一、學(xué)習(xí)精要，歡迎下載 1、電路設(shè)計原則：正確選擇儀器和設(shè)計電路有一定的靈活性。 解決問題時應(yīng)掌握和遵循一些基本原則，即“安全”、“方便”、“準(zhǔn)確”原則，兼顧“誤差小”、“儀器少”、“功耗低”等多種因素等因素，靈活運用。 正確性：實驗原理所依據(jù)的原理應(yīng)符合物理學(xué)的基本原理。 安全：實驗計劃的實施必須安全可靠，實施過程中不得對設(shè)備和人員造成傷害。 需要注意的是，各種電表都有測量范圍，電阻有最大允許電流和最大功率，電源也有最大允許電流，所以不能燒壞儀表。 便利性：實驗應(yīng)易于操作、易于閱讀、易于處理數(shù)據(jù)。 準(zhǔn)確性：在選擇實驗方案、儀器和儀器量程時，應(yīng)盡量減少實驗誤差。 2、電工實驗儀器的選用：
2、選擇儀表以不損壞儀表、盡量減少誤差為原則。 首先保證流過電流表的電流和施加在電壓表上的電壓不超過使用量程，然后合理選擇量程，保證指針有較大的偏轉(zhuǎn)（一般大于滿量程的1/3）偏轉(zhuǎn)）以減少測量讀數(shù)誤差。 根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍選擇滑動變阻器。 注意流過滑動變阻器的電流不要超過其額定值。 對于阻值較大的變阻器，如果滑動頭輕微移動高中物理電學(xué)實驗復(fù)習(xí)，電流和電壓就會大幅增加。 不應(yīng)使用更??改。 應(yīng)根據(jù)實驗的基本要求來選擇儀器。 這種情況下，只有熟悉了實驗原理，才能做出合適的選擇。 總之，最優(yōu)選擇的原則是：方法誤差盡可能小； 間接測量值具有盡可能多的有效位數(shù)，直接測量值的測量使誤差盡可能小且不超出儀器的量程； 實現(xiàn)最大范圍的靈敏調(diào)節(jié)
3、大功率器件（電路）盡可能節(jié)約能源； 在小功率電路中，在不超過電器額定值的情況下，適當(dāng)增大電流、電壓值，以提高測試的準(zhǔn)確性。 3、測量電路的選擇 電流表內(nèi)外接線問題： （A）所示電路為電流表外接電路（簡稱外接法）； (B)所示電路為電流表內(nèi)接電路(簡稱內(nèi)接法)。 兩種連接方式的選擇可按以下方法進(jìn)行： 方法一：假設(shè)電流表和電壓表的內(nèi)阻分別為AR和VR，待測電阻為xR。 此時電流表的分壓作用較小，內(nèi)部連接方式應(yīng)采用xR。 =VARR，電流表的分壓效果和電壓表的分流效果差別不大，兩種方法都可以使用。 方法二：當(dāng)VR、AR均未知時，可采用試觸法。如圖所示，將端子a分別與端子b、c接觸。 如果用前兩次的電流和電壓來表示，
4、如果數(shù)字變化明顯，說明電壓表分壓作用較大，應(yīng)采用內(nèi)接法； 如果前后兩次電壓指示數(shù)比電流指示數(shù)變化明顯，說明電流表分壓作用較大，應(yīng)采用外接法。 滑動變阻器的分壓限流連接方法：為了改變測量電路（被測電阻）兩端的電壓（或流過測量電路的電流），常將滑動變阻器接在電源上電源作為控制電路。 滑動變阻器在電路中的主要作用有： 兩種連接方法：如圖（A）所示，采用滑動變阻器限流連接方法，XR為待測電阻。 其接線方法為 abc A、B 學(xué)習(xí)資料精選 - - - - - - - - - 名師總結(jié) - - - - - - 第 1 頁，共 8 頁 學(xué)習(xí)要點 歡迎下載電源、滑動變阻器、電阻測得三者串聯(lián)。 被測電阻器電源電壓的最大調(diào)節(jié)范圍為：（X
5、R為待測電阻，R為滑動變阻器的總電阻，不包括電源內(nèi)阻）。 圖（B）所示為滑動變阻器的分壓連接方法。 接線方法是電源與滑動變阻器形成閉合電路，被測電路與滑動變阻器的一部分電阻并聯(lián)。 這種連接方式的被測電阻電源電壓調(diào)整范圍為：E0（不計算電源內(nèi)阻）。 選擇連接方式的原則：要求負(fù)載上的電壓或電流有較大的變化范圍，并能從零開始連續(xù)可調(diào)。 必須采用分壓連接方法。 當(dāng)負(fù)載電阻Rx遠(yuǎn)大于滑動壓敏電阻的總電阻R時，必須采用分壓連接方法。 此時如果采用限流連接方式，則對電路基本起不到調(diào)節(jié)作用。 使用限流電路時，如果電路中的最小電流（電壓）仍超過電流表的量程或超過電器的額定電流（電壓），則應(yīng)采用變阻器的分壓方法。負(fù)載電阻的阻值Rx小于滑動壓敏電阻的總阻值R或相差不大，并且
