高考电学实验总复习课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高考电学实验,总复习,高考电学实验,1,一、实验原则：,1、安全性原则：,保证其电流和电压均不超过仪器使用的量程,2、可视性原则：,一般取满偏度的1/3 -2/3,3、最小误差原则：,4、操作性原则,：,如滑动变阻器的选择，当其阻值大于用电器的阻值时用限流电路调节电路的电压(电流)比较方便；当其阻值小于用电器的电阻时用分压电路调节电路的电压(电流)比较方便,一、实验原则：1、安全性原则：,2,1.在限流器电路和分压器电路中待测电阻的电压的变化范围如何？,2.在限流器电路和分压器电路中，滑动变阻器的阻值与待测电阻相比大一些调节方便还是小一些调节方便？,4.什么情况下滑动变阻器采用限流器电路？什么情况下采用分压器电路？,3.在限流器电路和分压器电路中，在合上开关以前，滑动变阻器的触头应处于什么位置？,二、控制电路,-滑动变阻器的两种接法,R,X,分压器电路,R,X,限流器电路,1.在限流器电路和分压器电路中待测电阻的电压的变化范围如何？,3,若,R,X,=100欧，,滑动变阻器,R,1,=10欧， R,2,=200欧，R,3,=1000欧，则应选（ ）,(1) 限流电路,在合上开关以前，一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大,R,X,P,a,b,E,R,r,如果题目没有要求待测电阻两端的电压从零开始连续可调，也没有要求多测几组数据，而且滑动变阻器的阻值比待测电阻的阻值大，并且在滑动变阻器连成限流电路时能保证电表和待测电阻正常工作，这时应从节省电能（）和电路简单考虑，选用限流电路。,滑动变阻器阻值应比R,X,大一些,若RX=100欧，滑动变阻器R1=10欧， R2=200,4,(2) 分压电路,R,X,P,a,b,E,R,r=0,负载R,X,的电压调节范围0-E,在合上开关以前，一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置置于a端以使负载上的电压和电流最小（均为零）,滑动变阻器的阻值,越小,，越便于调节用电器两端电压,要求测量结果尽量准确，需要多测几组数据；要求待测电阻两端电压变化范围较大；或要求从零开始连读可调，应选分压电路。,如果滑动变阻器的全阻值比待测电阻的阻值小得多，为了能使待测电阻两端电压有较大变化，应选分压电路。,如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于待测电阻的额定电流或电流表的量程，应选分压电路。（见书192页）,(2) 分压电路RXPabERr=0负载RX的电压调节范围0,5,0U,经验总结：,1、关于分压与限流：,考试多数考分压；,实验要求电压从零开始取的。,2、关于滑动电阻器的选择：,分压时选小的；限流时选大的。,3、关于滑动变阻器在闭合开关前p的位置,分压打到最小；限流打到最大值。,0U经验总结：1、关于分压与限流：考试多数考分压；2、关,6,三、电阻的测量,1、替代法测电阻,2、电桥法,3、多用表测电阻,4、伏安法测电阻,5、半偏法测电阻,6、非常规测量方法,三、电阻的测量1、替代法测电阻,7,二替代法测量电阻,利用伏安法测电阻，无论电流表内接还是电流表外接都会对测量造成误差，而利用比较法测电阻可避免这些误差实验时先连入某待测电阻，记下电路中电表的读数，然后把待测电阻换成电阻箱，调整电阻箱，使电路中电表的读数与原来一样，这样的电阻箱便是待测电阻的阻值,1.原理,2.电路,R,0,R,X,A,S,1,S,2,+,R,0,V,S,1,R,X,S,2,P,+,用电阻箱和电流表测量,用电阻箱和电压表测量,二替代法测量电阻利用伏安法测电阻，无论电流表内接还是电,8,例1为了测量电流表A,1,的内阻，采用图示的电路，其中电流表A,1,的量程是0300A、内阻约为100（待测）；A,2,是标准电流表，量程0-200A；R,1,为电阻箱，阻值范围0999.9；为电池，电动势3V、内阻不计；S,1,为开关，S,2,为单刀双掷开关。按电路图接好电路后，将可变电阻器R,2,和电阻箱R,1,适当调节后，将单刀双掷开关S,2,扳到接点1处，接通开关S,1,，调节可变电阻R,2,，使两电表的读数都是150A；然后将开关S,2,扳到接点2，调节电阻箱R,1,使标准电流表的读数仍是150A，若此时电阻箱各旋钮位置如图，则：,（1）电流表A,1,的内阻R,g,=_ .