓6 V,額定電流3 A；直流電源，輸出電壓24 V,額定電流0.5 A；直流電源，輸出電壓100 V,額定電流0.1 A；滑動(dòng)變阻器，050 Q, 3 W；口滑動(dòng)變阻器，0-2 kQ, 1 W： 口電鍵一只，連接導(dǎo)線足量.【審題】考查綜合分析能力、推理能力及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力，審題過程見解析。 TOC o 1-5 h z 【解析】由于現(xiàn)有

42、器材中有電流表和電壓表，故初步確定用伏安法.測定此電阻的阻值.又因待測電阻為一大電阻，其估計(jì)阻值比現(xiàn)有電 ，1，壓表的內(nèi)阻大或相近，故應(yīng)該采用電流表內(nèi)接法.由于現(xiàn)有滑動(dòng)變阻 L-q- 器最大阻值比待測電阻小得多，因此，若用滑動(dòng)變阻器調(diào)行待測電 r-T 阻的電流和電壓，只能采用分壓接法，如圖10-19 （否則變阻器不n能實(shí)現(xiàn)靈敏調(diào)節(jié)）.為了確定各儀表、元件的量程和規(guī)格，首先對待 測電阻的額定電壓和電流作出估算：最大電流為Im=-（ 圖 10-194pTr 1 粵4000 A=5X10-4 A=500 uA：最大電壓 Um=20 V.由于實(shí)驗(yàn)中的電流和電壓可以小于而不能超過待測電阻的額定電流和額定

43、電壓，現(xiàn)有兩個(gè)電流 表內(nèi)阻相近，由內(nèi)阻所引起的系統(tǒng)誤差相近，而量程01000 u A接入電路時(shí)，只能在指針 半偏轉(zhuǎn)以下讀數(shù)，引起的偶然誤差較大，故選用量程為0300 口 A的電流表.這樣選用電流 表后，待測電阻上的最大實(shí)際電壓約為3X104X40X103 V=12V,故應(yīng)選用量程為15 V 的電壓表，由于在如圖所示的電路中，要實(shí)現(xiàn)變阻器在較大范圍內(nèi)靈敏調(diào)行，電源電壓應(yīng)比 待測電阻的最大實(shí)際電壓高，故電源應(yīng)選輸出電壓為24 V一種（其額定電流也遠(yuǎn)大于電路 中的最大實(shí)際電流，故可用）.關(guān)于變阻器的選擇，由于采用分壓接法，全部電源電壓加在變阻器上.若是把050。的變 阻器接入電路，通過它的最小電流（

44、對應(yīng)于待測電路斷開）約為24 / 50 A=0.5 A,最小功 率約為0.25X50 W= 12.5 W,遠(yuǎn)大于其額定功率；而02 k Q的變阻器接入電路，其最大電 流（對應(yīng)于滑動(dòng)鍵靠近圖13-4中變阻器A端）約為并聯(lián)電路總電流0.0136 A,小于其額定 電流0.2024 A.故應(yīng)選02 kC的變阻器.【總結(jié)】本題處理過程相對復(fù)雜，但只要按照“儀器選擇-測量電路選擇-控制電路選擇”這 樣的順序逐個(gè)突破，將復(fù)雜的過程逐一分解，遵循前面所提出的各種選擇方法，題目也就迎 刃而解了，因此說，基礎(chǔ)知識(shí)是關(guān)鍵，復(fù)雜題目只是基礎(chǔ)知識(shí)的合成。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路明確目的 一選擇方案一選定器材一擬定步驟一數(shù)據(jù)處

45、理一誤差分析附：對電學(xué)實(shí)驗(yàn)中幾個(gè)點(diǎn)的強(qiáng)調(diào)說明: 一、關(guān)于多用電表.使用多用表時(shí)要注意什么？(1)使用多用表的電壓、電流擋.使用多用表測量電壓、電流的方法，與單獨(dú)使用電壓表、電 流表的方法基本上是一樣的，只不過在使用多用表前要根據(jù)待測量的情況(是電流還是電壓? 是交流還是直流?)調(diào)整好選擇開關(guān).并調(diào)整到合適的量程上，其他如正負(fù)接線柱的選用，串 聯(lián)還是并聯(lián)到電路中去等，就和單獨(dú)使用電壓表、電流表時(shí)沒什么兩樣了.(2)使用多用表的歐姆擋.機(jī)械調(diào)零:使用前先查看指針是否指在左端電阻為無窮大的位置，如不是，則要用螺釘旋 具慢慢地調(diào)節(jié)定位螺釘使指針正確定位.量程選擇:扳動(dòng)選擇開關(guān)到合適的量程上,盡可能使正

