高考物理一轮复习ppt课件电学实验专题.ppt

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1、高三电学实验专题复习高三电学实验专题复习-电阻测量问题电阻测量问题一：滑动变阻器的选择一：滑动变阻器的选择 分压接法和限流接法的选择分压接法和限流接法的选择.滑滑动动变变阻阻器器在在电电路路中中也也有有a a、b b两两种种常常用用的的接接法法：a a叫叫限限流流接接法法，b b叫叫分分压压接接法法。分分压压接接法法被被测测电电阻阻上上电电压压的的调调节范围大。节范围大。下列情形一般要用分压接法：下列情形一般要用分压接法：1.1.当当要要求求电电压压从从零零开开始始调调节节，或或要要求求电电压压调调节节范范围围尽尽量大，或者说要求测量尽可能多组数据以作画图处理。量大，或者说要求测量尽可能多组数

2、据以作画图处理。2.2.所给的滑动变阻器的阻值少于被测电阻值时；所给的滑动变阻器的阻值少于被测电阻值时；3.3.所给的被测用电器的额定电压或电流不明的情况下；所给的被测用电器的额定电压或电流不明的情况下；用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；用限用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。的。ab二伏安法测量电阻时的内接和外接问题二伏安法测量电阻时的内接和外接问题1.1.内接外接系统误差的偏大偏小问题内接外接系统误差的偏大偏小问题;2.2.什么情形下用内接和外接问题什么情形下用内接和外接问题A

3、:A:粗判被测电阻的大小粗判被测电阻的大小,B:B:触碰法比较触碰法比较.3.3.当电压表或电流表内阻已知的时候可以消除当电压表或电流表内阻已知的时候可以消除系统误差系统误差.例如例如例题例题1例题三三.常见的测量电阻的方法常见的测量电阻的方法:1 1：多用电表的欧姆挡直接测量电阻：多用电表的欧姆挡直接测量电阻欧欧姆姆挡挡的的基基本本原原理理和和测测量量方方法法和和有有关关中中值值电阻问题电阻问题给给你你多多用用电电表表测测量量时时,要要注注意意多多用用电电表表的的其其他他挡挡也也可可以以使使用用(注注意意量量程程和和挡挡位位的的区区别别)+3:3:半偏法测量电阻半偏法测量电阻(有电流半偏和电

4、压半偏之分有电流半偏和电压半偏之分)电电流流半半偏偏法法的的基基本本电电路路如如下下图图1,1,图图2 2为为改改装装的的电电压压表的校正电路表的校正电路;系统误差分析问题系统误差分析问题 电压半偏法的基本电路如右图电压半偏法的基本电路如右图 系统误差分析系统误差分析 例题例题24:4:等效替代法测量电阻等效替代法测量电阻没有系统误差没有系统误差例题例题35:5:电桥法测量电阻电桥法测量电阻没有系统误差没有系统误差6:6:电表内阻测量的常见方法电表内阻测量的常见方法要注意电表本身就是一个会说话的电阻要注意电表本身就是一个会说话的电阻例题例题4例题例题5例题例题6例题例题7例题例题8例题例题8四

5、四 设计性实验的的原则设计性实验的的原则1.1.科学性与可行性科学性与可行性(可操作性可操作性)比比如如利利用用匀匀速速运运动动测测量量滑滑动动摩摩擦擦因因数数匀匀速速问问题题；测测量量斜面的角度问题；电表的量程等斜面的角度问题；电表的量程等2.2.可靠性可靠性实验方案要可靠实验方案要可靠,对仪器对仪器,对人体要安全对人体要安全如如被被测测量量用用电电器器的的额额定定功功率率不不知知道道,要要用用分分压压电电路路；测测量的电表的量程要选择正确量的电表的量程要选择正确.3.3.简便化简便化便于操作便于操作,计数和数据处理计数和数据处理4.4.精确性精确性选择误差较小的实验方案选择误差较小的实验方

6、案,如伏安法的内外接法如伏安法的内外接法.如如实实验验要要求求测测量量精精度度高高,就就不不能能用用有有系系统统误误差差的的伏伏安安法法和半偏法等和半偏法等数据处理时用图像处理的误差更小数据处理时用图像处理的误差更小;如如S=S=naTnaT2 2用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻VARSI/AU/V00.20.40.63.02.01.0其他拓展电路其他拓展电路AvErAR1R2如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是的说法，正确的是()A.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值由于电流表的分压作

