电学实验一(教师版)

电学实验一（教师版）

一． 电表改装

小量程的电流表G(表头)由于构造原因，其满偏电流(I g )、满偏电压(U g )都很小，无法直

接测量较大的电流、电压，为此必须进行电表改装，扩大量程，常用的电流表、电压表、欧姆表及多用电表等都是用电流表G 改装而成的。

电流表

G 改装成大量程电流表

改装成大量程电流表需要并联一个阻值较小的电阻，如图所示，如果

、满偏电流为I g ，根据欧姆定律和并联电路特点，改装后的电毫安表的改装电路。

(a)

(b) 图1

(1)已知毫安表表头的内阻为100 Ω，满偏电流为1 mA ；R 1和R 2为阻值固定的电阻。若使用a 和b 两个接线柱，电表量程为3 mA ；若使用a 和c 两个接线柱，电表量程为10 mA 。由题给条件和数据，可以求出R 1＝________Ω，R 2＝________Ω。

(2)现用一量程为3 mA 、内阻为150 Ω的标准电流表○A

对改装电表的3 mA 挡进行校

准，校准时需选取的刻度为0.5 mA、1.0 mA、1.5 mA、2.0 mA、2.5 mA、3.0 mA。电池的电动势为1.5 V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300 Ω和1 000 Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω。则R0应选用阻值为________ Ω的电阻，R应选用最大阻值为________ Ω的滑动变阻器。

(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱________(填“b”或“c”)相连。判断依据是：________________________________________________________________________。

[解析](1)设使用a和b两接线柱时，电表量程为I1，使用a和c两接线柱时，电表量程为I2，则

使用a和b时：I g R g

R1＋R2

＋I g＝I1 ①

使用a和c时：I g(R g＋R2)

R1＋I g＝I2 ②

由①②两式得R1＝15 Ω，R2＝35 Ω。

(2)校准时电路中的总电阻的最小值为R小＝1.5

3.0×10－3

Ω＝500 Ω，总电阻的最大值为R

大＝1.5

0.5×10－3

Ω＝3 000 Ω，故R0选300 Ω的，R选用最大阻值为3 000 Ω的滑动变阻器。

(3)d接b时，R1和R2串联，不论是R1还是R2损坏，电表都有示数且示数相同，故应将d接c。根据d接c时的电路连接情况可知：闭合开关，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2。

[答案](1)1535(2)300 3 000(3)c闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2

[名师点拨]本题考查了电流表的改装、校准和故障分析，解决此类问题要充分理解电表改装原理，并联电路的分流作用。注意表头G改装成电流表，通过表头的最大电流I g并不改变。

[跟进训练]

1．(2015·北京高考)如图2所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个

小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的1

2；R2的阻值等于电流表内阻的2

倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是()

图2

A ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A

B ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A

C ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A

D ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A

解析：选C 设电流表A 的内阻为R A ，用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时，若将接线柱1、2接入电路，根据并联电路的特点，(I 1－I A )R 1＝I A R A ，解得I 1＝3I A ＝0.06 A ，则每一小格表示0.06 A ；若将接线柱1、3接入电路，则(I 2－I A )R 1＝I A R A ，解得I 2＝3I A ＝0.06 A ，则每一小格表示0.06 A 。选项C 正确。

电流表

G 改装成电压表

时，其两端电压为U ＝

[例2] (2013·全国卷Ⅱ)某同学用量程为1 mA 、内阻为120 Ω的表头按图3甲所示电路改装成量程分别为1 V 和1 A 的多用电表。图中R 1和R 2为定值电阻，S 为开关。回答下列问题：

图3

(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线。

(2)开关S闭合时，多用电表用于测量________(填“电流”“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量________(填“电流”“电压”或“电阻”)。

(3)表笔A应为________色(填“红”或“黑”)。

(4)定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω。(结果取3位有效数字)

[解析](2)开关S闭合时，电阻R1与电流表并联，多用电表用于测量电流。开关S断开时，电阻R2与电流表串联，多用电表用于测量电压。

(3)根据电流应从电流表或电压表的正接线柱进，从负接线柱出，即从表笔A出，表笔A应为黑色，表笔B应为红色。

(4)开关S断开时，由串联电路知识，I g(R2＋R g)＝U，解得R2＝880 Ω；开关S闭合时，由并联电路知识，I g(R2＋R g)＝(I－I g)R1，解得R1＝1.00 Ω。

[答案](1)连线如图所示(2)电流电压(3)黑(4)1.00880

[名师点拨]本题考查了实物连线、电表的改装问题，分流或分压电阻的计算关键是正确应用串、并联电路的关系。

[跟进训练]

2．有一只量程为1 mA的电流表，刻度盘共有50格，若给它并联一个10－2Ω的电阻，则可将它改装成一个量程为1 A的电流表，若要把这个量程为1 mA的电流表改装成一个量程为10 V的电压表，应在电流表上串联一个________ Ω的电阻。将这个电压表接在某段电路上，指针偏转40格，这段电路两端的电压是________ V。

解析：将电流表并联一个分流电阻R0，可改装成一较大量程的电流表，设量程为I，则

I＝I g＋I g R g R0，

故R g＝IR0－I g R0

I g＝

1×10－2－1×10－3×10－2

10－3

Ω＝9.99 Ω≈10 Ω。

将电流表改装成电压表，则需串联一分压电阻，设为R，则U＝I g(R g＋R)，R＝U

I g－R g

＝

10

10－3

Ω－10 Ω＝9 990 Ω。

当电压表指针偏转40格时，表示这段电路两端电压U′＝

4

5U＝8 V。答案：9 9908

电流表G 改装成欧姆表

使指针满偏，相当于被测电阻为零，此时有I ＝E

，每

[例3] 如图4所示为欧姆表的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300 μA ，内阻r g ＝100 Ω，调零电阻最大值R ＝50 kΩ，串联的定值电阻R 0＝50 Ω，电池电动势E ＝1.5 V 。用它测量电阻R x ，能准确测量的阻值范围是( )

图4

A．30～80 kΩ

B．3～8 kΩ

C．300～800 Ω

D．30～80 Ω

[解析]用欧姆表测量电阻时，指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确。

当电流最大时，I g＝E

R内

，其中R内为欧姆表的内阻，

得R内＝E

I g＝

1.5

300×10－6

Ω＝5 000 Ω，

用它测量电阻R x时，当指针指在表盘中央时

1

2I g＝

E

R内＋R x

，

得R x＝2E

I g－R内＝5 000 Ω，

故能准确测量的阻值范围是5 kΩ附近，选项B正确。

[答案] B

[名师点拨]

(1)欧姆表的刻度线是不均匀的，零刻度线在刻度盘最右边，越往左刻度线越密。读数时要注意，在中值电阻附近读数较精确。

(2)用欧姆表测电阻非常方便，但准确度不高。欧姆表用的时间长了，电动势偏小，测量结果偏大。

[跟进训练]

3.图5所示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流I g＝300 μA，内阻R g＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色，按正确使用方法测量电阻R x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x＝________ kΩ。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x，其测量结果与原结果相比较将________(填“变大”“变小”或“不变”)。

图5

解析：欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“＋”进“－”出，即回路中电

流从标有“＋”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接(即

R x＝0)时，电流表应调至满偏电流I g，设此时欧姆表的内阻为R内，此时有关系I g＝E

R内

，得

R内＝E

I g＝5 kΩ；当指针指在刻度盘的正中央时I＝I g

2，有

I g

2＝

E

R内＋R x

，代入数据可得R x＝R

内＝5 kΩ；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆表得重新调零，由于满偏电流I g不变，由