46、式測量時(shí)指針停留在中間位置附近,也就是要盡可能利用4中這一范圍內(nèi)，以減少測量誤差.歐姆調(diào)零:短接兩表筆，調(diào)整歐姆檔的調(diào)零旋鈕，使指針指在零歐姆處，注意每改變一次 量程，就要重新調(diào)零一次.數(shù)據(jù)讀取:數(shù)據(jù)讀取時(shí)，一要注意到歐姆刻度不是均勻的，不然估讀會(huì)不正確：二要注意 讀得的數(shù)據(jù)還應(yīng)乘以量程的倍率：三是測量電路中的某一電阻阻值時(shí)，應(yīng)該先把電源切斷, 再把待測電阻和其他元件斷開，之后再行測量：四是要注意手不要碰到表筆的金屬桿，以免 人體電阻與待測電阻并聯(lián)造成誤差.結(jié)束工作:測量完畢后，一定要把選擇開關(guān)切換到交流高壓擋或切換到OFF擋上，以避免 漏電或誤操作.歐姆表上的刻度為什么是不均勻的?刻度時(shí)有什

47、么規(guī)律嗎？對于磁電式的電流計(jì)，其指針偏轉(zhuǎn)的角度和電流成正比，改裝成電流表或電壓表時(shí)，表盤刻 度是均勻的：但用磁電式電流計(jì)做歐姆表的表頭后，由歐姆表內(nèi)部電路構(gòu)造及全電路歐姆定 律可知，當(dāng)兩表短接和接上待測電阻Rx后，分別有jE _ ESa+，+&)R內(nèi)/ _ E _ EX Rg +，+ & + & R 內(nèi) + &由式可知，待測電阻Rx與通過表頭的電流lx不成線性關(guān)系，這就是造成表盤刻度不均勻 的原因.那么，怎樣對歐姆表的表盤進(jìn)行刻度呢？II設(shè)指針偏轉(zhuǎn)滿刻度的，(mn)時(shí)，指針?biāo)傅碾娮柚禐镽x,則應(yīng)有把式 ”于“ 式便是把表盤改為歐姆刻度的依據(jù)了.n_這里順便指出，當(dāng)Rx = R內(nèi)時(shí)，加,，此時(shí)

48、指針指中，稱此值為中值電阻，顯然，中值 電阻恰好等于此時(shí)的歐姆表內(nèi)阻.測量時(shí)怎樣正確選擇歐姆表的倍率？在實(shí)際測量時(shí)，可以通過改變倍率使指針指在4的范闞內(nèi)，例如，開始時(shí)，如發(fā)現(xiàn)指針向右偏得過多，說明原倍率選得太大，可改選倍率小一些的再試試，直到指針落在$的范圍內(nèi)為止.也可先估測出應(yīng)該選用的倍率用來選擋，換擋時(shí)，可利用公式Rx=nR指進(jìn)行，關(guān)系式中Rx 為待測電阻的阻值，n為所選的倍率擋(如選X 100,則n=100), R指則表示從表盤上直接 讀得的數(shù)字.例如歐姆表中值電阻值為15。，待測電阻約為1800Q,要較準(zhǔn)確地測定該電阻應(yīng)選用哪一 個(gè)倍率，可題設(shè)條件知Rx= 1800。，而R中= 15。

49、，為使測量較準(zhǔn)確，R指宜取18, 1800 =nX18, n=100,所以應(yīng)選X 100 擋.再如用歐姆表的X100擋測一電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角太小，偏角太小，即R指太大，為使指針 指示在R中附近，應(yīng)增大偏角，即使R指變小，由Rx=nR指可知，n必增大，故應(yīng)選Xlk 擋.用歐姆表測量電阻前和換擋后，為什么一定要先進(jìn)行歐姆調(diào)零？歐姆表的表盤刻度是按照標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢和內(nèi)阻進(jìn)行設(shè)計(jì)和刻度的，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，內(nèi)裝電池與標(biāo) 準(zhǔn)總有差異，同時(shí)，電池用久了，E和r都可能變化，這就會(huì)影響指針的偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角，可能指 不到指定刻度處而造成誤差，所以使用前必須進(jìn)行歐姆調(diào)零.在倍率改變后，歐姆表的內(nèi)阻電路就發(fā)生了相應(yīng)變化，這時(shí)只有通

