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山西太原学大物理教师-高考电学实验复习讲座 (76张ppt)


同学们好!

高考电学实验复习讲座
山西太原学大物理教师 王晋平

主要内容
(一)电学基本仪器的使用

(二)电学实验数据的处理方式
(三)电阻测量的常见方法

(一).电学基本仪器的使用:
1.要求会正确使用的测量仪器有: 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器

. 2.要求会正确使用的电学仪器有:电流 表、电压表、多用电表、滑动变阻器、 电阻箱等. 3.练习使用示波器.

(1).滑动变阻器

(2).多用表
1.多用表刻度及读数问题 2.用多用表测电流(电压) 3.用多用表欧姆挡测量电阻 4.用多用表欧姆挡判断二极管的 极性

1.多用表刻度及 读数问题:

题型 1(2006 年重庆市高考题 ) 用已调零且选择旋钮指向欧姆挡 “×10”位置的多用电表测某电阻阻值,根据题图所示的表盘,
被测电阻阻值为 ____ Ω. 若将该表选择旋钮置于 1mA 挡测电流, 表盘如图所示,则被测电流为______mA.

2.用多用表测电流(电压):
多用表可测量交、直流电流,
也可测量交、直流电压,测

电流(电压)时,应将选择开关
旋转到相应的电流(电压)档,

内部电路接通.此时应将红表
笔接外电源正极、黑表笔接

外电源负极.此时电流方向为:
红表笔流进,黑表笔流出.

3.欧姆挡测电阻的方法:
① 定机械零点 ② 插红黑表笔 ③ 选欧姆挡位 ④ 调欧姆零点 ⑤ 测电阻读值 ⑥ 拔表笔脱挡

【题型2】(2006年天津市高考题)一多用电表的电 阻档有三个倍率,分别是×1、×10、×100.用 ×10档测量某电阻时,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 换档______.

【启迪和反思】用多用电表的某一电阻挡 测量某电阻时,若发现表头指针偏转角度 很小,说明该电阻的阻值较大,应更换较大 的量程;发现表头指针偏转角度很大,说 明该电阻的阻值较小,应更换较小的量程. 特别要注意电换挡后必须重新调零.

4.用多用表判断二极管极性
.由于二极管具有正

“黑正红负” “黑负红正”

向导通、反向截止的 特性,所以当黑表笔 接二极管正极,红表 笔接二极管负极时, 处于正向导通状态, 欧姆表几乎满偏(正 向电阻较小);反之, 处于反向截止状态.

——“导通”

——“截止”

电学仪器选择的三条原则:
(1)安全性原则:在整个实验过程中可能出现 的最大值不能超过电表的量程.

(2)准确性原则:在测量读数时尽可能的使表 针指在刻度盘的1/3~2/3刻度处. 使用欧姆表 时宜选用指针尽可能在中间附近的倍率挡位. (3)可操作性原则:如选用滑动变阻器时应考 虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求, 又便于调节,滑动变阻器调节时应用到大部分 电阻线,否则不便于操作.

(二)电学实验数据的处理方式:
在中学物理中只要求掌握数据处理的最简 单的方法.常用的方法有: 1.列表法: 2 作图法 : 作图时要注意图上的连线不一定通 过所有的数据点 , 而要使数据点在线的两侧 合理的分布;在图上求直线的斜率时,要选取 线上相距较远的两点 , 不一定要取原来的数 据点;作图时常设法使图线线性化,即将曲改 直. 3.平均值法:

用已知规律的图线求解 (按已知规律图线作图)

(三).电阻测量的常见方法
一.欧姆表法 二.伏安法 三.等效替代法 四.并联分流法 五.串联分压法 六.半偏法 七.欧姆定律法

1.伏安法测电阻的两种测量电路
接法 电流表外接法 “三小” 电流表内接法 “三大”

电路图
原因 误 差 测量值 分 析

电压表内阻RV分流
R外 ? RV Rx ? Rx RV ? Rx

电流表内阻RA分压

(偏小) R内 ? Rx ? RA ? Rx (偏大)

校正值

Rx ?