7、用，使内电阻的测量值小于真实值；小于真实值；B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；大于真实值；C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；小于真实值；D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；大于真实值；vA某某同同学学采采用用如如图图甲甲所所示示的的电电路路测测定定电电源源电电动动势势和和内内电电阻阻。已已知知干干电电池池的的电电动动势势约约为为1 15 5 V V，内内阻阻约约为为1 1；电电压压表表(0(0一一3 3V V，3k3k)、电

8、电流流表表(0(00 06 6A A，1 10 0)、滑滑动动变阻器有变阻器有R R1 1(10(10，2A)2A)和和R R2 2(100(100，0 01 A)1 A)各一只各一只（1)1)实实验验中中滑滑动动变变阻阻器器应应选选用用(填填“R R1 1”或或“R R2 2”)。(2)(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。(3)(3)在在实实验验中中测测得得多多组组电电压压和和电电流流值值，得得到到如如图图丙丙所所示示的的U UI I图图线线，由由图图可可较较准准确确地地求求出出该该电电源源电电动动势势E E V V；内阻，内阻，r r 。甲AV

9、E rS乙U/VI/A0809101103020101512141304丙为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：待待测测干干电电池池（电电动动势势约约1.51.5V V，内内阻阻约约1.01.0）电电流流表表G G（满满偏偏电流电流3.03.0mAmA，内阻内阻1010）安安培培表表A A（量量程程00.6000.60A A，内内阻阻0.100.10）滑滑动动变变阻阻器器R R1 1（020020，10A10A）滑滑动动变变阻阻器器R R2 2（01000100，1A1A）定定值值电电阻阻R R3 3=990=990 开开关

10、和导线若干关和导线若干为为了了能能较较为为准准确确地地进进行行测测量量，也也为为了了操操作作方方便便，实实验验中中应应选选用用的滑动变阻器是的滑动变阻器是_。请在下图方框中画出实验电路图。请在下图方框中画出实验电路图。下图右为某同学根据正确的电路图作出的下图右为某同学根据正确的电路图作出的I1-I2图线（图线（I1为电流为电流表表G的示数，的示数，I2为安培表为安培表A的示数），由该图线可得：被测干电的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势池的电动势E=_V，内电阻内电阻r=_。I1/mAI2/A1.51.4131.21.11.00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6测测量量电电

11、源源B的的电电动动势势E及及内内阻阻r（E约约为为4.5V，r约约为为1.5）。）。器器材材：量量程程3V的的理理想想电电压压表表V，量量程程0.5A的的电电流流表表A（具具有有一一定定内内阻阻），固固定定电电阻阻R=4，滑滑线线变变阻阻器器R，电键电键K，导线若干。导线若干。画画出出实实验验电电路路原原理理图图。图图中中各各元元件件需需用用题题目目中给出的符号或字母标出。中给出的符号或字母标出。实实验验中中，当当电电流流表表读读数数为为I1时时，电电压压表表读读数数为为U1；当当电电流流表表读读数数为为I2时时，电电压压表表读读数数为为U2。则可以求出则可以求出E=_,r=_（用（用I1，I

12、2，U1，U2及及R表示）表示）4 4“伏伏安安法法”测测电电阻阻时时，由由于于电电压压表表、电电流流表表内内阻阻的的影影响响，使使得得测测量量总总存存在在误误差差，如如图图所所示示的的电电路路进进行行测测量，则电压表、电流表的内阻所造成的误差可以消除。量，则电压表、电流表的内阻所造成的误差可以消除。请请将将以以下下没没完完成成的的实实验验步步骤骤补补充充完完整整，并并用用字字母母表表示示相应的测量值。相应的测量值。（1 1闭闭合合电电键键S S1 1，电电键键S S2 2接接2 2，调调节节R RP P和和R RP P/，使使两两电电表表达到一定的读数，读出电压表、电流表的读数达到一定的读数

13、，读出电压表、电流表的读数U U1 1、I I1 1；（2 2）保保 持持 R RP P不不 变变，闭闭 合合 电电 键键 S S1 1，电电 键键 S S2 2接接 ，调节，调节 ，读出，读出 （3 3）待测电阻待测电阻R RX X=有有一一待待测测的的电电阻阻器器R Rx x，其其阻阻值值约约在在40-5040-50之之间间，实实验验室室准准备备用用来来测测量量该该电电阻阻值值实实验验器器材材有有：电电压压表表V V（量量程程0-60-6V V，内电阻内电阻2020KK）电流表电流表A A1 1（量程量程0-500-50mAmA，内电阻约为内电阻约为2020）电流表电流表A A2 2（量程