公式I g＝E

R内

，欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，

由I＝

E

R内＋R x

＝

I g R内

R内＋R x

＝

I g

1＋

R x

R内

，可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左

了，欧姆表的示数变大了。

答案：红5变大

多用电表的使用

(2)测电流：按如图乙所示连好电路，将选择开关置于相应电流直流挡，测量通过小灯泡的电(2)测正向电阻：将选择开关置于欧姆表的“×

姆调零，然后黑表笔接二极管正极、红表笔接二极管负极，如图丁所示，即可测出正向阻值。

[例4] 在练习使用多用电表的实验中。

图6

(1)某同学连接的电路如图6所示，

①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流； ②若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻；

③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压。

(2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，若( ) A ．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大

B ．测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量

C．选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 Ω

D．欧姆表内的电池使用时间太长，虽能完成调零，但测量值将略偏大

[解析](1)①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时多用电表与R1串联，测量的是通过R1的电流。

②断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时R1和R2串联接入欧姆表，因而测量的是R1和R2串联的电阻。

③旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，R1＝0，此时测量的是R2两端的电压或电源两端的电压。

(2)双手捏住两表笔金属杆，测量值为所测电阻和人体并联的总电阻，测量值将偏小，选项A错误。测量时发现指针偏离中央刻度过大，若在中央刻度左边，说明阻值较大，需要增大倍率；若在中央刻度右边，说明阻值较小，需要减小倍率，重新调零后再进行测量，选项B错误。所测电阻值应为读数乘10，选项C错误。欧姆表内的电池使用时间太长，电池内阻变大，虽然完成调零，但测量值将略偏大，选项D正确。

[答案](1)①R1②R1和R2串联③R2(或电源)

(2)D

[名师点拨]本题考查了多用电表的三种测量功能、原理及用欧姆挡测量电阻时的注意事项，熟悉三种功能、原理的前提是明确多用电表的内部结构，结合部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律就不难理解测电流、测电压、测电阻的原理了。另外，为了减小读数误差，尽可能让指针指向标尺刻度中心附近。多用电表面板的直流电流、电压的刻度是均匀的，欧姆挡的刻度是不均匀的。

[跟进训练]

4．(2016·大连期末)用如图7甲所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。

(1)请根据下列步骤完成电阻测量：

图7

①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻度线。

②将K旋转到电阻挡“×100”位置。

③将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的“0”刻

度线。

(2)将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图乙所示。则通过P的电流方向是________(选填“a→b”或“b→a”)，为使测量比较精确，应将选择开关旋到________的倍率挡位上，并需要重新调零，再进行测量。

解析：(1)①首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S。③欧姆表选挡后要进行欧姆调零，将“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处。

(2)表盘上的负极接欧姆表内部电源的正极，所以通过P的电流方向是b到a；题图乙中指针偏转角度太大，为了得到比较准确的测量结果，必须使指针指在中间刻度附近，所以要将倍率调小。

答案：(1)①S③T(2)b→a×10

[例5](2016·哈尔滨二模)在练习使用多用电表时：

(1)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()

A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果

B．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大

C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开

D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变

(2)用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针向右偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明________(填“a”或“b”)端是二极管正极。

[解析](1)因电流方向不会影响电阻的大小，故测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果，选项A正确；若双手捏住两表笔金属杆，人是导体，人体与电阻并联，会使测量结果偏小，故B错误；因欧姆表内部有电源，为了保护多用电表，在测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开，选项C正确；欧姆表使用一段时间后，由于电池电动势变小，内阻变大，根据欧姆定律可知，在测量某电阻时，电路中的电流减小，表盘指针偏左，则电阻的读数就偏大，即测量结果与原来相比偏大，选项D错误；故选A、C。

(2)欧姆挡黑表笔内部接电源的正极，当用欧姆挡测量，黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针向右偏转角较大，说明电阻很小；然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明电阻很大，故可知a端是二极管正极。

[答案](1)AC(2)a

[跟进训练]

5．(2016·陕西高三质检)一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100。

用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图8所示，则该电阻的阻值是________Ω。

图8

解析：刚开始欧姆表指针偏转角度较小，说明选用倍率偏小，应换用大倍率。每次换挡之后欧姆表都需重新欧姆调零。

答案：×100重新欧姆调零 2 200

二．测电阻及描绘小灯泡的伏安特性曲线

伏安法测电阻是电学实验的一个基本方法，除了直接考查伏安法测电阻之外，对伏安法测电阻这一思想方法的迁移应用，以及对创造性思维能力的考查，已成为高考的热点。从近几年的高考题中可看出，题目中大多提供某种电表，阻值已知的电阻或电阻箱，根据伏安法测电阻的思想，利用串、并联电路的特点，结合题目提供的器材设计出合适的电路，最后通过计算得出结论。常见的迁移方法有电流表可看作本身能直接读出电流的小电阻，电压表可看作能直接读出自身两端电压的大电阻；而阻值已知的电流表可等效为电压表，阻值已知的电压表也可等效为电流表。

利用伏安法测量电阻

示数有明显的变化，而电压表的示数变化不明显，则可采用电流表内接法。设两次测量时，○A

值。

(1)图1甲是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图甲中画出。

图1

(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图乙所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________(填“○”或“×”)表示的。

(3)请你选择一组数据点，在图乙上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________Ω。

[解析]由图像可知用“○”表示的数据点测得的电阻比较大，说明电流表内接，所以电流表外接对应的数据点用“×”表示。连线作图如图乙所示，由图像斜率可知用“×”连线R＝1.2 Ω；用“○”连线R＝1.6 Ω。

[答案] (1)如图甲所示 (2)×

(3)如图乙所示；用“×”表示的数据连线时：1.2(1.1～1.3均可)；用“○”表示的数据连线时：1.6(1.5～1.7均可

)

[名师点拨] 本题考查了伏安法测电阻、电流表内接法和外接法的实物连线、误差分析及U -I 图线分析和数据处理。解决问题的关键是理解两种接法的特点及接法选择原则。

[跟进训练]

1．(2014·全国卷Ⅱ)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x 约为200 Ω，电压表○V 的内阻约为2 kΩ，电流表○A 的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图2(a)或图(b)所示，结果由公式R x ＝U

I 计算得出，式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2，则______(填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值R x 1______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值R x 2______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。

图2

解析：根据题意知

R x R A >R V

R x

，电压表的分流作用较显著，故R x 1更接近待测电阻的真实值。图(a)的测量值是R x 与R A 串联的电阻阻值，故R x 1>R x 真；图(b)的测量值是R x 与R V 并联的电阻阻值，故R x 2

答案：R x 1 大于 小于

利用等效替代法测量电阻

[例2] 某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。

(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图3(a)和(b)所示，长度为________cm ，直径为________mm 。

图3

(2)按图(c)连接电路后，实验操作如下：

(a)将滑动变阻器R 1的阻值置于最________处(填“大”或“小”)；将S 2拨向接点1，闭合S 1，调节R 1，使电流表示数为I 0；

(b)保持R 1不变，将电阻箱R 2的阻值调至最________(填“大”或“小”)，S 2拨向接点2；调节R 2，使电流表示数仍为I 0，此时R 2阻值为1 280 Ω；