U U I? RV

U Rx ? ? RA I
(1) Rx ? RA ? RV

选择原则

(1) Rx ? RA ? RV

(2)电压表内阻为已知值 (2)电流表内阻为已知值

题型:测量小灯泡在不同电压下的实际功率
有一标有“ 6V,1.5W”的小灯泡,现用图( a)所示电路测 量其在不同电压下的实际功率,提供的器材除导线和开关外, 还有: A.直流电源 6V(内阻不计) B.直流电流表0-3A(内阻0.1Ω以下) C.直流电流表0-300mA(内阻约为5Ω) D.直流电压表0-15V(内阻约为15kΩ) E.滑动变阻器10Ω 2A F.滑动变阻器1kΩ 0.5A (1)实验中电流表应选用 (用序号表示),滑动变 阻器应选用 . (2)试按图(a)电路将图(b)所示器材连成电路

实物图的连接

具体连线时,可以先连主回路,把电源、开关、滑动变 阻器连成一个回路;然后再连上支路,从滑动变阻器的滑 动头和一个固定端接出,连上电流表、小灯泡,最后将电 压表并联在小灯泡上.连接情况如图所示.

题型:从下列实验器材中选出适当的实验器材,设计一 个测量阻值约为15kΩ的电阻的电路,要求方法简捷, 两端的电压能从零开始变化,要尽可能提高测量的准 确度.
①电流表(A1),量程1mA,内阻r1≈50Ω. ②电流表(A2),量程500μA,内阻r2≈300Ω. ③电压表(V1),量程10V,内阻r3=15kΩ. ④电压表(V2),量程3V,内阻r4=10kΩ. ⑤电阻(R1),阻值约为25Ω,作保护电阻用,额定电流为1A. ⑥滑动变阻器(R2),阻值约为50Ω,额定电流为1A. ⑦滑动变阻器(R3),值约为1000Ω,额定电流为1A. ⑧电池组,电动势3V,内阻很小但不可忽略. ⑨开关及若干导线. ⑴画出测量的电路图,并标明所用器材的代号. ⑵写出计算的表达式,并说明各符号表示的意义.

①确定电流表、电压表 : 由电源电动势可确定电压 表应选V2(量程3V).估算电 路中的最大电流可确定电 流表应选A2(量程500μA). ②确定控制电路:由题目要求 可知滑动变阻器应采用分 压连接且应选R2 (阻值约 50Ω). ③确定电流表内、外接法: 由电压表内阻为准确值,故 应采用电流表外接法.

思路分析:

U Rx ? U I? rV2

启迪和小结
审清题意是解决本题的重要关键,本 题所给的电压表的内阻为准确值,而电流 表的内阻为近似值.为尽可能提高测量的 准确度故应采用电流表外接法(其误差是 由电压表内阻分流而造成的);同样若题 给的电流表的内阻为准确值,则应采用电 流表内接法(其误差是由电流表内阻分压 而造成的).

题型:实验室准备了下列器材:
电流表A1,量程为0.6A,内阻约为0.1Ω. 电流表A2,量程为600μA,内阻为100Ω. 电阻箱R1,0~9999.9Ω. 滑线变阻器R2 0~10Ω. 电源E=6V,内阻不计,允许通过的最大电流为0.5A. 待测电阻Rx,约为10Ω. 开关S一个,导线若干. 要求选择上述器材,设计一个用伏安法测电阻Rx 电路图.

思路分析
1.把电流表A2改装为量 程6V的电压表. 可串联一个阻值为 9900Ω的电阻(用电阻 箱) 2.采用电流表外接法. 3.滑线变阻器采用限流 连接法

题型:2004年上海市高考试题
小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为 研究这一现象,用实验得到小灯泡上的电流和电压的数 据如下表所示:

①画出实验电路图.可用器材有:电压表、电流表、滑线 变阻器(阻值10Ω)、电键、导线. ②画出小灯泡的U—I曲线. ③若电源电动势是1.5V,内阻是2Ω, 将本题的小灯泡接在该电源的两 端,小灯泡的实际功率是多少?

