届高三一轮电学实验复习课件.ppt

1、高考物理电学实验复习高考物理电学实验复习一、电流表的构造和工作原理一、电流表的构造和工作原理1.构造：永磁铁和放入永磁铁磁场构造：永磁铁和放入永磁铁磁场的可转动线圈组成的可转动线圈组成 IUg G IgRg2.电路图：电路图：（1）满偏电流满偏电流:电流表指针偏转到最电流表指针偏转到最大刻度时的电流大刻度时的电流Ig（2）电流表的内阻电流表的内阻:表头表头G的电阻的电阻Rg（3）满偏电压满偏电压:电流表电流表G通过满偏电通过满偏电流时流时,加在它两端的电压加在它两端的电压UgUg=IgRgUg=IgRg3.3.把灵敏电流计改为电压表把灵敏电流计改为电压表GIgRgUgURRVIgIgURV()

2、ggggggUU UIRRU U RRUg据串联电路的特点得：解得：电压表的内阻：电压表的内阻：Rv=Rg+R4.4.把灵敏电流计把灵敏电流计G G改为电流表改为电流表A AGIgRgIRRAUI IRA()gggggggUI RIIRI RRII据并联电路的特点得：解得：电流表的内阻：电流表的内阻：RA=RgR/(R+Rg)1.1.限流式：限流式：2.2.分压式：分压式：AVRXRLAVRLRX二、滑动变阻器的两种接法二、滑动变阻器的两种接法优点：电路简单，省电优点：电路简单，省电不足：电压不足：电压不能不能从零开始从零开始优点：电压优点：电压能能从零开始从零开始不足：电路复杂，费电不足：电

3、路复杂，费电AVSE,rRBACVAS3.3.选择方法选择方法(1)限流接法限流接法(2)分压接法分压接法 （通常情况通常情况）电流、电压能达到要求的调节范围；电流、电压能达到要求的调节范围；不超过测量仪表的量程，不超过测量仪表的量程，不超过各元件允许的最大电流。不超过各元件允许的最大电流。（三种特殊条件三种特殊条件）a.要求某部分电路的电压或电流从零开始连续可调。要求某部分电路的电压或电流从零开始连续可调。b.采用限流接法时无论怎样调节滑动变阻器，电路中的电采用限流接法时无论怎样调节滑动变阻器，电路中的电流（电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流。流（电压）都会超过电表量程或元件允许的最

4、大电流。c.用电器电阻远大于滑动变阻器电阻，不利于测量获得多用电器电阻远大于滑动变阻器电阻，不利于测量获得多组数据。组数据。比较项目比较项目限流式接法限流式接法分压式接法分压式接法电路电路电压调节的电压调节的范围范围电流调节的电流调节的范围范围电能损耗电能损耗电路连接电路连接4.4.滑动变阻器的接法比较滑动变阻器的接法比较 EIR电源负担轻电源负担轻 E（IR+Iap）电源负担重电源负担重简便简便复杂复杂三、电学仪器的选择和读数三、电学仪器的选择和读数 1.1.安全性原则安全性原则 要保证所用仪器的安全，电源最大允许通过的要保证所用仪器的安全，电源最大允许通过的电流、电压表和电流表的量程、滑动

5、变阻器允许通电流、电压表和电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流、用电器的额定电压电流等。选择电过的最大电流、用电器的额定电压电流等。选择电源、电表和用电器时，保证其电流和电压均不超过源、电表和用电器时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。使用的量程。2.2.精确性原则精确性原则 尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的必使指针有较大偏转（一般取满偏度的2/32/3），电表），电表达不到满偏的达不到满偏的1/31/3是不允

6、许的。是不允许的。3.3.操作性原则：操作性原则：如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围，当其阻值大于用电器的阻值又要考虑它的阻值范围，当其阻值大于用电器的阻值时用限流电路调节电路的电压时用限流电路调节电路的电压(电流电流)比较方便；当其比较方便；当其阻值小于用电器的电阻时用分压电路调节电路的电压阻值小于用电器的电阻时用分压电路调节电路的电压(电流电流)比较方便比较方便4.4.选择的一般步骤选择的一般步骤 量程为量程为0.6A0.6A的电流表，满刻度绝对误差最的电流表，满刻度绝对误差最大为大为0.015A0.015A，最小分格为