(3)由此可知，圆柱体的电阻为________Ω。

[解析] (1)游标卡尺的精度为0.1 mm ，所以L ＝(50＋1×0.1)mm ＝5.01 cm ，螺旋测微器的读数为d ＝(5＋31.5×0.01) mm ＝5.315 mm 。

(2)(a)为了保护电流表，在接通电路之前，要使电路中的总电阻尽可能大，然后慢慢减小电路中的电阻。

(b)为使电路电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至最大。 (3)将S 1闭合，S 2拔向接点1时，其等效电路图如图甲所示。

当S 2拔向2时，其等效电路图如图乙所示。

由闭合电路欧姆定律知I ＝E R 1＋R ＋r ，当I 相同均为I 0时，R 2＝R 圆柱体，所以R 圆柱体＝1

280 Ω。

[答案] (1)5.01 5.315 (2)(a)大 (b)大 (3)1 280

[名师点拨] 开关S 2拨向接点2之前，电阻箱R 2调至最大，一是起到保护电路的作用，

二是考虑到圆柱体的电阻不是0。如果实验室中没有电流表，使用电压表也能完成该实验，当然这时需要把电压表并联在电路中，前后两次并联在同一元件两端，相同示数就可以了，不一定要分别接在R 2和圆柱体两端。

[跟进训练]

2．(2016·昆明质检)如图4甲所示为某兴趣小组测量电阻R x 阻值的电路。

(1)某同学先将单刀双掷开关S 拨向接点a ，保持电阻箱R 0阻值不变，调整电阻箱R 的阻值得到不同的电流表示数I ，记录电阻箱R 的阻值并计算出对应电流的倒数1I 如下表所示：

请在图乙的坐标系中作出1

I

-R 图像。

甲 乙

图4

(2)再将单刀双掷开关S 拨向接点b ，测得电流表示数为0.08 A ，利用作出的1

I -R 图像读得待测电阻R x 阻值为________Ω(保留三位有效数字)。

解析：(1)根据表中数据描点，最后用平滑的曲线连接所描的点，即作出1

I -R 图线，如图所示。

(2)在1I -R 图中作出1I ＝10.08

A －1＝12.5 A －

1的直线，与图像有一交点，通过交点作横轴

的垂线，与横轴交于R ＝32.5 Ω的点。

答案：(1)图见解析 (2)32.5(32.0～33.0均可

)

利用其他方法测量电阻

[例3] (2014·四川高考)图5是测量阻值约几十欧的未知电阻R x 的原理图，图中R 0是保护电阻(10 Ω)，R 1 是电阻箱(0～99.9 Ω)，R 是滑动变阻器，A 1和A 2是电流表，E 是电源(电动势10 V ，内阻很小)。

在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下： (i)连接好电路，将滑动变阻器

R 调到最大；

(ii)闭合S ，从最大值开始调节电阻箱R 1，先调R 1为适当值，再调节滑动变阻器R ，使A 1示数I 1＝0.15 A ，记下此时电阻箱的阻值R 1和A 2的示数I 2；

(iii)重复步骤(ii)，再测量6组R 1和I 2值； (iv)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。

图5

根据实验回答以下问题： (1)现有四只供选用的电流表： A ．电流表(0～3 mA ，内阻为2.0 Ω) B ．电流表(0～3 mA ，内阻未知) C ．电流表(0～0.3 A ，内阻为5.0 Ω) D ．电流表(0～0.3 A ，内阻未知)

A 1应选用________，A 2应选用________。

(2)测得一组R 1和I 2值后，调整电阻箱R 1，使其阻值变小，要使A 1示数I 1＝0.15 A ，应让滑动变阻器R 接入电路的阻值________(选填“不变”“变大”或“变小”)。

(3)在坐标纸上画出R 1与I 2的关系图。

图6

(4)根据以上实验得出R x＝________Ω。

[解析](1)该实验测R x电阻的原理为并联电路两支路电压相等，即(R x＋r2)I2＝(R0＋R1＋r1)I1，其中r1、r2分别为A1、A2两表的内阻。又因为R x的阻值约几十欧，与R0＋R1在同一数量级，A1示数为I1＝0.15 A，表示电流表A1只能从C、D中选择，A2电流数量级与A1相同。由测量原理可知：(R x＋r2)I2＝(R0＋R1＋r1)I1，因R x未知，故r2阻值应已知，故A1选D，A2选C。

(2)因A1示数I1＝0.15 A不变，R1变小，(R0＋R1＋r1)I1变小，滑动变阻器所分电压变大，R应变大。

(3)该图线为一条直线，离线较远的一组数据为错误数据，应舍去，其他点应对称分布在直线两侧。

(4)由实验原理得：

(R0＋R1＋r1)I1＝(R x＋r2)I2

其中R0＝10 Ω，r2＝5 Ω，I1＝0.15 A，从图线上选择两组R1、I2代入不同数值可解得R x约为31 Ω。

[答案](1)D C(2)变大(3)关系图线如图所示(4)31

[名师点拨]本题用两个电流表与变阻器组合测电阻的方法，应用了已知内阻的电流表可以充当电压表使用的原理及图像处理实验数据的方法。

[跟进训练]

3．(2016·江淮十校联考)用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在误差，而按图7甲所示电路进行测量，则由电压表、电流表内阻所造成的误

差可消除。

图7

(1)请你简要写出还未完成的主要操作步骤，并用字母表达出相应的测量值。 ①闭合开关S 1，开关S 2接2，调节R P 和R P ′，读出电流表和电压表的示数I 2、U 2。 ②保持R P 不变，_______________________________________________________。 (2)请你推导出待测电阻R x 的表达式________________________________________。 (3)用实线代表导线，将图乙中的器材按电路图连成测量电路。

解析：(1)根据电路图可以看出，将电流表内阻考虑在内时，应将S 2接1，读出两电表的示数。

(2)将电流表看成一个定值电阻R A ，在情况①下，R x ＋R P ＋R A ＝U 2

I 2

，在情况②下，R P ＋R A ＝

U 1I 1，故R x ＝U 2I 2－U 1

I 1

。 (3)按照电路图连接实物图，滑动变阻器R P ′为分压式，电流表采用外接法和内接法。

答案：(1)S 2接1，闭合S 1，调节R P ′，读出此时电压表和电流表的示数U 1、I 1 (2)R x ＝

U 2I 2－U 1

I 1

(3)图见解析

描绘小灯泡的伏安特性曲线

(1)由于小灯泡的电阻较小，为减小实验误差，应采用电流表外接法。(2)因为描绘小灯泡的伏安特性曲线要求小灯泡的电压变化范围较大逐渐增大到额定电压)，则滑动变阻器必须采用分压接法，注意：接通电路前应使小灯泡两端的电压为零，即图中滑动变阻器的触头应在[例4] (2013·天津高考)要测绘一个标有“3 V 0.6 W ”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V

，并便于操作。已选用的器材有：

电池组(电动势为4.5 V ，内阻约1 Ω)； 电流表(量程为0～250 mA ，内阻约5 Ω)； 电压表(量程为0～3 V ，内阻约3 kΩ)； 电键一个、导线若干。

(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)。 A ．滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A) B ．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A) (2)实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)。

(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图8所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V ，内阻为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W 。