思路分析
①要求小灯泡的电压连续变 化,则滑动变阻器应采用 分压连接,灯泡电阻小,则 采用电流表外接法. ②作小灯泡的U—I曲线如图. ③由U=E-Ir,得U=1.5-2I 做出电源的伏安特性曲线 (篮色图线),这两条图线 的交点即为小灯泡的工作 电流为0.35A,工作电压为 0.80V.因此小灯泡的实际 功率为0.28W.

?

【题型】有一根细长而均匀的金属材料样品,截面为如图

所示。此金属材料长约为3cm,电阻约为100Ω.已知这种金 属的电阻率为ρ。因管线内径太小,无法直接测量,请根据 下列提供的实验器材,设计一个测量其内径d的实验方案. ? A.20等分的游标卡尺测得样品长L, ? B.螺旋测微器测得样品外径D. ? C.电流表A1(量程50mA,内阻r1=l00Ω) ? D.电流表A2(量程100mA,内阻r2约40Ω) ? E.滑动变阻器R1(0—10Ω,额定电流2A), ? F.直流稳压电源(12V 内阻很小) ? G.导电材料样品R2,(长约为3cm,电阻约为100Ω) ? H.开关一只,导线若干 ? (1) 画出你所设计方案的实验电路图. (2)利用题目中所给的物理量和所测得的物理量,写出金属 管线内径d的表达式.

思路分析
电流表A1内阻已知,当电压表用.设两电流表读 数为 I1、I2 I1r1 ? ( I 2 ? I1 ) R2 ,
L 1 R2 ? ? , S ? ? ( D 2 ? d 2 ) S 4

4 ?L( I 2 ? I 1 ) ?d ? D ? ?I1r1
2

题型.要测定一个自感系数较大的线圈L的直流电阻, 实验提供下列器材: ①待测线圈L,阻值约为6Ω ②电流表A1 : 量程0.6A,内阻约为0.5Ω ③电流表A2:量程3A,内阻约为0.1Ω ④电压表V1:量程3V,内阻约为6kΩ ⑤电压表V2:量程15V,内阻约为30 kΩ ⑥滑动变阻器R1:阻值为0—10Ω ⑦滑动变阻器R2:阻值为0—1kΩ ⑧电池E:电动势6V,内阻很小 ⑨开关两个,导线若干 为了提高测量的准确程度,要使电压从 0 开始调节, 开关S1能控制整个电路,画出实验原理图.

思路分析
①实验原理图: 实验原理图如下图: 电流表外接法; 变阻器分压连接. ②考虑到自感系数较大 的直流电阻在断电的瞬 间会产生强大的自感电 动势,可能会烧坏电表,因此可在该电阻上串联一 个开关S2.

三.等效替代法:
1. 原理 : 若两个电阻分别接入同一电路中产 生相同的效果,则这两个电阻阻值相等。 2. 在题中提供的器材中,只有一个电流表或 电压表和一个电阻箱,(对电表的要求不高, 电表可以是有刻度线而无刻度值 ,或者电表 读数不准),要测未知电阻,应该考虑等效 替代法:既用已知电阻值的电阻箱替代未 知电阻,在两次电流表读数相同的情况下, 待测电阻即为电阻箱阻值。
.

题型:用等效替代法测电流表的内阻
给你以下实验器材: ①待测电流表G1 ②标准电流表G2 (量程与待测电流表相同,内阻未知) ③电阻箱R一个(0~9999Ω) ④一节干电池(内电阻很小,但不为零) ⑤单刀双掷开关一个、导线若干 要求较准确地测出待测电流表G1的内阻Rg,画 出实验原理图,并简要写出实验步骤,并用测量值 表示待测值.

