【物理】高中物理电学实验要点总结

1物理高中物理电学实验要点总结一难点形成的原因对电流表电压表的读数规则认识模糊导致读数的有效数字错误对滑动变阻器的限流分压两种控制电路的原理把握不准导致控制电路选用不当对实验测量电路电学仪器的选用原则把握不准导致电路仪器选用错误对电学实验的重点内容电阻的测量方法无明确的归类导致思路混乱对于创新型实验设计平时缺乏对实验思想方法如模拟法转换法放大法比较法替代法等进行归纳在全新的实验情景下找不到实验设计的原理无法设计合理可行的方案受思维定势影响缺乏对已掌握的实验原理仪器的使用进行新情境下的迁移利用缺乏创新意识二难点突破电流表电压表的读数规则电流表量程一般有两种电压表量程一般有两种如图所示因为同一个电流表电压表有不同的量程因此对应不同的量程每个小格所代表的电流电压值不相同所以电流表电压表的读数比较复杂测量值的有效数字位数比较容易出错下面是不同表不同量程下的读数规则电压表电流表若用量程其最小刻度精确度分别为为分度仪表读数读数规则较为简单只需在精确度后加一估读数即可如图所示电压表读数为电流表读数为若指针恰好指在上则读数为或电压表若用量程则其最小刻度为为分度仪表读数所读数值小数点后只能有一位小数也必须有一位小数如图所示若指针指在整刻度线上如指在上应读做指在紧靠刻度线右侧的刻度线上即表盘上的第条小刻度线读数为若指在这两条刻度线间的中间某个位置则可根据指针靠近两刻度线的程度分别读做或或或即使是指在正中央也不能读做若这样则会出现两位不准确的数即小数点后的和不符合读数规则如上图中所示读数应为电流表若用量程则其最小刻度为为分度仪表读数其读数规则与电压表相似所读数值小数点后只能有两位小数也必须有两位小数如上图所示电流表读数为若指针指在第条刻度线上则读数为指在第条刻度线上读数为指在第条刻度线上读数为滑动变阻器应用分析滑动变阻器是电学实验中常用的仪器近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直2接或渗透考查如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应考的难点滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点如图所示的两种电路中滑动变阻器最大阻值为对负载的电压电流强度都起控制调节作用通常把图电路称为限流接法图电路称为分压接法限流法如图所示待测电阻上电压调节范围为显然当时在移动滑动触头的过程中电流的变化范围很小总电流几乎不变也几乎不变无法读取数据当时滑动触头在从向滑动的过程中先是电流表电压表的示数变化不大后来在很小的电阻变化范围内电流表电压表的读数变化很快也不方便读数只有当与差不多大小时才能对电流电压有明显的调控作用在同样能达到目的的前提下限流法较为省电电路连接也较为简单分压法如图所示待测电阻上电压调节范围为且相对于越小上的电压变化的线性就越好当时尽管变化范围仍是但数据几乎没有可记录性因为在这种情况下滑片从左端滑起要一直快到右端时电压表上示数一直几乎为零然后突然上升到对测量几乎没有用处因此分压接法要用全阻值较小的滑动变阻器滑动变阻器的限流接法与分压接法两种电路均可调节负载电阻电压和电流的大小但在不同条件下调节效果大不一样滑动变阻器以何种接法接入电路应遵循安全性精确性节能性方便性原则综合考虑灵活选取下列三种情况必须选用分压式接法要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时如测定导体的伏安特性校对改装后的电表等电路即大范围内测量时必须采用分压接法当用电器的电阻远大于滑动变阻器的最大值时必须采用分压接法因为按图连接时因所以与的并联值并而整个电路的总阻值3约为那么两端电压显然且越小这种线性关系越好电表的变化越平稳均匀越便于观察和操作若采用限流接法电路中实际电压或电流的最小值仍超过的额定值时只能采用分压接法测量时对电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节只是小范围内测量且与相差不大或略小于采用限流式接法电