6、且電壓表和電流指示數(shù)字的變化不需要從零開始，可以采用限流接法。 當(dāng)兩種電路都可以使用時，應(yīng)優(yōu)先采用限流連接方式，因為限流電路結(jié)構(gòu)簡單，總功率較小。 滑動變阻器的粗調(diào)和微調(diào)功能：在限流電路中，總阻值較大的變阻器起粗調(diào)作用，總阻值較小的變阻器起微調(diào)作用。 在分壓電路中，總阻值較小的變阻器起粗調(diào)作用，總阻值較大的變阻器起細(xì)調(diào)作用。 4、實物圖的連接： 注意：連接儀表時，應(yīng)注意量程的正確選擇，不要將正負(fù)極端子接錯。 每根電線都應(yīng)連接到端子上，電線中間不應(yīng)有分叉。 對于滑動變阻器的連接，需要了解電阻的哪一部分連接到電路上，并且接線時要特別注意不要將導(dǎo)線連接到滑動觸點上。 基本方法：畫出實驗電路圖。分析各元件的連接方法，明確電流表、電壓表的數(shù)量。
7. 流程。 畫線來連接組件。 （用鉛筆畫線，方便修正。）接線方式應(yīng)為單線連接。 接線順序應(yīng)為先畫串聯(lián)電路，后畫并聯(lián)電路。 一般是從電源正極開始，然后到電鑰匙，再到滑動變阻器等，用單線連接將主干電路中需要串聯(lián)的元件依次連接起來； 然后將要并聯(lián)的元件連接到支路上，然后再并聯(lián)到電路上。 連接完成后，應(yīng)進(jìn)行檢查。 還應(yīng)根據(jù)接線方法和順序?qū)﹄娐愤M(jìn)行檢查。 （二）定值電阻的測量方法 1歐姆表測量：測量電阻最直接的儀器。 但一般使用歐姆表只能進(jìn)行粗略的測量，為下一步的測量提供參考。 白熾燈泡的冷電阻可以用歐姆表測量。 2 代入法：代入法的測量思想是等值的思想，可以是采用電流等值，也可以是電壓等值。代入法測量電阻精度高，不需要計算。 方法很簡單，但是一定要
8、有可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電阻（一般給定的儀器必須有電阻箱）。 【舉例】在學(xué)校開展的一次科技活動中，為了測量未知電阻的阻值Rx，可用以下設(shè)備：讀數(shù)不準(zhǔn)確的電流表A、定值電阻R0、電阻盒R1、滑動變阻器R2、單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S2、電源及電線。 畫出實驗電路圖，并在圖中標(biāo)記出你所選擇的設(shè)備的代碼。 寫出主要的實驗步驟。 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - 名師總結(jié) - - - - - - - 第2頁，共8個學(xué)習(xí)要點 歡迎下載 【分析】實驗電路如右圖所示。 將 S2 連接到 Rx 并注意電流表指針?biāo)傅奈恢谩?連接S2和R1，保持R2不變，調(diào)整R1的阻值，使電流表指針指向原來的位置，記下R1
9. RxR1 的值。 3 伏安法：伏安法的測量基礎(chǔ)是歐姆定律（包括部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律）。 所需的基本測量儀器是電壓表和電流表。 當(dāng)只有一臺電表時（或給定的電表不能滿足要求時），可以用標(biāo)準(zhǔn)電阻（電阻箱或定值電阻）代替； 當(dāng)電表的內(nèi)阻已知時，根據(jù)歐姆定律I=U/R，電壓表也可以用作電流表。 使用時，同樣可以將電流表用作電壓表。 4、伏安法的擴(kuò)展：在有些問題上，由于實驗設(shè)備不足（缺少電流表或電壓表），或者由于實驗條件的限制，或者因為實驗精度不高而無法使用“伏安法”。允許。 這時高中物理電學(xué)實驗復(fù)習(xí)，我們就得根據(jù)問題的具體條件和要求，重新選擇實驗原理，采用“伏安法”的替代方法“比較法”來設(shè)計實驗方案。使用已知內(nèi)阻的電壓表：使用“伏特”法確定電阻值
10、電阻 【舉例】使用如下設(shè)備測量待測電阻Rx的阻值（ ）：電源E，有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V； 電壓表V1，量程1.5V，內(nèi)阻r1750； 電壓表V2，測量范圍為5V，內(nèi)阻； 滑動變阻器R，最大阻值約為100； 單刀單擲開關(guān)K，多根導(dǎo)線。 測量時要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3。 嘗試畫出測量電阻Rx的實驗電路原理圖。 【分析】如圖所示，使用已知內(nèi)阻的電流表：采用“安安”法測量電阻的阻值。 [示例] 使用以下設(shè)備測量被測電阻的阻值。 設(shè)備（代號）及規(guī)格如下：電流表A1（量程250mA，內(nèi)阻r1為5）； 標(biāo)準(zhǔn)電流表A2（量程300mA，內(nèi)阻r2約為5）
