XXXX最新電學實驗大盤點課件

高考物理系列講座

----電學實驗專題高考物理系列講座----電學實驗專題11、高中物理實驗復(fù)習值得思考的環(huán)節(jié)一、物理實驗復(fù)習與備考策略●考試說明中精選實驗，突出了復(fù)習的重點。實驗條目后冠以“（實驗、探究）”，說明實驗具備更多的能力要求或可以考查的途徑?！袼袑嶒炁c傳統(tǒng)的實驗器材不一定一一對應(yīng)。●對實驗技能和方法的考查更加突出，要求對實驗原理有更高層次的領(lǐng)悟才能正確遷移和運用。1、高中物理實驗復(fù)習值得思考的環(huán)節(jié)一、物理實驗復(fù)習與備考策略22、高中物理實驗所涉及基本方法3、北京“11考試說明”對實驗器材與實驗誤差提出的要求●設(shè)計實驗原理：控制變量法、替代法、模擬法、微小量放大法、留跡法●控制實驗誤差：多次測量法、積累法●處理實驗數(shù)據(jù)：列表法、作圖法、平均值法、逐差法●實驗器材●實驗誤差與有效數(shù)字●實驗考試形式與比例2、高中物理實驗所涉及基本方法3、北京“11考試說明”對實驗3

2011考試說明有關(guān)實驗部分的要求

實驗?zāi)芰κ侵羔槍唧w問題，根據(jù)已有條件，運用已學過的知識和方法制定方案，通過實驗解決問題的能力。能獨立完成“物理知識內(nèi)容表”中所列的實驗。具體要求如下：①了解基本儀器的主要性能和使用方法，根據(jù)需要能合理選擇和正確使用基本儀器。②理解實驗原理和方法。能夠控制實驗條件，排除實驗故障，正確進行觀察、測量、記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。③分析和處理實驗數(shù)據(jù)，對實驗結(jié)果進行描述和解釋，對誤差進行初步分析和討論，評價實驗結(jié)論。

④依據(jù)已有資源，設(shè)計簡單實驗，組合實驗器材，擬定實驗步驟，探究所要解決的問題。2011考試說明有關(guān)實驗部分的要求實驗?zāi)芰?第一部分

2011考試說明有關(guān)實驗部分的要求第一部分2011考試說明有關(guān)實驗部分的要求52011考試說明有關(guān)實驗部分的要求2011考試說明有關(guān)實驗部分的要求62011考試說明有關(guān)實驗部分的要求—說明1．要求會正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計時器或電磁打點計時器、彈簧秤、電流表、電壓表、多用電表、示波器、滑動變阻器、電阻箱等2．要求認識誤差問題在實驗中的重要性，了解誤差的概念，知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差；知道用多次測量求平均值的方法減小偶然誤差；能在某些實驗中分析誤差的主要來源；不要求計算誤差。3．要求知道有效數(shù)字的概念，會用有效數(shù)字表達直接測量的結(jié)果．間接測量的有效數(shù)字運算不作要求2011考試說明有關(guān)實驗部分的要求—說明1．要求會正確使用的7近幾年北京高考實驗題目類型近幾年北京高考實驗題目類型8一、電學測量儀表及讀數(shù)法則G_+示教表0-3v-15v0-0.6A-3A電壓表電流表一、電學測量儀表及讀數(shù)法則G_+示教表0-3v-15v0-09例：按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測量值

接0~3A量程(0.1×8+0.1×9/10)A=0.89A誤差值1.最小分度是1（包括0.1、0.01等）的儀器，測量誤差出現(xiàn)在下一位（即估讀到最小分度下一位），下一位按1/10估讀。若無估讀，則在最小分度的下一位補“0”。安培表0～3A檔、電壓表0～3V檔等。讀數(shù)規(guī)則：0123V讀數(shù)：2.40V10例：按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測量值接10例：按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測量值接0~15V量程時讀數(shù)為________V.精度(即最小分度值）為0.5V，在十分位上。2.最小分度是5（包括0.5、0.05等），測量誤差出現(xiàn)在同一位上，同一位按1/5估讀，即按五分之幾格估讀。(10+0.5×1+0.5×3/5)V最小分度值誤差值10.811例：按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測量值接0~15V量程時精11例：按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測量值接0~0.6A量程時讀數(shù)為________A.0.18精度(即最小分度值）為0.02A，在百分位上。3.最小分度是2（包括0.2、0.02等），測量誤差出現(xiàn)在同一位上，同一位按1/2估讀，即不足半小格舍去，超過半小格按半格估讀，接近滿格按滿格估讀。(0.02×8+0.02×1)V最小分度值誤差值12例：按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測量值接0~0.6A量程時12凡最小分度值是一個單位的，有效數(shù)字的末位都在精度的下一位，即需要估讀，若無估讀，則在精度的下一位補“0”。凡最小分度值是2或5個單位的，有效數(shù)字的末位就是精度的同一位（含估讀數(shù)），若無估讀不需補“0”。若用0~0.6安量程，其精度為0.02安，說明測量時只能準確到0.02安，不可能準確到0.01安，因此誤差出現(xiàn)在安培的百分位（0.01安），讀數(shù)只能讀到安培的百分位，以估讀最小分度半小格為宜，當指針指在小于半小格位置則舍去，指針正對半小格則取為0.01安，指針超過半小格時則算一小格即0.02安。

小結(jié)：凡最小分度值是一個單位的，有效數(shù)字的末位都在精度的下一位，即1300.20.40.6A051015V讀數(shù)：10.5V051015V讀數(shù)：9.5V練一練讀數(shù)：0.37A00.20.40.6A051015V讀數(shù)：10.5V051014電阻箱：是一種可以調(diào)節(jié)電阻的并且能夠顯示出電阻阻值大小的變阻器。讀數(shù)方法是：各旋扭對應(yīng)的指示點的示數(shù)乘以面板上標記的倍數(shù)，它們之和就是電阻箱接入電路的阻值。使用電阻箱時要注意通過電阻的電流不能超過允許的最大數(shù)值。6、電阻箱15電阻箱：是一種可以調(diào)節(jié)電阻的并且能夠顯示出電阻阻值大小的變阻15電阻箱讀數(shù):8×10000+4×1000+5×100+8×10+0×1+2×0.1=84580.2Ω

練一練16電阻箱讀數(shù):練一練1616（二）常見實驗數(shù)據(jù)的收集方法1．利用測量工具直接測量基本物理量（二）常見實驗數(shù)據(jù)的收集方法1．利用測量工具直接測量基本物理172.間接測量的物理學量2.間接測量的物理學量18試驗流程：實驗?zāi)康摹鷮嶒炘怼鷮嶒炂鞑摹娐愤x擇→實驗方法→

