1、第2讲 电学实验一、电学测量仪器的使用与读数1电流表、电压表、欧姆表的比较有正、负极的电表，电流由电表的正极流入，负极流出电流从红表笔流入，黑表笔流出使指针尽量指在表盘的中间位置左右表盘读数乘以相应挡位的倍率2.多用电表的使用“三注意”(1)电流的流向使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔，从电表外部看，电流从红表笔流入，从黑表笔流出(2)要区分开“机械零点”与“欧姆零点”“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮3电学仪器的选择(1)电源的选择一般可以根据待测电路的额定电
2、流或额定电压选择符合需要的直流电源(2)电表的选择一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大，一般应使指针能达到半偏以上，以减小读数的偶然误差，提高精确度二、电流表内外接法的比较与选择比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差来源测量结果偏小适用条件电流表的分压电压表的分流RxRA(测大电阻)RVRx(测小电阻)三、控制电路(滑动变阻器的接法)的比较与选择1控制电路的比较比较项目限流式接法分压式接法电路电压调节的范围电能损耗节能耗能热点一 实验仪器的读数与使用命题规律：电流表、电压表、多用电表、电阻箱等仪器
3、是电学实验中的常用仪器，高考中要求正确使用仪器，会进行正确读数，高考对此知识点的考查频率较高，是高三复习的重要知识点 (2013济南一模)如图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 的电阻，测量步骤如下：(1)调节_，使电表指针对准_的“0”刻线(选填“电阻”或“电流”)(2)将选择开关旋转到“”挡的_位置(选填“1”“10”“100”或“1k”)(3)将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，并将两表笔短接，调节_,使电表指针对准_(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻线(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为_.(5)测量完毕，将选择开关旋转到“OF
4、F”位置定位螺丝电流1调零旋钮电阻 19【解题指导】解答此题应注意以下两个方面：(1)多用电表的机械调零和欧姆调零不同，机械调零和其他电表的调零相同，而欧姆调零是多用电表欧姆挡特有的步骤(2)使用多用电表测电阻要选择合适的倍率，测量时使指针指在中值电阻的附近，误差较小【解析】(1)将选择开关拨到欧姆挡前，先进行机械调零，方法是调节机械定位螺丝，使电表指针指在电流等于零的刻线位置(2)用多用电表测20 的电阻时，要把选择开关旋转到“”挡“1”的位置(3)将红、黑表笔短接，进行欧姆调零调节欧姆调零旋钮，使指针指在“”挡的零刻线上(4)由乙图读出该电阻的阻值为19.多用电表使用“五步”法(1)选倍率
5、，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如估计值为200 就应该选10的倍率；(2)进行欧姆调零；(3)将红黑表笔接被测电阻两端进行测量；(4)将指针示数乘以倍率，得测量值；(5)测量结束后，将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡特别注意：用欧姆挡测电阻时，如果指针偏转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大),应该适当增大倍率重新调零后再测量；如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太小)，应该适当减小倍率重新调零后再测量热点二 以测电阻为核心的电学实验命题规律：很多电学实验都与测电阻有关，如描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定金属的电阻率、测小灯泡的电功率、以测量电阻为核心命题点的电学实
6、验以考查电路设计(包括仪表选择、电路原理图的分析、实物图连接等)为主，能较好地甄别考生的综合分析和迁移创新能力，是历年高考的热点待测电阻Rx的阻值约为20，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A电流表A1(量程为150 mA，内阻约为10)B电流表A2(量程为20 mA，内阻r230)C电压表V(量程为15 V，内阻约为3 000)D定值电阻R0100 E滑动变阻器R1，最大阻值为5，额定电流为1.0 AF滑动变阻器R2，最大阻值为5，额定电流为0.5 AG电源E(电动势E4 V，内阻不计)H电键S及导线若干(1)为了使电表调节范围增大，测量尽量精确，请从所给的器材中选择合适的实验器材_(均用
7、器材前对应的序号字母填写)；(2)根据你选择的实验器材，请你画出测量Rx的最佳实验电路图并标明器材符号；(3)待测电阻的表达式为Rx_，式中各符号的物理意义为_ABDEGH如解析图见解析(2)因为改装的电压表内阻已知，所以可以通过电流表A2的读数知道流过其中的电流，进而计算出与它们并联的电阻两端的电压，所以应采用如图所示的电路图仪表选择的三个主要原则：安全性(量程不能太小)、准确性(量程不能太大)、方便性(滑动变阻器要方便调节)；选择电流表内外接法的口诀：“好表要内接”(因为：越接近理想电流表，其分压的影响越小)或“内大大”(大电阻适合电流表内接法，测量值比实际值偏大)；选择滑动变阻器接法的口
8、诀：“以小控大用分压”(因为：并联总电阻主要由小电阻决定,并联总电流主要由电阻小的支路决定,故并联电路对小电阻的变化更敏感,即小电阻“控制”着大电阻)；电表有时可反常规使用：已知内阻的电压表可当电流表使用，已知内阻的电流表可当电压表使用；定值电阻的常见用途：保护电路、分压或分流热点三 以测电源电动势和内阻为核心的电学 实验命题规律：测电源电动势和内阻可以有效地考查闭合电路欧姆定律的知识以及数据分析处理能力，故也成为高考电学实验的热点除了基本的伏安法测电源电动势和内阻外，其他创新拓展方法(如：安阻法、伏阻法、伏伏法、安安法等)也是热点(2013高考浙江卷)采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内
9、阻”(1)除了选用照片中的部分器材外，_(填选项)；A还需要电压表B还需要电流表C还需要学生电源D不再需要其他器材A(2)测量所得数据如下：用作图法求得电池的内阻r_；(3)根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻RA_.测量次数物理量123456R/1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43(0.750.10)0.22 测量电源的电动势和内阻：三种常用实验方法和原理，伏安法EUIr、伏阻法EU(1r/R)、安阻法EI(Rr)；两种数据处理方法：联立方程求解法和图象处理法，对伏安法利用电源的
10、UI图象求电动势和内阻；对伏阻法和安阻法需对闭合电路欧姆定律方程EU(1r/R)和EI(Rr)适当变形作线性处理，并利用直线方程的截距和斜率求电动势或内阻等物理量通过对近几年的高考实验试题的研究发现，高考电学实验试题有两个显著的特点：第一，基于教材中的电学实验，着重考查实验原理的改进、实验步骤、误差分析；第二，重视电学实验的实验方法，问题设置结合科技、生产、生活的实际；因此，理解实验原理，掌握实验方法，是解决电学实验的关键范例(2013东北三校联考)某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精确度，需要测量电压表的内阻实验中恰好有一块零刻
11、度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块电压表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量他用到的实验器材有：待测水果电池组(电动势约4 V，内阻约50)、双向电压表(量程为2 V，内阻约为2 k)、电阻箱(09 999)、滑动变阻器(0200)，一个单刀双掷开关及若干导线(1)该同学按如图所示的电路图连线后，首先测出了电压表的内阻请完善测量电压表内阻的实验步骤；将R1的滑动触片滑至最左端，将S拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；调节R1的滑动触片，使电压表示数达到满偏；保持_不变，调节R2，使电压表的示数达到_；读出电阻箱的阻值，记为R2，则电压表的内阻RV_.R1半偏(或最大值的一半)R2大于2左【归纳总结】解答创新实验，需要具有较强的迁移能力迁移能力是在灵活把握教材的基本实验原理、实验思想、实验方法的基础上培养出来的，复习时要夯实基础，以不变应万变，无论试题情境如何变化，都要在理解实验原理、弄清实验操作、明确实验方法的基础上分析误差来源，处理实验数据本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放
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