高中物理电学实验经典例题-高中课件精选

恒定电流实验复习题 一、电阻的测量 2.1利用“安安”法测电流表的内阻 1、从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并测量多组数据。 （1）画出实验电路图：标明所用器材的代号。 （2）若选取测量中的一组数据来计算r1，则所用的表达式r1= ，式中各符号的意义是：。器材（代号）与规格如下： 电流表A1，量程10mA，内阻待测（约40Ω）； 电流表A2，量程500μA，内阻r2=750Ω； 电压表V，量程10V，内阻r2=10kΩ 电阻R1，阻值约为100Ω； 滑动变阻器R2，总阻值约50Ω； 电池E，电动势1.5V，内阻很小； 电键K，导线若干。 2.2利用“安安”法测定值电阻的阻值 2、用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下： 电流表A1（量程250mA，内阻r1为5Ω）； 标准电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5Ω）； 待测电阻R1（阻值约为100Ω），滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）； 电源E（电动势约为10V，内阻r约为1Ω），单刀单掷开关S，导线若干。 （1）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号。 （2）实验中，需要直接测量的物理量是，用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1= 。 3、用以下器材测量待测电阻R x的阻值 待测电阻R x，阻值约为100Ω 电源E（电动势约为6V，内阻不计） 电流表A1（量程0-50mA，内阻r1=20Ω） 电流表A2（量程0-300mA，内阻r2约为4Ω） 定值电阻R0（20Ω） 滑动变阻器R（总阻值10Ω） 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的1/3，请画出实验电路图， （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。则由已知量和测得的量计算R x表达式为R x= ㈡“伏伏”法 1.1利用“伏伏”法测电压表的内阻 4、为了测量量程为3V的电压表V的内阻（内阻约2000Ω），实验室可以提供的器材有： 电流表A1，量程为0.6A，内阻约0.1Ω； 电压表V2，量程为5V，内阻约3500Ω； 变阻箱R1阻值范围为0-9999Ω； 变阻箱R2阻值范围为0-99.9Ω； 滑动变阻器R3，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A； 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω； 单刀单掷开关K，导线若干。 （1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V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），要求测量尽量准确。 （2）写出计算电压表V的内阻R V的计算公式为R V= 。

电化学实验讲义

电化学实验讲义 浙江树人大学生物与环境工程学院二O 一二年九月编写:李成平实验一皮 蛋的pH 值测定一、实验目的 1. 了解电位法测定pH 的原理 2. 了解pH 计的 使用方法及性能 3. 掌握电位法测定pH 值的实验技术二、实验原理制做皮蛋(松花蛋)的主要原料为:鸭蛋、纯碱、石灰等。在一定条件下 ,经过一定周期即制得皮蛋。此时由于碱的作用,形成了蛋白及蛋清凝胶。测定皮蛋水溶液的pH 值时,由玻璃电极作为氢离子活度的指示电极, 饱和甘汞电极作为参比电极,它们与待测液(皮蛋水溶液)组成工作电池, 其电池可表示为: Ag,AgCl?HCl(0.1mol/L)?玻璃膜?试液?KCl(饱和)?Hg 2 Cl 2 ,Hg 电池电动势在不考虑液体接界电位及不对称电位时,可表示为: E 电池 = E SCE - E G 而E G = E AgCl/Ag + K - 0.0592pH ? E 电池 = E SCE - K - E AgCl/Ag + 0.0592pH令E SCE - K - E AgCl/Ag = K , ,则上式为: E 电池 = K , + 0.0592pH K , 为常数,包括不对称电位,液接电位及内外参比电极电位。这样通过测定电池的电位即可确定溶液的 pH。本实验测定步骤为:先用 pH 已知的标准缓冲溶液定位,使酸度计指示该溶液的pH 值。经过校正定位后的酸度计,即可用来直接测定水样的pH 值。其测定方法可用标准曲线法或 标准加入法。在测试中,pH 范围应用pH 缓冲液定值在5~8。对于干扰元素(Al、Fe、Zr、Th、Mg、Ca、Ti 及稀土)通常可用柠檬酸,EDTA, DCTA,磺基水扬酸等掩蔽。阴离子一般不干扰测定。加入总离子强度调节缓冲剂能控制酸度,掩蔽干扰,调节离子强度。三、仪器与试剂 1. 仪器 pHS-4 型酸度计;甘汞电极、pH 玻璃电极;磁力搅拌器; 组织捣碎机。 2. 试剂 pH 标准缓冲溶液。四、实验操作 1. 试样处理:将皮蛋洗净、去壳。按皮蛋?水的比例2?1 加入水, 在组织捣碎机中捣 成均浆。 2. 测定:称取匀浆样15g(相当于样品10g),加水搅匀,稀释至150ml, 用双层纱布过滤,取此滤液50ml 放到酸度计上测取读数。五、数据处理平均值

电学实验中的疑难问题解析(教师)

电学实验中的疑难问题解析

【难点分析】 一.伏安法测电阻 1.原理:伏安法测电阻的原理是欧姆定律，只要测出通过待测电阻的电流和两端的电压，然后根据R ＝U/I就可得到待测电阻的阻值． 2.电路：测量电路有电流表外接法〔图A、Ｃ〕和电流表内接法〔图B、D〕两种选择. 判断图线1与图线2分别属于哪个电路 ? 误差分析 (１)当用电流表外接法时，电阻测量值小于真实值；当用电流表内接法时，电阻测量值大于真实值. （2）若待测电阻Ｒx远小于电压表的内阻,即待测电阻Rｘ为小电阻时,宜采用电流表外接法； 若待测电阻R x远大于电流表的内阻,即待测电阻R x为大电阻时，宜采用电流表内接法. 【例题１】如下图所示，用伏安法测电阻，若电流表内阻1Ω,电压表内阻5000Ω,Rx约为１０Ω,则下图中哪个测量结果较为准确?测量值比真实值偏大还是偏小（) A．甲电路,偏大?B.甲电路,偏小 C．乙电路，偏大 D.乙电路，偏小 [答案]Ｂ ［解析]错误!=500，错误!=1０,∴错误!>错误!,应采用电流表外接法,由于电压表分流，使ＩA>Ix，Rx的测量值比真实值偏小。 测量电阻的其他方法: (1)欧姆表测： 测量原理：两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得Iｇ＝E／（r ＋Rｇ+Rｏ)

接入被测电阻Rx 后通过电表的电流为Ｉｘ＝Ｅ/（r ＋R ｇ+Ro+Ｒx ）=E ／(R 中＋Ｒx)? 由于Ix 与R ｘ对应，因此可指示被测电阻大小； 使用方法:机械调零、选择量程（大到小）、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off 挡。? 注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 （2）电桥法测：X R R R R 321 =1 32R R R R =? （3)半偏法测表电阻: 断ｓ2,调R1使表满偏; 闭s2,调R2使表半偏.则R 表＝R ２； 【例题2】用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。为了消除系统误差,某研究性学习小组设计了如图所示的测量电路。 (1)请完成下列操作过程: 第一步:先将Ｒ2的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关S2合向1，然后闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和Ｒ２，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1；第二步:保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变,_____＿___________＿______ G R 2 S 2 R 1 S 1 R 1 S V R 2

高中物理电学实验专题总结

高中物理电学实验专题 知识点回顾 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线： 二、电流表和电压表的改装： 三、测定电源电动势和内阻： 四、测定金属电阻和电阻率： 五、器材选择： 六、电路纠错： 七、示波器的使用： 八、用多用电表探索黑箱内的电学元件 九、传感器 知识点和考点 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 原理：欧姆定律IR U= 处理方法：内接和外接（都有误差） 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Array 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：