實驗數(shù)據(jù)→實驗結(jié)果

實驗裝置控制條件實驗步驟實驗現(xiàn)象專題二電學實驗試驗流程：實驗?zāi)康摹鷮嶒炘怼鷮嶒炂鞑摹娐愤x擇19一、電學實驗的基本知識專題二電學實驗1．電路設(shè)計原則：正確地選擇儀器和設(shè)計電路的問題，有一定的靈活性，解決時應(yīng)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。⑴正確性：實驗原理所依據(jù)的原理應(yīng)當符合物理學的基本原理。⑵安全性：實驗方案的實施要安全可靠，實施過程中不應(yīng)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。⑶方便性：實驗應(yīng)當便于操作，便于讀數(shù)，便于進行數(shù)據(jù)處理。⑷精確性：在實驗方案、儀器、儀器量程的選擇上，應(yīng)使實驗誤差盡可能的小。一、電學實驗的基本知識專題二電學實驗1．電路設(shè)202．電學實驗儀器的選擇：⑴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)（一般要大于滿偏度的1/3），以減少測讀誤差。⑵根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍選擇滑動變阻器，注意流過滑動變阻器的電流不超過它的額定值，對大阻值的變阻器，如果是滑動頭稍有移動，使電流、電壓有很大變化的，不宜采用。⑶應(yīng)根據(jù)實驗的基本要求來選擇儀器，對于這種情況，只有熟悉實驗原理，才能作出恰當?shù)倪x擇?？傊顑?yōu)選擇的原則是：方法誤差盡可能小；間接測定值盡可能有較多的有效數(shù)字位數(shù)，直接測定值的測量使誤差盡可能小，且不超過儀表的量程；實現(xiàn)較大范圍的靈敏調(diào)節(jié)；在大功率裝置（電路）中盡可能節(jié)省能量；在小功率電路里，在不超過用電器額定值的前提下，適當提高電流、電壓值，以提高測試的準確度。儀器選擇順序：先電源----電壓表—電流表---變阻器2．電學實驗儀器的選擇：儀器選擇順序：先電源----電壓表—213、測量電路的選擇——內(nèi)外接選擇

RVRARXAVRVRARXAV＜＞伏特表的分流作用安培表的分壓作用測小電阻Rx＜Rv測大電阻Rx＞＞RA①已知Rx、RA、Rv范圍外內(nèi)Rx/RA＜Rv/Rx：

接法Rx/RA＞Rv/Rx：

接法②未知RA、Rv、ＲＡ:試觸法RVRARXAVabcA變化明顯:

接法V變化明顯:

接法內(nèi)外測大用內(nèi)測小用外3、測量電路的選擇——內(nèi)外接選擇RVRARXAVRV22甲乙4、供電電路選擇----分壓、限流接法為了改變測量電路（待測電阻）兩端的電壓（或通過測量電路的電流），常使滑動變阻器與電源連接作為控制電路，滑動變阻器在電路中主要有兩種連接方式：如圖（甲）為滑動變阻器的限流式接法，RX為待測電阻。它的接線方式是電源、滑動變阻器與待測電阻三者串聯(lián)。對待測電阻供電電壓的最大調(diào)節(jié)范圍是：RX是待測電阻，R是滑動變阻器的總電阻，不計電源內(nèi)阻)。如圖（乙）是滑動變阻器的分壓式接法。接線方式是電源與滑動變阻器組成閉合電路，而被測電路與滑動變阻器的一部分電阻并聯(lián)，該接法對待測電阻供電電壓的調(diào)節(jié)范圍是：0~E（不計電源內(nèi)阻時）。甲乙4、供電電路選擇----分壓、限流接法23選取接法的原則：①要求負載上電壓或電流變化范圍大，且從零開始連續(xù)可調(diào)，須用分壓式接法。②負載電阻Rx遠大于滑動變阻器總電阻R時，須用分壓式接法，此時若采用限流式接法對電路基本起不到調(diào)節(jié)作用。③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(yīng)采用變阻器的分壓式接法。④負載電阻的阻值Rx小于滑動變阻器的總電阻R或相差不大，并且電壓表、電流表示數(shù)變化不要求從零開始起調(diào)，可用限流式接法。⑤兩種電路均可使用時應(yīng)優(yōu)先用限流式接法，因為限流電路結(jié)構(gòu)簡單，總功率較小。選取接法的原則：24滑動變阻器的粗調(diào)和微調(diào)作用：①在限流電路中，全電阻較大的變阻器起粗調(diào)作用，全電阻較小的變阻器起微調(diào)作用。②在分壓電路中，全電阻較小的變阻器起粗調(diào)作用，全電阻較大的變阻器起微調(diào)作用。零起必分壓滑小必分壓滑大可限流燒表必分壓滑動變阻器的粗調(diào)和微調(diào)作用：零起必分壓滑小必分壓25RRXsEVA限流外接ab分壓外接RRXsEVAabsERRXVA分壓內(nèi)接abRx的電壓范圍RRXsEVA限流內(nèi)接ab電壓調(diào)節(jié)范圍大供電電路——滑動變阻器(分壓,限流)

①若采用限流接法，最小電流＞用電器的額定電流②R滑(其值越小,調(diào)節(jié)精度越高)＜待測電阻RX③電壓變化范圍較大（或要求測量多組數(shù)據(jù)）④電壓從零開始可連續(xù)變化選用分壓電路連接RRXsEVA限流外接ab分壓外接RRXsEVAabsERR265．實物圖的連接：實物圖連線應(yīng)掌握基本方法和注意事項。⑴注意事項：①連接電表應(yīng)注意量程選用正確，正、負接線柱不要接錯。②各導(dǎo)線都應(yīng)接在接線柱上，不應(yīng)在導(dǎo)線中間出現(xiàn)分叉。③對于滑動變阻器的連接，要搞清楚接入電路的是哪一部分電阻，在接線時要特別注意不能將線接到滑動觸頭上。⑵基本方法：①畫出實驗電路圖。②分析各元件連接方式，明確電流表與電壓表的量程。③畫線連接各元件。(用鉛筆畫線，以便改錯)連線方式應(yīng)是單線連接，連線順序應(yīng)先畫串聯(lián)電路，再畫并聯(lián)電路。一般先從電源正極開始，到電鍵，再到滑動變阻器等。按順序以單線連接方式將干路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來；然后連接支路將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去。連接完畢，應(yīng)進行檢查，檢查電路也應(yīng)按照連線的方法和順序。連線口訣：有圖到物、接線到柱、先串后并、量程清楚線不交叉就近接入5．實物圖的連接：實物圖連線應(yīng)掌握基本方法和注意事項。連線口27二、關(guān)于電阻的測量方法1.歐姆表測量2.替代法3.伏安法4.比較法二、關(guān)于電阻的測量方法1.歐姆表測量2.替代法3.伏28替代法測量電阻1、在右圖中，S接1，記下電流值I;S接2，調(diào)節(jié)R，使電流值仍為I，1RxRAS2則Rx=R2、在下圖中，調(diào)節(jié)P，甲圖中的電壓表的電壓為U;甲VRxP乙VRP保持P不動，換接電阻箱R,調(diào)節(jié)R使乙圖中的電壓表的電壓仍為U，則Rx=R替代法測量電阻1、在右圖中，S接1，記下電流值I;1R29比較法測量電阻1、比較電流在右圖中，S接1，記下電流值I1，S接2，記下電流值為I2，1RxRAS2I11RxRAS2I2（不計電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻）比較法測量電阻1、比較電流在右圖中，S接1，記下電流值I1，302、比較電壓甲VRxP乙VRPRx調(diào)節(jié)P，甲圖中的電壓表的電壓為U1、保持P不動，乙圖中的電壓表的電壓為U2，則2、比較電壓甲VRxP乙VRPRx調(diào)節(jié)P，甲圖中的電壓表的電31伏安法測電壓表電阻電壓表是一個能夠顯示自身電壓的特殊電阻，因此，可以用一個安培表測量其電阻。VA讀出電壓表和電流表的示數(shù)U和I，則伏安法測電壓表電阻電壓表是一個能夠顯示自身電壓的特殊電阻，因32比較法測電壓表電阻甲圖中的電壓表的電壓U1;VRV甲乙乙圖中的電壓表的電壓U2,R為大電阻