实验步骤: ①按图乙所示连接电路,断开开并S,电阻箱R调到最大. ②使开关S掷向b端,调电阻箱R使微安表G1的示数有一个 适当的读数,记下此时电阻箱R的阻值R1和标准微安表 G2的读数I.则:E=I(Rg1+R1+Rg2+r) ③将开关S掷向a端,调电阻箱R,使标准微安表G2的示数维 持电流I不变,记下此时电阻箱R的阻值R2,则: E=I(R2+Rg2+r) ∴ R g= R 2- R 1

四.并联分流法:

这一方法的创新思维是运用 电流表测电压(电流表内阻为准 确值).此方法适用于电压表不 能用、没有电压表或电压表作 为测量对象等情形.

题型:2001年全国高考题
从下面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,有尽可能高的测量精 度,并能测得多组数据. ①.待测电流表(A1),量程10mA,内阻r1(约40Ω) ②.电流表(A2),量程500μA,内阻r2=750Ω ③.电压表(V),量程10V,内阻r3=10kΩ ④. 保护电阻(R1),阻值约50Ω ⑤ 滑动变阻器(R),总阻值10Ω ⑥ 电池(E),电动势1.5V,内阻很小 ⑦ 单刀单掷电键(S),导线若干.

思路分析(1)
①首先判断能否用“伏安法”测电流表A1的内阻: 当电流表A1满偏时,其两端电压为Ug=10-2×30= 0.3V,所以若用电压表直接测量,则测量误差较大,因此 电压表不能使用.故不能用“伏安法”测电表内阻. ②电流表A2的内阻r2=750Ω,是准确已知的, 满偏时其 两端电压为500×10-6×750=0.375V,与电流表A1的 满偏电压差不多,因此可将两电流表并联. ③滑动变阻器采用分压式接法.保护电阻宜保护电表.其 实验原理图如图所示.

电路分析(2)

题型:
用以下器材测量一待测电阻的阻值.器材与 规格如下: ①电流表A1(量程250mA,内阻r1=5Ω) ②标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω) ③待测电阻R1(阻值约为100Ω) ④滑动变阻器R2(最大阻值10Ω) ⑤电源E(电动势约为10V,内阻r约为1Ω) ⑥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的计算公式是____

启迪和思考
利用下面的实验电路图能测待测电阻R1吗?

由于电流表 A2内阻未知, 因此待测电 阻R1的阻值 无法求得.

五.串联分压法:

这一方法的创新思维是运用 电压表测电流( 电压表内阻为 准确值 ), 此方法适用于电流 表不能用、没有电流表或电 流表为测量对象等情形.

题型 ( 广东省高考题)选出适当的实验器材,设计 一个
电路来测量一个刻度盘总共有10个小格,且刻度均匀,但 量程示数未准确确定的电压表 V1 的量程 U1m,要求方法简 捷,有尽可能高的精度,并能测出多组数据. 待测电压表V1,量程为23V~27V,内阻r1=250KΩ;

标准电压表V2,量程为2V,内阻r2=20KΩ; 电流表A,量程3A,内阻r3=0.01Ω; 滑线变阻器R,最大阻值为1000Ω; 稳压电源E=30V,内阻很小; 电键K,导线若干. (1 )画出电路图,标明所用器材代号.

(2)选择数据中的一组计算V1的量程U1m,写出其表达式.

思路点拨
由于两电压表的满偏电流相当小(10-4A),故题给 的电流表量程太大(3A),不符合要求,不能用.因此可 把两电压表串联,电路图如图. 电键K闭合后,移动变阻器的 滑片读出电压表V2的示数U2, 读出电压表V1的偏转N格.设 其每小格表示电压值U0,则

U2 r2 ? ,U1m ? 10U 0 U 0 ? N r1
可得电压表V1的量程为:

U1m

10U 2 r1 ? U 0r2

题型.某电流表的内阻在0.1~0.2Ω之间,现 要测量其内阻,可选用的器材如下: ? A.待测电流表A1(量程0.6A) ? B.电压表V1(量程3V,内阻约2kΩ) ? C.滑动变阻器R1(最大电阻10Ω) ? D.定值电阻R2(阻值5Ω) ? E.电源E(电动势4V) ? F.开关S及导线若干 ? (1)画出实验电路图; ? (2)若测得电压表、电流表的读数分别为U、I, 则电流表A1内阻的表达式为___
?