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小不能满足分压式接法的要求时采用限流式接法没有很高的要求仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时可考虑安装简便和节能因素优先采用限流式接法例如图所示滑动变阻器电阻最大值为负载电阻电源电动势为内阻不计当断开滑动头移动时两端的电压范围是多少当闭合滑动头移动时两端的电压范围是多少设的长度上单位长度的电阻各处相同间长度为当接通后加在上的电压与的关系如何审题电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路限流和分压把握限流和分压电路的原理是关键解析若断开则该控制电路为滑动变阻器的限流接法故若闭合则该控制电路为滑动变阻器的分压接法故总结该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压范围不同例用伏安法测量某一电阻阻值现有实验器材如下待测电阻阻值约额定功率为电流表量程内阻电流表量程内阻电压表量程内阻电压表量程内阻滑动变阻器蓄电池电动势为开关导线为了较准确测量阻值电压表电流表应选并画出实验电路图审题该题要求选择实验仪器测量电路及控制电路因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻故首先考虑滑动变阻器的限流接法解析由待测电阻额定功率和阻值的大约值可以计算待测电阻的额定电压额定4电流的值约为因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻故首先考虑滑动变阻器的限流接法若用限流接法则被测电阻上的最小电流为因该实验没有对电流电压的调节范围未作特殊要求故用限流电路电路如图所示总结滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大用分压接法不便于调节故限流接法是首选只要能保证安全且有一定的调节范围即可例用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下待测电阻约直流电流表量程内阻直流电压表量程内阻直流电源输出电压内阻不计滑动变阻器允许最大电流开关个导线若干根据器材的规格和实验要求画出实验电路图审题本题只需要判断测量电路控制电路的接法各仪器的量程和电阻都已经给出只需计算两种接法哪种合适解析用伏安法测量电阻有两种连接方式即电流表的内接法和外接法由于故电流表应采用外接法在控制电路中若采用变阻器的限流接法当滑动变阻器阻值调至最大通过负载的电流最小此时电流仍超过电流表的量程故滑动变阻器必须采用分压接法如图所示总结任一种控制电路必须能保证电路的安全这是电学实验的首要原则限流接法虽5然简洁方便但必须要能够控制电路不超过电流的额定值同时能够保证可获取一定的电压电流范围该题中即便控制电流最小值不超过电流表的量程因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小电流电压变化范围太小仍不能用限流接法实验电路和电学仪器的选择电路的选择安培表内外接电路的选择由于电压表的分流作用和电流表的分压作用造成表的示数与通过负载的电压或电流真实值之间产生误差为减小此系统误差应慎重选择电流表的内外接法选择方法如下直接比较法当待测电阻阻值时伏特表分流很小选择安培表外接电路当待测电阻阻值时安培表分压很小选择安培表内接电路临界值计算比较法当待测电阻阻值与电压表电流表的阻值相差不多时如何确定被测电阻是较大还是较小呢我们要计算两种接法的相对误差可用与相比较测试判断法试触法若的大小关系事先没有给定可借助试触法确定内外接法具体做法是如图所示组成电路其中电流表事先已经接好拿电压表的一个接线柱去分别试触两点观察先后两次试触时两电表的示数变化情况如果电流表的示数变化比电压表示数变化明显即说明接点时电压表分流作用引起的误差大于接点时电流表分压作用引起的误差这时应采用内接法即电压表接点如果电压表的示数变化比电流表示数变化明显即说明接点时电流