(不計電源內(nèi)阻)比較法測電壓表電阻甲圖中的電壓表的電壓U1;V33例1.(2)用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(900—1000Ω).電源E

（有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V)電壓表Vl（量程為1.5V，內(nèi)阻rl=750Ω)電壓表V2

（量程為5V，內(nèi)阻r2=2500Ω)滑線變阻器R

（最大阻值約為100Ω）單刀單擲開關(guān)S

，導(dǎo)線若干．①

測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，請在答題卡的虛線方框中畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖．（原理圖中的元件要用題目中相應(yīng)的字母標注）

V2V1RxRSE例1.(2)用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(900—34②

若電壓表V1的示數(shù)用

U1表示，電壓表

V2的示數(shù)用U2表示，則由已知量和測得量表示

Rx的公式為

Rx=

▲.

V2V1RxRSE解：電壓表V1和Rx中的電流相等，即②若電壓表V1的示數(shù)用U1表示，電壓表V2的示數(shù)用U235例2.

測量一塊量程已知的電壓表的內(nèi)阻，器材如下：A．待測電壓表（量程3V，內(nèi)阻未知）一塊

B．電流表（量程3A，內(nèi)阻0.01Ω

）一塊C．定值電阻（阻值5kΩ

，額定電流0.5A）一個

D．電池組（電動勢小于3V，內(nèi)阻不計）一個E．多用電表一塊

F．開關(guān)兩只

G．導(dǎo)線若干有一同學利用上面所給器材，進行如下實驗操作：(1)用多用電表進行粗測：多用電表電阻檔有3種倍率，分別是×100Ω、×10Ω和×1Ω。該同學選擇×10Ω倍率，用正確的操作方法測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小。為了較準確地進行測量，應(yīng)重新選擇

倍率。重新選擇倍率后，刻度盤上的指針位置如圖所示，那么測量結(jié)果大約是

Ω?！?k100503020151050Ω×100Ω3.0×103例2.測量一塊量程已知的電壓表的內(nèi)阻，器材如下：∞1k36（2）為了更準確的測出該電壓表內(nèi)阻的大小，該同學設(shè)計了如圖甲、乙兩個實驗電路。你認為其中較合理的是

（填“甲”或“乙”）電路。其理由是：

。（3）用你選擇的電路進行實驗時，需要直接測量的物理量

；用上述所測各量表示電壓表內(nèi)阻，其表達式應(yīng)為Rv＝

。AVK1甲VK2K1R乙乙因為甲圖中流過電流表的電流太小,讀數(shù)誤差比較大K2閉合前后電壓表的讀數(shù)U1、U2電壓表內(nèi)阻的表達式為（2）為了更準確的測出該電壓表內(nèi)阻的大小，該同學設(shè)計了如圖甲37例4．圖１中電源電動勢為E，內(nèi)阻可忽略不計；電流表具有一定的內(nèi)阻，電壓表的內(nèi)阻不是無限大，S為單刀雙擲開關(guān)，R為待測電阻。當S向電壓表一側(cè)閉合時，電壓表讀數(shù)為U1,電流表讀數(shù)為I1；當S向R一側(cè)閉合時，電流表讀數(shù)為I2。（1）根據(jù)已知條件與測量數(shù)據(jù)，可以得出待測電阻R＝______________。（2）根據(jù)圖1所給出的電路，在圖2的各器件實物圖之間畫出連接的導(dǎo)線。

VmASVmARE圖1解見下頁例4．圖１中電源電動勢為E，內(nèi)阻可忽略不計；電流表38VmAERS圖2圖1SVREmA解：當S向電壓表一側(cè)閉合時，當S向R一側(cè)閉合時，連線如圖VmAERS圖2圖1SVREmA解：當S向電壓表一39例5．（6分）為了測量一個阻值較大的未知電阻，某同學使用了干電池（1.5V），毫安表（1mA），電阻箱（0-9999），電鍵，導(dǎo)線等器材。該同學設(shè)計的實驗電路如圖（a）所示，實驗時，將電阻箱阻值置于最大，斷開K2，閉合K1，減小電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為I1＝1.00mA，記錄電流強度值；然后保持電阻箱阻值不變，斷開K1，閉合K2，此時電流表示數(shù)為I2＝0.80mA，記錄電流強度值。由此可得被測電阻的阻值為________。mA

K1K2Rx(a)－＋解：解得Rx=375

375例5．（6分）為了測量一個阻值較大的未知電阻，某同學403.伏安法測電阻

1、測金屬絲的電阻率（或是測膜厚等）2、測電源的電動勢和內(nèi)阻；

3、描繪小燈泡的伏安特性曲線。涉及的問題主要有：電路的連接（滑動變阻器的限流或分壓、外接或內(nèi)接）、電表量程的選擇3.伏安法測電阻1、測金41十、測定金屬的電阻率外接、限流VR0RSA十一、描繪小燈泡的伏安特性曲線AVACBS外接分壓起始位置在C十三、測電源的電動勢E和內(nèi)電阻rVRSAErU/V0I/AE電源電動勢EU1I1十、測定金屬的電阻率外接、限流VR0RSA十一、描繪小燈泡42限流式電路安培表內(nèi)接法RX＞＞RARXAV限流式電路安培表外接法

RX＜＜RVRXVAAV分壓式電路安培表內(nèi)接法RX＞＞RAAVRX分壓式電路安培表外接法RX＜＜RVVARX伏安法測電阻電路限流式電路RXAV限流式電路RXVAAV分壓式電路AVRX分43測電阻基本變式：（1）無電流表

①已知電阻與理想電壓表并聯(lián)替代電流表

②用已知內(nèi)阻的電壓表替代電流表

③無電流表時的替代法

④無電流表時的半偏法（測量電壓表內(nèi)阻）V測電阻基本變式：（1）無電流表①已知電阻與理想電壓表并聯(lián)替44（2）無電壓表

①已知電阻與理想電流表串聯(lián)替代電壓表②無電壓表時的等效替代法③無電壓表時的半偏法（測表頭內(nèi)阻）（2）無電壓表①已知電阻與理想電②無電壓表時的等效替代45（3）把實驗題當作計算題處理