11.); 待測電阻R1（阻值為100Ω左右）； 滑動變阻器R2（最大阻值為10Ω）； 電源E（電動勢約為10V，內(nèi)阻r約為1）； 單刀單擲開關(guān)S，多根電線。 要求方法簡單，能夠測量多組數(shù)據(jù)，繪制實驗電路原理圖，并標(biāo)明各設(shè)備的代號。 需要直接測量的物理量為_，用被測量表示被測電阻R1的計算公式為R1_。 【分析】實驗電路圖如圖所示。 兩個電流表A1、A2的讀數(shù)為I1、I2，電流表A1的內(nèi)阻為r1。 待測電阻R1的阻值計算公式為： 電壓表和電流表混合學(xué)習(xí)資料精選 - - - - - - - - - 名師總結(jié) - - - - - - - 學(xué)習(xí)必備第3頁（共8頁） 。 歡迎下載【范例】
12、有一個電阻Rx，阻值在0.25W和額定功率之間。 為了用伏安法更準(zhǔn)確地測量其電阻，實驗設(shè)備包括：電流表A1，量程為50mA，RA1=100電流表A2，量程為1A，RA2=20電壓表V1，量程為5V，RV1=10k電壓表V2，量程15V，RV2=30k變阻器R1，變阻器量程020，2A變阻器R2，變阻器量程01000，1A9V電源，電鑰匙，電線。 實驗中應(yīng)使用的電流表、電壓表和變阻器有：。 畫出所用實驗電路圖。 【分析】允許流過電阻的電流最大可能值由：RIP2得到。由于電阻可能為200Ω，所以流過被測電阻的電流最大值可能為35mA，應(yīng)為
13. 使用電流表指示來控制通過電阻器的電流。 因此，電流表應(yīng)為A1。 由于 RUP2，VUVU1 為 0.7521。 因為電阻可以是100Ω，所以允許施加在電阻器兩端的電壓的最大值可以是5V。 應(yīng)利用電壓表的指示來控制施加在電阻兩端的電壓，因此電壓表應(yīng)選為V1。 由于R1 R2 和2A 35mA，所以變阻器R1 應(yīng)選用。 由于R1Rx，滑動壓敏電阻的連接方法應(yīng)使用分壓電路。 因為，所以應(yīng)該使用外部電路。 實驗所用電路如圖所示 【變異題】（20XX年廣東） 一位學(xué)生設(shè)計了如圖A所示的實驗電路，用于測量電源的電動勢和內(nèi)阻。 所用實驗設(shè)備為：待測干電池組（電動勢約3V）、電流表（量程0.6A，內(nèi)阻小于1
14.）、電阻盒（099.99）、滑動變阻器（010）、單刀雙擲開關(guān)1個、單刀單擲開關(guān)1個及電線若干。 考慮到干電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略。 學(xué)生按圖A所示接線，通過控制開關(guān)狀態(tài)測得電流表內(nèi)阻約為0.20。 試分析本次測量出現(xiàn)誤差的原因。 簡述利用圖A所示電路測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗步驟：_； _; 圖B是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的RI1圖像，從中可以得到待測干電池組的電動勢E_V和內(nèi)阻r_。 （計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字） P 圖 A rA 1I/A1 R/精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - 名師總結(jié) - - - - - - - 第4頁，共8頁學(xué)習(xí)
15.習(xí)近平歡迎下載【分析】根據(jù)測量電源電動勢和內(nèi)阻的原理，這種接法出現(xiàn)誤差的原因是電流表的分壓作用。 An rrR 和 RI1 曲線圖的斜率表示電源電動勢的倒數(shù)。 據(jù)此，得到電動勢E2.81V和內(nèi)阻r2.33。 如果不能正確理解RI1圖像的物理意義，就無法得到正確的答案。 因此，必須分析清楚實驗中用于處理數(shù)據(jù)的圖像的含義。 【解答】并聯(lián)電阻箱后，線路總電阻減小，導(dǎo)致總電流增大。 調(diào)節(jié)電阻盒R，關(guān)閉開關(guān)K，將開關(guān)S連接至D，記錄電阻盒的電阻值和電流指示； 關(guān)閉開關(guān)D，再次調(diào)節(jié)電阻盒R，將開關(guān)S連接到D，記錄電阻盒的電阻值和電流指示數(shù)2.81、2.33 (3)儀表內(nèi)阻的測量方法1互感器測量方式：電流表1個、電壓表1個