①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） ②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。 ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？ 相同点： ， 不同点： 。 二、电压表和电流表 （1）电流表原理和主要参数 电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I 成正比，即θ＝kI ，故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有，表头内阻R g ：即电流表线圈的电阻；满偏电流I g ：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U ：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故U g ＝I g R g （2）半偏法测电流表内阻Rg ： 方法：合上S1，调整R 的阻值，使电转到满流表指针刻度 再合上开关S2，调整R ′的阻值（不可再改变R ），使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半，可以认为Rg = R ′。 条件: 当 R 比R ′大很多 （3）电流表改装成电压表 方法：串联一个分压电阻 R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝ g U U ，则根据分压原理，需串联的电阻值 g g g R R n R U U R )1(-== ，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。

高三二轮复习讲义实验复习专题(电学实验)

高三物理二轮复习指导 电学实验部分 一、考纲要求 实验、探究：决定导线电阻的因素 实验、探究：描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验、探究：测量电源的电动势和内阻 实验、探究：练习使用多用电表 二、高考题回顾 1．【2013·全国Ⅰ·23】某学生实验小组利用图（a）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有： 多用电表； 电压表：量程5V，内阻十几千欧； 滑动变阻器：最大阻值5kΩ； 导线若干。 回答下列问题： （1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔，调零点。（2）将图（（a）中多用电表的红表笔和（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。 （3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示。多用电表和电压表的读数分别为kΩ和V。（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00 V。从测量数据可知，电压表的内阻为____ kΩ。 （5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图（d）所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为___ V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为___ kΩ。

2．【2013·天津·9】要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有： 电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）； 电流表（量程为0250mA，内阻约5Ω）； 电压表（量程为03V，内阻约3kΩ）； 电键一个、导线若干。 ①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）。 A.滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A） B.滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A） ②实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）。 ③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是W。

高中物理电学实验

高中电学实验第一讲：电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表，即 R V=∞，R A=0用图一（甲）和图一（乙）两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表，电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢？ 若将图一（甲）所示电路称电流表外接法，（乙）所示电路为电流表内接法，则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字：“大内小外”。 2、误差分析 （1）、电流表外接法

由于电表为非理想电表，考虑电表的内阻，等效电路如图二所示，电压表的测量值 U 为ab间电压，电流表的测量值为干路电流，是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，故：R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值) 可以看出，此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用，其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R) （ 2）、电流表内接法 其等效电路如图三所示，电流表的测量值为流过待测电阻和 电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和， 故：R测 = U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用，其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R 综上所述，当采用电流表内接法时，测量值大于真实值，即" 大内"；当采用电流表外接法时，测量值小于真实值，即“小外”。 3、电路的选择 （一）比值比较法

2018_2019学年九年级物理全册电学综合讲义(新版)新人教版

电学综合计算 电学综合题模型及解题技巧

1．画等效电路图（状态数量不多于五个） （1）由复杂实物图直接画出等效电路图 （2）检查是否有“开关闭合后造成的局部短路” 2．每次选择一个或两个相关电路进行比较，目的：求出各电阻之比．．．．．．．． （1）若选择的电路为两个串联电路． ①先求电流之比 方法一：通过同电阻在不同电路中的电压之比，例如 已知 112 3U U ='，则111211/2/3 I U R I U R ==' 方法二：通过有比例关系的电阻在不同电路中的电压比，例如 已知 1123U U =' ，则111121/2/213/13/() 2 I U R R I U ===' 方法三：通过同电阻在不同电路中的电功率之比，例如 已知： 1 1 2549P P =' ，则2111 211 /5()/7I P R P I R I P R ='∵ 方法四：通过有比例关系的电阻在不同电路中的电功率比，例如 已知 1 1 98P P ='，则 2111 121/9/23()8/14/()2 I P R P I R R I P =='∵ ②再列总电压相等方程：122I R I R ?=?总1总，例如上图12:3:4I I =， 则1 1233()4( )2 R R R R +=+

③然后找电路另外部分的电压比或电功率比，例如： 221322/()/R U I U I R U I R =='∵ 222212322 /()/R P I P I R R P I =='∵ 3．若选择的电路为一串一并： （1）先求同电阻（或有比例关系电阻）在不同电路中的电压比 常用方法：通过同电阻（或有比例关系的电阻）在不同电路中的电功率比 （2）并联中电阻的电压即为电源电压，一串一并总电压相等，串联电路中即可求 出两部分电压比，解出电阻比． ? 2 157U U P R U == =∵，∴ （假设已知1 22549 P P =） ? 0120002055 75222 U R U U U U R U =-===∵，∴ 4．若在同一串联电路中，已知两部分电压比，即可知电阻比 例如： 已知1223U U = 则：1 212322()3R R U U I I R R U R +===+∵且相等 5．最终待求电功率是利用比例计算出来的（在已知各电阻比的前提下）

电学实验复习讲义

电学实验 一、基本仪器的使用与读数 1、试读出下列螺旋测微器的读数（工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测微目镜 手轮的读数相同） cm mm m cm 2、按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值. ⑴⑵ 读数为_____________cm. 读数为_____________mm. （3） 读数为_____________cm. 3、多用电表表头的示意图如右。 ⑴当指针位置如图中灰三角箭头所示,则测量的是 ______,测量结果为___________. ⑵当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是 ______,测量结果为___________. ⑶当指针位置如图中黑三角箭头所示,则测量的是 ______,测量结果为___________. ⑷当指针位置如图中黑三角箭头所示,正确操作后 发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该 依次为:①_________________,② _________________,③__________________. 测量结束后应将选择开关拨到__________或者 ____________. ⑸无论用多用电表进行何种(直流)测量，电流都应 该从______表笔经______插孔流入电表。 + ─ 灰 白 黑

二、仪器的选择 4、一电阻R ，其阻值大约在40至50之问，需进一步测定其阻值， 现有下列器材：电池组，电动势为9V，内阻忽略不计；电压表Ｖ1， 量程为0至10Ｖ，内阻约20KΩ；电流表A1，量程为0至50ｍＡ， 内阻约20Ω；电流表A2，量程为0至300mＡ，内阻约4Ω；滑动 变阻器R1，阻值范围为0至100Ω，额定电流1A；滑动变阻器R2， 阻值范围为0至1700Ω，额定电流0.３Ａ，开关Ｓ及导线若干．实 验电路图如图１所示，实验中要求多测几组电流、电压厦．在实验 中应选_________电流表和__________滑动变阻器． 仪器选择的原则：（1）（2）（3）。 5、测量一个电阻Rx，其阻值大约是25 kΩ，可供选择的器材是： 1.电流表A1 (0----100μA, 2 kΩ) 2.电流表A2 (0----500μA, 300Ω) 3.电压表V1 (0----10V, 100 kΩ） 4.电压表V2 (0----50V, 500 K Ω） 5.直流稳压电源E （15V，1A） 6.滑动变阻器 R (1 kΩ, 1W) 7.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，并将实物图连线三、基本电学实验 伏安法测电阻 6、学查阅资料发现自动铅笔笔芯的电阻随温度升高而变小．在实验室里，他取一段长为16 cm的自动铅笔笔芯，用多用电表测量其电阻大约为4 Ω.该同学要较精确测量铅笔芯的电阻，现有下述器材可供选择： A．直流电源3 V，内阻不计； B．直流电流表0～3 A(内阻0.1 Ω) C．直流电流表0～600 mA(内阻0.5 Ω) D．直流电压表0～3 V(内阻3 kΩ) E．直流电压表0～15 V(内阻200 kΩ) F．滑动变阻器(10 Ω，1 A) G．滑动变阻器(1 kΩ，300 mA) (1)除开关、导线外，实验中能够在电压表上从零开 始读取若干组数据,需要选用的器材有:______(填写字母 代号); (2)用线条代替导线，连接实验电路图； (3)该同学在下表中记录了实验数据，请你根据实验数据，在图9的坐标纸上画出该铅笔芯U/V00.30.50.71 1.2 1.5 1.72 2.2 I/A00.080.130.180.250.300.360.390.430.45 1.2 W”的小灯泡与一段适当长度的该铅笔芯串联，接到 一节电动势为1.5 V、内阻为0.2 Ω的纽扣电池两端，若 铅笔芯长度合适,小灯泡的电压低于0.8 V时，灯泡基本 不发光;点燃火柴给铅笔芯加热，就会发现小灯泡亮起来， 火柴熄灭，灯泡随之熄灭．请你给他一个建议，应当取用 长为__________ cm的铅笔芯串接在电路中，才能发生上