①根據(jù)閉合電路歐姆定律列方程求解待測量；②根據(jù)歐姆定律的變式求解電阻。在利用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，只要測出外電路的電壓變化量和電流的變化量（外電壓的變化量始終等于內(nèi)電壓的變化量），就可以求出電源的內(nèi)阻。（3）把實驗題當作計算題處理①根據(jù)閉合電路歐姆定律列方程46【例6】

為了測定一電阻約20Ω，額定電流為0.5A的電阻器的電阻，現(xiàn)備有下列器材：(A)內(nèi)阻不計的6v電源；(B)量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.06Ω的電流表；(C)量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為3Ω的電流表；(D)量程為0～25V，內(nèi)阻約為5×104Ω的電壓表；(E)量程為0～5V，內(nèi)阻約為l04Ω的電壓表；(F)阻值為0～5Ω，額定電流為3A的滑動變阻器；(G)阻值為0～1500Ω，額定電流為0.5A的滑動變阻器；(H)電鍵和導(dǎo)線若干。（1）為了盡可能多測幾組數(shù)據(jù)，應(yīng)選用的器材為

（2）將符合要求的實驗電路圖畫在圖方框內(nèi)。（3）本實驗電阻得測量值與真實值相比偏

（填大或小或相等）（4）有一位同學將實驗進行如下改裝：電路如圖所示，操作如下：【例6】為了測定一電阻約20Ω，額定電流為0.5A的電阻器47改裝圖改裝圖48【例7】

某同學用下列器材測量一電阻絲的電阻Rx：電源E，適當量程的電流表電壓表各一只，滑線變阻器R，電阻箱Rp，開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干．他設(shè)計的電路圖如圖(a)所示，具體做法：先閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R和Rp使電流表和電壓表示數(shù)合理。記下兩表示數(shù)為I1、U1；再保持Rp值不變，閉合S2，記下電流表和電壓表示數(shù)為I2、U2.(2)寫出被測電阻Rx=

（用電表的讀數(shù)表示)；(3)此實驗中因電流表有內(nèi)阻，電壓表內(nèi)阻不是無限大，使被測電阻的測量值

真實值（選填“大于”“小于”或“等于”）。

等于

【例7】某同學用下列器材測量一電阻絲的電阻Rx：電源E，49（十）測定金屬的電阻率

實驗?zāi)康模簻y定金屬的電阻率外接、限流VR0RSA三、電學實驗解析（十）測定金屬的電阻率外接、限流VR0RSA三、電學實驗解50實驗思考題：1．伏安法測量電阻的理論根據(jù)是什么？電阻的計算式是怎樣的？2．伏安法測量電阻有哪兩種測量電路？畫出電路圖。3．兩種電路產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因各是什么？測量結(jié)果比電阻的實際值大還是??？兩種電路測量的結(jié)果，絕對誤差和相對誤差各多大？兩種電路分別適于測量多大的電阻？如果知道電流表和電壓表的內(nèi)電阻，怎樣計算待測電阻值？4．已知待測電阻的大約值和電壓、電流表的內(nèi)電阻，怎樣選用測量電路？在待測電阻大小，安培表、伏特表內(nèi)阻都不了解的情況下怎樣決定采用哪種測量電路？5．如果沒有安培表，只有伏特表，另有一個電阻箱（或者兩個定值電阻）怎樣測電阻？畫出電路圖。6．如果沒有伏特表，只有安培表，另有一個電阻箱（或者兩個定值電阻）怎樣測電阻？畫出電路圖。實驗思考題：51實驗原理:實驗?zāi)康?用伏安法間接測定某種金屬導(dǎo)體的電阻率；練習使用螺旋測微器。根據(jù)電阻定律公式只要測量出金屬導(dǎo)線的長度l和它的直徑d，計算出導(dǎo)線的橫截面積S，并用伏安法測出金屬導(dǎo)線的電阻R，即可計算出金屬導(dǎo)線的電阻率。實驗器材:被測金屬導(dǎo)線，直流電源（4V）,電流表(0-0.6A)，電壓表（0-3V），滑動變阻器（50Ω）,電鍵，導(dǎo)線若干，螺旋測微器，米尺。

實驗原理:實驗?zāi)康?根據(jù)電阻定律公式只要測量出金屬導(dǎo)線的長度52實驗步驟:1.用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個不同位置各測一次直徑,求出其平均值d,計算出導(dǎo)線的橫截面積S.2．按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路。AVRRxES3．用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度l,反復(fù)測量3次,求出其平均值。4．把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經(jīng)檢查確認無誤后,閉合電鍵S。改變滑動變阻器滑動片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，斷開電鍵S，求出導(dǎo)線電阻R的平均值。5.將測得的R、l、d值,代入電阻率計算公式中，計算出金屬導(dǎo)線的電阻率。6．拆去實驗線路，整理好實驗器材。實驗步驟:1.用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個不同位置各測53注意事項:1．測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度，是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即電壓表兩并入點間的部分待測導(dǎo)線長度，測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直。2．本實驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實驗電路必須采用電流表外接法。3．實驗連線時,應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、電鍵、電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動變阻器連成主干線路（閉合電路），然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端。4．閉合電鍵S之前，一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置。5．在用伏安法測電阻時，通過待測導(dǎo)線的電流強度I的值不宜過大（電流表用0~0.6A量程），通電時間不宜過長，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。注意事項:1．測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度，是指測量待測導(dǎo)線接54例1.（3）測定金屬絲的電阻（阻值3～5Ω）時，給定的實驗器材的實物如下圖所示，要求通過金屬絲的電流可以在0—0.6A之間變化。請在方框中畫出實驗電路圖，并在圖中用實線代替導(dǎo)線連接成符合實驗要求的電路圖。－0.63A－153V解:

實驗電路圖如圖示,AV連線圖如圖示。例1.（3）測定金屬絲的電阻（阻值3～5Ω）時，給定的實驗器55例2．（11分）圖a為某一熱敏電阻（電路符號為,其電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的I－U關(guān)系曲線圖．（1）為了通過測量得到圖a所示I－U關(guān)系的完整曲線，在圖b和圖c兩個電路中應(yīng)選擇的是圖_________；簡要說明理由：

。(已知電源電動勢為9V,內(nèi)阻不計,滑動變阻器的阻值為0－100Ω),（2）在圖d電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1=250Ω．由熱敏電阻的I－U關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為_______V；電阻R2的阻值為

Ω．（3）舉出一個應(yīng)用熱敏電阻的例子：___________________．

VA圖bVA圖cAR1R2熱敏電阻9V圖dRI/mAU/V1234567500圖a10203040b電壓可從0V調(diào)到所需電壓,調(diào)節(jié)范圍較大解:⑵I1=9/250=0.036A=36mA