7、，最小分格为0.02A0.02A，指针偏转不，指针偏转不够一个分格的部分用半格估读法，读数为两位够一个分格的部分用半格估读法，读数为两位小数。如图，电流表读数为小数。如图，电流表读数为0.15A.0.15A.00.20.40.65.5.电表的读数电表的读数 量程为量程为3A3A的电流表，满刻度绝对误差最大的电流表，满刻度绝对误差最大为为0.075A0.075A，最小分格为，最小分格为0.1A0.1A，指针偏转不够，指针偏转不够一个分格的部分用一个分格的部分用1/101/10格估读法，读数为两位格估读法，读数为两位小数。如图，电流表读数为小数。如图，电流表读数为0.74A.0.74A.0123

8、量程为量程为3V3V的电压表，满刻度绝对误差最大的电压表，满刻度绝对误差最大为为0.075V0.075V，最小分格为，最小分格为0.1V0.1V，指针偏转不够，指针偏转不够一个分格的部分用一个分格的部分用1/101/10格估读法，读数为两位格估读法，读数为两位小数。如图，电压表读数为小数。如图，电压表读数为2.38V.2.38V.0123 量程为量程为15V15V的电压表，满刻度绝对误差最的电压表，满刻度绝对误差最大为大为0.375V0.375V，最小分格为，最小分格为0.5V0.5V，指针偏转不，指针偏转不够一个分格的部分用够一个分格的部分用1/51/5格估读法，读数为一位格估读法，读数为一

9、位小数。如图，电压表读数为小数。如图，电压表读数为11.7V.11.7V.051015如图如图731甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用当用“”和和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是两接线柱时，能测量的最大电流是_A，对应刻度盘上每一小格代表，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针，图中表针示数为示数为_A；当使用电流表的；当使用电流表的“”和和“3”两接线柱两接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数为，图中表针示数为_A.用电压表测电压用电压表测电压用电流表测电流用电流表测电流外接法？外接法？内

10、接法？内接法？为减小误差，为减小误差，多测几组数据，多测几组数据，求平均值求平均值滑动滑动变阻器变阻器限流式？限流式？分压式？分压式？A AV VA AV V1.1.原理原理U UR RI IIUR实验一实验一 伏安法测电阻伏安法测电阻“同一性同一性”2.2.电路电路限流器电路，安培表内接法限流器电路，安培表内接法RXAV限流器电路，安培表外接法限流器电路，安培表外接法 RXAV分压器电路，安培表内接法分压器电路，安培表内接法分压器电路，安培表外接法分压器电路，安培表外接法 RXAVRXVAxAxRxARxRRRIUUIUR测测测 由于电流表分压引起的。由于电流表分压引起的。若若 时，采用电流

11、表内接法时，采用电流表内接法XRARxVxVxVRxRxRRRRRIIUIUR测测测 由于电压表分流引起的。由于电压表分流引起的。误差产生的原因：误差产生的原因：RXVARXAVXRVR若若 时，采用电流表外接法。时，采用电流表外接法。3.3.误差分析误差分析1.采用电流表内接法的条件：RxRA 采用电流表外接法的条件：RvRx4.4.电流表内、外接判断方法电流表内、外接判断方法用试触法进行判断当 时用内接法xAVRR R2.当不满足RxRA和RvRx关系时当 时用外接法xAVRR R当 时用内、外接法均可xAVRR R3.当Rx、RA、Rv的阻值未知时 试触法试触法b.b.选择方法：将电压表

12、分别接选择方法：将电压表分别接a a、b b两点两点结论：两次接触，那个表示数变化明显结论：两次接触，那个表示数变化明显 ,R,Rx x就与那就与那个表个表“近接近接”a.a.条件：未给出条件：未给出R RX X的估计阻值的估计阻值RXVAPab如果电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强，如果电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强，不满足不满足R RX XRRRA A,应选用内接法应选用内接法P P 应接在应接在b b 处。处。A2A1A2A1Rx 5.5.伏安法测电阻之发散思维伏安法测电阻之发散思维(2)(2)“安安法安安法”条件：已知电流表条件：已知电流表A A2 2的内阻

13、的内阻,将将A A2 2看成一个电压表使用看成一个电压表使用(1)(1)“伏安法伏安法”测电压表的电阻测电压表的电阻VA没有系统误差没有系统误差IURV2122IIRIRAx1221IRIRAA没有系没有系统误差统误差没有系没有系统误差统误差(3)(3)替代法测量电阻替代法测量电阻RxRA(4)(4)比较法测量电阻比较法测量电阻I1ARRxARRxI2I2R=I1 Rx Rx=I2R/I1 （不计电源内阻）不计电源内阻）例例1.1.用伏安法测量金属导线的电阻用伏安法测量金属导线的电阻R R，试把图中给出的器，试把图中给出的器材连接成测量材连接成测量R R的合适的电路。图中安培表的量程为的合适的