高中物理电学实验专题讲义题目和答案

1、在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值R x ，现有如下器材：读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。 ⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。 ⑵写出主要的实验操作步骤。 2、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值（900～1000Ω）： 电源E ，具有一定内阻，电动势约为； 电压表V 1，量程为，内阻r 1＝750Ω； 电压表V 2，量程为5V ，内阻r 2＝2500Ω； 滑动变阻器R ，最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干。 测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图。 3、用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下： 电流表A 1（量程250mA,内阻r 1为5Ω)；标准电流表A 2（量程300mA,内阻r 2约为5Ω）； 待测电阻R 1（阻值约为100Ω）；滑动变阻器R 2（最大阻值10Ω）； 电源E （电动势约为10V ，内阻r 约为1Ω）；单刀单掷开关S ，导线若干。 ⑴要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号. ⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R 1的计算公式是R 1＝________。4、有一电阻R x ，其阻值在100～200Ω之间，额定功率为。要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有：

安培表A 1，量程为50mA，R A 1 =100Ω 安培表A 2，量程为1A，R A 2 =20Ω 电压表V 1，量程为5V，R V 1 =10kΩ 电压表V 2，量程为15V， R V 2 =30kΩ 变阻器R 1 ，变阻范围0～20Ω ，2A 变阻器R 2 ，变阻范围0～1000Ω，1A 9V电源，电键，导线。 ⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是：。 ⑵画出所用实验电路图。 5、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。 ⑴在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。

电路实验讲义(修改版)

实验7 元件参数测量 一. 实验目的 1. 学会用相位法或功率法测量电感线圈、电阻器、电容器的参数，学会根据测量数据计算出串联参数R 、L 、C 和并联参数G 、B L 、B C 。 2. 阅读附录一，正确掌握多功能智能表的使用方法。 二. 实验原理与说明 电感线圈、电阻器、电容器是常用的元件。电感线圈是由导线绕制而成的，必然存在一定的电阻R L ，因此，电感线圈的模型可用电感L 和电阻R L 来表示。电容器则因其介质在交变电场作用下有能量损耗或有漏电，可用电容C 和电阻R C 作为电容器的电路模型。线绕电阻器是用导线绕制而成的，存 在一定的电感'L ，可用电阻R 和电感'L 作为电阻器的电路模型。图9-1是它们的串联电路模型。 R 'L L 'L R C ' C R 图9-1 根据阻抗与导纳的等效变化关系可知，电阻与电抗串联的阻抗，可以用电导G 和电纳B 并联的等效电路代替，由此可知电阻器、电感线圈和电容器的并联电路模型如图9-2所示。 电阻器 线圈 电容器 图9-2 电阻器、电感线圈、电容器的并联电路模型 值得指出的是：对于电阻器和电感线圈可以用万用表的欧姆档测得某值，但这值是直流电阻，而不是交流电阻（且频率越高两者差别越大）；而在电容器模型中，RC 也不是用万用表欧姆档测出的电阻，它是用来反映交流电通过电容器时的损耗，需要通过交流测量得出。 在工频交流电路中的电阻器、电感线圈、电容器的参数，可用下列方法测量： 方法一：相位表法 在图9-3中，可直接从各电表中读得阻抗Z 的端电压U ，电流I 及其相位角φ。当阻抗Z 的模I U Z =求得后，再利用相位角便不难将Z 的实部和虚部求出。如：当测出电感线圈两端电压U 、流过电感线圈电流I 及其相位 角φ，显然I U R L ?cos =，ω ? I U L sin =。其并联参数G 、B L 如何根据U 、I 、 φ值计算，由实验者自行推导。

数字电子技术实验讲义(试用)

数字电子技术实验 简要讲义 适用专业：电气专业 编写人：于云华、何进 中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院 2015.3

目录 实验一：基本仪器熟悉使用和基本逻辑门电路功能测试 (3) 实验二：小规模组合逻辑电路设计 (4) 实验三：中规模组合逻辑电路设计 (5) 实验四：触发器的功能测试及其应用 (7) 实验五：计数器的功能测试及其应用 (8) 实验六：计数、译码与显示综合电路的设计 (9)

实验一：基本仪器熟悉使用和常用门电路逻辑功能测试 (建议实验学时：2学时) 一、实验目的： 1、熟悉实验仪器与设备，学会识别常用数字集成芯片的引脚分配； 2、掌握门电路的逻辑功能测试方法； 3、掌握简单组合逻辑电路的设计。 二、实验内容： 1、测试常用数字集成逻辑芯片的逻辑功能：74LS00，74LS02，74LS04，74LS08，74LS20，74LS32，74LS86等（预习时查出每个芯片的逻辑功能、内部结构以及管脚分配）。 2、采用两输入端与非门74LS00实现以下逻辑功能： ① F=ABC ② F=ABC③ F=A+B ④ F=A B+A B 三、实验步骤：（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容）主要包括： 1、实验电路设计原理图；如：实现F=A+B的电路原理图： 2、实验真值表； 3、实验测试结果记录。如： 输入输出 A B F3 00灭

四、实验总结： （学生根据自己实验情况，简要总结实验中遇到的问题及其解决办法）注：本实验室提供的数字集成芯片有： 74LS00, 74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74，74LS90,74LS112， 74LS138，74LS153, 74LS161 实验二：小规模组合逻辑电路设计 (建议实验学时：3学时) 一、实验目的： 1、学习使用基本门电路设计、实现小规模组合逻辑电路。 2、学会测试、调试小规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。 二、实验内容： 1、用最少的门电路设计三输入变量的奇偶校验电路：当三个输入端有奇数个1时，输出为高，否则为低。（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号） 2、用最少的门电路实现1位二进制全加器电路。（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号） 3、用门电路实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”，测试其功能。要求如下：人类由四种基本血型：A、B、AB、O 型。输血者与受血者的血型必须符合下述原则： O型血可以输给任意血型的人，但O型血的人只能接受O型血； AB型血只能输给AB型血的人，但AB血型的人能够接受所有血型的血； A 型血能给A型与AB型血的人；但A型血的人能够接受A型与O型血； B型血能给B型与AB型血的人，而B型血的人能够接受B型与O型血。 试设计一个检验输血者与受血者血型是否符合上述规定的逻辑电路，如果符合规定电路，输出高电平（提示：电路只需要四个输入端，它们组成一组二进制数码，每组数码代表一对输血与受血的血型对）。 约定“00”代表“O”型 “01”代表“A”型 “10”代表“B”型 “11”代表“AB”型（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号） 三、实验步骤：（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容），与实验一说明类似。