14、量程0-3000-300mAmA，内电阻约为内电阻约为2020）滑动变阻器滑动变阻器R R1 1（最大阻值为最大阻值为2020，额定电流为额定电流为1 1A A）滑动变阻器滑动变阻器R R2 2（最大阻值为最大阻值为300300，额定电流为额定电流为0.10.1A A）直直流流电电源源E E（电电动动势势为为9 9V V，内内电电阻阻约约为为0.50.5）电电键键，此外还有若干根供连线用的导线。此外还有若干根供连线用的导线。实实验验要要求求电电表表读读数数从从零零开开始始变变化化，并并多多测测出出几几组组电电流流、电电压压值值，以以便便画画出出电电流流电电压压的的关关系系图图线线。为为了了实实

15、验验能能正正常常进进行行并并减减少少测测量量误误差差，还还要要求求滑滑动动变变阻阻器器便便于于调调节节。电电流流表表应应选选用用 滑滑动动变变阻阻器器应应选选用用 请请在在方方框框内内画画出出实实验验电电路路图图，并并将将图图中中器器材连成符合要求的实验电路。材连成符合要求的实验电路。为了测定电流表为了测定电流表A A1 1的内阻，采用如图的内阻，采用如图1 1所示的电路。所示的电路。其其中中：A A1 1是是待待测测电电流流表表，量量程程为为300300A A内内阻阻约约为为100100；A A2 2是标准电流表，量程是是标准电流表，量程是200200A A；R R1 1是电阻箱，阻值范围是

16、电阻箱，阻值范围0999.90999.9；R R2 2是滑动变阻器；是滑动变阻器；R R3 3是保护电阻是保护电阻E E是电池组，电动势为是电池组，电动势为4 4V V，内阻不计；内阻不计；S S1 1是单刀单掷开关，是单刀单掷开关，S S2 2是单刀双掷开关。是单刀双掷开关。（1）根据电路图）根据电路图1，请在图，请在图2中画出连线，将器材连接中画出连线，将器材连接成实验电路成实验电路.（2 2）连接好电路，将开关）连接好电路，将开关S S2 2扳到接点扳到接点a a处，接通开关处，接通开关S S1 1，调整滑调整滑动变阻器动变阻器R R2 2使电流表使电流表A A2 2的读数是的读数是15

17、0150A A；然后将开关然后将开关S S2 2扳到接点扳到接点b b处，保持处，保持R R2 2不变，调节电阻箱不变，调节电阻箱R R1 1，使使A A2 2的读数仍为的读数仍为150150A A。若若此时电阻箱各旋钮的位置哪图此时电阻箱各旋钮的位置哪图3 3所示，电阻箱所示，电阻箱R R1 1的阻值是的阻值是 ，则待测电流表则待测电流表A A1 1的内阻的内阻R R3 3=。（3 3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R R2 2的滑动端位置，都的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全。在下面提供的四个电阻中，保护电阻要保证两块电流表的安全。在下面提供的四个

18、电阻中，保护电阻R R3 3应选用：应选用：（填写阻值相应的字母）。（填写阻值相应的字母）。A A200K200KB B20K20KC C15K15KD D2020（4 4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用。即要满下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用。即要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器 （填写阻值相应的字母）。（填写阻值相应的字母）。A A1k1kB B5k5kC C10k10kD D25k25k实实验验室室内内有有一一电电压压表表mVmV ，量量程程为为150150mVmV，内内阻阻约约为为150150。现现要要将将其其改改

19、装装成成量量程程为为1010mAmA的的电电流流表表，并并进进行行校校准准。为为此此，实实验验室室提提供供如如下下器器材材：干干电电池池E E(电电动动势势为为1.51.5V)V)，电电阻阻箱箱R R，滑滑线线变变阻阻器器R R，电流表电流表A (A (有有1.51.5mAmA，15mA15mA与与150150mAmA三个量程三个量程)及开关及开关K K。(a a)对电表改装时必须知道电压表的内阻。可用图示的电路对电表改装时必须知道电压表的内阻。可用图示的电路测量电压表的内阻。在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的测量电压表的内阻。在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条条件件下下，电电路路中中电