14、电路。图中安培表的量程为0.6A0.6A，内阻接近，内阻接近11，伏特表的量程为，伏特表的量程为3V3V，内阻为，内阻为5K;5K;电源的电动势为电源的电动势为6V6V，变阻器的阻值为，变阻器的阻值为020 020 。在闭合。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：+-RXAV+例例2 2：有一个电阻：有一个电阻R Rx x，其阻值大约是，其阻值大约是25k 25k，可供选，可供选择

15、的器材是：择的器材是：电流表电流表A A1 1(0-100A,2k)(0-100A,2k)电流表电流表A A2 2(0-500A,300)(0-500A,300)电压表电压表V V1 1(0-10V,100k(0-10V,100k）电压表电压表V V2 2(0-50V,500K(0-50V,500K）直流稳压电源直流稳压电源 E E（15V15V，1A1A）滑动变阻器滑动变阻器 R(1k,1W)R(1k,1W)电键电键K K和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。准确，并画出

16、电路图，再将如图示的实物连线。解：（解：（1 1）电压表、电流表的选择）电压表、电流表的选择由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑动由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑动变阻器必须用分压器接法。变阻器必须用分压器接法。若电压表选若电压表选V V2 2（50V50V），因为电源电压），因为电源电压15V15V不足其量程不足其量程的的1/31/3，所以电压表应选，所以电压表应选V V1 1（10V10V）。）。+（2 2）电流表内接法和外接法的选择）电流表内接法和外接法的选择 实验电路图实验电路图E E=15V=15V25K25K1K1K R RX XA A2 2V V1 1因为因为

17、R RX X=25K=25KR RA A=300=300，所以采用电流表内接法，所以采用电流表内接法由于用分压器接法时，电阻由于用分压器接法时，电阻R RX X 中的最大电流为中的最大电流为 I Imaxmax=10V/25K=0.4mA=400A=10V/25K=0.4mA=400A所以电流表选所以电流表选A A2 2（500 500 AA ）例例（20062006年全国年全国、）现要测量某一电压表现要测量某一电压表 的内阻。给定的器材有：待的内阻。给定的器材有：待测电压表测电压表 （量程（量程2V2V，内阻约，内阻约4k4k）；电流表）；电流表 （量程（量程1.2mA1.2mA，内阻约，内

18、阻约500500）；直流电源）；直流电源E E（电动势约（电动势约2.4V2.4V，内阻不计）；固定电阻，内阻不计）；固定电阻3 3个：个：R R1 1=4000=4000，R R2 2=10000=10000，R R3 3=15000=15000；电键；电键S S及导线若干。要求测量时及导线若干。要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。两电表指针偏转均超过其量程的一半。试从试从3 3个固定电阻中选用个固定电阻中选用1 1个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标框内画出测量电路的原理图。（

19、要求电路中各器材用题中给定的符号标出。）出。）电路接通后，若电压表读数为电路接通后，若电压表读数为U U，电流表读数为，电流表读数为I I，则电压表内阻，则电压表内阻R RV V =_=_。VVA 【命题意图】【命题意图】本题考查了电压表内阻的测量，实验中真本题考查了电压表内阻的测量，实验中真正的正的难点在于如何获得电压表中流过的电流大小难点在于如何获得电压表中流过的电流大小，此时，此时可以用电流表与定值电阻配合完成电流表的功能。原理可以用电流表与定值电阻配合完成电流表的功能。原理还是部分电路的欧姆定律，关键是灵活的运用。还是部分电路的欧姆定律，关键是灵活的运用。R1SE AV1RUIU（1）

20、电路应采用）电路应采用电流表外接电流表外接法（法（为什么？为什么？）（2）滑线变阻器应采用）滑线变阻器应采用分压式接法分压式接法。实验二实验二 描绘小电珠的伏安特性曲线描绘小电珠的伏安特性曲线 （3 3）应使滑动变阻器的阻值由小向大）应使滑动变阻器的阻值由小向大(A-B)(A-B)逐渐改变逐渐改变,在电压表在电压表0 0U U（V V）范围内读取并记）范围内读取并记录下录下1212组左右不同的电压值组左右不同的电压值U U和电流值和电流值I I。在坐。在坐标纸上以标纸上以U U为横轴，以为横轴，以I I为纵轴，画出为纵轴，画出U-IU-I曲线，曲线，分析曲线变化的规律分析曲线变化的规律.曲线不