（2）为了保证两电流表的安全使用，限流电阻R,3,的阻值应选A.100B.150C.10KD.15K（ ） （3）可变电阻器R,2,应选：A.2K B.5K C.200D.500（ ）,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,0.1,10,1,1000,10000,100,R,1,1,2,S,1,R,3,R,2,R,g,S,2,A,1,A,2,例1为了测量电流表A1的内阻，采用图示的电路，其中电流表A,9,解替代法测电阻, 当R,2,=0时,要保证两个电流表都不超过量程,R,3,=E/I,min,=3 / 0.2mA = 15k, 选D,R,2,+R,3,=E/I,=3 / 0.15mA = 20 k,R,2,=5 k, 选B,R,g,=,92.8 ,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,0.1,10,1,1000,10000,100,R,1,1,2,S,1,R,3,R,2,R,g,S,2,A,1,A,2,解替代法测电阻 当R2=0时,要保证两个电流表都不超,10,I,2,R =I,1,R,x, R,x,= I,2,R /I,1,I,1,A,R,Rx,A,R,Rx,I,2,比较法测量电阻,v,R,X,v,甲、 乙,甲图中的电压表的电压U,1,、,乙图中的电压表的电压U,2,I2R =I1 Rx Rx = I2,11,电桥法测电阻,：,利用给出的电路图和器材（,G,为灵敏电流表，,R,0,为阻值均匀的电阻丝，,R,为已知阻值的定值电阻，,R,x为被测电阻）。要求利用这些器材测未知电阻,R,x。实验中还需要什么测量仪器？将实物连成电路图。写出测量,R,x的实验步骤，并写出利用测量数据表示,R,x的表达式。,G,R,x,R,0,R,L,1,L,2,R,X,R,R,0,P,解：还需要米尺（测量左右两部分电阻丝的长度,L,1,、,L,2,）。,按图接好电路后，移动滑动触头,P,，使电流表指针指在中央零刻度处。用刻度尺测量,P,点两边电阻丝的长度,L,1,、,L,2,；由,R,X,R,=,L,1,L,2,电桥法测电阻：利用给出的电路图和器材（G为灵敏电流表，R0为,12,一表面结构,四多用电表测内阻,表盘,分清三条刻度线所测量的物理量,最下面的一条刻度线分布不均匀（开始阶段较密集），是用来测交流电压的,最上面的刻度线右端标有“0”，从右向左，刻度线依次变密，是用来测电阻的；,中间的刻度线共50个小格，分布均匀，是用于测电流和直流电压的；,一表面结构四多用电表测内阻表盘分清三条刻度线所测量的,13,2选择开关,多用电表的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程将多用电表的选择开关转到电流（压）档，多用电表相当于一个电流（压）表，其使用方法和读数与电流（压）表相同当选择开关旋转到电阻档，就可以测电阻了电流（压）档上标示为量程，欧姆档上标示为倍率,2选择开关多用电表的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的,14,欧姆表原理,E,R,g,+ r + R,I,g,=,E,R,g,+ r + R,R,x,+,I,x,=,I=0,欧姆表原理ERg+ r + RIg=ERg+ r + RRx,15,1.使用电流档和电压档时，都不用内电源，必须要有外电源；使用欧姆档时，只能使用内电源，不能再有外电源,2.不管使用电流档、电压档还是欧姆档时，电流都从多用电表的红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表标以保证电流表能从左向右偏转注意：,使用欧姆档时，红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极,3.多用电表的欧姆档刻度不均匀，只有中央部分便于观察，所以使用欧姆档，要尽量使指针偏转到中央附近；而电流档和电压档则是越接近满偏时误差越小，所以使用电流档和电压档，要尽量使指针的偏转角度大一些,1.使用电流档和电压档时，都不用内电源，必须要有外电源；使用,16,三欧姆档的测量原理,根据闭合回路的欧姆定律测量,R、R,g,和r均为定值电阻,电流I与待测电阻Rx之间存在着一一对应的函数关系，因此可以通过电流的测量达到测量电阻的目的在刻度盘直接标出与电流I对应的电阻Rx值，可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值由于I和Rx是,非线性关系,，所以刻度,不均匀,，由于是,减函数,，所以,刻度方向与电流档相反,三欧姆档的测量原理根据闭合回路的欧姆定律测量R、Rg和r均,17,.欧姆调零.,当两表笔接触时，Rx=0，此时电流调到满偏值,对应电阻值为零,刻度0,.机械调零,当两表笔间不接电阻时（即不接触），指针不偏，电阻无限大，刻度无限大,欧姆表的刻度,3.中值电阻等于欧姆档的内阻,因此欧姆档的不同倍率内阻不同,.欧姆调零.当两表笔接触时，Rx=0，此时电流调到满偏值,18,四欧姆档的测量步骤,1机械调零,检查多用电表的指针是否停在表盘零刻度线，若不指零，可用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,2选择合适挡,：由于欧姆表的中值电阻是几十欧姆，而用欧姆档测电阻时指针指到中央附近读数比较准确，因此所选倍率比待测电阻的估计值小一个数量级,3欧姆调零,：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮使指针指在欧姆表零刻度线位置，若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零，应更换表内电池。,4测量读数,：将表笔搭接在待测电阻两端，如果指针在中央附近，表针示数乘以倍率，即为待测电阻的阻值。