50、過歐姆調(diào)零，才有可能使 測量示數(shù)與電阻值相符，故每改變一次倍率，都應(yīng)重新進(jìn)行調(diào)零.二、關(guān)于用U-I線修正法定性分析測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量誤差用伏安法測量電源電動(dòng)勢、內(nèi)電阻的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，有兩種可供選擇的實(shí)驗(yàn)電路。在兩種電路 中，由于伏特表的分流和安培表的分壓引起的誤差是不同的，我們可以用圖線修正法簡潔明 快的分析兩種電路引起的測量誤差。第一種測量電路：如圖10-2010-21中的a線，分別為測量電路和由此電路測出的數(shù)值畫出的路端電壓與電流強(qiáng)度的關(guān)系圖線。誤差分析方法如下：根據(jù)測量電路分析誤差原因：本測量電路產(chǎn)生誤差的原因是由于伏特表 的分流使得安培表的讀數(shù)I小于干路總電流所致?？紤]伏特表的內(nèi)阻

51、RV,/=+(/+3)/全電路的歐姆定律的方程 = u + 應(yīng)修正為取根據(jù)式尋找圖線的準(zhǔn)確點(diǎn)：因電流的修正值為&U ,可見當(dāng)u=o 圖10-21 時(shí)，電流誤差為零。因此，圖線與橫軸的交點(diǎn)P為準(zhǔn)確點(diǎn)，不須修正。在圖線上任選一點(diǎn)Q進(jìn)行修正：如圖12, Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)UQ不變，把（IQ+凡）做為Q 點(diǎn)修正后的Q/點(diǎn)的橫坐標(biāo)，連接P和。/得修正后的U-I圖線為b線。.比較兩條圖線的縱截距和斜率：因圖線的縱截距等于電源電動(dòng)勢，圖線斜率的絕對值等于 電源內(nèi)阻。所以，r/可見，電動(dòng)勢的 測量值與真實(shí)值相等，而內(nèi)阻的測量值大于真值。三、關(guān)于電路實(shí)物連線的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)：1、電犍必須控制全電路2、電表的量程和正負(fù)極3

52、、滑動(dòng)變阻器的“兩端限流、三端分壓”接法，且要求在閉合電鍵前，必須保證限流接法 中滑動(dòng)變阻器以最大電阻接入電路，分壓接法中滑動(dòng)變阻器輸出電壓端電壓為零。4、注意檢查安培表的內(nèi)外接法是否正確5、導(dǎo)線不能接在滑動(dòng)變阻器的支架或滑動(dòng)頭上，不能穿越用電器，不能有交叉線.電學(xué)實(shí)驗(yàn)2009年高考題1.（09廣東物理）某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率。所用的器 材包括：輸出為3v的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器（千分尺）、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等。（1）他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬 夾，金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)。請根據(jù)現(xiàn)

53、有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并連接電路實(shí)物 圖14ummiiu mm通屬絲圖15圖14（2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：正確鏈接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關(guān)：讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置：斷開開關(guān)，合上開關(guān)，重復(fù)的操作。（3）該小組測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出了圖15的關(guān)系圖線，其斜 率為 A-l-m-l（保留三位有效數(shù)字）；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢的乘積代表了的電阻之和。（4）他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖16所示。金屬絲的直徑是。圖15中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢和金屬絲橫 二1T截面積的乘積代表的物理量是,其數(shù)值和單位為 =_20 （保留三位有效數(shù)字）。

54、2（09江蘇物理）有一根圓臺(tái)狀均勻質(zhì)合金棒如圖甲 所示，某同學(xué)猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率 P、長度L和兩底面直徑d、D有關(guān)。他進(jìn)行了如下實(shí) 驗(yàn)：（1）測量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖丙所示（相關(guān)（第10題圖甲）器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出）。該合金棒的電阻約為幾個(gè)歐姆。圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是.（用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示）（2）改正電路后，通過實(shí)驗(yàn)測得合金棒的電阻R=6.72Q.根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為P、 長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3Q、RD=3. 38Q.他發(fā)現(xiàn): 在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R滿足R2=Rd - RD,由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻R=（用P