21、为直线的原因是曲线不为直线的原因是 例例（04上海）上海）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和和U分别表示小分别表示小灯泡上的电流和电压）：灯泡上的电流和电压）：I/A0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00（1）在左下框中画出实验电路图）在左下框中画出实验电路图.可用的器材有：电压表、电流可用的器材有：电压

22、表、电流表、滑线变阻器（变化范围表、滑线变阻器（变化范围010电源、小灯泡、电键、导线若电源、小灯泡、电键、导线若干干.（2）在右图中画出小煤泡的）在右图中画出小煤泡的UI曲线曲线.（3）如果某一电池的电动势是）如果某一电池的电动势是1.5V,内阻是内阻是2.0.问问:将本题中的灯将本题中的灯泡接在该电池两端泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少小灯泡的实际功率是多少?（简要写出求解过（简要写出求解过程程;若需作图若需作图,可直接画在第（可直接画在第（2）小题的方格图中）小题的方格图中）解：（解：（1）见下图）见下图;（2）见下图）见下图（3）作出）作出U=EIr图线，可得小灯泡工作电流为图

23、线，可得小灯泡工作电流为0.35安，工作电压为安，工作电压为0.80伏，因此小灯泡实际功率伏，因此小灯泡实际功率为为0.28瓦瓦三、测电阻率三、测电阻率ba图4152051002025301510URI原理LRS 例 有一根固定在直尺上的均匀电阻丝（总有一根固定在直尺上的均匀电阻丝（总阻值小于阻值小于5），两端各有一个固定的接线），两端各有一个固定的接线柱柱a和和b，直尺的之间有一个可沿直尺滑动，直尺的之间有一个可沿直尺滑动的触头的触头c，c的上端为接线柱，触头的上端为接线柱，触头c与电阻与电阻丝通常不接触，当用手按下时，才与电阻丝通常不接触，当用手按下时，才与电阻丝接触，且可在直尺上读出触点

24、的位置，丝接触，且可在直尺上读出触点的位置，现给你如下器材，要求测量该电阻丝的电现给你如下器材，要求测量该电阻丝的电阻率阻率bac保护电阻图21040454505图1A电压表电压表03V 内电阻约内电阻约30KB电流表电流表00.6A 内电阻约内电阻约0.5KC电池组：电动势电池组：电动势3V 内电阻很小内电阻很小D保护电阻保护电阻R0E电键电键F螺旋测微器螺旋测微器（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其刻度位置如）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其刻度位置如图图1所示，读数为所示，读数为_mm。（2）试将图试将图2中提供的器材连成实验电路，要求：中提供的器材连成实验电路，要求：避免由于电流的热

25、效应而使电阻丝的电阻率随电流的变避免由于电流的热效应而使电阻丝的电阻率随电流的变化而发生变化能进行多次测量化而发生变化能进行多次测量 根据图根据图3所示的数据点描绘出图线。所示的数据点描绘出图线。根据描绘出的图线结合有关数据计算出该电阻丝的根据描绘出的图线结合有关数据计算出该电阻丝的电阻率电阻率_.m(保留两位有效数字保留两位有效数字)（3 3）通过改变滑动触头通过改变滑动触头c c的位置，分别测量出了五组的位置，分别测量出了五组与长度与长度L L对应的电压对应的电压U U的数据（电流表示数保持在的数据（电流表示数保持在0.5A0.5A不变），并已描在不变），并已描在坐标纸上，如图坐标纸上，如

26、图3 3所示所示L/mL/mU/VU/VG G连接用导线若干连接用导线若干1040454505图1分析：分析：（1 1）螺旋测微器的读数方法是：）螺旋测微器的读数方法是：读数固定刻度数（包括半毫米刻度）可动刻度数读数固定刻度数（包括半毫米刻度）可动刻度数精度精度由图由图1 1可得，电阻丝的直径可得，电阻丝的直径d d1.980mm1.980mm(2)(2)由电阻定律由电阻定律 可得，测量电阻丝的电阻率可得，测量电阻丝的电阻率的原理式子为的原理式子为 为了避免由于电流的热效应而使电阻丝的电阻率随电流的变化而变化，本实为了避免由于电流的热效应而使电阻丝的电阻率随电流的变化而变化，本实验中采用了控制