由于电流表内阻在0.1~0.2Ω之间,量程为 0.6A, 电流表上的最大电压为0.12V,因此电压表 不能并联在电流表的两端,必须将一个阻值为5Ω 的定值电阻R2与电流表串联,再接到电压表上,才 满足要求.(滑动变阻器分压与限流均符合要求)

U ? IR 2 RA ? I

题型 用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900—1000Ω):
电源E, 具有一定内阻,电动势约为9.0V;
电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω; 电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;

滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω;
单刀单掷开关K,导线若干。 (1)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Rx的一种实验电路原理图

(原理图中的元件要用题图中相
应的英文字母标注)。

(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上 画出连线。
(3)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数 用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为 Rx= 。 (1)思路一:此题供选择的器材 中,没有电流表,但电压表内阻已 知,我们可用电压表来算电流,因 此我们可设计图中的测量电路; 显然,题中提供的电源电动势远 高于电压表的量程,故控制电路 应采用分压的接法,按这个思路 设计的电路如图所示.

思路二
由于两电压表内阻已知,我们还 可以利用串、并联电路的电压与 电流分配关系,来设计测量电阻的 电路;由于V1的内阻和待测电阻的 阻值匹配,所以我们可将V1与RX并 联,再与V2串联,如图乙中的测量 电路所示,同理,控制电路采用分 压的接法.

对于电流表、电压表有以下结论:
电压表也是电流表,电流表也是电压表; 多用表是三用表。

对于理想电表一表一用,即电流表只 能测量电流且串联在电路中,电压表只能 测电压且只能并联在电路中。但对非理想 电表可一表三用,即可当电阻、电压表、 电流表使用. 一个已知电阻,可用作降压与限流, 即用来保护电路;还可以与电流表或电压 表连接用来扩大量程;另外还可以起电流 和电压的转换作用.

六.半偏法(比较法)
电流表内阻Rg的测定

电压表内阻RV的测定

电 路 图 实 验 步 骤
①先将 R 的阻值调到最大,合上 S1,调节 R 的阻值,使电流表的 指针转到满刻度 . ②合上 S2,保 持 R 的阻值不变,调节 R′, 使电 流表的指针转到满刻度的一半 . ③记下R′的阻值.④则Rg=R/ ①按电路图连好电路后,将滑动变 阻器的滑动头 P移至A 端. ②闭合开 关 S1 和 S2,调节滑动变阻器 R2 的滑 动头P,使电压表的指针满偏 . ③保 持P的位置不变,断开S2,调节电阻 箱 R1 的阻值,使电压表的指针半满 偏,则RV=R1

关 键 维持总电流几乎不变是至关重要的 维持输出电压几乎不变是至关重要的 要 ①R2<<RV②R1与RV匹配 求 ①R>>Rg ②R/与Rg匹配 偏小 误差 偏大

电流表的改装和校表


电压表的改装和校表



I R? ,n ? n ?1 Ig Rg

式 校


U R ? (n ? 1) Rg , n ? I g Rg

题型.(2005年江苏高考题)
将满偏电流Ig=300μA, 内阻未知的电流表G改装成 电压表并进行核对. (1)利用如图所示的电路测 量电流表G的内阻(图中电源 电动势E=4V);先闭合S1,调节R1,使电流表指针 偏转到满刻度;再闭合S2,保持R1不变,调节R2, 使电流表指针偏转到满刻度的2/3,读出此时R2 的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值 Rg=_____.

(2).将该表改装成量程为3V的电压表,需__联阻值 为R0=_____Ω的电阻. (3).把改装好的电压表与标准电压表进行核对, 试画出实验电路图和实物连接图.