如果指针靠近左右两端，可根据,“大量程大角度偏，小量程小角度偏”,规律选择合适倍率,重新调零，,按步骤3、4进行,5多用电表用完后,：将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。,大量程大角度偏小量程小角度偏,换档重新调零测量完毕旋离,示数不用估读示数要乘倍率,四欧姆档的测量步骤1机械调零检查多用电表的指针是否停在,19,高考电学实验总复习课件,20,122,表,1.50k,返回,122 表1.50k 返回,21,答案写成1.210,3,欧或1200也给分；不写单位不给分），,95年高考试题：某人用多用表100档按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如图4，则这电阻值是,如果要用这个多用表测量一个约200的电阻，为了使测量比较精确、选择开关应选的欧姆档是_,1.2010,3,10,返回,答案写成1.2103 欧或1200也给分；不写单位不给分,22,例1.如图所示，是一个量程为5mA的电流改装成的欧姆表，电池电势15V。改装后，将原电流表5mA刻度处的刻度确定为0位置。在图中括号内标出欧姆表的、插孔。若在两表笔之间接入一未知电阻R,x,时，表针恰好指在刻度盘正中位置，则R,x,=_。,左,右,300 ,返回,例1.如图所示，是一个量程为5mA的电流改装成的欧姆表，电池,23,例2.如图所示为一欧姆表原理图，灵敏电流表G的满偏电流为150A，内阻为100，限流电阻R,1,为2k，可变电阻R,2,为10k（最大阻值），电源电动势为1.5V，内阻可忽略。使用时应使表针偏转在满刻度的1/3至2/3范围内。因此这个欧姆表测量_至_范围内的电阻比较准确。与表内,电源负极相接的应是_,表笔（填“红”或“黑” ）,5k,20k,红,返回,例2.如图所示为一欧姆表原理图，灵敏电流表G的满偏电流为1,24,例3,：,一学生使用多用表测电阻，他在实验中有违反使用规则之处他的主要实验步骤如下：,1把选择开关扳到“1K”的欧姆档上,2把表笔插入测试管插孔中，先把两根表笔接触，旋转调零旋扭，使指针指在电阻刻度的零位上,3把两根表笔分别与某一等测电阻的两端相接，发现这时指针读数较小,4换用“100”的欧姆档，发现这时指针偏转适中随即记下欧姆数值,5这表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕,这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆,这个学生在实验中违反了哪一或哪些重要的使用规则？,答,：换用欧姆档的量程时，要重新调整调零旋扭多用表使用后不能把选择开关置于欧姆档,例3：一学生使用多用表测电阻，他在实验中有违反使用规则之处,25,例4：,使用中值电阻是25欧（“,1”挡）的万用表测量两个定值电阻（已知它们的阻值约为 R,1,=20欧 和 R,2,=30千欧），在下列的一系列操作中，选出尽可能准确地测定各阻值，并符合万用表使用规则的各项操作，将它们的序号按合理的顺序填写在横线上的空白处。,A.,转动选择开关使其尖端对准“,1K”挡,B.,转动选择开关使其尖端对准“,100”挡,C.,转动选择开关使其尖端对准“,10”挡,D.,转动选择开关使其尖端对准“,1”挡,E. 转动选择开关使其尖端对准“OFF”挡,F.,将两表笔分别接触R,1,的两端，读出阻值后，随即断开，,G.,将两表笔分别接触R,2,的两端，读出阻值后，随即断开，,H.,将两表笔短接，调节调零旋扭，使表针指在刻度线右端的 “0”刻度。,所选操作的合理顺序是：,。,D H F A H G E,例4：使用中值电阻是25欧（“1”挡）的万用表测量两个,26,用电压表测电压,用电流表测电流,外接法？,内接法？,为减小误差，多测几组数据，求平均值,滑动,变阻器,限流式？,分压式？,A,V,A,V,1.原理,U,R,I,四、伏安法测电阻,“同一性”,用电压表测电压用电流表测电流外接法？为减小误差，多测几组数据,27,2.电路,限流器电路，安培表内接法,R,X,A,V,限流器电路，安培表外接法,R,X,A,V,分压器电路，安培表内接法,分压器电路，安培表外接法,R,X,A,V,R,X,V,A,2.电路限流器电路，安培表内接法RXAV限流器电路，安培,28,1.什么是测量值和真实值？,2.测量值比真实值偏大还是偏小？,4.误差产生的原因如何？,5.如何减少误差？,3.测量值本质上测得是什么量？根据测量值如何求真实值？,6.什么情况下用外（内）接法？,伏安法测电阻,之,内接外接,3.测量电路的选择,内接法,R,X,V,A,R,X,A,V,外接法,1.什么是测量值和真实值？2.测量值比真实值偏大还是偏小？4,29,由于,电流表分压,引起的。,误差产生的原因:,若 时，采用电流表内接法,由于,电压表分流,引起的。,误差产生的原因：,内接法,R,X,V,A,R,X,A,V,外接法,若 时，采用电流表外接法。,由于电流表分压引起的。误差产生的原因:若 ,30, 比值法,b.选择方法,：,内接法与外接法的选择,a.条件：,知道R,X,的粗略阻值,内接法,R,X,V,A,R,X,A,V,外接法,结论：,与,哪个比值大R,x,就与对应表,“近接”,R,A,R,x,R,V,R,x,若 时，采用电流表内接法。