表分压作用引起的误差大于接点时电压表分流作用引起的误差这时应采用外接法即电压表接点6口决内字中间有个大大内偏大小外偏小即内接法适合测大电阻且系统误差偏大即测量值大于真实值外接法适合测小电阻且系统误差偏小即测量值小于真实值控制电路即滑动变阻器的接法的选择见难点电路实验器材和量程的选择应考虑以下几点电路工作的安全性即不会出现电表和其它实验器材因过载毁坏现象能否满足实验要求常常要考虑便于多次测量求平均值选择器材的一般思路是首先确定实验条件然后按电源电压表电流表变阻器顺序依次选择根据不使电表受损和尽量减少误差的原则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取满偏度的左右以减少测读误差根据电路中可能出现的电流或电压范围需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根据以上原则电学仪器的选择有如下建议电源的选择选择直流电源应根据用电器的需要来确定一般考虑用电器所需的电压电路中的电流电源电动势和允许电流等在不超过待测器材所允许的最大电压值的情况下选择电动势较大的电源以获得更多的测量数据在相同电动势情况下通常选择内电阻较小的电源以获得较稳定的路端电压测电源内阻除外电表的选择在不超过电表量程的条件下选择量程较小的电表以便测量时示数能在满刻度的左右滑动变阻器的选择要由电路中所要求或可能出现的电流电压的范围来选定变阻器实际流过变阻器的电流不得超过其额定值如要通过变阻器的电阻改变来读取不同的电流电压值时要注意避免变阻器滑片稍有移动电流或电压就会有很大变化的出现也要避免出现滑片从一头滑到另一头电流或电压几乎没有变化的情况若控制电路确定为限流接法则滑动变阻器应选用与实验电路中其它电阻的总阻值相差不大的若控制电路确定为分压接法则应选用在额定电流允许的条件下阻值较小的滑动变阻器例图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图器材规格如下待测电阻约直流电源输出电压内阻可不计直流毫安表量程内阻7直流电压表量程内阻滑动变阻器阻值范围允许最大电流电键一个导线若干条根据器材的规格和实验要求在实物图上连线并用标出在闭合电键前变阻器的滑动触点应处的正确位置审题本题不要求选择仪器只是对已有的仪器进行电路的选择合成从一定程度上降低了难度由已知条件待测电阻与电压表阻值相差较多滑动变阻器阻值相对较小解析因滑动变阻器阻值小于待测电阻的阻值所以滑动变阻器应选用分压接法待测电阻与电表相比的阻值和电压表的阻值相差较多所以应选用安培表外接电路实物连接如图所示滑动变阻器分压接法时在闭合电键前变阻器的滑动触点应置于使负载电压为零处如图箭头所示总结设计测量电阻的电路必须考虑两个方面首先要确定滑动变阻器是分压电路还是限流电路再考虑是安培表外接电路还是安培表内接电路连接实物图时应该先干路再支路滑动变阻器分压接法是要注意电键能控制全电路电流即断开电键后电路中无电学仪器仍处于通电状态电键对支路不起作用是滑动变阻器分压接法时经常出现的错误例某电压表的内阻在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量程电流表量程电流表量程电流表量程滑动变阻器最大阻值电源电源电压为开关所提供的电流表中应选用填字母代号为了尽量减小误差要求多测几组数据试在图方框中画出符合要求的实验电路其中电源和开关及连线已画出8审题测量电压表的内阻从已知条件看需测量通过电压表的电流因此需估算通过电压表的最大电流来判断所用电流表的量程同时滑动变阻器的全阻值远小于电压表内阻控制电路应采用分压接法解析电压表的示数等于通过电压表的电流与本身内阻的乘积估算电路中的最大电流为所以应选电流表与电压表串联在电路中滑动变阻器的电阻远小于电压表内阻如果用滑动变阻器连成限流电路一则它对电路的调控作用很不明显二则是待测电压表分得的最小电压约为大于电压表的量程变阻器明显不能组成限流电路这样变阻器应作为分压器接在电路中就不会出现上述问题电路如图所示总结对于电表的选择必须先根据已知条件估算电路中的最大电压或电流值以此确定选用略大于