七.欧姆定律法:
此法运用闭合电路欧姆定律 建立相关的方程,广泛运用于 测电阻或测定电源电动势和内 电阻的测定. 1.测量未知电阻的阻值或测量 电表的内阻

题型:(2005年四川省高考卷)
利用图中给定的器材测量电 压 表 V 的 内 阻 R V. 图 中 B 为 电 源 (内阻可忽略不计), R 为电阻 箱,K为电键. ①将图中实物连接为测量 所用的电路 ②写出实验中必须记录的 数据(用符号表示 ), 并指出各 符号的意义. ③用②中记录的数据表示RV的公 式为RV=______.

思路分析
①电路原理图如图所示. ②开关闭合后 , 改变电阻箱的阻值 , 读出的阻值;并 读出电压表相应的读数.据闭合电路欧姆定律可得:
U1 U2 E ? U1 ? R1 , E ? U 2 ? R2 RV RV U 2 R2 ? U1 R1 ? RV ? U1 ? U 2

【题型】从下面选出适当的实验器材,设计一电 路来测定一电流表内阻的精确值. ? ①待测电流表(A):量程50mA,内阻约20Ω. ? ②电阻箱(Ra):取值范围0.1Ω——999.9Ω,本 实验中通过电阻箱的电流不会超过所允许的最大 电流. ? ③滑动变阻器:总阻值约为100Ω,最大电流为1A. ? ④电源(E):开路电压约为10V,内阻不计. ? ⑤开关(S)、导线若干. ? 画出电路图,并写出用测量值来表示电流表内阻.
?

(1).本实验中,滑动变阻器能否用作“限 流”或“分压”?为什么?

E ? I1 ( R1 ? RA ? Rb ) E ? I 2 ( R2 ? RA ? Rb )

U1 ? I1 ( RA ? R1 ) U 2 ? I 2 ( RA ? R2 )

无法求出RA!

只有在U1=U2时才能求出 RA.而U1≈U2的条件为 Rb<<RA!

思路点拨
(2)本实验用什么方法来测定电流表内阻?

E ? I ( R ? R ) 1 1 A 利用欧姆定律: 可求得RA. E ? I 2 ( R2 ? RA )

2.测定电源电动 势和内电阻

用伏安法测定电源电动势和内阻两种方法
接法电流表外接法(对电源)

电流表内接法(对电源)

电 路 图 特
(1)r测<r真 (1)r测>r真 (2)E测=E真

点 (2)E测<E真 选 (1)电压表为理想电表 (1)电流表为理想电表 择 (2)RV远大于电源内阻r (2)RA远小于电源内阻r 原 (3)电压表内阻为准确 (3)电流表内阻为准确值 (4)要求准确测出E值 值 则

用单表法测定电源电动势和内阻两种方法
方法 电 路 图 求 解 方 程 误 差 电流表+电阻箱 电压表+电阻箱

E ? I1 ( R1 ? r ) E ? I 2 ( R2 ? r )
和电流表内接法类似

U1 E ? U1 ? r R1 U2 E ? U2 ? r R2

和电流表外接法类似

(相对电源)

(相对电源)

用伏安法测定电源电动势和内阻的图象法
由于干电池内阻较小,ΔU较小,在 U—I图象中数据点集中在左上部区 域,坐标图中右下部区域不能利用, 为此可将纵坐标不用从零开始,可从 某一值U0开始,这样把纵坐标的比例 放大,可减小误差.此时图线与横轴 的交点不表示短路电流,而表示电压 为U0时的电流值,直线的斜率依然表 示电源的内阻.即r=tanα.

测定电源电动势和内阻的实验技巧
(1)应使用内阻大些(用过一段时间)的干电池,在 实验中不要将电流I调得过大,每次读完U、I的读 数立即断电,以免干电池在大电流时极化现象严重, 导致E、r变化明显.

(2)一般干电池内阻较小,致使电源两端的路端电 压变化不大,为增大其内阻,可给干电池串联一个 定值电阻.
(3)滑动变阻器在本实验中起的作用为分流.其选 择原则是和电源内阻匹配.