16、可以測量它們的內(nèi)阻：如果知道兩個同類儀表中一個的內(nèi)阻，就可以測量另一個的內(nèi)阻。 如果兩只同類型儀表的內(nèi)阻未知，則需要電阻箱。 測量電表內(nèi)阻： 2 代入法： 3 半偏法： 4. 閉路歐姆定律計算法：（不包括電源內(nèi)阻） 【例1】（2000 年全國） 選擇從下表中選擇適當(dāng)?shù)膶嶒炘O(shè)備，設(shè)計一個電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1，需要方法簡單，測量精度盡可能高，并且能夠測量多組數(shù)據(jù)。 在虛線框中畫出電路圖，并標(biāo)明所用設(shè)備的代號。 設(shè)備（代號）規(guī)格 電流表（A1）量程10mA，待測內(nèi)阻r1（約40） S1 VAVA V1 V2 A2 A1 R A1 A2 V2 V1 RR 2 1 S A1A R 2 1 S V1
17. VA R2 S2 R1 (R1?R2) S (R1?R2) V R2 R1 SV 2 1 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - 名師總結(jié) - - - - - - - 第 5 頁，A共8頁學(xué)習(xí)精要，歡迎下載。 電流表（A2）量程為500A，內(nèi)阻r2=750，電壓表（V）量程為10V，內(nèi)阻r3=10，電阻（R1）約為100，滑動變阻器（ R)用作保護(hù)電阻。 ）總電阻約為50個電池（E）電動勢為1.5V，內(nèi)阻很小。 有幾根電線。 電鑰匙K。若選取一組測量數(shù)據(jù)計算r1，則采用的表達(dá)式為r1=_，式中各符號的含義為_。 【分析】如圖所示。 ，I1代表通過電流表A1的電流，I2代表通過電流表A1的電流
18、電流表A2的電流，r2代表電流表A2的內(nèi)阻。 2（20XX年，北京）一名學(xué)生利用如圖所示的電路，測量了標(biāo)有“3.8V、0.3V”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的情況。除了電線和開關(guān)外，電流表：A 1（量程 100 mA，內(nèi)阻約 2） A2（量程 0.6 A，內(nèi)阻約 0.3） 電壓表：V1（量程 5 V，內(nèi)阻約 5） V2（量程 15 V，內(nèi)阻約 5）內(nèi)阻約15）電源：E1（電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.2）E2（電動勢為4V，內(nèi)阻約0.04）為了便于調(diào)節(jié)和準(zhǔn)確測量，實驗時應(yīng)選擇電流表_ 、電壓表_、滑動變阻器_、電源_。 （填寫設(shè)備符號）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算
19. 計算并繪制如圖所示的RU圖像。 從圖中可以看出，燈泡不工作時，燈絲電阻為_； 當(dāng)施加電壓為3.00V時，燈絲電阻為_，燈泡實際消耗的電功率為_W。 根據(jù)RU圖像，可以確定小燈泡的功耗P與施加電壓U之間的關(guān)系。 符合這個關(guān)系的示意圖就是下圖中的_。 ABCD精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - 名師總結(jié) - - - - - - - 第6頁，共8頁 學(xué)習(xí)精要 歡迎下載 【解析】設(shè)備的選擇應(yīng)以安全、實用為原則。 小燈泡的額定電壓和額定電流分別為3.8V和0.3A，因此電壓表應(yīng)為V1，電流表為A2。 由于是分壓方式，滑動變阻器應(yīng)為R1，以便于調(diào)節(jié)，電源應(yīng)為E2。 從圖中可以看出：U