且量程最小的电表例有一改装的电流表需要与一标准电流表进行校对采用如图所示的电路其中为电源为一限流电阻为一可变电阻为电键限流电阻能够限制电路中的9最大电流使之不超出电流表的量程过多从而对电流表起保护作用实验中已有的器材及其规格如下蓄电池电动势内阻约为改装电流表量程内阻约为标准电流表量程内阻不超过实验中备有的电阻器规格如下固定电阻阻值额定电流固定电阻阻值额定电流滑动变阻器阻值范围额定电流滑动变阻器阻值范围额定电流已知两个表的刻度盘上都将量程均匀分为大格要求从起对每条刻线一一进行核对为此从备用的电阻器中应选用应选用用字母代号填写审题本题中给出了固定限流电阻的选择首先要明确其作用实验要求电流范围在之间即电路中仅有限流电阻时的电流要略大于同时要配合滑动变阻器保证电路中的最小电流不超过解析已知改装表量程为要求从起对每条刻线进行核对所以电路中最大电流不能小于最小电流不能大于电源电动势为根据欧姆定律电路中最小总电阻不能大于电路中除固定电阻和滑动变阻器外其它电阻总阻值等于所以固定电阻应选用又因最大总电阻不能小于滑动变阻器应选用总结要正确理解限流电阻的限流作用使电路中的电流不超过电流表的量程过多应理解为在保证电流表能达到满量程的条件下通过电流表的电流不过大所以限流电阻的阻值不能大于使电流表达到满偏时的阻值注意区分限流电阻与滑动变阻器的作用限流电阻的作用是使电路中的电流不要过小不小于而滑动变阻器的作用是使电路中的电流要达到足够小不大于例用伏安法测量某一电阻的阻值现有实验器材如下待测电阻阻值大约为额定功率为电流表内阻电流表内阻电压表内阻电压表内阻滑动变阻器10蓄电池电动势为电键导线为了较准确测量的阻值保证器材的安全以便操作方便电压表电流表应选择并画出实验电路图审题本题中待侧电阻的额定功率电阻估计值已知可估算通过电阻的电流及其两端电压是选择电流表电压表量程的关键另外电流表的内外接法及滑动变阻器的接法也需要计算确定解析确定电流表电压表的量程被测电阻的额定电压额定电流分别为则电流表选用电压表选用确定电流表的内外接法确定控制电路因滑动变阻器的全阻值大于被测电阻故首先考虑变阻器的限流接法限流接法上限流取值范围为那么滑动变阻器的阻值滑动头移动时不得小于的电压变化范围为安全可行若采用变阻器的分压接法因会操作不方便因此应选择变阻器的限流接法电路如图所示总结本题需要选择电流表电压表量程以及测量电路和控制电路解题时为避免混乱可分步选择将题目分解既明确又不易遗漏11电阻测量的方法归类在高中电学实验中涉及最多的问题就是电阻的测量电阻的测量方法也比较多最常用的有欧姆表测量最直接测电阻的仪表但是一般用欧姆表测量只能进行粗测为下一步的测量提供一个参考依据用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻替代法替代法的测量思路是等效的思想可以是利用电流等效也可以是利用电压等效替代法测量电阻精度高不需要计算方法简单但必须有可调的标准电阻一般给定的仪器中要有电阻箱替代法是用与被测量的某一物理性质等效从而加以替代的方法如图所示先把双刀双掷开关扳到闭合调整滑动变阻器使电流表指针指到某一位置记下此时的示数最好为一整数再把开关扳到调整电阻箱使得电流表指针仍指到示数读出此时电阻箱的阻值则未知电阻的阻值等于说明在此实验中的等效性表现在开关换位后电流表的示数相同即当电阻箱的阻值为时对电路的阻碍作用与未知电阻等效所以未知电阻的阻值等于替代法是一种简捷而准确度很高的测量电阻的方法此方法没有系统误差只要电阻箱和电流表的精度足够高测量误差就可以忽略伏安法伏安法的测量依据是欧姆定律包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律需要的基本测量仪器是电压表和电流表当只有一个电表时可以用标准电阻电阻箱或给一个定值电阻代替当电表的内阻已知时根据欧姆定律电压表同时可以当电流表使用同样根据电流表也可以当电压表用比例法如果有可以作为标准的已知电阻的电表可以采用比例法测电表的电阻用比例法测电表内阻时两个电流表一般是并联据并联分流原理两个电压表一般是串联据串联分压原理所谓比例法是要测量某一物体的某一物理量可以