题型.(05年山西高考题)测量电源的电动势 E(约为4.5V)及内阻r(约为1.5Ω).可选用的 器材有: ①.理想电压表V.量程3V. ②.电流表A.量程为0.5A,有一定的内阻. ③.固定电阻R=4Ω. ④.滑动变阻器R/. ⑤.电键S,导线若干 (1)画出实验电路原理图,图中各元件需用题给 的符号或字母标出. (2)写出电动势E及内阻r的计算式.

由于电压表量程3V小于电源电动势4.5V,因此 电压表不能并联在电源的两端,它也不能并联在 滑动变阻器的两端.(由于电压表为理想表,即 RV→∞,因此应采用对电源电流表外接法)其正确 电路图如下:

特殊情景:在电流表内阻已知时用伏 安法测电源的电动势和内电阻:
题型 在测两节干电池组成的电源的电动势和内电 阻(约为 2Ω)的实验中, 提供器材如下:电流表 A(量程 0 — 400mA,( 内阻 rA=5Ω), 电压表 V(量 程 0 — 3V, 内阻 8 kΩ—10kΩ), 滑动变阻器 R(规 格0 —10 Ω,2A),开关S,导线若干条 ,另有待测干 电池2节. ⑴画出实验电路图; ⑵选两组测量值 , 列出计算电动势ε和内阻 r 的 方程式(不必计算ε和r)

思路分析
⑴本题中由于电流表的内电阻已知,因此选用 电流表内接法(相对电源) ⑵把rA看成电源的内电阻 ,改变滑动变阻器的 阻值 , 分别读出电流表和电压表两次的读数 I1、 I 2 和 U 1 、 U 2. 根据闭合电路欧姆定律可得: ε=U1+I1(r+rA)①; ε=U2+I2(r+rA)②. 联立方程式①、② 可解出ε和r.

题型:没有电压表时,用伏安法则E和r
在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中 , 备有下列器材: ① 干电池(电动势约为1.5v, 内电阻小于1.0Ω) ② 电流表G(满偏电流3mA ,内电阻RG=10Ω) ③ 电流表A(0—0.6A, 内电阻约0.1Ω) ④ 滑线变阻器R1 (0—20Ω,10A) ⑤ 滑线变阻器R2 (0—100Ω,1A) ⑥ 定值电阻R3 (990Ω);⑦ 开关和导线若干. (Ⅰ)为方便且能较准确地进行测量 ,其中应选用的滑 线变阻器是___(填写字母代号). (Ⅱ)请在答题纸的指定位置利用本题提供的器材设 计测量干电池的电动势和内电阻实验电路图.

实验电路图
把电流表G与定 值电阻R3串联改 装成电压表
? R3 ? (n ? 1) Rg ? n ? 100 ?U 改 ? 3V .

由图线求E和r
(Ⅲ) 如图为某同学根据他所

设计的实验给出的I1—I2图线
(I1为电流表G的示数,I2为电 流表 A的示数),由图线可求 得电池的电动势E=______v, 内电阻为r=____Ω.

E ? 1.40 ? 0.1r① E ? 1.25 ? 0.3r②

由①、②解得 注意:I1值扩大1000倍等 E=1.48V,r=0.75Ω. 效于电压表V的示数

同学们:当我们共同用心血、用汗水渡 过这七十多个风风火火、甜酸苦辣的日日 夜夜的时候,您兴许会感到流走的是苦涩 的汗水,留下的是累累硕果.牛顿、法拉第、 爱因斯坦将会目睹您的努力!欧姆、洛伦 兹、麦克斯韦也将会遥祝您的成功!!安 培、卢瑟福、德布罗意更会保佑您在高考 的路上顺利!!!

同学们,愿平稳的心态、勤奋的品质、坚强 的意志、和谐的环境伴随着您,愿来自心底 的那份执著鼓舞着您插上理想的翅膀过尽千 帆,让来自大学的呼唤激励您战胜一切困难. 我想经过风与雨洗礼的左权中学莘莘学子, 青春年华更为熠熠生辉、更为闪闪发光,待 到那火红的六月,您们一定会心想事成!一 定会金榜题名!一定会好梦成真!!一定会 跨入理想的高等学府!!!

谢谢大家!


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