I2=70-36=34mA

由圖a得UR=5.3V

R2=(9-5.3)/0.034=108.8Ω

5.3108.8熱敏溫度計例2．（11分）圖a為某一熱敏電阻（電路符號為56例3．(12分)熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件．現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整．已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約40～50Ω．熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫出)、電源(3V、內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1Ω)、直流電壓表(內(nèi)阻約5kΩ)、滑動變阻器(0～10Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線若干．(1)圖(1)中a，b，c三條圖線能反映出熱敏電阻伏安特性曲線的是

．(2)在圖(2)的方框中畫出實驗電路圖，要求測量誤差盡可能小．(3)根據(jù)電路圖，在圖(3)的實物圖上連線．0bIUa

c圖（1）c例3．(12分)熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件．現(xiàn)用伏安57解：常溫下待測熱敏電阻的阻值約40～50Ω．放入熱水中，電阻減小，所以電流表采用外接法?；瑒幼冏杵髯畲笞柚?0Ω，且電壓要從0測起，變阻器采用分壓器接法，電路圖如下左圖示：Av實物連線圖如下右圖示：解：常溫下待測熱敏電阻的阻值約40～50Ω．放入熱58例4．(10分)圖12中，甲圖為一段粗細均勻的新型導(dǎo)電材料棒，現(xiàn)測量該材料的電阻率.（1）首先用多用電表的歐姆檔（倍率為×10）粗測其電阻，指針位置如圖乙所示，其讀數(shù)R=

.（2）然后用以下器材用伏安法盡可能精確地測量其電阻：A.電流表:量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1ΩB.電壓表:量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩC.滑動變阻器：最大阻值為20Ω，額定電流1AD.低壓直流電源：電壓6V，內(nèi)阻忽略F.電鍵K，導(dǎo)線若干在方框中畫出實驗電路圖.L甲圖12乙∞3020100100300Ω200Ω例4．(10分)圖12中，甲圖為一段粗細均勻的新型導(dǎo)電材料棒59（3）如果實驗中電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，并測出該棒的長度為L、直徑為d，則該材料的電阻率ρ=

（用測出的物理量的符號表示）解：(2)電阻較大，所以電流表采用內(nèi)接法?；瑒幼冏杵髯畲笞柚?0Ω，為了多測幾組數(shù)據(jù)，變阻器采用分壓器接法，電路圖如下圖示：VA（3）該材料的電阻率（3）如果實驗中電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，并測出該棒的60例5．⑵(6分)某學生欲測一未知電阻的阻值，可供選擇的器材有：電流表Al量程0～10mA，電流表A2量程0～0.6A，電壓表Vl量程0～3V，電壓表V2量程0～15V，滑動變阻器一只，電源4.5V，電鍵2個，如下圖所示，當電鍵S2連a時，兩電表的指針偏轉(zhuǎn)角度都在滿偏的4/5處；若將S2接b時，其中一個電表的指針偏角幾乎不變,另一電表的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏的3/4處．該學生所選用的電壓表的量程為

，所用電流表的量程為

，該電阻的阻值為

.AVbS1S2Rxa例5．⑵(6分)某學生欲測一未知電阻的阻值，可供選擇的器材有61解：AVbS1S2Rxa當Rx較大時,電鍵S2從a轉(zhuǎn)向b時,電流表讀數(shù)減小,電壓表讀數(shù)幾乎不變。當Rx較小時，電鍵S2從a轉(zhuǎn)向b時,電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)幾乎不變。由題意可知,Rx較大.電流表應(yīng)采用內(nèi)接法（S2接b

）,由于Rx較大，所用電流表的量程為0-10mA.電源電壓4.5V

，所選用的電壓表的量程為0-3V.

將S2接b時，電壓表讀數(shù)為U=4/5×3=2.4V

電流表讀數(shù)為I=3/4×10=7.5mARx=U/I=2.4/(7.5×10-3)=320Ω解：AVbS1S2Rxa當Rx較大時,電鍵S262例6．（14分）有一根細長而均勻的金屬材料樣品，截面為外方內(nèi)圓，如圖所示．此金屬材料重約1~2N，長約為30cm，電阻約為10Ω．已知這種金屬的電阻率為ρ，密度為ρ0．因管線內(nèi)徑太小，無法直接測量，請設(shè)計一個實驗方案測量其內(nèi)徑d，現(xiàn)有如下器材可選：A．毫米刻度尺B．螺旋測微器C．電流表（600mA1.0Ω）D．電流表（3A0.1Ω）E．電壓表（3V

6kΩ）F．滑動變阻器（2kΩ0.5A）G．滑動變阻器（10Ω2A）H．蓄電池（6V0.05Ω）I．開關(guān)一個，帶夾子的導(dǎo)線若干（1）除待測金屬材料外，應(yīng)選用的實驗器材有

（只填代號字母）

．A、B、C、E、G、H、I例6．（14分）有一根細長而均勻的金屬材料樣品，截面為外方內(nèi)63（2）畫出你所設(shè)計方案的實驗電路圖，并把所選儀器連成實際測量電路．（3）用已知的物理常數(shù)和測得的物理量，推導(dǎo)計算金屬管線內(nèi)徑d的表達式．AVVA（2）解：AVRR0P（2）畫出你所設(shè)計方案的實驗電路圖，并把所選儀器連成實際測量64⑶解：設(shè)長度為l，截面外邊長為a，電壓為U，電流強度為I。電阻截面積故有解得題目⑶解：設(shè)長度為l，截面外邊長為a，電壓為U，電流強度為I。電65例7．（12分）實驗室新進了一批低電阻的電磁螺線管，已知螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.7×10-8Ωm。課外活動小組的同學設(shè)計了一個試驗來測算螺線管使用的金屬絲長度。他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器、螺旋測微器（千分尺）、導(dǎo)線和學生電源等。（1）他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻，操作過程分以下三個步驟：（請?zhí)顚懙冖诓讲僮鳎賹⒓t、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔；選擇電阻檔“×1”；②__________________________________________；③把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用表的示數(shù)如圖9（a）所示。

將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零第3頁例7．（12分）實驗室新進了一批低電阻的電磁螺線管，已知螺線66AVRABPRxESAVRABPRxESRABPESAVRxRABPESAVRxCABD圖9（b）圖9

（a）（2）根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實驗誤差，并在實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從圖9（b）的A、B、C、D四個電路中選擇_________電路來測量金屬絲電阻；D第4頁AVRABPRxESAVRABPRxESRABPESAVRx67（3）他們使用千分尺測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖10所示，金屬絲的直徑為

mm；（4）根據(jù)多用電表測得的金屬絲電阻值，可估算出繞制這個螺線管所用金屬絲的長度約為_________m。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）02520圖1030解:（3）金屬絲的直徑為d=0.260mm（4）多用電表測得的金屬絲電阻值R=4Ω

，0.26012m或13m題目（3）他們使用千分尺測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖10所示，金屬68（5）他們正確連接電路，接通電源后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電流始終無示數(shù)。請設(shè)計一種方案，利用多用電表檢查電路故障并寫出判斷依據(jù)。(只需寫出簡要步驟)