把它与已知准确数值的标准物体进行比较例如使用天平称量物体的质量就是把被测物体与砝码进行比较砝码就是质量数准确的标准物体天平的结构是等臂杠杆因此当天平平衡时被测物体的质量与标准物体的质量是相等的这就省去了进一步的计算有很多情况下被测物体与标准物体的同一物理量间的关系并不是相等而是在满足一定条件下成某种比例的关系这种方法又称为比例法例如测电流表和电压表的内阻如果有可以作为标准的已知电阻的电表都可以使用比例12法采用比例法测电阻的依据是串联电路电压与电阻成正比并联电路电流与电阻成反比电压表可显示电阻两端的电压值电流表可显示电阻中通过的电流所以测电流表内阻应把两电流表并联测电压表内阻应把两电压表串联电路图分别如图甲乙所示测电流表内阻时应调节滑动变阻器使两电流表的指针都有较大偏转记录下两电表的示数和根据并联电路分流原理若已知电流表的内阻为则电流表的内阻测电压表内阻时应调节滑动变阻器使两电压表的指针都有较大偏转记录下两电表的示数和根据串联电路分压原理若已知电压表的内阻则电流表的内阻以上例子中甲图采用限流电路而乙图采用分压电路这是由于电流表内阻都较小若采用分压电路则滑动变阻器的阻值必须更小这时电路近似于短路是不允许的而电压表内阻都很大若采用限流电路则滑动变阻器的电阻必须更大这在实际上行不通半值法半偏法半值法是上面比例法的一个特例测电流表内阻和测电压表内阻都可以用半值法电路图如图所示甲图实验时先断开开关闭合调整滑动变阻器限流法连接使电流表满度即指针指满刻度处再闭合调整电阻箱使电流表的指针恰好指到半满度处读出此时电阻箱的阻值则电流表的电阻测量结果偏小13乙图实验时先闭合开关及调整滑动变阻器分压法连接使电压表满度例测量某电阻的阻值已知约为左右下表给出可供选择器材请画出你所设计的实验原理图至少种并标明所选器材的规格或代号备注另有导线若干各器材数目均只一个审题该题要求至少应用种设计方案需要熟练掌握测电阻的原理和方法列出所有的测电阻的基本方法看题目中给出的仪器是否适合灵活利用变通充分发挥题目中所给仪器的作用解析方案一应用伏安法测电阻见图选还是选就是出于对实验安全方面的考虑与表可改装成左右的电压表与表只能改装成左右电压表这样小的电压表既不能安全实验也不能进行精确测量电流表外接而不内接是出于对实验结果精确程度的考虑因为改装后的电压表内阻远大于这样测量系统误差较小选表而不选表是出于精确读数的考虑诚然都能满足安全的要求但小量程表读数相对误差要小得多显然这是精确原则的应用作为控制线路的主元件其控制电压方便与否与值相对大小有关当两电阻相近时为了线路简单经济控制电路适宜用限流接法这主要是出于实验操作是否方便的考虑方案二应用全电路欧姆定律测电阻见图14原理令短路调测得后由全电路欧姆定律得接着去掉短路线可得同理得可求讨论用为何不用显然是考虑了测量方便问题是方便原则的应用因为调节时能用到变化对电流调整是有利的方案设计较方案主要是考虑了节省器材原则这也可以说是经济原则的应用方案三欧姆表原理测电阻见图原理先让短路调使满偏此时内阻为去掉短路线接通测得则依据欧姆表原理值为讨论用不用或主要是考虑了测量结果的精确问题若用改装为欧姆表其中值电阻为若用改装为欧姆表其中值电阻为与待测电阻比较测量误差太大欧姆表特点是当测量值在其中值电阻附近时其读数或测量结果比较准确这是精确原则的应用且整个方案三操作上是很方便的总结本题处理过程相对复杂但只要遵循前面所提出的各种选择方法题目也就迎刃而解了因此说基础知识是关键复杂题目只是基础知识的合成高考实验设计型命题的求解策略所谓设计性实验是指根据现行物理大纲要求在学生掌握的基本实验原理基础上应用基本测量仪器自行设计实验方案的实验设计性实验命题的考查内容涉及到对实验原理的再认识和加工实验方案的确定包括实验器材的选择和迁移运用实验步骤的安排15实验数据的处理方法误差的分析及对实验的总结和评价等考生在应试过程的缺陷通常表现在以下几个方面一方面平时缺乏对实验思想方法如模拟法转换法放大法比较法替代法等进行归纳在全新的实验情景下找不到实验设计的原理无法设计合理可行的方案另一方面受思维定势影响缺乏对已掌握的实验原理仪器的使用进行新情境下的迁移利用缺乏创新意识实验设计的基本方法明