27、度量法，即验中采用了控制度量法，即保持电流保持电流I I不变不变，这样实验中只需改变滑动触头的位，这样实验中只需改变滑动触头的位置，测量多组置，测量多组U U、L L值，利用值，利用U-LU-L图像就可以计算电阻率图像就可以计算电阻率。IURSLR=及ILUdILSU4=2bac保护电阻图4满足实验要求的实验电路实物接线图如图满足实验要求的实验电路实物接线图如图4 4所示所示。152051002025301510（3 3）由实验原理可知）由实验原理可知 ,由此，理论上由此，理论上U-LU-L图线应该是一条图线应该是一条过原点的直线，但是由于实验的偶然误差，描出的点并不在一条直过原点的直线，但是

28、由于实验的偶然误差，描出的点并不在一条直线上，在描图线时，应通过尽可能多的点画一条直线，线上，在描图线时，应通过尽可能多的点画一条直线，LU0.50.40.30.20.100.60.80.70.51.01.52.0U/VL/m图5并使不在直线上的各点分布在并使不在直线上的各点分布在直线两侧的点的数目大致相同。直线两侧的点的数目大致相同。这样，才能使各次实验的偶然这样，才能使各次实验的偶然误差得到部分的抵消，提高实误差得到部分的抵消，提高实验的精确度，描绘的图线如图验的精确度，描绘的图线如图5 5所示所示 在 图 线 上 选 一 点，如 在 图 线 上 选 一 点，如（0.5m,1.0v0.5m

29、,1.0v），求出），求出 的值，的值，然后根据原理式计算电阻率然后根据原理式计算电阻率。LU23 253 141 980 101 0440 500 51.2 10m.(.).d UIL 例例 电桥法测电阻。利用给出的电路图和器材（电桥法测电阻。利用给出的电路图和器材（G为灵敏电流表，为灵敏电流表，R0为阻值均匀的电阻丝，为阻值均匀的电阻丝，R为已知阻值的定值电阻，为已知阻值的定值电阻，Rx为被测电为被测电阻）。要求利用这些器材测未知电阻阻）。要求利用这些器材测未知电阻Rx。实验中还需要什么测。实验中还需要什么测量仪器？将实物连成电路图。写出测量量仪器？将实物连成电路图。写出测量Rx的实验步骤

30、，并写的实验步骤，并写出利用测量数据表示出利用测量数据表示Rx的表达式。的表达式。GRxR0RL1 L2RXRR0P解：还需要米尺（测量左右两部分电阻丝的长度解：还需要米尺（测量左右两部分电阻丝的长度L1、L2）。）。按图接好电路后，移动滑动触头按图接好电路后，移动滑动触头P，使电流表指针指在中央零，使电流表指针指在中央零刻度处。用刻度尺测量刻度处。用刻度尺测量P点两边电阻丝的长度点两边电阻丝的长度L1、L2；由；由RX R=L1 L2 实验四实验四 测定测定电源的电动势和内阻电源的电动势和内阻AVR图图aE rS测定电动势内阻电路测定电动势内阻电路vAU1=E-I1r U2=E-I2rA E

31、=I1(R1+r)E=I2(R2+r)v E=U1+U1r/R1 E=U2+U2r/R2用电流表和电压表测用电流表和电压表测E、r 实验电路如下。根据闭合电路欧姆定律：实验电路如下。根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，本实验，本实验电路中电压表的示数是准确的，而电流表的示数比通过电源的实电路中电压表的示数是准确的，而电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差，了减小这个系统误差，滑动变阻器滑动变阻器R的阻值应该小一些，所选用的阻值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。的电压表

32、的内阻应该大一些。RVAS 为了减小偶然误差为了减小偶然误差,要多做几次实验要多做几次实验,多取几组数据多取几组数据,然后利用然后利用U-I 图象处理实验数据图象处理实验数据.将点描好后将点描好后,用直尺画一条直线用直尺画一条直线,使尽可能多的使尽可能多的点落在这条直线上点落在这条直线上,而且在直线两侧的点数大致相等而且在直线两侧的点数大致相等.这条直线代表这条直线代表的的U-I关系的偶然误差比每一组实验数据的偶然误差都小关系的偶然误差比每一组实验数据的偶然误差都小.I/AU/V00.2 0.4 0.63.02.01.0 这条直线在这条直线在U轴上的截距就是被测电源电动势轴上的截距就是被测电源