（5）解:①使用多用電表的電壓檔位，接通電源,逐個測量各元件、導(dǎo)線上的電壓，若電壓等于電源電壓，說明該元件或?qū)Ь€斷路故障。②使用多用電表的電阻檔位,斷開電路或拆下元件、導(dǎo)線，逐個測量各元件、導(dǎo)線上的電阻，若電阻為無窮大，說明該元件或?qū)Ь€斷路故障.題目第2頁（5）他們正確連接電路，接通電源后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電流69RXVAAV

例8、用伏安法測量金屬導(dǎo)線的電阻R，試把圖中給出的器材連接成測量R的合適的電路。圖中安培表的量程為0.6A，內(nèi)阻接近1Ω，伏特表的量程為3V，內(nèi)阻為幾KΩ；電源的電動勢為6V，變阻器的阻值為0—20Ω。在閉合電鍵前，變阻器滑動觸點應(yīng)處于正確位置。解：金屬導(dǎo)線的電阻不大，安培表應(yīng)外接，變阻器電阻比較大，可用限流接法，畫出電路圖如下：+-返回RXVAAV例8、用伏安法測量金屬導(dǎo)線的電阻R，試把圖中給70（十一）描繪小燈泡的伏安特性曲線

實驗?zāi)康模好枥L小燈泡的伏安特性曲線外接分壓起始位置在CAVACBS（十一）描繪小燈泡的伏安特性曲線外接分壓起始位置在CAVA71實驗思考題：1．什么是伏安特性曲線？縱坐標是什么物理量？橫坐標是什么物理量？2．如果研究對象的伏安特性曲線是直線，對于它的電阻作出什么判斷？如果是曲線，又怎樣？怎樣計算在某狀態(tài)下研究對象的電阻？（不是切線斜率?。?．什么是線性元件？什么是非線性元件？燈泡是什么元件？4．“6.3V,0.3A”“2.5V,0.3A”的小燈泡正常發(fā)光時的電阻各是多大？在常溫下它們的燈絲電阻是大些還是小些？差多少倍？5．測定小燈泡的伏安特性曲線（電阻幾歐到二十歐左右）采用什么電路？分壓還是限流？安培表是外接還是內(nèi)接？6．定值電阻的伏安特性曲線是直線還是曲線？為什么？7．小燈泡的伏安特性曲線什么形狀？為什么？8．怎樣從小燈泡的伏安特性曲線計算某一電壓下小燈泡的功率？實驗思考題：72實驗原理：在純電阻電路中，電阻兩端的電壓與通過電阻的電流是線性關(guān)系，但在實際電路中，由于各種因素的影響，U—I圖象不再是一條直線．讀出若干組小電珠兩端的電壓U和電流I，然后在坐標紙上以U為縱軸，以I為橫軸就畫出U—I曲線．

實驗原理：7306北京（2）某同學用如圖所示電路，測繪標有“3.8V,0.3V”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象.①除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇:電流表：A1（量程100mA，內(nèi)阻約2Ω）；A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω)；電壓表：V1(量程5V，內(nèi)阻約5kΩ)；V2（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）；滑動變阻器：R1（阻值范圍0-10Ω）；R2（阻值范圍0-2kΩ）；電源：E1（電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.2Ω）；E2（電動勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）。為了調(diào)節(jié)方便，測量準確，實驗中應(yīng)選用電流表

，電壓表

,滑動變阻器____，電源_____.(填器材的符號)①對器材的選用應(yīng)以安全、實用為原則。小燈泡的額定電壓和額定電流分別為3.8V和0.3A，故電壓表應(yīng)選V1，電流表A2；由于是分壓接法，故滑動變阻器應(yīng)選R1，便于調(diào)節(jié)，電源應(yīng)選E2。06北京（2）某同學用如圖所示電路，測繪標有“3.8V,07406北京②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出R-U的圖象右圖所示.由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為

；當所加電壓為3.00V時，燈絲電阻為

,燈泡實際消耗的電功率為______W.

③根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系.符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的_____．②U＝0時，小燈泡不工作,電阻為1.5Ω，當U＝3.0V時，電阻為11.5Ω。此時燈泡消耗功率P＝U2/R＝0.78W。③由R－U圖線，隨U的增大，電阻的變化越來越小，而P＝U2/R，隨U的變化，功率P的變化將更加明顯，故選A。

06北京②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出R-U的圖象右圖所示.752007重慶⑴在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按如圖所示方式連接電路，電路中所有元件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零。閉合開關(guān)后：①若電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則斷路的導(dǎo)線為_____；d②若電壓表的示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡亮，則斷路的導(dǎo)線為_____；hA30.6V315+—abcdefgh③若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為____。G中

2007重慶⑴在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，用導(dǎo)線a7606全國（1）現(xiàn)要測定一個額定電壓4V、額定功率為1.6W的小燈泡的伏安特性曲線。要求所測電壓范圍為0.1～4V?，F(xiàn)有器材：直流電源E（電動勢4V、內(nèi)阻不計）電壓表V（量程4.5V，內(nèi)阻約為4×104Ω)電流表A1（量程250mA，內(nèi)阻約為2Ω）電流表A2（量程為500mA，內(nèi)阻約為1Ω）滑動變阻器R（最大阻值約為30Ω）電鍵S，導(dǎo)線若干。AVERSAERSV甲乙A2甲圖

（1）小燈泡的額定電流I＝P/U＝0.4A，故電流表選用A2小燈泡的電阻R＝U2/P＝10Ω由于R＜＜RV，故應(yīng)先電流表外接法，即電路圖甲。

如果既要滿足要求，又要測量誤差小，應(yīng)該選用的電流表是＿

，下面兩個電路應(yīng)該選用的是＿＿＿。

06全國（1）現(xiàn)要測定一個額定電壓4V、額定功率為1.6W的77（十二）把電流表改裝成電壓表實驗?zāi)康模弘妷罕黼娏鞅鞧_+示教表靈敏電流表表頭G小量程電流表（十二）把電流表改裝成電壓表電壓表電流表G_+示教表靈敏電流78實驗原理：1．“半偏法”測電流表的內(nèi)阻電路圖，合上Sl，調(diào)整R，使電流表恰好滿偏，然后閉合S2，調(diào)整R′，使電流表恰好半偏，當R》R′時，Rg＝R′；2．電流表改裝為電壓表，根據(jù)串聯(lián)電阻分壓的原理可知，應(yīng)把電流表與一電阻串聯(lián)，其阻值為Rx＝(U－Ug)/Ig

實驗原理：79實驗思考題：1.怎樣測量電壓表或者電流表的內(nèi)電阻？與測量一般電阻的不同點在哪里？2．怎樣用半偏法測量表頭的內(nèi)電阻？（1）說明步驟和兩個電阻箱的功能。（2）電路中R1選什么樣的電阻箱？R2選多大阻值的電阻箱？哪個電阻箱用精度為0.1歐的合適？（3）這樣測出的表頭內(nèi)電阻是偏大還是偏??？為什么？（4）為什么在的情況下，用半偏法測量表頭內(nèi)電阻的誤差才較??？（5）電源的電動勢怎樣選用？

