高考第二轮复习物理实验讲义

2026/1/27 6:41:37

(4)内、外接法的选用方法

①在不知道Rx、RV、RA的大约值时,可用估算法

RxRA?时,选外接法 RVRxRxRA?时,选内接法 RVRx②在不知道Rx、RV、RA的大约值时,可用试触法,如图3所示 触头分别接触a、b;

如○V变化大,说明○A分压大,应选外接法:如○A变化大,说明○V分流大,应选内接法。 2、安安法测电阻

若电流表内阻已知,则可当作电流表、电压表以及定值电阻来使用。 (1)如图4甲所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果 已知○A1的内阻R1,则可测得○A2的内阻R2?I1R1。 I221(2)如图4乙所示,当两电表的满偏电压UA??UA时, A1串联一定值电阻R后,同样可测得○A2的内阻R○

02?I1(R1?R0)。 I23、伏伏法测电阻

电压表内阻已知,则可当作电流表、电压表和定值电阻来使用。 (1)如图5甲所示,两电表的满偏电流接近时,若已知○V1的内阻R1, 则可测出○V2的内阻R2?U2R1 U112(2)如图5乙所示,两电表的满偏电流IV??IV时,○V1并联一定 值电阻R0后,同样可得○V2的内阻R2?4、电阻箱当电表使用

(1)电阻箱当作电压表使用

如图6甲所示,可测得电流表○A2的内阻R2?(I1?I2)R。 I2U2U1U1?R1R0。

图中电阻箱R可测得○A2表两端的电压为(I1?I2)R,起到了测电压的作用。 (2)电阻箱当作电流表使用

如图6乙所示,若已知R及RV,则测得干路电流为I?图中电阻箱与电压表配合使用起到了测电流的作用。

UU? RRV5、比较法测电阻

如图7所示,测得电阻箱R1的阻值及○A1表、○A2表示数I1、I2, 可得Rx?I2R1如果考虑电表内阻的影响,则I1(Rx?RA1)?I2(R1?RA2) I16、替代法测电阻 如图8所示

①S接1,调节R2,读出○A表示数为I;

②S接2,R2不变,调节电阻箱R1,使○A表示数仍为I; ③由上可得Rx?R1。

该方法优点是消除了○A表内阻对测量的影响,缺点是电阻箱的电阻R1不能连续变化。 7、半偏法测电阻

(1)半偏法近似测量电流表内阻

方法一:如图9所示,测量电流表○G的内阻,操作步骤如下: ①将电阻箱R的电阻调到零;

②闭合S,调节R0,使○G表达到满偏I0; ③保持R0

不变,调节R,使○G表示数为

I0; 2④由上可得RG?R。

注意:当RG??R0时,测量误差小,此方法比较适合测大阻值的灵敏电流表的内阻,且电阻的测量值偏大。

方法二:如图10所示,测量电流表○A的内阻,操作步骤如下: ①断开S2、闭合S1,调节R0,使○A表满偏为I0; ②保持R0不变,闭合S2,调节R,使○A表读数为

I0; 2③由上得RA?R.

注意:①当R0??RA时,测量误差小,此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻,且电阻的测量值偏小。

②电源电动势应选大些的,这样○A满偏时R0才足够大,闭合S2时总电流变化才足够小,误差才小。

(2)半偏法近似测量电压表内阻

方法一:如图11所示,测量电压表的内阻,操作步骤如下: ①闭合S,调节电阻箱阻值为R1时,测得○V表示数为U1; ②改变电阻箱阻值为R2时,测得○V表示数为③得RV?R2?2R1。

U1; 2注意:①在电源内阻忽略不计时,测量误差才小。

②这个方法可测大阻值的○V表内阻,若考虑电源内阻,此法测量值偏大。 方法二:如图12所示,测量电压表○V的内阻,操作步骤如下: ①滑动变阻器的滑片滑至最右端,电阻箱的阻值调到最大; ②闭合S1、S2,调节R0,使○V表示数指到满刻度;

