2019届高考物理二轮复习专题13：电学实验Word版含答案

专题 十三 电学实验 考向预测

电学实验每年都考，主要体现在：(1)基本仪器的原理和使用；(2)基本的实验目的、原理和实验思想，如实验器材的选取，电流表的内、外接法及滑动变阻器的连接方式、电路故障的分析等；(3)处理实验数据的基本方法，如图象法、平均值法等。

知识与技巧的梳理 电学实验

1、测定金属的电阻率（螺旋测微器的使用） 2、描绘小灯泡的伏安特性曲线 3、把电流表改成电压表 4、测定电源的电动势和内阻 5、多用电表的使用 6、示波器的使用 7、传感器的简单使用 1、测定金属的电阻率 [实验目的]

用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；练习使用螺旋测微器。 [实验原理]

根据电阻定律公式R=，只要测量出金属导线的长度 和它的直径d，计算出导线的横截面积S，并

用伏安法测出金属导线的电阻R，即可计算出金属导线的电阻率。 [实验器材]

被测金属导线，直流电源（4V），电流表(0-0.6A)，电压表（0-3V），滑动变阻器（50Ω），电键，导线若干，

螺旋测微器，米尺等。 [实验步骤]

1．用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S。

2．按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。

3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值 。

4．把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S。改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，断开电键S，求出导线电阻R的平均值。

5．将测得的R、 、d值，代入电阻率计算公式属导线的电阻率。

6．拆去实验线路，整理好实验器材。 [注意事项]

1．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两接入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。

2．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。

3．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。

4．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。

5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I的值不宜过大（电流表用0~0.6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中变化。 [例题]

1．在“测定金属的电阻率”实验中，以下操作中错误的是

A．用米尺量出金属丝的全长三次，算出其平均值 B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值

C．用伏安法测电阻时采用安培表的内接线路，多次测量后算出其平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变 答案：AC

2．欲用伏安法测定一段阻值约为5 A．电池组（3V，内阻1

左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：

）

） 中，计算出金

）； B．电流表（0~3A，内阻0.0125

C．电流表（0~0.6A，内阻0.125

E．电压表（0~15V，内阻15k G．滑动变阻器（0~2000

） D．电压表（0~3V，内阻3k

） F．滑动变阻器（0~20 ，额定电流1A）

，额定电流0.3A） H．电键、导线。

（1）上述器材中应选用的是________。（填写各器材的字母代号） （2）实验电路应采用电流表________接法。（填“内”或“外”） （3）将图中给定的器材连成实验电路。

答案：（1）ACDFH；（2）外；（3）略。 2、描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验目的及教学目标

1、描绘小灯泡的伏安特性曲线； 2、分析曲线的变化规律并得出结论；

3、能根据题目给出的实验数据，正确描出实验曲线，并由此计算相关物理量；能正确选择适的仪表和器材，选择适的量程和进行正确的实物连路，

4、能处理相关的拓展性的实验课题；能够根据伏安特性曲线求出功率或导体电阻大小。 实验原理

在纯电阻电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系，但在实际电路中，由于各种因素的影响，U—I图像不再是一条直线。读出若干组小灯泡的电压U和电流I，然后在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴画出U—I曲线。

实验器材

小灯泡、4V～6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线若干。 实验步骤

1、适当选择电流表，电压表的量程，采用电流表的外接法，按图中所示的原理电路图连接好实验电路图。

2、滑动变阻器采用分压接法，把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A端，电路经检查无误后，闭合电键S。

3、改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U，记入记录表格内，断开电键S；

4、在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流I，横轴表示电压U，用平滑曲线将各点连接起来，便得到伏安特性曲线。

5、拆去实验线路，整理好实验器材。 注意事项

1、因本实验要作出I—U图线，，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此，变阻器要采用分压接法；

2、本实验中，因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法；

3、电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使小灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值（如0.5V）时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压；

4、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A端；

5、坐标纸上建立坐标系，横坐标所取的分度例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。连线一定用平滑的曲线，不能画成折线。

误差分析

1、测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的I值比真实值偏大； 2、描绘I—U线时作图不准确造成的偶然误差。 3、把电流表改装为电压表

实验目的

用半偏法测定电流表的内阻；把电流表改装成电压表 实验器材

电源，导线，开关，电阻箱，电位器，滑动变阻器，电流表，标准电压表 实验步骤

1．半偏法测电流表内阻

（1）按图8-1所示连好电路，图中R用电位器，R＇用电阻箱。 （2）合上开关S1，调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度Ig。

（3）合上开关S2，调整Rˊ的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半。读出电阻箱的阻值，当R比Rˊ大得多时， ，可认为rg= Rˊ。

2．改装

（4）算出电流表的满偏电压Ug=。

（5）如果把电流表改装成量程为U=2V的电压表，计算应串联的电阻值R1。 （6）将电阻箱阻值调为R1，把电流表跟电阻箱串联起来。 3．核对

（7）按图8-2所示连好电路，并使变阻器R2的滑片在分压值最小的位置。

（8）改变变阻器R2的滑片位置，使标准电压表V的示数分别为0.5V、1.0V、1.5V、2.0V，并核对改装的电压表的示数是否正确。

4．计算百分误差

（9）将改装成的电压表调到满偏。 （10）读出标准电压表的示数。

（11）计算改装电压表满偏刻度的百分差。 实验记录和结果 电流表满偏电流Ig= 电流表内阻rg=

改装成量程为U=2V的电压表时应串联的分压电阻R=（计算式）=（代入数据）= 思考练习题

1．用半偏法测电流表内阻的实验中，将原并联在电流表两端的电阻箱改换成滑动变阻器是否可以？为什么？

2．图8-3是测电流表内阻的实验电路图，下列说法中正确的是 A．开关接通前，必须调节到高阻处 B．开关S2接通前，R2的阻值无需调节

C．当电流示数从满偏电流Ig调到半偏电流Ig/2时，R2中电流强度稍大于Ig/2 D．R1阻值的大小，对实验误差没有影响。

3、如果条件可以，为提高本实验的测量结果的准确性，电源的电动势是稍大一些好还是稍小一些好？为

图8-3 图8-2

S V G R1 R2 S1 图8-1

S2 G R＇ R