實驗思考題：803．怎樣把電流表（毫安計或微安計）改裝成電壓表？配用的電阻大小怎樣計算？怎樣把電壓表的量程擴大？4．改裝成的電壓表讀數(shù)總是偏小（大）是怎么造成的？怎么辦？3．怎樣把電流表（毫安計或微安計）改裝成電壓表？配用的電阻大81（2010北京卷）21（1）甲同學要把一個量程為200μA的直流電流計G，改裝成量范圍是0~4V的直流電壓表。①她按圖1所示電路、用半偏法測定電流計G的內(nèi)電阻rg，其中電阻R0約為1kΩ。為使rg的測量值盡量準確，在以下器材中，電源E應(yīng)選用

，電阻器R1應(yīng)選用

，電阻器R2應(yīng)選用

（選填器材前的字母）A.電源（電動勢1.5V）B.電源（電動勢6V）C.電阻箱(0~999.9Ω)D.滑動變阻器(0~500Ω)E.電位器（一種可變電阻，與滑動變阻器相當）(0~5.1kΩ) F.電位器（0~51kΩ）②該同學在開關(guān)斷開情況下，檢查電路連接無誤后，將R2的阻值調(diào)至最大。后續(xù)的實驗操作步驟依次是：

,

,

,

,最后記錄R1的阻值并整理好器材。（請按合理的實驗順序，選填下列步驟前的字母）A.閉合S1B.閉合S2C.調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度D.調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半E.調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半F.調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度③如果所得的R1的阻值為300.0Ω，則圖1中被測電流計G的內(nèi)阻rg的測量值為

Ω，該測量值

實際值（選填“略大于”、“略小于”或“等于”）。④給電流計G

聯(lián)（選填“串”或“并”）一個阻值為

kΩ的電阻，就可以將該電流計G改裝為量程4V的電壓表。①BCF②BCAE③300略小于④串19.7（2010北京卷）21（1）甲同學要把一個量程為200μA的82（2010北京卷）21（2）乙同學要將另一個電流計G改裝成直流電壓表，但他僅借到一塊標準電壓表V0、一個電池組E、一個滑動變阻器R′和幾個待用的阻值準確的定值電阻。①該同學從上述具體條件出發(fā)，先將待改裝的表G直接與一個定值電阻R相連接，組成一個電壓表；然后用標準電壓表V0校準。請你畫完圖2方框中的校準電路圖。②實驗中，當定值電阻R選用17.0kΩ時，調(diào)整滑動變阻器R′的阻值，電壓表V0的示數(shù)是4.0V時，表G的指針恰好指到滿量程的五分之二；當R選用7.0kΩ時，調(diào)整R′的阻值，電壓表V0的示數(shù)是2.0V，表G的指針又指到滿量程的五分之二。由此可以判定，表G的內(nèi)阻rg是

k，滿偏電流Ig是

mA。若要將表G改裝為量程是15V的電壓表，應(yīng)配備一個

kΩ的電阻。

①如圖②3.00.5027.0（2010北京卷）21（2）乙同學要將另一個電流計G改裝成直83十三、測電源的電動勢E和內(nèi)電阻r實驗電路：外接法（相對于電源r）U/V0I/AE電源電動勢EU1I1誤差原因：A表示數(shù)不是總電流——V表分流作用測量結(jié)果：E測＜E真、r測＜r真。測量值均偏小VRSAEr十三、測電源的電動勢E和內(nèi)電阻r實驗電路：外接法（相對于電84vvAAU1=E-I1rU2=E-I2r

E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)

E=U1+U1r/R1

E=U2+U2r/R2測電動勢內(nèi)阻電路返回vvAAU1=E-I1rE=I1(R1+r)85實驗思考題：1．測量電源電動勢和內(nèi)電阻，根據(jù)什么關(guān)系式？2．用什么電路測量電源電動勢和內(nèi)電阻？如圖所示兩種電路測出的電動勢和內(nèi)電阻比真實值大還是小？應(yīng)當采用哪種電路？為什么？3．只有伏特表沒有安培表，怎樣測量和？還需要什么器材？4．只有電流表沒有電壓表，怎樣測量和？還需要什么器材？5．怎樣根據(jù)多組U、I值求出和？

U-I圖象的數(shù)學表達式是怎樣的？圖象的截距和斜率各表示什么？用圖象法求和有什么好處？6．為什么坐標系的原點縱軸坐標常常不取零值？這樣做有什么好處？7．有同學在做測量和實驗時，給電池串聯(lián)一個定值電阻，這有什么好處？怎么進行測量？8.你見過哪些測量電源電動勢和內(nèi)電阻的電路？分析右面電路的測量原理。

實驗思考題：86實驗原理：改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組U、I值，利用閉合電路歐姆定律U＝E—Ir求出幾組E、r值，最后分別算出它們的平均值．用作圖法來處理數(shù)據(jù)：即在坐標紙上以I為橫坐標、U為縱坐標，用測出的幾組I、U值畫出U—I圖象．所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值，圖線斜率的絕對值即為內(nèi)電阻r的值.

實驗原理：87實驗步驟:1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路圖連接好電路。2．把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大。3．閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)（I1、U1），用同樣方法測量幾組I、U的值。4．打開電鍵，整理好器材。5．處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內(nèi)電阻的值。實驗步驟:1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路88注意事項:1．為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過一段時間的1號干電池。2．干電池在大電流放電時，電動勢E會明顯下降，內(nèi)阻r會明顯增大，故長時間放電不宜超過0.3A，短時間放電不宜超過0.5A。因此，實驗中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電。3．要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分別解出E、r值再平均。4．在畫U-I圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè)。個別偏離直線太遠的點可舍去不予考慮。這樣，就可使偶然誤差得到部分的抵消，從而提高精確度。注意事項:1．為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些895．干電池內(nèi)阻較小時路端電壓U的變化也較小，即不會比電動勢小很多，這時，在畫U-I圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當值開始（橫坐標I必須從零開始）。但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流。不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內(nèi)阻，這時要特別注意計算斜率時縱軸的刻度不從零開始。

5．干電池內(nèi)阻較小時路端電壓U的變化也較小，即不會比電動勢小90伏安法測電動勢和內(nèi)阻實驗中測量值和真實值的比較：VA安培表內(nèi)接在并聯(lián)電路之內(nèi)的電路:解：作U=E-Ir

圖線如圖實線示：UIE測UIA式中的U是路端電壓,

I

應(yīng)是通過電源的電流，I實=IA+IV=(IA+U/RV)可見U越大，差值(I實-IA)就越大，

U=0時，差值(I實-IA)也為0，實際的U-I圖線如圖藍虛線示:斜率增大E真I實∴E測<E真

r測<r真該電路適用于滑動變阻器阻值很小

(電源內(nèi)阻很小)的情況.伏安法測電動勢和內(nèi)阻實驗中測量值和真實值的比較：VA安培表內(nèi)91例1．利用如圖a所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出1/I~R圖線如圖b所示，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，不計電流表內(nèi)阻，由此可以得到E=

