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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流高考电学实验.精品文档.电学实验专题 一、测量电路( 内、外接法 ) 记忆决调 “内”字里面有一个“大”字类型电路图R测与R真比较条件计算比较法己知Rv、RA及Rx大致值时内AVR大R测=RX+RA RX适于测大电阻Rx 外AVR小R测=Rx适于测小电阻RX n倍的Rx通电前调到最大调压0E0电压变化范围大要求电压从0开始变化Rx比较大、R滑 比较小R滑全Rx/2通电前调到最小以“供电电路”来控制“测量电路”：采用以小控大的原则电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便R滑唯一：比较R滑与Rx 控制电路 RxR滑
2、10 Rx 限流方式分压接法R滑Rx两种均可，从节能角度选限流R滑不唯一：实难要求确定控制电路R滑实难要求：负载两端电压变化范围大。负载两端电压要求从0开始变化。电压表量程较小而电源电动势较大。有以上3种要求都采用调压供电。无特殊要求都采用限流供电例1某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：器材（代号）规格 电流表（A1）电流表（A2）电压表（V1）电压表（V2）滑动变阻器（R1）滑动变阻器（R2）直流电源（E）开关（S）导线若干*（h量程050mA，内阻约为50量程0200mA
3、，内阻约为10量程03V，内阻约为10k量程015V，内阻约为25k阻值范围015，允许最大电流1A阻值范围01k，允许最大电流100mA输出电压5V，内阻不计为提高实验结果的准确程度，电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（以上均填器材代号）为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。例2用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下：待测电阻Rx（阻值约为25k）电流表A1：（量程100A，内阻2k）；电流表A2：（量程500A，内阻300）电压表V1：（量程10V，内阻100k）；电压表V2：（量程50V，内阻500k）电源E：（电动势15V，
4、允许最大电流1A）；滑动变阻器R：（最大阻值1k）电键S，导线若干；为了尽量减小实验误差，要求测多组数据（1）电流表应选_，电压表应选_（2）画出实验电路图例3某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材A待测小灯泡（额定功率6W，额定电流0.5A）B电流表（量程00.6A，内阻0.1）C电压表（量程05V，内阻约5k）D电压表（量程015V，内阻约15k）E滑线变阻器（最大阻值50）F滑线变阻器（最大阻值1k）G直流电源（电动势15V，内阻可忽略）H开关一个，导线若干例4实验中调节滑线变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，
5、从而测出小灯泡在不同电压下的电流（1）请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母序号（2）如图所示是该研究小组测得小灯泡的IU关系图线由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_（填“增大”、“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6V时，其灯丝电阻值约为_（保留两位有效数字）例4用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（约100）：电源E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计； 要求测量中尽量减小误差，并测多组数据.试在虚线框中画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注).根据你所画的电路原理图，将图9所示的实物连
6、成实验电路. 若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2.则由已知量和测量量计算Rx的表达式为Rx=_.例5、某兴趣小组为了测量一待测电阻的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：A多用电表B电压表，量程，内阻约C电压表，量程，内阻约D电流表，量程，内阻约E电流表，量程，内阻约F电源：电动势G滑动变阻器，最大阻值，最大电流为H导线、电键若干（1）在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示。为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用_欧姆挡；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电
7、阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则的阻值大约是_。（2）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则在上述器材中应选出的器材是_（填器材前面的字母代号）；在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图。例六、一个小灯泡标有“10V、2W”，为测定它在不同电压下的实际功率，要测量通过小灯泡的电流及其两端电压，实验中要求小灯泡两端的电压从零开始增加到额定电压。现有以下器材：A直流电压12V（内阻可不计）B直流电流表0063A（内阻01以下）C直流电流表0300mA（内阻约5）D直流电压表015V（内阻约15k）E滑动变阻器（最大阻值10，最大允许电流2A）F滑