高中物理电学实验讲义(精简版)

高中物理电学实验讲义（精简版） 前言：既然是讲电学实验，自然都离不开电表的使用，所以，我们打破教材、教辅常规顺序，从电表的内部结构和工作原理开始，由浅入深逐节讲解近些年高考试题中涉及的电学系列实验知识要点，并将实验结论、误差的产生和控制等复杂的逻辑推理过程尽量归纳为公式、模板或口诀的形式予以简化，并烂熟于心，以便同学们在答题时，提高解题效率，减少不必要的思考和推导过程。另外，在每一小节单元模块后都附有近十年全国高考实验真题索引，以便于同学们对照学习或自我检查测试。 一、电表的改装 1.电表的内部结构及工作原理 我们在实验室中使用的电表，如：电流表（安培表）、电压表（伏特表）都是由量程较小的电流表（又称表头G）经过改装而来。 表头G的内部结构主要由两块永久磁铁、金属线圈、螺旋弹簧、指针和表盘等构成。其工作原理是利用通电金属线圈在磁场中受到安培力的作用发生旋转而制成。 2．表头G的三个参数之间的关系 表头的三个参数是指表头线圈电阻Rg 、满偏电流Ig和满偏电压Ug。三者的关系符合欧姆定律，即：Ig=Ug/Rg 3.将小量程的表头G改装为大量程的电流表（安培表） 若使扩大后的电流表量程为原来表头满偏电流的n倍（即：n=I/ Ig），则必须给表头G并联 ．．一个小电阻R来分流多余的电流I R, 如下图。

由并联电路的特点，知：Ig*Rg=（I-Ig）*R 又 n=I/ Ig 所以，解得：R= Rg/（n-1）…………………公式①（必须熟记） 4.将小量程的表头G改装为大量程的电压表（伏特表） 若使扩大后的电压表量程为原来表头满偏电压的n倍（即：n=U/Ug），则必须给表头G 串联 ．．一个大电阻R来分担多余的电压U R,如图： 由串联电路的特点，知：U = Ug +（Ug /Rg）*R 又 n=U/ Ug 所以，解得：R=（n-1）Rg…………………公式②（必须熟记） 以上公式①、②很重要，也很好记。 口诀：并小串大（必须熟记） （附：关于“电表改装”相关高考题，如：2019全国Ⅰ卷23题； 2018全国Ⅱ卷22题； 2016海南卷12题； 2015全国Ⅰ卷23题； 2013全国Ⅱ卷23题； 2010北京卷21题）

高中物理电学实验满分知识点总结!

【知识点】高中物理电学实验满分知识点总结，速度收藏！ 在物理的学习过程中，电学实验是必考题，很多同学是“遇到就怕”。今天小编就为大家梳理电学实验的学习总结！快学起来！ 1 实验的考查内容 （1）测定金属的电阻率（练习使用螺旋测微器）； （2）描绘小灯泡的伏安特性曲线； （3）测定电源的电动势和内阻； （4）练习使用多用电表； （5）传感器的简单使用； （6）设计型实验。 2 电学实验命题走向 （1）给定条件，进行实验设计; （2）给定测量数据，选择处理方法; （3）给定原理、器材，设计实验方案; （4）给出实验过程情景，判断过程、方法的合理性。 3 电学实验的基础和核心 （1）伏安法测电阻 “外接法”的系统误差是由电压表的分流引起的，电阻测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法，可记为“外小小”。 “内接法”的系统误差是由电流表的分压引起的，电阻测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法，可记为“内大大” （2）滑动变阻器的连接（限流法/分压法）

分压接法时，题中常出现这样的字眼：要求电压从零开始调节，或是要求测量尽可能精确等被测电阻上电压的调节范围大。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的。 （3）其他常用测电阻方法 ①内阻已知的电流表、电压表可看成能读出它们电流、电压大小的电阻来使用； ②电流表可通过串联定值电阻来扩大量程，当成大量程电流表来使用；也可以并联定值小电阻来当成电压表来使用。 ③替代法测电阻 ④半偏法测电阻 4 选取电学仪器和实验电路 （1）安全：在电流表和电压表测量值不超量程,滑动变阻器、电源中通过的电流小于额定电流。解决方法是依据欧姆定律算出实验电路调节中过程的电流范围，再和某器材的最大电压和给定值进行选择。

电路实验讲义(2013新)

实验一常用电子测量仪器的使用 一、实验目的： 1、掌握常用电子仪器的使用方法； 2、掌握电压、频率等的测量方法。 二、实验仪器及器材： 双踪示波器、信号发生器、数字万用表表、交流毫伏表等。 三、实验原理： 在电子技术实验里，测试和定量分析电路的静态和动态的工作状况时，最常用的电子仪器有：示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、晶体管毫伏表、万用表等，如下图所示。（具体操作详见仪器使作说明书） 1、示波器 1. 有关仪器的电路原理和使用方法请参阅有关内容及实验室所提供的仪器使用说明书。 2. 示波器上波形的显示和观察 (1) 扫描基线的显示 接通示波器的电源，打开电源开关，将示波器的输入探头短接，预热约5 分钟后，依次调节辉度旋钮、垂直移位旋钮，即可在示波器的屏幕上观察到亮度适中的扫描基线。再调节示波器的聚焦旋钮，可使扫描基线更加清晰。 对于单踪示波器，只有一条扫描基线，对于双踪示波器可显示一条扫描基线，也可显示两条扫描基线。当需要观察的信号只有一个时，可将示波器的“垂直功能键”选在单通道的“通道 1 ”或“通道 2 ”。这时，屏幕上只显示通道 1 或通道 2 的扫描基线。当需要同时观测两个信号时，须将“垂直功能键”的“双通道”键按下，这时屏幕上将同时显示通道 1 和通道 2 的两根扫描基线。 一般正常使用的示波器，开机后在屏幕上会很快显示出扫描基线。如果开机约 5 分钟后，还没有扫描基线出现，可能是由于“辉度”旋钮开的太小或者“Y 移位”旋钮的位置偏离中间位置太远而使扫描基线移到屏幕的有效范围之外。这时，应试调“辉度”旋钮或“Y 移位”旋钮，找到扫描基线。 (2) 信号波形的显示 ①信号的输入：在屏幕上观察到扫描基线后，就可以将被测信号通过示波

2020年高考物理二轮复习专题讲义：电学实验 074.电表的改装 Word版含答案

电表的改装 一、电流表量程的扩大——并联一个小电阻 由 (I-I g ) R= I g R g R= I g R g ／(I-I g ) 若I =n I g 则 R= I g R g ／(I-I g ) = R g ／(n-1) 例. 若电流表的内阻R g =1000Ω, 满偏电流I g =100μA, 怎样把它改装成量程为10mA 的电流表？ 解：R= I g R g ／(I-I g ) =0.1×1000 ／9.9=10.1Ω 或 R=R g ／(n-1)=1000 ／99=10.1Ω 二、双量程电流表、 如图示是一个双量程电流表，I g =0.5mA ，R g =200 和R 的阻值。 解： （R 1+R 2 ） (I 1-I g ) = I g R g ① R 1+R 2= I g R g ／(I 1-I g ) = 100÷0.5=200 Ω I g （R g + R 2 ）=(I 2-I g ) R 1 ② （R g + R 2 ）=(I 2-I g ) R 1 ／ Ig = 19R 1 ∴ R 1=20Ω R 2=180Ω 三、电压表量程的扩大——串联一个大电阻 若U =nU g 则有 R U U R U g g g -= g g g g R )n (R U U U R 1-=-= 例. 若电流表的内阻R g =1000Ω，满偏电流I g =100μA ，怎样把它改装成量程为U =3V 的电压表？ 解：U g =I g R g =0.1V n=U/U g =30 ∴R=(n-1)R g 四、双量程电压表、 如甲、乙图示是一个双量程电压表， I g =1mA ， R g =100 Ω，计算R 1和R 2的阻值。 解：甲图, U g = I g R g =0.1V ， n 1=30 n 2=150 R 1=（ n 1 -1）R g =2900 Ω R 2=（ n 2 -1）R g =14900 Ω 乙图, 同样求出R 1 R 1=（ n 1 - 1）R g =2900 Ω R g +R 1+R 2=15V ÷1mA=15 K Ω R 2= 12 K Ω 五、改装电压表的校对 电路图如图示 I 10mA 1mA － 2 15V 3V 甲 3V 15V