V，r=

Ω.AErSR(a)01224R/Ω(b)31解：由閉合電路歐姆定律由圖象得k=0.5/V，截距b=0.5/A21例1．利用如圖a所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r.根據(jù)實92例2．現(xiàn)有一特殊的電池，其電動勢E約為9V，內(nèi)阻r在35～55Ω范圍，最大允許電流為50mA。為測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學利用如圖甲的電路進行實驗。圖中電壓表的內(nèi)電阻很大，對電路的影響可以不計；R為電阻箱，阻值范圍為0～9999Ω；R0是定值電阻。⑴實驗室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：A．10Ω，2.5WB．50Ω，1.0W

C．150Ω，1.0WD．1500Ω，5.0W本實驗應(yīng)選用

，其作用是

。R0ErRSVC作為保護電阻例2．現(xiàn)有一特殊的電池，其電動勢E約為9V，內(nèi)阻r在35～593⑵該同學接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U，再改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙的圖線。則根據(jù)該同學所作的圖線可知圖象的橫坐標與縱坐標的比值表示

。⑶根據(jù)乙圖所作出的圖象求得該電池的電動勢E為

V，內(nèi)電阻r為

Ω。06120.20.40.10.30.60.50.742810回路中電流⑶解:由閉合電路歐姆定律得化簡得可見圖線的截距為1/E∴E=10V

圖線的斜率為r/E=(0.65-0.1)/0.12=4.6∴r=46Ω

1046⑵該同學接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值讀94例3．小明的實驗桌上有：A、待測電源一個(電動勢約3V,內(nèi)阻小于1Ω)B、直流電流表(量程0～0.6～3A，0.6A檔的內(nèi)阻約

0.22Ω,3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω)C、直流電壓表(量程0～3～15V,3V檔內(nèi)阻為15kΩ，

15V檔內(nèi)阻為25kΩ)D、滑動變阻器(阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A)E、滑動變阻器(阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A)F、開關(guān)G、導(dǎo)線若干H、小燈泡(電阻小于1Ω)。假如你是小明，請你完成：(1)利用給出的器材測電源的電動勢和內(nèi)阻有如圖(甲)、(乙)兩種電路，為了減小測量誤差，應(yīng)選擇圖

所示電路。甲AV乙AV乙例3．小明的實驗桌上有：甲AV乙AV乙95(2)根據(jù)你選擇的電路將圖(丙)中實物連接好。(3)你選擇的滑動變阻器是

(填代號)，理由是

；(4)小明根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，作出U—I圖線如圖(丁)a線所示，實驗所測電源的電動勢為E=

V，內(nèi)電阻為r=

Ω；01234512345I/AU/Vab丁丙D選擇D電流適中且移動滑片時電流表示數(shù)較明顯3.00.75(2)根據(jù)你選擇的電路將圖(丙)中實物連接好。01296(5)若要利用給出的器材通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線，請你在虛線框內(nèi)畫出實驗電路。要求實驗測出的數(shù)據(jù)盡可能多；(6)將步驟(4)中得到的數(shù)據(jù)與步驟(5)得到的數(shù)據(jù)在同一U-I坐標系內(nèi)描點作圖，得到如圖(丁)所示的圖線a、b，如果將此電源與小燈泡組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為

W。戊(5)解：滑動變阻器分壓接法,電流表外接法；如圖示VAErS(6)解：a、b圖線的交點坐標為(2.4A，1.2V)P=1.2×2.4=2.88W

2.88題目(5)若要利用給出的器材通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線，97①設(shè)計測量電源電動勢和內(nèi)阻的電路并將它畫在指定的方框內(nèi)，要求在圖中標出電壓表、電流表的接線柱的正負。

②為了滿足本實驗要求并保證實驗的精確度，電壓表量程應(yīng)擴大為原量程的

倍，電阻箱的阻值應(yīng)為

Ω。

例4、利用伏安法測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)有的器材為：干電池：電動勢約為1.5V，符號電壓表：量程1V,內(nèi)阻998.3Ω,符號電流表：量程1A，符號滑動變阻器：最大阻值10Ω,符號電阻箱：最大阻值99999.9,Ω,符號單刀單擲開關(guān)1個，符號，導(dǎo)線若干AVErSAV2998.3①設(shè)計測量電源電動勢和內(nèi)阻的電路并將它畫在指定的方框內(nèi)98例5、某同學欲采用如圖所示的電路完成相關(guān)實驗。圖中電流表的量程為0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω；電壓表的量程為3V，內(nèi)阻約6kΩ；為小量程電流表；電源電動勢約3V，內(nèi)阻較小，下列電路中正確的是()AVG(D)GVA(B)(A)VA(C)VA測定一段電阻絲(約5Ω)的電阻測定電源的電動勢和內(nèi)電阻(約3Ω)測定小燈泡(額定電壓為2.5V)的伏安特性曲線測定電流表內(nèi)阻解：圖C電壓不能從0測起，C錯圖D中與G表并聯(lián)的電阻應(yīng)為電阻箱，D錯AB例5、某同學欲采用如圖所示的電路完成相關(guān)實驗。圖中電流表99例6.(5分)用電流表和電壓表測電源的電動勢和內(nèi)電阻。

(1)在下面方框中完成所需電路。

(2)右圖所示是根據(jù)兩個電源的測量數(shù)據(jù)繪制的圖線.由圖可知：圖線與電壓U軸的交點表示

；電源Ⅰ的內(nèi)電阻

電源Ⅱ的內(nèi)電阻（填“大于、小于或等于”）。(3)圖中兩直線Ⅰ、Ⅱ的交點表示兩個電路中

相等OI/AU/VⅠⅡ解：

(1)電路圖如圖示：電源的電動勢小于（3）交點表示外電壓、電路中電流強度、外電路消耗電功率和外電路電阻相等

AV例6.(5分)用電流表和電壓表測電源的電動勢和內(nèi)電阻。

OI100例7（09北京）21（18分）（2）某同學通過查找資料自己動手制作了一個電池。該同學想測量一下這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱（最大阻值為9.999，科當標準電阻用）一只電流表（量程Ig=0.6A,內(nèi)阻rg）和若干導(dǎo)線。①請根據(jù)測定電動勢E內(nèi)電阻r的要求，設(shè)計圖4中器件的連接方式，畫線把它們連接起來。②接通開關(guān)，逐次改變電阻箱R的阻值，讀處與R對應(yīng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄當電阻箱的阻值R=2.6Ω時，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖5所示。處理實驗數(shù)據(jù)時首先計算出每個電流值I的倒數(shù)1/I;再制作R-1/I坐標圖，如圖6所示，圖中已標注出了（R，1/I）的幾個與測量對應(yīng)的坐標點，請你將與圖5實驗數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標點也標注在圖6中上。③在圖6上把描繪出的坐標點練成圖線。④根據(jù)圖6描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E=

V,內(nèi)電阻r=