8、动变阻器（最大阻值1k，最大允许电流05A）G开关和导线若干 实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（均用序号字母表示） 在题给方框中画出实验电路图例7、某实验小组用电压表和电流表测量电阻R 的阻值，实验装置如图所示实验中，某同学正确的连接导线后，闭合开关，读出电压表和电流表的示数U1、I1断开开关，将滑动变阻器的滑动触头P稍微向右移动，然后再闭合开关，读出电压表和电流表的示数U2、I2 后，断开开关两次的实验数据如下表格U （V）I（mA）第 A 组数据301860第 B 组数据315900表格中，滑动触头P 移动后，所读出的示数应当是表格中的第 组数据（填“A”或“B”）；从表格中数据
9、，计算该电阻的阻值是 ；某同学观察电压表和电流表的标签，发现电压表内阻为400，电流表内阻为05，那么该电阻的真实值应为 （结果保留3位有效数字）例8、某学校课题研究小组收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电路元件。现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0（约为2k），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为37V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：A电压表V（量程4V，电阻RV 约为40k）B电流表A1（量程100mA，电阻RA1 约为5）C电流表A2（量程2mA，电阻RA2 约为50）D滑动变阻器R1（0
10、40，额定电流1A）E电阻箱R2（09999）F开关S一只、导线若干（1）为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，所选取的相应的器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其他成员发现他在器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？_。（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式：_。二、电表内阻的测量例1、实验室内有一毫伏电压表（符号，量程为150mV，内阻约145），现要测量其内
11、阻，实验室提供如下器材：电动势为1.5V的干电池；电阻箱R（099.9）；滑动变阻器R1（050）；标准电流表（符号，量程15mA，内阻约500）；开关K以及导线若干RR1mVAK（1）请设计一个尽可能精确地测出毫伏表内阻RmV的测量电路，并画出虚线框中（2）直接读出的物理量是_（用文字和字母表示）（3）用这些物理量表示的毫伏表内阻表达式RmV=_（用英文字母表示）（4）若测出毫伏表的内阻为150，要把它改装成量程为15mA的电流表，应在所提供的仪器中选用_，并将其调至_后，与毫伏电压表_联【答案】（1）如图所示；（2）电流表读数I、毫伏表读数U、电阻箱读数R（3）（4）电阻箱R（099.9）
12、；10.7；并例2、实验室中现有的器材如下：电池E（电动势约10V、内阻r约1）标准电流表A1（量程300mA，内阻r1约为5）电阻箱R1（最大阻值999.9，阻值最小改变量为0.1）滑动变阻器R2（最大阻值10）开关S和导线若干要求设计个测定电流表A2（量程250mA，内阻r2约为5）内阻的实验方案（1）在方框中画出测量电路，并在每个仪器旁标上英文代号（2）要直接测出的物理量是_，用这些物理量表示待测电流表A2内阻的计算公式是_【答案】（1）如图所示（2）A1、A2两电流表的读数I1、I2和电阻箱R1的阻值例3用以下器材测量一待测电流表的内阻： 待测电流表A1（量程250 mA，内阻r1约为
13、50 ） 待测电流表A2（量程300 mA，内阻r2约为50 ） 电阻箱R1（最大值999.9，阻值最小改变量为0.1） 滑动变阻器R2（最大阻值10 ） 电源E（电动势约为10 V，内阻r约为1 ） 单刀单掷开关S，导线若干. 要求方法简捷，并能测多组数据，试在方框中画出实验电路原理图，并在图上标明每个器材的代号.t x 用直接测量量表示待测电流表A1内阻的计算公式是r1=_。三、电表的改装1、某同学准备用500A的电流表改装成一块量程为2.0V的电压表他为了能够更精确地测量电流表的内电阻，设计了如图所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下：A电流表Gl(量程1.0mA，内电阻约100)B
14、电流表G2(量程500A，内电阻约200)C电池组E(电动势为3.0V，内电阻未知)D滑线变阻器R(025)E四旋钮电阻箱R1(总阻值9999)F保护电阻R2(阻值约100)G开关S1，单刀双掷开关S2（1）实验中该同学先合上开关Sl，再将开关S2与a相连，调节滑线变阻器R，当电流表G2有某一合理的示数时，记下电流表G1的示数为I；然后将开关S2与b相连，保持_不变，调节_，使电流表G1的示数仍为I时，读取电阻箱的读数为r（2）由上述测量过程可知，电流表G2内电阻的测量值rg=_（3）若该同学通过测量得到电流表G2的内电阻值为190，他必须将一个_k的电阻与电流表G2串联，才能改装为一块量程为
15、2.0V的电压表（4）画出用标准电压表V0对改装后的电压表V所有刻度进行校对的电路图【答案】（1）滑线变阻器R，电阻箱R1；（2）r（3）3.81（4）校对电压表的电路如图所示2、（1）一个电压表VA的内阻RA=1000，量程为1.0V，现要利用电阻箱扩大它的量程，改装成量程为3.0V的电压表改装后，再用一量程为3.0V的精确的电压表VB对改装后的电压表的所有刻度进行校准除了这两个电压表VA、VB外，还有下列一些器材：电源E（电动势约为6V，内阻较小）；变阻器R（总电阻约10）电阻箱R0（09999）；开关S；导线若干如图所示是以上器材和两个电压表VA、VB的实物示意图，试在图中画出连线，连成
16、进行校准时的实验电路图中电阻箱的取值等于_（2）用上述电压表VB和改装后并已校准过的电压表（以下称之为VC）以及一个开关和一些导线，去测量一个电动势大约为2V的电源的内阻r简要写出测量步骤用测得的量表达r的公式应为r=_【答案】（1）如图所示；（2）解析：（1）实物连线如图所示，为了使改装表与标准表在零到量程的范围内一一校对，应采用分压电路根据串联电路的电压分配关系，有，解得R0=2000（2）先将电压表VC通过开关、导线与电源连接，读出VC上的示数UC；再将电压表VC和VB串联，通过开关、导线与电源连接，读出VC上的示数UC和VB上的示数UB根据上述两步操作可得 由三式解得3、某同学用如图所