55、、L、d、D表述）4 PL答案：（1）（2）如D（2009年北京卷）某同學(xué)通過查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池該同學(xué)想測量一下這 個(gè)電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻一，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電阻箱（最大阻值為 9.999。，科當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用）一只電流表（量程二0.6A,內(nèi)阻和若干導(dǎo)線, 請根據(jù)測定電動(dòng)勢E內(nèi)電阻，的要求，設(shè)計(jì)圖4中器件的連接方式，畫線把它們連接起來。接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R,讀處與R對應(yīng)的電流表的示數(shù)L并作記錄當(dāng)電阻箱的阻值R = 26C時(shí)， 其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖5所示。處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí) 首先計(jì)算出每個(gè)電流值I的倒數(shù)/ ;再制作R-/坐標(biāo)圖,如圖6所示，圖中已標(biāo)注出了）的

56、幾個(gè)與測量對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請你將與圖5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖6中上。在圖6上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)練成圖線。根據(jù)圖6描繪出的圖線可得出這個(gè) 電池的電動(dòng)勢E二 解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律，測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，需要得到電源的路端電壓和通 過電源的電流，在本實(shí)驗(yàn)中沒有電壓表，但是可以用電阻箱和電流表串聯(lián)充當(dāng)電壓表，測量 電源的路端電壓，通過電流表的電流也是通過電源的電流，所以只需要 將電流表和電阻箱串聯(lián)接在電源兩端即可。實(shí)物圖的連接如答圖4所示。 由閉合電路歐姆定律有：R = E；_（+ rjE=I （R+r+rg）,解得： /，根據(jù)R-1/1圖線可知：電源的電動(dòng)勢等于圖線的斜率，內(nèi)阻為縱軸負(fù)

57、方向的截距減去電流表的內(nèi) 阻。答案：見答圖4見答圖6 見答圖6 L5 （L 46aL 54）； 0.3 （0. 250. 35）n用右圖指針位置詵擇開關(guān)所處抖位a在流電流100 mAmAJ應(yīng)覆后壓25G電畫x 10051（09安徽理科綜合）I用多用電表進(jìn)行了幾次測量，指針分別處于a、b的位置，如圖所 示。若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的檔位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少？請?zhí)钤?表格中。所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小, 為了防止在調(diào)出滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻 R0起保護(hù)作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材 還有：（a）電流表（量程0.6A

58、、3A）：（b）電壓表（量程3V、15V）（c）定值電阻（阻值1。、額定功率5W）（d）定值電阻（阻值IO。，額定功率10W）（e）滑動(dòng)變阻器（陰值范圍010。、額定電流2A）（f）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0-100。、額定電流1A）那么（1）要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇 V,電流表的量程應(yīng)選擇 A； R0應(yīng)選擇。的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是。的滑動(dòng)變阻器。（2）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是 答案：I.指針位置選擇開關(guān)所處的檔位讀數(shù)a直流電流100mA23. 0mA直流電壓2. 5V0. 57Vb電阻X 100320 Q解析：直流電流100mA檔讀第二行“。10” 一排，最小度值為2mA

59、估讀到1mA就可以了； 直流電壓2.5V檔讀第二行“0250” 一排，最小分度值為0.05V估讀到0.01V就可以了：電 阻X 100檔讀第一行，測量值等于表盤上讀數(shù)“3.2”乘以倍率“100”。II.答案：（1）3, 0.6, 1, 010。（2）由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出 電流小。解析：由于電源是一節(jié)干電池（L5V）,所選量程為3Y的電壓表：估算電流時(shí)，考慮到干電 池的內(nèi)阻一般幾Q左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流 表：由于電池內(nèi)阻很小，所以保護(hù)電阻不宜太大，否則會(huì)使得電流表、電壓表取值范圍小， 造成的誤差大：滑動(dòng)變阻器的最大阻

60、值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取。10。能很好地 控制電路中的電流和電壓，若取。100。會(huì)出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象。關(guān)于系統(tǒng)誤差一般由測量工具和所造成測量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小。本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小，造成E測E算, r測=A當(dāng)電池電動(dòng)勢變小、內(nèi)阻變大時(shí)，歐姆得重新調(diào)零，由于滿偏電流入不變，由公式 “， 歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)得調(diào)小，待測電阻的測量值是通過電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來的，由I = E = / n）2,現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.（1）若選定物塊A從靜止開始下落的過程進(jìn)行測量，則需要測量的物理量有（在答題卡上對應(yīng)區(qū)域填入選項(xiàng)