确目的广泛联系题目要求测定什么物理量或要求验证探索什么规律这是实验的目的是实验设计的出发点实验目的明确后应用所学知识广泛联系看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过与哪些物理现象有关与哪些物理量有直接的联系对于测量型实验被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示对于验证型实验在相应的物理现象中怎样的定量关系成立才能达到验证规律的目的对于探索型实验在相应的物理现象中涉及哪些物理量这些都是应首先分析的以此来确定实验的原理选择方案简便精确对于同一个实验目的都可能存在多种实验原理进而形成多种可供选择的设计方案一般说来依据不同的实验原理选择不同的实验方案主要遵循四条原则科学性设计的方案有科学的依据和正确的方式符合物理学的基本原理可行性按设计方案实施时应安全可靠不会对人身器材造成危害所需装置和器材要易于置备且成功率高精确性在选择方案时应对各种可能的方案进行初步的误差分析尽可能选用精确度高的方案简便直观性设计方案应便于实验操作读数便于进行数据处理便于实验者直观明显地观察依据方案选定器材实验方案选定后考虑该方案需要哪些装置被测定量与哪些物理量有直接的定量关系分别需用什么仪器来测定以此来确定实验所用器材拟定步骤合理有序实验之前要做到心中有数如何组装器材哪些量先测哪些量后测应以正确操作和提高效率的角度拟定一个合理而有序的实验步骤数据处理误差分析常用的数据处理方法如平均法图象法描迹法比较法等和误差分析方法如绝对误差相对误差等是应该掌握的在设计实验时也应予以考虑例一电阻额定功率为阻值不详用欧姆表粗测其阻值约为现有下列仪表元件试设计适当的电路选择合适的元件较精确地测定其阻值电流表量程内阻电流表量程内阻电压表量程内阻电压表量程内阻电压表量程内阻干电池两节每节电动势为直流稳压电源输出电压额定电流直流电源输出电压额定电流直流电源输出电压额定电流16滑动变阻器滑动变阻器电键一只连接导线足量审题考查综合分析能力推理能力及实验设计的创新能力审题过程见解析解析由于现有器材中有电流表和电压表故初步确定用伏安法测定此电阻的阻值又因待测电阻为一大电阻其估计阻值比现有电压表的内阻大或相近故应该采用电流表内接法由于现有滑动变阻器最大阻值比待测电阻小得多因此若用滑动变阻器调节待测电阻的电流和电压只能采用分压接法如图否则变阻器不能实现灵敏调节为了确定各仪表元件的量程和规格首先对待测电阻的额定电压和电流作出估算最大电流为最大电压由于实验中的电流和电压可以小于而不能超过待测电阻的额定电流和额定电压现有两个电流表内阻相近由内阻所引起的系统误差相近而量程接入电路时只能在指针半偏转以下读数引起的偶然误差较大故选用量程为的电流表这样选用电流表后待测电阻上的最大实际电压约为故应选用量程为的电压表由于在如图所示的电路中要实现变阻器在较大范围内灵敏调节电源电压应比待测电阻的最大实际电压高故电源应选输出电压为一种其额定电流也远大于电路中的最大实际电流故可用关于变阻器的选择由于采用分压接法全部电源电压加在变阻器上若是把的变阻器接入电路通过它的最小电流对应于待测电路断开约为最小功率约为远大于其额定功率而的变阻器接入电路其最大电流对应于滑动键靠近图中变阻器端约为并联电路总电流小于其额定电流故应选的变阻器总结本题处理过程相对复杂但只要按照仪器选择测量电路选择控制电路选择这样的顺序逐个突破将复杂的过程逐一分解遵循前面所提出的各种选择方法题目也就迎刃而解了因此说基础知识是关键复杂题目只是基础知识的合成17实验设计的基本思路附对电学实验中几个点的强调说明一关于多用电表使用多用表时要注意什么使用多用表的电压电流挡使用多用表测量电压电流的方法与单独使用电压表电流表的方法基本上是一样的只不过在使用多用表前要根据待测量的情况是电流还是电压是交流还是直流调整好选择开关并调整到合适的量程上其他如正负接线柱的选用串联还是并联到电路中去等就和单独使用电压表电流表时没什么两样了使用多用表的欧姆挡机械调零使用前先查看指针是否指在左端电阻为无穷大的位置如不是则要用螺钉旋具慢慢地调节定位螺钉使指针正确定位量