17、示电路测量电流表的阻值，并将电流表改装成一只电压表，测量一段金属丝的阻值（阻值约为），可选用以下器材：电流表，量程10 mA，内阻约为电流表，量程0.6 A，内阻约为电阻箱R，阻值；滑动变阻器，最大阻值；电源E，电动势6V，内阻不计；开关，导线若干。该同学进行如下操作：（1）将闭合，调节滑动变阻器和电阻箱R，测得电流表、的示数分别为5 mA和0.04 A，电阻箱阻值为，则电流表的阻值为_；（2）该同学将电流表改装成一只量程为3V的电压表，电阻箱R阻值应调为_，并与电流表_联。（3）该同学选用必要的器材测量金属丝的阻值，只移动滑动变阻器，测得电流表、的示数哪下表：A1/mA01234567891
18、0A2/A00.060.120.180.240.300.360.410.450.500.54请在坐标纸上描点作出两电流表示数与的关系图线。四、电源电动势和内阻的测量1、在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A待测干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.0）B电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg10）C电流表A（00.6A，内阻0.1）D滑动变阻器（020,，10A）E滑动变阻器（0200，1A）F定值电阻R0（990）G开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图1中的（a）、（b）两个参考实验电路其中合理的是图_所示的电路；在该电
19、路中，为了操作方便且能较准确的进行测量，滑动变阻器应选_（填写器材的字母代号）（2）图2为该同学根据中选出的合理实验电路利用测出的数据绘出的I1 I2图线，（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可得被测电池的电动势E=_V，内阻r_【答案】（1）（b），D或R1；（2）1.48，0.772、在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A干电池E（电动势约为1.5V，内阻小于1.0）B电流表A1（满偏电流3mA，内阻r1=10）C电流表A2（00.6A，内阻0.1）D滑线变阻器R1（020，10A）E滑线变阻器R2（0100，10A）F定值电阻R3（990）G开关和导
20、线若干（1）为方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑线变阻器是_（填字母代号）（2）请在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图（3）如图为某一同学根据他所设计的实验给出的I1、I2图线（I1为A1的示数，I2为A2的示数），由图线可求得被测电池的电动势E_V，内阻r=_【答案】（1）R1；（2）电路如图所示；（3）1.48，0.83、某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池），如图甲所示。为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：A电流表G（滿偏电流10mA，内阻10）B电流
21、表A（00.6 A3A，内阻未知）C滑动变阻器R（0100，1A）D定值电阻R0（阻值990）E开关与导线若干（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路，请你按照电路图在丙图上完成实物连线甲 丙 O0.10.20.30.40.5246810I2 /AI 1 / mA丁（2）丁图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E V ，内阻r= （3）另一位同学也找到了一块层叠电池，利用上面的实验连接进行测量，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过
22、一段距离x后电流表A才有读数，于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I与x的关系图，如图戊所示，则根据图象可知，此电池的电动势为 V，内阻为 W。9.07. 05.03.0I1/mA0 10 20 x/cm0 10 20 x/cm0.600.400.20I2/A戊4、测量电源电动势和内阻的实验如图。 器材有：电源(E约4.5V，r约l.5) 理想电压表(量程3V) 电流表(量程0.5 A，有一定电阻) 固定电阻(R约4)，滑动变阻器R，电键S，导线若干 实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1，当电流表读数为I2时，电压表读数为U2，则可得出E=_ ，r=_ (用I1 、I2 、U
23、1 、U2、R表示)。五、思维变式纵向：伏安法及变式1、电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻VAVA2、两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻A2A1V1V2例1用以下器材测量待测电阻Rx的阻值待测电阻Rx,阻值约为100电源E，电动势约为6.0V,内阻可忽略不计；电流表A1，量程为050mA，内电阻r1=20；电流表A2，量程为0300mA，内电阻r2约为4；定值电阻R0，阻值R0=20；滑动变阻器R，最大阻值为10；单刀单掷开关S，导线若干；（1）测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的，试画出测量电阻Rx的一各实验电路原理图（原理图中的元件用题干中相应的英文字母标注）
24、（2）若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2则由已知量和测量量计算Rx的表达式为RX_【答案】（1）如图所示，R作限流电阻亦可；（2）例2、要测出II中所给材料样品的电阻率，必须精确测出该段样品的阻值。除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用：电流表A1，量程1A，内阻r1约0.5电流表A2，量程30mA，内阻r2约200电压表V1，量程6V，内阻RV1等于20k电压表V2，量程10V，内阻RV2约30k滑动变阻器R1，020，额定电流2A滑动变阻器R2，02000，额定电流1mA电源E（电动势为12 V，内阻r约2） 请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在