,若 时，采用电流表外接法。, 比值法b.选择方法：内接法与外接法的选择a.条件：知道R,31, 试触法,b.选择方法：将电压表分别接a、b,两点,结论：两次接触，那个表示数变化明显 , R,x,就与那个表,“近接”,a.条件：未给出R,X,的估计阻值,R,X,V,A,P,a,b,如果电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强，不满足R,X,R,A,应选用内接法P 应接在b 处。, 试触法b.选择方法：将电压表分别接a、b两点结论：两次,32,例1.一个未知电阻Rx无法估计其电阻值，某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次，如图所示，按甲图测得数据是3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是2.9V、4.0mA,由此可知按图所示的电路测量的误差较小， Rx的真实值更接近于 。,甲,1000,思考1：Rx 的真实值大于还是小于1000？,小于,思考2：若已知电流表内阻为0.1,那么Rx的真实值是多大？,999. 9,甲,R,X,V,A,R,X,A,V,乙,例1.一个未知电阻Rx无法估计其电阻值，某同学用伏安法测电阻,33,A,2,A,1,A,2,A,1,R,x,伏安法测电阻,之,发散思维,2“安安法”,电流表的创新使用测电压,条件：,已知电流表,A,2,的内阻,将,A,2,看成一个电压表使用,1“伏安法”测电压表的电阻,V,A,电压表（电流表）是一个能读出其两端电压（通过其电流）的电阻,没有系统误差,没有系统误差,此电路能否测量出电流表的内阻？,根据并联分流进行测量,没有系统误差,A2A1A2A1Rx伏安法测电阻之发散思,34,V,1,v,2,R,x,V,2,v,1,3“伏伏法”,电压表的创新使用测电流,条件,：已知电压表,V,2,的内阻,将,V,2,看成一个电流表使用,没有系统误差,存在系统误差,R,x,V,2,v,1,R,0,V,2,v,1,能否消除？,根据串联分压进行测量,没有系统误差,没有系统误差,V1v2RxV2v13“伏伏法”电压表的创,35,例1.用伏安法测量金属导线的电阻R，试把图中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为0.6A，内阻接近1，伏特表的量程为3V，内阻为5K;电源的电动势为6V，变阻器的阻值为020 。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。,解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：,+,-,R,X,A,V,+,+,例1.用伏安法测量金属导线的电阻R，试把图中给出的器材连接成,36,例2：有一个电阻R,x,，其阻值大约是25k ，可供选择的器材是：电流表A,1,(0-100A, 2k)电流表A,2,(0-500A, 300)电压表V,1,(0-10V, 100k）电压表V,2,(0-50V, 500K）直流稳压电源 E（15V，1A） 滑动变阻器 R (1k, 1W) 电键K和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。,解：（1）电压表、电流表的选择,由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑动变阻器必须用分压器接法。,若电压表选V,2,（50V），因为电源电压15V不足其量程的1/3，所以电压表应选V,1,（10V）。,例2：有一个电阻Rx，其阻值大约是25k ，可供选择的器材,37,+,（2）电流表内接法和外接法的选择,实验电路图,E,=15V,25K,1K,R,X,A,2,V,1,因为R,X,=25KR,A,=300，所以采用电流表内接法,由于用分压器接法时，电阻R,X,中的最大电流为,I,max,= 10V /25K = 0.4mA = 400A,所以电流表选A,2,（500 A ）,+（2）电流表内接法和外接法的选择 实验电路图E=15,38,例3. 如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：,(1)待测电阻R,x,（约100）,(2)直流毫安表（量程010mA，内阻50）,(3)直流电压表（量程03V，内阻5k）,(4)直流电源（输出电压4V，内阻可不计）,(5)滑动变阻器（阻值范围015，允许最大电流1A）,(6)电键一个，导线若干条,根据器材的规格和实验要求，,在本题的实物图上连线,+,R,X,A,V,例3. 