高考物理知识归纳：5. 电学实验专题

高考物理知识归纳（五）

-------电学实验专题 测电动势和内阻

(1)直接法：外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E ;U=E

(2)通用方法：AV法测要考虑表本身的电阻,有内外接法； ①单一组数据计算，误差较大

②应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值 ③作图法处理数据，(u，I)值列表，在u--I图中描点，最后由u--I图线求出较精确的E和r。 (3)特殊方法 （一）即计算法：画出各种电路图

E?I1I2(R1-R2) r?I1R1-I2R2(一个电流表和两个定值电阻)

E?I2(R2?r)I2-I1I2-I1E?u1?I1rE?u2?I2rE?I1(R1?r) E?I1u2-I2u1 rI1-I2?u2-u1 (一个电流表及一个电压表和一个滑动

I1-I2变阻器)

u1rR1 EuE?u2?2rR2E?u1??u1u2(R1-R2) r?(u1-u2)R1R2(一个电压表和两个定值电阻)

u2R1-u1R2u2R1-u1R2（二）测电源电动势ε和内阻r有甲、乙两种接法，如图

甲法中所测得ε和r都比真实值小，ε/r测=ε测/r真； 乙法中，ε测=ε真，且r测= r+rA。

（三）电源电动势ε也可用两阻值不同的电压表A、B测定，单独使用A表时，读数是UA，单独使用B表时，读数是UB，用A、B两表测量时，读数是U，则ε=UAUB/（UA－U）。 电阻的测量

AV法测：要考虑表本身的电阻,有内外接法；多组(u，I)值，列表由u--I图线求。怎样用作

图法处理数据

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+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)

由于Ix与Rx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。 电桥法测：

RRRR1?3?R?23 R2RXR1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=R2； V G R2 R2 S2 S1 R1 R1 - 1 - S

一、测量电路( 内、外接法 ) 记忆决调 “内”字里面有一个“大”字 类型 电路图 V R测与R真比较 条件 计算比较法 己知Rv、RA及Rx大致值时 内 A Rx?Rv?RA RR测=UR?UA=RX+RA > RX I适于测大电阻 Rx >RARv V A RR测=外 RxRvU

动端与a接时(I1；u1) ，I有较大变化（即u1-u2?I1-I2）说明v有较大电流通过，采用内

u1I1接法

动端与c接时(I2；u2) ，u有较大变化（即u1-u2?I1-I2）说明A有较强的分压作用，采用

u1I1内接法

测量电路( 内、外接法 )选择方法有（三）

①Rx与 Rv、RA粗略比较 ② 计算比较法 Rx 与RARv 比较 ③当Rv、RA及Rx末知时，采用实验判断法： 二、供电电路( 限流式、调压式 )

电路图 电压变化范围 电流变化范围 优势 选择方法 限流 REE～ E～E Rx?R滑Rx?R滑RxRx比较小、R滑 比较大， 电路简单 R滑全>n倍的Rx 附加功耗小 通电前调到最大 电压变化范围大 Rx比较大、R滑 比较小 要求电压 R滑全>Rx/2 从0开始变化 通电前调到最小 0～调压 0～E E Rx以“供电电路”来控制“测量电路”：采用以小控大的原则

电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便

R滑不唯一：实难要求?确定控制电路?R滑

R滑唯一：比较R滑与Rx 确定控制电路 ?实难要求：①负载两端电压变化范围大。

Rx

化。 RX?R滑?Rx?分压接法 10③电表量程较小而电源电动势较R滑≈Rx两种均可，从节能角度选限流 大。

有以上3种要求都采用调压供电。 无特殊要求都采用限流供电

三、选实验试材(仪表)和电路,

按题设实验要求组装电路,画出电路图,能把实物接成实验电路,精心按排操作步骤,过程中需

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要测?物理量,结果表达式中各符号的含义.

(1)选量程的原则：测u I,指针超过1/2， 测电阻刻度应在中心附近. (2)方法: 先画电路图,各元件的连接方式(先串再并的连线顺序)

明确表的量程,画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填,

先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件

并上.

(3)注意事项：表的量程选对,正负极不能接错；导线应接在接线柱上,且不能分叉；不能用铅笔画

用伏安法测小电珠的伏安特性曲线：测量电路用外接法，供电电路用调压供电。 (4)实物图连线技术

无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；即：先接好主电路(供电电路). 对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。 对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。

实物连线的总思路 分压（滑动变阻器的下两个接线柱一定连在电源和电键的两端） 画出电路图→连滑动变阻器→ 限流（一般连上一接线柱和下一接线柱）

（两种情况合上电键前都要注意滑片的正确位

电表的正负接线柱 →连接总回路： 总开关一定接在干路中 导线不能交叉 微安表改装成各种表：关健在于原理

首先要知：微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。

采用半偏法先测出表的内阻；最后要对改装表进行较对。 (1)改为V表：串联电阻分压原理

ugRg?u-ugR?R?(u-ugug)R?(n-1)Rg (n为量程的扩大倍数)

(2)改为A表：串联电阻分流原理

IgRg?(I-Ig)R?R?IgI-IgRg?1Rg (n为量程的扩大倍数) n-1(3)改为欧姆表的原理

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+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)

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由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小

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