20、电流流表表A A 应应选选用用的的量量程程是是 。若若合合上上K K，调调节节滑滑线线变变阻阻器器后后测测得得电电压压表表的的读读数数为为150 150 mVmV，电电流流表表A A 的的读读数为数为1.051.05mAmA，则电压表的内阻则电压表的内阻R RmVmV为为 。(取三位有效数字取三位有效数字)(b b)在对改装成的电流表进行校准时，把在对改装成的电流表进行校准时，把A A 作为标准作为标准电流表，画出对改装成的电流表进行校准的电路原理电流表，画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图图(滑线变阻器作限流使用滑线变阻器作限流使用)，图中各元件要用题中给，图中各元件要用题中给出符号或字

21、母标注。图中电阻箱的取值是出符号或字母标注。图中电阻箱的取值是 (取取三位有效数字三位有效数字)，电流表，电流表A A 应选用的量程是应选用的量程是 。EK A mVR有有以以下下的的可可供供选选用用的的器器材材及及导导线线若若干干条条，要要求求使使用用个个数数最最少少的的仪仪器器尽尽可可能能精精确确地地测测量量一一个个电电流流表表的的满满偏偏电电流。流。A 待待测测电电流流表表：满满偏偏电电流流约约700800、内内阻阻约约100，刻度均匀、总格数为刻度均匀、总格数为N。B安培表：量程安培表：量程0.6A、内阻内阻0.1C电压表：量程电压表：量程3V、内阻内阻3KD滑动变阻器：最大阻值滑动变

22、阻器：最大阻值200E电源：电动势电源：电动势3V、内阻内阻1.5F开关一个开关一个在在虚虚线线框框内内画画出出实实验验电电路路图图，并并在在每每个个选选用用的的仪仪器器旁标上题目所给的字母序号。旁标上题目所给的字母序号。测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表流表A的指针偏转了的指针偏转了n格，可算出满偏电流格，可算出满偏电流I=式式中除了中除了N、n外，其他字母代表的物理量是外，其他字母代表的物理量是。实验室中有器材如下：实验室中有器材如下：电池电池E E：电动势约为电动势约为6 6V V，内电阻约为内电阻约为1 1；电压表电压表V V1

23、 1：量程量程3030V V，内阻内阻r r1 1约为约为3030KK电压表电压表V V2 2：量程量程3 3V V，内阻内阻r r2 2约为约为3 3KK电压表电压表V V3 3：量程量程2.52.5V V，内阻内阻r r3 3约为约为2.52.5KK电电阻阻箱箱R R1 1：最最大大阻阻值值9999.99999.9，阻阻值值最最小小改改变变量量为为0.10.1。滑动变阻器滑动变阻器R R2 2：最大阻值为最大阻值为5050要求用图乙所示的电路测定电压表的内阻。要求用图乙所示的电路测定电压表的内阻。用用此此电电路路可可以以精精确确测测量量所所给给三三个个电电压压表表中中哪哪几几个个的的内阻？

24、内阻？在在可可测测的的电电压压表表中中任任选选一一个个作作为为测测量量对对象象，在在实实物物图甲上连成测量电路。图甲上连成测量电路。实验中，你除了要读出电阻箱的阻值实验中，你除了要读出电阻箱的阻值R1外，还需要外，还需要读出读出。用所测数据表示待测电压内阻的计算。用所测数据表示待测电压内阻的计算公式是公式是。从下列实验器材中选出适当的器材，设计测量电路来测量两个从下列实验器材中选出适当的器材，设计测量电路来测量两个电流表的内电阻，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度。电流表的内电阻，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度。（A A）待测电流表待测电流表A1A1，量程量程5050mAmA，内电阻约为几

25、十欧姆内电阻约为几十欧姆（B B）待测电流表待测电流表A2A2，量程量程3030mAmA，内电阻约为几十欧姆内电阻约为几十欧姆（C C）电压表电压表V V，量程量程1515V V，内电阻内电阻r=15Kr=15K（D D）电阻箱电阻箱R1R1，阻值范围阻值范围0 09999.99999.9。（E E）电阻箱电阻箱R2R2，阻值范围阻值范围0 099.999.9。（F F）滑动变阻器滑动变阻器R3R3，阻值阻值0 0150150，额定电流额定电流1.51.5A A（G G）滑动变阻器滑动变阻器R4R4，阻值阻值0 02020，额定电流额定电流2 2A A（H H）电阻电阻R0,R0,阻值是阻值是