如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材,39,答：,因毫安表内阻与待测电阻相近，必须“外接”,因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接,成分压电路，,（全题6分电源、滑动变阻器连接成分压电路，占3分除电键接错扣1分外，其它任何错都不给这3分伏安法测电阻的电路占3分，其中电流表应外接，即电压表应直接与待测电阻并联这部分接线中有任何错误都不给这3分）,R,X,A,V,+,答：因毫安表内阻与待测电阻相近，必须“外接”因为变阻器,40,A,1,例4某电压表的内阻在2050k,之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:,待测电压表V(量程3V),电流表A,1,(量程200A ),电流表A,2,(量程5mA),电流表A,3,(量程0.6A),滑动变阻器R(最大阻1K),电源(电动势4V),电键K.,(1)所提供的电流表中,应选用_(填写字母代号).,(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据.试在方框中画出符合要求的实验电路图,V,A,1,解析：由于滑动变阻器用分压接法时，伏特表两端电压变化范围较大，可以多测几组数据，故滑动变阻器用分压接法由于电压表中通过的最大电流为I,max,= 3V/20K = 150,A，因此电流表应选用A,1,A1例4某电压表的内阻在2050k之间,现要测量其内阻,41,五、半偏法,测量电流表的内阻,1.原理,半偏法测电流表内阻的原理是欧姆定律和并联电路的电流分配关系，因电流表可以读出自身的电流，故在其电流减半时，必有另一支路分掉另一半的电流，在总电流近似不变的条件下，该支路的电阻（电阻箱读出）等于电流表的电阻,2.电路,3.步骤,1.先闭合S,1,，调节R,1,使电流表指针,满偏,.,2.再闭合S,2,，保持电阻,R,1,不变,，调节R,2,使,电流表指针,半偏,，记下R,2,的值.,3.若,R,1,100R,2,，有Rg=R,2,S,1,S,2,R,1,R,2,G,五、半偏法测量电流表的内阻1.原理半偏法测电流表内阻的原,42,4.误差分析,在用半偏法测电流表的内阻的实验中，当闭合开关S,2,时，调节R,2,使电流表半偏，即通过电流表的电流为Ig/2，此时干路总电流因回路中总电阻变小而变大，即比Ig稍大，这样通过R,2,的电流将大于Ig/2，因此电流表内阻的测量值小于真实值,5.半偏法测电压表的内阻,R,测,R,真,1.把电阻箱R,0,的阻值调到0，把滑动变阻器的触头P滑到a端,3.保持滑动变阻器触头位置,不变,，调节R,0,使电压表指针,半偏,，记下R,0,的值.,4.若,RR,V,，有Rg=R,0,2.闭合开关S，调节R使电压表指针,满偏,.,V,R,a,b,S,R,0,P,4.误差分析在用半偏法测电流表的内阻的实验中，当闭合开关,43,半偏法测电压表的内阻,半偏法测电流表的内阻,电路,实验条件,实验步骤,1.把滑动变阻器的触头,P滑到a端,把电阻箱,R,0,的阻值调到,0,1.把滑动变阻器,R,1,的电阻调到,最大,，把电阻箱,R,2,的阻值调到,0,2.闭合开关S，调节R使电压表指针,满偏,.,2.先闭合S,1,，调节R,1,使电流表指针,满偏,.,3.再闭合S,2,，,保持电阻R,1,不变,，调节R,2,使电流表指针,半偏,，记下R,2,的值,则Rg=R,2,.,3.保持滑动变阻器,触头位置不变,，调节R,0,使电压表指针半偏，记下R,0,的值,则R,V,=R,0,.,S,1,S,2,R,1,R,2,G,V,R,a,b,S,R,0,P,半偏法测电压表的内阻半偏法测电流表的内阻电路实验条件实验步骤,44,原理,条件：,Pa间的总电压基本不变,并联分流,条件：干路中的电流基本不变,串联分压,误差分析,并联分流,满偏时Pa之间电阻,半偏时Pa之间电阻,串联分压,S,1,S,2,R,1,R,2,G,V,R,a,b,S,R,0,P,原理条件： Pa间的总电压基本不变并联分流条件：干路中的电流,45,仪器选择,V,R,a,b,S,R,0,P,R,1,R,g,，滑动变阻器和电阻箱均可,RR,V,必须用滑动变阻器构成分压电路,R,2,略大于R,g,，必须用电阻箱,R,0,略大于R,V,，必须用电阻箱,S,1,S,2,R,1,R,2,G,电动势E越大，,调满偏时R,1,连入电路中的电阻越大，实验条件满足的越好，误差越小,电动势E越大，,调满偏时滑动变阻器Pa之间的电阻越小，实验条件满足的越好，误差越小,仪器选择VRabSR0PR1Rg，滑动变阻器和电,46,电表的改装与校准,电表的改装与校准,47,误差分析拓展,G,G,V,A,Rg测量值小于真实值,R,串,大于标准值,R,并,小于标准值,改装成电压表读数小于真实值,改装成电流表读数小于真实值,改进：在R,串,上并联一个大电阻,改进：在R,并,上串联一个小电阻,R,V,大于标准值,R,A,小于标准值,通过表头的电流偏小,把电流表改装成伏特表,把电流表改装成安培表,误差分析拓展GGVARg测量值小于真实值R串大于,48,改装电压表的校对,电路图如图示,R,1,G,V,R,S,V为标准电压表，,R为滑动变阻器（分压器接法）,虚线框中为改装电压表。,返回,将改装后的电压表与标准电压表,逐格进行核对，滑动变阻器必须用分压式。,改装电压表的校对电路图如图示R1GVRSV为标准电压表，,49,A,A,R,1,R,o,E,1,S,改装后电流表的校准,将改装后的电流表与标准电流表,逐格进行核对，,滑动变阻器必须用分压式。,待核电流表,标准电流表,AAR1RoE1S改装后电流表的校准 将改装后的电流表,50,例1. 