程选择扳动选择开关到合适的量程上尽可能使正式测量时指针停留在中间位置附近也就是要尽可能利用中这一范围内以减少测量误差欧姆调零短接两表笔调整欧姆档的调零旋钮使指针指在零欧姆处注意每改变一次量程就要重新调零一次数据读取数据读取时一要注意到欧姆刻度不是均匀的不然估读会不正确二要注意读得的数据还应乘以量程的倍率三是测量电路中的某一电阻阻值时应该先把电源切断再把待测电阻和其他元件断开之后再行测量四是要注意手不要碰到表笔的金属杆以免人体电阻与待测电阻并联造成误差结束工作测量完毕后一定要把选择开关切换到交流高压挡或切换到挡上以避免漏电或误操作欧姆表上的刻度为什么是不均匀的刻度时有什么规律吗对于磁电式的电流计其指针偏转的角度和电流成正比改装成电流表或电压表时表盘刻度是均匀的但用磁电式电流计做欧姆表的表头后由欧姆表内部电路构造及全电路欧姆定律可知当两表短接和接上待测电阻后分别有由式可知待测电阻与通过表头的电流不成线性关系这就是造成表盘刻度不均匀的原因那么怎样对欧姆表的表盘进行刻度呢设指针偏转满刻度的时指针所指的电阻值为则应有18式便是把表盘改为欧姆刻度的依据了中值电阻恰好等于此时的欧姆表内阻测量时怎样正确选择欧姆表的倍率在实际测量时可以通过改变倍率使指针指在的范围内例如开始时如发现指针向右偏得过多说明原倍率选得太大可改选倍率小一些的再试试直到指针落在的范围内为止也可先估测出应该选用的倍率用来选挡换挡时可利用公式进行关系式中为待测电阻的阻值为所选的倍率挡如选则指则表示从表盘上直接读得的数字例如欧姆表中值电阻值为待测电阻约为要较准确地测定该电阻应选用哪一个倍率可题设条件知而中为使测量较准确指宜取所以应选挡再如用欧姆表的挡测一电阻发现指针偏角太小偏角太小即指太大为使指针指示在中附近应增大偏角即使指变小由可知必增大故应选挡用欧姆表测量电阻前和换挡后为什么一定要先进行欧姆调零欧姆表的表盘刻度是按照标准电动势和内阻进行设计和刻度的实际应用时内装电池与标准总有差异同时电池用久了和都可能变化这就会影响指针的偏转转角可能指不到指定刻度处而造成误差所以使用前必须进行欧姆调零在倍率改变后欧姆表的内阻电路就发生了相应变化这时只有通过欧姆调零才有可能使测量示数与电阻值相符故每改变一次倍率都应重新进行调零二关于用线修正法定性分析测电源电动势和内阻的测量误差用伏安法测量电源电动势内电阻的学生实验中有两种可供选择的实验电路在两种电路中由于伏特表的分流和安培表的分压引起的误差是不同的我们可以用图线修正法简洁明快的分析两种电路引起的测量误差第一种测量电路如图和中的线分别为测量电路和由此电路测出的数值画出的路端电压与电流强度的关系图线误差分析方法如下19根据测量电路分析误差原因本测量电路产生误差的原因是由于伏特表的分流使得安培表的读数小于干路总电流所致考虑伏特表的内阻全电路的欧姆定律的方程应修正为根据式寻找图线的准确点因电流的修正值为可见当时电流误差为零因此图线与横轴的交点为准确点不须修正在图线上任选一点进行修正如图点的纵坐标不变把做为点修正后的点的横坐标连接和得修正后的图线为线比较两条图线的纵截距和斜率因图线的纵截距等于电源电动势图线斜率的绝对值等于电源内阻所以可见电动势和内阻的测量值均小于真实值第二种测量电路如图和中的线分别为测量电路和由此测量电路画出的路端电压与电流强度的关系图线误差分析方法如下根据测量电路分析误差原因本测量电路产生误差的原因是由于安培表的分压使得伏特表的读数小于电源的路端电压所致考虑安培表的内阻全电路的欧姆定律的方程应修正为根据式寻找图线的准确点因电压的修正值为可见当时电压20修正值为零所以图线与纵轴的交点准确在图线上任选一点进行修正如图点的横坐标不变做为修正后点的纵坐标连接和得修正后的图线为线比较两条图线的纵截距和斜率得可见电动势的测量值与真实值相等而内阻的测量值大于真值三关于电路实物连线的几个易错点电键必须控制全电路电表的量程和正负极滑动变阻器的两端限流三端分压接法且要求在闭合电键前必须保证限流接法中滑动变阻器以最大电阻接入电路分压接法中滑动变阻器输出电压端电压为零注意检查安培表的内外接法是否正确导线不能接在滑动变阻器的支架或滑动头上不能穿越用电器不能有交叉线