26、4040,功率是功率是0.50.5W W（作保护电阻用）作保护电阻用）（I I）电池组，电动势为电池组，电动势为1212V V，内电阻约内电阻约0.50.5。此外还有单刀单掷开关、单刀双郑开关和导线若干，供需要选此外还有单刀单掷开关、单刀双郑开关和导线若干，供需要选用。用。（1 1）设计一个测量电路，画出电路图。设计一个测量电路，画出电路图。（2 2）选出必要的实验器材。选出必要的实验器材。（3 3）说明实验需要测量的物理量，并列出计算两个电流表内说明实验需要测量的物理量，并列出计算两个电流表内电阻的计算式。电阻的计算式。为了测量量程为为了测量量程为3V的电压表的电压表V的内阻（内阻约的内阻（

27、内阻约2000），），实验室可以提供的器材有：电流表实验室可以提供的器材有：电流表A1，量程为量程为06A，内阻约为内阻约为01；电压表电压表V2，量程为量程为5V，内阻约为内阻约为3500；电阻箱电阻箱R1的阻值范围为的阻值范围为09999；电阻箱电阻箱R2阻值范围为阻值范围为0999；滑动变滑动变阻器阻器R3的最大阻值约为的最大阻值约为100，额定电流额定电流15A；电电源源E，电动势电动势6V，内阻约内阻约05；单刀单掷开关单刀单掷开关S，导线若干。导线若干。（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表量电压表V的内阻的实验电路，画出电

28、路原理图（图的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确。尽量准确。（2）写出计算电压表）写出计算电压表V的内阻的内阻Rv的计算公式为的计算公式为Rv_。从从下下面面给给定定的的器器材材中中选选出出适适当当的的实实验验器器材材（有有些些器器材材的的阻阻值值是是大大约约值值，有有些些器器材材的的阻阻值值是是准准确确值值）。设设计计一一个个测测量量阻阻值值R R x x约约为为1515kk的的电电阻阻的的电电路路，要要求求方方法法简简捷捷，操操作作方方便便，并并要要尽尽可可能提高测量的精度。能提高测量的精度

29、。电流表电流表A A 1 1，量程量程1 1mAmA，内阻内阻r rA1A15050电流表电流表A A 2 2，量程量程300300AA，内阻内阻r rA2A2300300电流表电流表A A 3 3，量程量程100100AA，内阻内阻r rA3A3500500电压表电压表V V 1 1，量程量程1010V V，内阻内阻r rV1V1=15k=15k电压表电压表V V 2 2，量程量程3 3V V，内阻内阻r rV2V2=10k=10k滑动变阻器滑动变阻器R R1 1，全阻值全阻值5050，额定电流为额定电流为1 1A A滑动变阻器滑动变阻器R R2 2，全阻值全阻值20002000，额定电流为

30、额定电流为0.10.1A A电池组，电动势电池组，电动势3 3V V，内阻很小但不能忽略，开关及导线若干内阻很小但不能忽略，开关及导线若干测测量量电电路路中中电电流流表表应应选选 _ _ ，电电压压表表应应选选 _ _ ，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选_（填代号）；（填代号）；画出测量画出测量R R x x的电路图。的电路图。从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表流表A1的内阻的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。（精度，并能测得多组数据。（1）在虚线方框中画出电）在虚线方框中画

31、出电路图，标明所用器材的代号。（路图，标明所用器材的代号。（2）若选测量数据中的）若选测量数据中的一组来计算，一组来计算，r1，则所用的表达式为则所用的表达式为r1=_，式式中各符号的意义是：中各符号的意义是：_.器材（代号）器材（代号）规格规格电流表电流表(A1)量程量程10mA,内阻内阻r1待测（约待测（约40）电流表电流表(A2)量程量程500A，内阻内阻r2=750电压表电压表(V)量程量程10V，内阻内阻r3=10k电阻电阻(R1)阻值约阻值约100，作保护电阻用作保护电阻用滑动变阻器滑动变阻器(R2)总电阻约总电阻约50电池电池(E)电动势电动势1.5V，内阻很小内阻很小电键电键(K)导线若干导线若干某同学在某同学在“用伏安法测电阻用伏安法测电阻”的实验中的实验中,正确地正确地设计了实验电路设计了实验电路,如图，由于操作失误，伏特表如图，由于操作失误，伏特表的指针被打弯了，但没有烧坏，其他元件完好。的指针被打弯了，但没有烧坏，其他元件完好。为了启发学生，教师没有更换电压表，而是发为了启发学生，教师没有更换电压表，而是发给该同学一个适用的电阻箱，要求其继续完成给该同学一个适用的电阻箱，要求其继续完成电阻的测量。请你帮助该同学设计后续实验，电阻的测量。请你帮助该同学设计后续实验，写出待测电阻写出待测电阻Rx的表达结果。的表达结果。RxE V AS