图1中E为电源，其电动势为E，内阻不计， R,1,为滑线变阻器，R,2,电阻箱，G为电流表，用此电路，经以下步骤可近似测得A的内阻R,A,：闭合S,1,，断开S,2,，调节R,1,，使电流表读数等于其量程I,0,；保持R,1,不变，闭合S,2,，调节R,2,，使电流表读数等于I,0,2，然后读出R,2,的值，取R,g, R,2,。,（1）真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结果的相对误,差，即,，,试导出它与电源电动势E、电流表量程I,0,及电,流表内阻R,A,的关系式。,（2）若I,0,10mA，真实值R,g,约为30，要想使测量结果的相对误差不大于5，电源电动势最小应为多少伏？,G,S,1,S,2,R,1,R,2,例1. 图1中E为电源，其电动势为E，内阻不计， R1为滑线,51,G,S,1,S,2,R,1,R,2,解析：,GS1S2R1R2解析：,52,上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为 。若在步骤 中，读出R,0,的值为2400 ，则电压表的内阻R,V,= 。用这种方法测出的内阻RV与其真实值相比偏。,E. 调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0V,例2为了测量一个量程为3.0V的电压表的内阻，可以采用图所示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下：,A.闭合开关S,B.将电阻箱R,0,的阻值调到最大,F.断开开关S,C.将电阻箱R,0,的阻值调到零,H.将滑动变阻器的滑动触头调到a端,G.将滑动变阻器的滑动触头调到b端,D.调节电阻箱R,0,的阻值，使电压表示数为1.5V，读出此时电阻箱R,0,的阻值，,2400,大,V,R,a,b,S,R,0,P,上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为,53,用电压档测量待测两端电压,用欧姆档测量待测两端电阻,是,是,是,否,否,是,内含电源,反向,短路,反向,反向,可能为二极管,断路,否,可能为二极管,定值电阻,否,五用多用电表探索黑箱内电学元件思路,用电压档测量待测两端电压用欧姆档测量待测两端电阻是是是否否是,54,由 I,1,R,x,= I,2,R,得 R,x,= I,2,R I,1,A,1,A,2,R,1,=100,R,2,=50,由 I,1,r,1,=I,2,r,2,得 r,1,= I,2,r,2, I,1,R,X,V,A,由 I1Rx= I2 R得 Rx= I2R I1A1A,55,G,S,1,S,2,R,2,1mA,10mA,1,R,1,1,2,S,1,R,3,R,2,R,g,S,2,A,1,A,2,GS1S2R21mA10mA1R11S1R3R,56,高考电学实验总复习课件,57,将量程为,100,微安的电流表改装成量程为,1,毫安的电流表,并用一标准电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准,(,核对,).,改装及校准所用器材的实物图如下,(,其中标准电流表事先已与一固定电阻串联,.,以防烧表,).,校准时要求通过电流表的电流能从,0,连续调到,1,毫安,.,试按实验要求在所给的实物图上连线,.,1993年高考,58,电路连接有错误, 但电表改装部分的接线正确(指电阻箱与微安表并联), 给1分;,只要电表改装部分的电路连接有错误，就给0分.,解:,画出电路图，,连线如图示。,A,A,电路连接有错误, 但电表改装部分的接线正确(指电阻箱与微安表,59,.,在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为,20,千欧,电流表的内阻约为,10,欧,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,(,如右图所示,).,(1 ),根据各点表示的数据描出,I-U,图线,由此求得该电阻的阻值,Rx=,欧,(,保留两位有效数字,).,(2),画出此实验的电路原理图,.,2.4,10,3,mA,v,Rx,1996年高考17,.,60,用以下仪器，尽可能精确地测量待测电阻R,x,的阻值：,A电动势约2V左右、内阻r 1 的电源一个；,B内阻R,V,=30K、刻度如右图的电压表一个；,C开关一个；,D电阻在,10K20K范围内的待测电阻R,x,一个；,E导线若干条。,（1）电压表的满偏电流Ig=,。,（2）在下面虚线框内画出必要的测量待测电阻R,x,阻值的实验电路图。,（3）实验中要直接测量的物理量有（注明每个物理量的意义和符号）：,。,（4）待测电阻R,x,的表达式为：R,x,=,。,（5）R,x,的阻值1020范围内时，仍使用这组仪器，能够用这种方法测量吗？说明理由。