20.0V時，小燈泡不工作，對應(yīng)電阻為1.5Ω。 當(dāng)U3.0V時，對應(yīng)電阻為11.5。 此時燈泡實際消耗的功率為PRU/20。 78W。 從RU圖中可以看出，隨著U的增大，電阻的變化越來越小，而對于PRU/2，隨著U的變化，功率P的變化會更加明顯，因此選擇A。 【例1】（上海，20XX）如圖所示為兩只額定電壓為220V的白熾燈L1、L2的UI特性曲線。 L2的額定功率約為W； 現(xiàn)在L1和L2串聯(lián)然后接220V電源，忽略電源內(nèi)阻。 此時L2的實際功率約為W。 【分析】99、17.5【例2】（上海，20XX）小燈泡的燈絲電阻會隨著溫度的升高而增大。為了研究這個現(xiàn)象，有同學(xué)用過實踐
21、經(jīng)檢查得到如下數(shù)據(jù)（I、U分別代表小燈泡上的電流和電壓）： I(A) 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U(V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 in 在左下方框內(nèi)畫出實驗電路圖。 可用設(shè)備包括：電壓表、電流表、滑線變阻器（變化范圍0-10）、電源、小燈泡、電鑰匙和幾根電線。 畫出右圖中小燈泡的UI曲線。 如果把本題的小燈泡接在電動勢為1.5V、內(nèi)阻為2.0的電池兩端，那么小燈泡的實際功率是多少？ （簡單寫下解題過程；如果需要畫圖，可以直接在子題中畫出來
22、網(wǎng)格圖中）【分析】分壓器連接方法（如下圖）。 如下所示。 繪制電源的UEIr圖。 該圖與小燈泡的 UI 曲線相交于一點。 由此可見，小燈泡的工作電流為0.35A，工作電壓為0.80V，實際功率為0.28W。 【變化問題】1（上海，20XX）如圖，圖1是某熱敏電阻的IU關(guān)系曲線（阻值隨溫度變化而變化，對溫度非常敏感）。 U(V) 120 80 40 I (A) 0 0.2 0.4 0.6 200 160 L1L2U(V) 1.6 1.2 0.8 0.4 I(A) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - 名家總結(jié)老師總結(jié)——
23. - - - - - Page 7 of 8 學(xué)習(xí)精要 歡迎下載 為了通過測量得到圖1所示的IU關(guān)系的完整曲線，在圖2和圖3的兩個電路中應(yīng)選擇圖_； 簡要說明理由。 （假設(shè)滑線變阻器兩端電壓恒定為9V，滑線變阻器的阻值為0100Ω）。 圖4電路中，電源電壓恒定為9V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1=250Ω。 從熱敏電阻的IU關(guān)系曲線可以看出，熱敏電阻兩端的電壓為_V； 電阻R2的阻值為_ _。 舉一個可以應(yīng)用熱敏電阻的例子：_ 。 [分析]2； 圖2電路電壓可以從0V調(diào)節(jié)到需要的電壓，調(diào)節(jié)范圍較大。 （或者圖3的電路無法測量0V附近的數(shù)據(jù)） 5.2;3（上海，20XX） 表中所列數(shù)據(jù)是測量小燈泡時的數(shù)據(jù)
24、UI關(guān)系實驗數(shù)據(jù) U/(V) 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I/(A) 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215 從上表實驗數(shù)據(jù)分析可知：應(yīng)選擇的實驗電路圖是（填“A”或“B”） 在方格紙上畫出小燈泡的UI曲線。 分析該曲線，我們可以看到小燈泡的電阻隨著I的增加而增加（填寫“增加”、“變小”或“不變”），如圖C所示。使用一個定值電阻R和兩個上述小燈泡形成串聯(lián)和并聯(lián)。 無論內(nèi)阻如何，該電路都連接到電動勢為3V的電源。 已知流過電阻R的電流是流過燈泡b的電流的兩倍，則流過燈泡b的電流約為A。 【分析】由小燈泡UI關(guān)系的實驗數(shù)據(jù)可得可見，電路中燈泡兩端電壓可以調(diào)整為0。只有電路A具有此功能，而圖B電路沒有此功能。 因此，確定實驗電路為A。UI曲線如右圖所示。 從UI曲線來看，曲線上各點與原點連線的斜率越來越大，說明燈泡的電阻越來越大。 假設(shè)b中的電流為I，根據(jù)問題，a中的電流為3I。 根據(jù) bbIRU、EUUba 和 abRR，可以估計為 0.243。 從曲線上，此時得到AIb07.0。 圖2 VA 圖3 VA 圖4 9VR1熱敏電阻R2 A 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - 名師總結(jié) - - - - - - - 第8頁共 8 個