高中物理电学实验专题(经典)

电学实验(经典) 实验设计的基本思路 （一）电学实验中所用到的基本知识 , 电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是 考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为： Ir U E I U R +== ,。 可见，对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。 1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。 （1）正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 （2）安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 （3）方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 （4）精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择： （1）选择电表：首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。 — （2）选择滑动变阻器：注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。 （3）应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择。总之，最优选择的原则是：方法误差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值，以提高测试的准确度。

高中物理电学实验知识总结

高中物理电学实验知识 总结 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-

一、描绘小灯泡伏安曲 线 金属的电阻随温度升高 而增大 【实验步骤】 ①按图连接电路 ②变阻器由端移动到 端（A、V表读数从0开 始），读出几组、值 ③画-图 ④结论：灯丝的电阻 率随温度升高而增大 【注意事项】 ①电键闭合前滑片应移 到最左端； ②测量电路采用安培表 外接法（灯泡电阻较 小，大内小外）； ③供电电路变阻器采用 分压接法(从0V开始， 应用阻值小的滑动变阻 器) 四、电表的改装 ①用灵敏电流计改装成 电压表 量程放大倍数： g U U n=串联 g R n R)1 (- = ②用灵敏电流计改装成 电流表 量程放大倍数： g I I n= 并联 1 - = n R R g 二、测定金属的电阻 率（同时练习使用螺旋 测微器） 原理 S l Rρ = ， lI U d l RS 4 2 π ρ= = 【实验仪器】螺旋测微 器、刻度尺、被测金属 丝及电路中仪器 【实验步骤】

①用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置各测一次直径，求 ②按图连接电路 ③用刻度尺量出金属丝的有效长度三次，求④闭合电键前把变阻器的滑片移到阻值最大处。闭合电建后读出几组、值 ⑤求、计算。 【注意事项】①金属丝电阻较小，用安培表外接 五、练习使用多用电表【仪器装置图】 【测电阻步骤】①机械调零，指针指左 边的零，否则调中间的 螺丝（一般不用调） ②将红、黑表笔分别插 入“+”“-”孔 ③选欧姆档，进行欧姆 档调零（第二次调 零）。方法：使红黑 三、测定电源的电动势 和内阻 【原理】Ir E U- = ①图线与纵轴截距：电 动势E ②图线与横轴截距：短 路电流I0 ③图像斜率：内阻r 实验步骤： （1）如图连接电路 （2）电建闭合前滑片 应移到最左端 （3）闭合电建，移动 滑动变阻器指 针，测几组U、I （4）断开电键，整理 器材 （5）画U-I图，求E、 r 表笔短接，调节欧姆档 调零旋钮，使指针指右 边的零。

高一物理竞赛讲义第3讲.教师版

第3讲运动的关联 温馨寄语 前面我们讨论了物理量以及物理量之间的关系，尤其是变化率变化量的关系。我们还学习了非常牛的几个方法：相对运动法，微元法，图像法。 然而，物理抽象思想除了物理量之外，还有一大块就是模型，而各种模型都有自己的一些特点，根据这些特点，决定了这些模型的运动学性质。探究这些性质就成了我们今天的主要任务。 知识点睛 一、分速度和合速度 首先速度作为矢量是可以合成和分解的。但是同样的作为矢量，速度的合成和分解，和力这个矢量有一点不同。这个不同在于，两个作用在同一个物体上的力，可以直接合成。但是同一个物体，已经知道在两个方向上的速度，最后的总速度，并不一定是这两个速度的矢量和。 （CPhO选讲）例如：

（这里面速度是通过两个速度各自从矢量末端做垂线相交得到的） 第二个原则就是：合速度=真实的这个物体的运动速度矢量。 这里力和速度的区别是：我们看到的多个力，不见得是“合力”在各个方向上的投影；但是我们看到的多个速度，就是“合速度”在各个方向上的分速度。所以，当且仅当两个分速度相互垂直的时候，合速度等于两个分速度的矢量和。 这个东西大家可以这样想。遛狗的时候，每个狗的力是作用在一起的，所以遛狗越多，需要的力越大。但是每个狗都有个速度，最后遛狗人的速度和狗的速度大小还是差不多的，不会因为遛狗个数越多就速度越快…… 二、体现关联关系的模型 1．绳（杆）两端运动的关联：实际运动时合运动，由伸缩运动与旋转运动合成。 实际运动=旋转运动+伸缩运动 【例】吊苹果逗小孩儿有两种逗法，一种是伸缩，一种是摆动。 不难总结： 一段不可伸长的细绳伸缩运动速度相等——沿绳（杆）速度相等，转速无论多大不可改变绳子长

电路分析基础实验讲义

第三章实验项目（中文） 实验1 基本元件伏安特性的测绘 一．实验目的 1. 掌握线性、非线性电阻及理想、实际电压源的概念。 2. 掌握测试电压、电流的基本方法。 3. 掌握电阻元件及理想、实际电压源的伏安特性测试方法，学习利用逐点测试法绘制伏安特性曲线。 4. 掌握直流稳压电源、直流电流表、直流电压表的使用方法。 二．实验设备 1.电路分析综合实验箱 2.直流稳压电源 3.万用表 4.变阻箱 三．实验原理 一个二端元件的特性可以用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的关系来表示，即用U-I平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。 1.线性电阻元件 线性电阻元件的伏安特性服从欧姆定律，即在U-I平面上定义的一条通过坐标原点且位于直角坐标平面中的1、3象限（正电阻）的直线，如图3.1(a)所示，该直线的斜率表征了它的电阻值。伏安特性曲线为直线的电阻称为线性电阻。 在实验室里，我们常用的电阻器通常为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻以及线绕电位器、薄膜电位器等，它们在直流或很低的频率下使用时，其线性度较好，伏安特性曲线近似为一条直线。 2.非线性电阻元件 非线性电阻元件的伏安特性是在U-I平面上通过坐标原点的一条曲线，其阻值不是常数。常见的非线性电阻有白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，下面分别对其进行简单介绍： 1）白炽灯丝 白炽灯灯丝是一种常见的非线性电阻，当其正常工作时，灯丝处于高温状态，灯丝电阻随温度升高而增大，而灯丝温度又与通过灯丝的电流有关，电流越大，温度越高，相应的阻值也越大。一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可以相差几倍至十几倍，其伏安特性曲线如图3.1(b)所示。 2）普通二极管 普通的半导体二极管是目前使用最广泛的非线性电阻元件之一。当向二极管两端