,例1、,用以下仪器，尽可能精确地测量待,61,解:,v,R,X,v,甲、 乙,（1） Ig=E/R,V,=3V/ 30K =1.010,4,A,（2）如图,甲、 乙,（3） 甲图中的电压表的电压U,1,、,乙图中的电压表的电压U,2,（4）,（5）不能，因为，两图电压表的读数几乎相同,解:vRXv甲、,62,图1为测量电阻的电路Rx为待测电阻R的阻值已知R为保护电阻，阻值未知电源E的电动势未知K,1,、K,2,均为单刀双掷开关A为电流表，,其内阻不计,(1)按图1所示的电路，在图2 的实物图上连线,(2)测量Rx的步骤为：将K,2,向d闭合，K,1,向_闭合，记下电流表读数I,1,再将K,2,向c闭合，K,1,向_闭合，记下电流表读数I,2,计算Rx 的公式是Rx=_ ,a,b,I,2,R I,1,接线见下页,1999高考,63,解答：,(1)如图（3分有任何错，给0分）,a,b,c,d,解答：(1)如图（3分有任何错，给0分）a bcd,64,为了,测量两个电压表V,A,、V,B,的内电阻,，可以提供的仪器有：,A. 电压表V,A,、量程5V、内电阻约3000,B. 电压表V,B,、量程3V、内电阻约2500,.,C. 电流表A、量程3A、内阻2.5,D. 电阻箱R,1,、阻值范围09999.9,E. 电阻箱R,2,、阻值范围099.9,F. 滑动变阻器R,3,、阻值050、额定电流1.5A,G. 滑动变阻器R,4,、阻值010、额定电流1A,H. 电池阻、电动势为12V，内电阻约0.5,I. 单刀开关2个，导线若干,（1）在设计电路时，能否选用电流表A，请简要说明理由:,。,（2）选用的器材有,。,（3）为了测量两个电压表内电阻，请设计一个测量电路，画出电路图。,（4）说明实验原理和需要测量的物理量，并列出计算两个电压表内电阻的计算,D F H I,不能选用，电流表量程太大，测量不准确,例3、,为了测量两个电压表VA、VB的内电阻，可以提供的仪器,65,解:,（1）电流表A不能选用，电流表量程太大，测量不准确,（2）电阻箱R,1,，变阻器R,3,，电池组和开关2个，导线若干。,（3）电路图如下图。,（4）电压表V,A,和V,B,串联，其,读数之比等于内电阻之比,，即,合下K,2,调节电阻箱为R,1, 两表读数分别为U,A, U,B,V,B,v,A,K,2,K,1,K,2,断开两表读数分别为U,A,U,B,U,B,/ U,A,= R,B,/ R,A,(1),U,B,/ U,A,= R,B,R,1,/ R,A,(R,B,+R,1,) (2),解(1) (2)得,解:（1）电流表A不能选用，电流表量程太大，测量不准确,66,从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来,测量电流表,A,1,的内阻,r,1,，,要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。（,1,）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（,2,）若选测量数据中的一组来计算，,r,1,，则所用的表达式为,r,1,=_,，式中各符号的意义是：,_,。,2000年高考,从下,67,根据,并联电路两端电压相等,，,将两电流表并联，如图示：,解：,电流表I,1m,=10mA, r,1, 40, R,1,=100 R,2,=50 ,若滑动变阻器用限流接法，,I,min,=1.5/190=0.08A=8mA,I,max,=10mA,电流的变化范围很小，应该用,分压器接法。,因为电压表读数很小，U,m,=0.4V , 不能用伏安法测量，,调节滑动变阻器的电阻，测出多组两电流表的读数，,由 I,1,r,1,=I,2,r,2,得 r,1,= I,2,r,2, I,1,A,1,A,2,R,1,=100,R,2,=50 ,评分标准.（1）如图所示（5分。若电阻R1与电池串联，不扣分；若R2用作限流电阻，正确的同样给分。）（2）I1表示通过电流表A1的电流，I2表示通过电流表A2的电流，r2表示电流表A2的内阻。（3分，未说明r2的不扣分。）,根据并联电路两端电压相等，解：电流表I1m=10mA, r,68,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阻,，,要求方法简捷，有尽可能高的测量精度。,（A）待测电流表A,1,，量程50mA，内电阻约几十,（B）待测电流表A,2,，量程30mA，内电阻约几十,（C）电压表V，量程15V，内阻r,v,=15k,（D）电阻箱R,1,，阻值范围09999.99,（E）电阻箱R,2,，阻值范围099.9,（F）滑动变阻器R,3,，阻值0150，额定电流1.5A,（G）滑动变阻器R,4,，阻值020，额定电流2A,（H）电阻R,0,，阻值是40，功率是0.5W（作保护电阻用）,（I）电池组，电动势为12V，内电阻约0.5,此外还有单刀开关若干和导线若干，供需要选用。,（1）请设计一个测量电路，画出电路图。,（2）选出必要的器材，用器材前的字母表示，有,。,（3）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。,ABEGHI,例4,从下列实验器材中选出适当的器材，设,69,解：,电路图如图所示。 