25、方框中。其中滑动变阻器应选 （2）若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L，直径为d，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为 ，式中符号的含义为 3、两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻RA1A2V2V1R例、用以下器材测量一待测电流表的内阻： 待测电流表A1（量程250 mA，内阻r1约为50 ） 待测电流表A2（量程300 mA，内阻r2约为50 ） 电阻箱R1（最大值999.9，阻值最小改变量为0.1） 滑动变阻器R2（最大阻值10 ） 电源E（电动势约为10 V，内阻r约为1 ） 单刀单掷开关S，导线若干. 要求方法简捷，并能测多组数据，试在方框中画出实
26、验电路原理图，并在图上标明每个器材的代号.t x 用直接测量量表示待测电流表A1内阻的计算公式是r1=_。横向：除伏安法外，还常用替代法、半偏法和闭合电路欧姆定律（计算法）1、替代法G2G2R21V1V2R21SS2、半偏法GR2S2R1S1R1SVR2变式一：两个电压表例2、用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900-1000）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750；电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500；滑线变阻器R，最大阻值约为100；单刀单掷开关K，导线若干。（1）测量中要求电压表的示数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种
27、实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。（2）若电压表V1的示数用U1表示，电压表V2的示数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=_。答案：变式二：两个电流表例3、从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1 ,要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。电流表（A1） 量程10mA，内阻r1待测（约40）电流表（A2） 量程500A，内阻 r2=750电压表（V） 量程10V，内阻r3=10k电阻（R1） 阻值约100，作保护电阻用滑动变阻器（R2） 总阻值约为50电池（E） 电动势1.5V，内阻很小开关（S） 导线若干（1）
28、画出电路图，标明所用器材的代号（2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式为r1=_,式中各符号的意义是_答案：（1） （2） I2为流过电流表A2的电流，R2为电流表A2的电阻， I2为流过电流表A2的电流练习、用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值( 阻值约为220)，实验室提供如下器材：电池组(电动势3V，内阻不计) 电流表A1：量程010mA，内阻约为100 电流表A2：量程050A，内阻约为40电压表V：量程015V，内阻约为4060k 滑动变阻器R1：阻值范围020，额定电流2A电阻箱R2：阻值范围0-9999.9，额定电流1A单刀单掷开关S、导线若干。试验中要求准确测量Rx的
29、阻值，请回答下列问题。除选用电池组、电键、导线外，还应选用的器材是_ (填写器材代号)。在方框中画出测量Rx的阻值的电路图，并在图中标明器材代号。Rx的表达式为Rx=_，各符号的物理意义_。答案：A1、A2、R1、R2 R2、r2分别为变阻箱、A2表的阻值，I1、I2分别为A1、A2的示数。变式三：半偏法例4利用如图所示的电路测量电流表的内阻（图中电源的电动势E=4V）：先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度(满偏电流Ig=300A)；再闭合S2，保持R不变，调节R/，使电流表指针偏转到满刻度的2/3，读出此时R/的阻值为200，则电流表内阻的测量值Rg为多大？答案：100例5.现有一量
30、程为3V的电压表，内阻约3k。为了较准确地测量其内阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内电阻。（1）他的主要操作步骤如下：A.按图5所示连接电路图，滑动变阻器的滑片滑到_端。RS1E r图5VS2R0RVabPB.闭合开关S2和开关S1，调节使电压表指针指到_。C.保持的滑片不动，断开开关S2 ，调节R，使电压表的指针指到_，记下此时R的值，则所测电压表的内电阻RV 为此时的R值。（2）本实验中，若提供以下器材：A.电池组（电动势4V）B.电阻箱（0999）C.电阻箱（09999）D.滑动变阻器（020，1A）E.滑动变阻器（01k，0.5A）为完
31、成上述实验，电阻箱R应选_，滑动变阻器R0应选_。（填代号）（3）用上述方法测出的电压表内阻的测量值RV_（填“大于”、“等于”或“小于”）电压表内阻的真实值 答案：（1）A.左 B.满偏 C.半偏 （2）C D （3）大于变式四：替代法R1RxE r图6AR2S1S212例5、某同学用以下器材测量电阻：电流计，电阻箱，单刀双掷开关，待测电阻，电源，滑动变阻器（起调节回路的电流和保护作用），测量电路如图6所示。实验方法是利用单刀双掷开关分别将电阻箱和待测电阻接入电路，用电阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值。则本实验中开关应先接通的是含有_（填“待测电阻”或“电阻箱”）的电路。用开关变换电路，调节电阻箱时，应使两次测量的_大小相同，这时待测电阻的值可以从_上读出。答案：待测电阻 电流 电阻箱R1