③打开S2,保持R0不变,调节R,使○V表指针指到满刻度的一半;

④由上可得RV?R。

注意:滑动变阻器总电阻应尽量小一些,这样测量误差才会小,且RV测量值偏大。 8、欧姆表测量电阻

9、消除电流表和电压表内阻对测量结果的影响

【例1】伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响,无论电流表内接还是 电流表外接都存在系统误差,为消除系统误差而设计的补偿电路如图 13所示,完成下列实验步骤并写出待测电阻Rx阻值的表达式。 ①先将S1闭合。

②将S2与“1”闭合,调节R,读出电压表读数U1,安培表读数I1。

_________________________________________________________________________________.

④根据上述测量结果,算出Rx=_________________________。

【例2】要测量一只量程已知的电压表的内阻,现有如下器材: A、待测电压表(量程3V,内阻约3K?); B、电流表(量程3A,内阻约0.01?);

C、定值电阻(阻值R?2K?,允许通过的最大电流0.5A); D、电源(电动势约2V,内阻可忽略); E、开关两只; F:导线若干。

要求从图14中甲、乙电路中选择一个电路,利用这个电路完成测量。

①选___________(填“甲”或“乙”)电路。你不选另一电路的理由是________________________

___________________________________________________________________________________.②实验中需要直接测量的物理量是_________________________________ _______________________________________________________________。 电压表内阻的计算公式RV=___________________。

③把图14丙中所示各器材的实物图连成你所选的实验电路。

【例3】用以下器材测量一待测电阻的阻值,器材(代号)与规格如下: 电流表○A1(量程250mA,内阻r1为5?); 标准电流表○A2(量程300mA,内阻r2约为5?); 待测电阻R1(阻值约为100?)

滑动变阻器R2(最大阻值10?)

电源E(电动势约为3V,内阻r约为1?); 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的阻值的计算公式是R1?_____________。

【例4】从下列器材中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,有尽可能高的精确度,并能测得多组数据。 电流表○A1,量程10mA,内阻待测(约40?); 电流表○A2,量程500?A,内阻r2?750?; 电压表○V,量程10V,内阻r3?10K?

电阻R1,阻值约为100?;

滑动变阻器R2,总阻值约50?; 电源E,电动势1.5V,内阻很小; 开关S,导线若干。

(1)画出实验电路图,标明所用器材的代号。

(2)若选取测量中的一组数据来计算r1,则所用的表达式r1=____________,式中各符号的意义是_________________________________________________________________________________。

【例5】07.高考 有一电流表○A,量程为1mA,,内阻rg约为100?。 要求测量其内阻,可选用的器材有:电阻箱R0,最大阻值为99 999.9?; 滑动变阻器甲,最大阻值为10K?;滑动变阻器乙,最大阻值为2K?; 电源E1,电动势约为2V,内阻不计;电源E2,电动势约为6V,内阻 不计;开关2个,导线若干。采用的测量电路图如图所示,实验步骤 如下:a.断开S1和S2,将R调到最大;b. 合上S1,调节R使○A满偏: c.合上S2,调节R1使○A半偏,此时可以认为○A的内阻rg?R1.

试问: (1)在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选择____________;为了使测量尽量精确。可变电阻R应该选择__________;电源E应该选择_____________。 (2)认为内阻rg?R1,此结果与rg的真实值相比__________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。 【例6】07.高考 检测一个标称值为5?的滑动变阻器。可供使用的器材如下: A、待测滑动变阻器Rx,全电阻约5? B、电流表A2,量程0.6A,内阻约0.6? C、电流表A2,量程3A,内阻约0.12? D、电压表V1,量程15V,内阻约15K? E、电压表V2,量程3V,内阻约3K? F、滑动变阻器R,全电阻约20?

G、直流电源E,电动势3V,内阻不计 H、开关S、导线若干

(1)用伏安法测定Rx的全电阻值,所选电流表

为____________(填“A1”或“A2”)


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