注：电路图基本正确但电路不规范，如缺开关、电阻箱符号错等要扣部分分；,I,1,R,A1,=I,2,R,A2,I,1,( R,A1,+R)=I,2,R,A2,注：用其它方法测量正确的同样给分,（2）ABEGHI 注：缺A/B可不扣分,（3）开关K,2,闭合时，测得电流表的示数,I,1,和,I,2,；,断开K,2,，调整电阻箱的阻值为R 时，测得电流表的示数,I,1, I,2,I,2,I,1,R,I,1,I,2, - I,2,I,1,I,1,I,2, - I,2,I,1,I,1,I,1,R,R,A1,=,R,A2,=,A,1,A,2,K,1,K,2,R,4,R,2,R,0,解：电路图如图所示。 注：电路图基本正确但电路不,70,电,阻箱,单刀双掷电键（这种电键在掷刀,a,倒向,b,时,ab,接通，倒向,c,时,ac,接通）,待测电阻,电源,限流电阻，如图所示，实验方法是利用单刀双,掷电键分别将电阻箱和待测电阻接入电路，用电,（,1,）在图中完成电路的连接（其中有二条导线,已连接好）。,（,2,（填待测电阻或电阻箱）的电路。用电键变换,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。,某同学用以下器材测量电阻：安培计,阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值。,）本实验中电键应先接通的是含有,，,例6.,电阻箱单刀双掷电键（这种电键在掷刀a倒向b时ab接通，倒,71,1,2,R,X,R,S,A,R,0,3V,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,0.1,10,0,1,1000,0,10000,100,(2).待测电阻,电流,电阻箱,1RXRSAR03V17654328901765432890,72,使用伏安法测电阻，不论是采用安培表内接还是外接，仍然存在误差。现在有人设计了如图的实验电路来测定电阻，其中的R是一个电阻箱，根据电路图。,1）请你写出实验需要测量的物理量，并写出求Rx 的方程式或表达式。,（2）能否利用上述电路图测出A表或V表的内阻。答A表内阻,V表内阻,。（选填“能”或“不能”）,（3）若上图不能测出电表的内阻，请设法选择图中的电阻箱和待测的电表测出此电表的内阻。,设计一个电路图画在方框内；,在电源内阻忽略不计的情况下说出你要读出的物理量是,。,用这些物理量表示待测电表内阻的计算式是,。,A,v,R,x,R,例7,使用伏安法测电阻，不论,73,解:方法一,调整电阻箱，使其阻值为R,1,，记录此时电压、电流的值U,1,、I,1,；改变电阻箱的电阻值为R,2,时，记录此时电压和电流的值U,2,、I,2,消去式中的R,A,，可得：（其它表达式也可）,（1）,（2）,A,v,R,x,R,解:方法一消去式中的RA，可得：（其它表达式也可）（1）（2,74,方法二：,使电阻箱阻值为R,1,，对应有一电流和电压值，改变电阻箱阻值，同时改变滑动变阻器，保持电压表读数不变,使电流表读数为原来的2倍,记下此时电阻箱的阻值R,2,，则有：,（2）答：能（3分） 不能（3分）,得,当电阻箱电阻为R,1,时，记下相应的伏特表读数U,1,；改变电阻箱电阻为R,2,时，记下对应的伏特表读数U,2,则有：,（3）电路图如图示，,A,v,R,x,R,v,R,方法二：（2）答：能（3分） 不能（3分）得,75,如图是测量电阻的电路，下列关于误差的说法正确的是,( )A .由于电流表的分压作用，使电阻的测量值小于真实 值；B. 由于电流表的分压作用，使电阻的测量值大于真实值；C. 由于电压表的分流作用，使电阻的测量值小于真实值；D. 由于电压表的分流作用，使电阻的测量值大于真实值；,v,A,C,U=E-Ir,I=(I,A,+U/R,V,),U,I,U,1,I,A,I,1,例8,如图是测量电阻的电路，下列关于误差的说法正确,76,在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中,在下列所给出的器材中,应该选用的是,(,用器材前的字母表示,).,(A)6,伏的交流电源,(B)6,伏的直流电源,(C)100,伏的直流电源,(D),量程,0,0.5,伏,零刻度在刻度盘中央的电压表,(E),量程,0,300,微安,零刻度在刻度盘中央的电流表在实验过程中,要把复写,纸、导电纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序,(,自上而下,),是,.,在实验中,按下电键,接通电路,.,若一个探针与基准点,O,接触,另一探针已分别在基准点,O,的两侧找到了实验所需要的两点,a,、,b(,如右上图,),则当此探针与,a,点接触时,电表的指针应,(,填,“,左偏,”,、,“,指零,”,或,“,右偏,”);,当此探针与,b,点接触时,电表的指针应,(,填,左偏,、,指零,或,右偏,).,导电纸,复写纸,白纸,指零,指零,B,、,E,1996年高考,在用电流场模拟静电场,77,例9,如图是一个多用表的刻度盘，当多用表选择开关置于“30mA”档时，测出的电流强度为,；当选择开关置于“12V”档时，测出的电压为,;当选择开关置于“100 ”档时，测出的电阻为,。,0,3,6,100,20.0mA,8.0V,5K,例9 如图是一个多用表的刻度盘，当多用,78,