33、电动势E(对应的对应的I=0),斜率的绝对值就是被测电源的内阻斜率的绝对值就是被测电源的内阻r。特别要注意：有时纵坐标的特别要注意：有时纵坐标的起始点不是起始点不是0，求内阻的一般，求内阻的一般式应该是式应该是 r=|U/I|。上法测上法测E E、r r 实验中测量值和真实值的比较实验中测量值和真实值的比较1 1：VA1.安培表内接在并联电路之内的电路安培表内接在并联电路之内的电路:解：作解：作 U=E-Ir 图线如图实线示：图线如图实线示：UIE测测UIA式中的式中的U是路端电压是路端电压,I 应是通过电源的电流，应是通过电源的电流，I实实=IA+IV=(IA+U/RV)可见可见U越大，差值

34、越大，差值(I实实-IA)就越大，就越大，U=0时，差值时，差值(I实实-IA)也为也为0，实际的实际的U-I图线如图虚线示：斜率增大图线如图虚线示：斜率增大E真真I实实 E测测 E真真 r测测 r真真该电路适用于滑动变阻器阻值该电路适用于滑动变阻器阻值 大大 (电源内阻很大电源内阻很大)的情况的情况.王红同学到实验室做王红同学到实验室做“测定电源电动势和内阻测定电源电动势和内阻”的实的实验时，发现实验桌上还有一个定值电阻验时，发现实验桌上还有一个定值电阻R0。他设计了。他设计了如图所示的电路来测量如图所示的电路来测量R0的阻值，实验时用的阻值，实验时用U1、U2、I分别表示电表分别表示电表V

35、1、V2、A的读数，并将滑动变阻器的读数，并将滑动变阻器的滑片的滑片P移动到不同位置时，记录了移动到不同位置时，记录了U1、U2、I 的一的一系列值。系列值。（1）他在同一坐标纸上分别作）他在同一坐标纸上分别作出出U1I、U2I图线，则所作的图线，则所作的直线斜率较大的是直线斜率较大的是 .U2IAV1R0RESrPV2解：解：U1I图线的斜率等于电源内阻图线的斜率等于电源内阻r，U2I图线的斜率等于电源内阻图线的斜率等于电源内阻r与电阻与电阻R0之和，之和，（2）定值电阻）定值电阻R0的计算表达式是：的计算表达式是：R0=(用用测得的物理量表示测得的物理量表示)，若实验中的所有操作和数据处理

36、若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得无错误，实验中测得R0值值 （填（填“大于大于”、“等等于于”或或“小于小于”）实际值。）实际值。（3）张超同学说：）张超同学说：“在王红同学所用的实验器材中，在王红同学所用的实验器材中，如果知道电流表的内阻如果知道电流表的内阻rA，就能少用一个电压表测出，就能少用一个电压表测出电动势、内阻以及电动势、内阻以及R0的值。请你在虚线框中画出张超的值。请你在虚线框中画出张超同学设想的电路图，并写出同学设想的电路图，并写出简单实验步骤和简单实验步骤和E、r、R0三三个物理量的计算式。个物理量的计算式。IUU21 大于大于（3）解：）解：电路图如图示：电路

37、图如图示：AVVRESrrAP实验步骤：实验步骤：按电路图连接好电路；按电路图连接好电路；闭合开关闭合开关S，移动滑片，移动滑片P使滑动变阻器短路，测使滑动变阻器短路，测得两电表读数为得两电表读数为U1、I1；移动滑片移动滑片P使滑动变阻器不短路，测得两电表读使滑动变阻器不短路，测得两电表读数为数为U2、I2；整理器材，数据处理。整理器材，数据处理。由闭合电路欧姆定律由闭合电路欧姆定律E=U1+I1r,E=U2+I2r由部分电路欧姆定律由部分电路欧姆定律U1=I1(R0+rA),解得计算公式为：解得计算公式为：212112IIIUIUE 2112IIUUrA 1110IrIURA 1.1.表面

38、结构表面结构实验实验五五 多用电表多用电表测内阻测内阻()表盘表盘 分清三条刻度分清三条刻度线所测量的物理量线所测量的物理量最下面的一条刻度线分布不最下面的一条刻度线分布不均匀（开始阶段较密集），均匀（开始阶段较密集），是用来测交流电压的是用来测交流电压的最上面的刻度线右端标有最上面的刻度线右端标有“0”0”，从右向左，刻度线，从右向左，刻度线依次变密，是用来测电阻的；依次变密，是用来测电阻的；中间的刻度线共中间的刻度线共5050个小格，个小格，分布均匀，是用于测电流分布均匀，是用于测电流和直流电压的；和直流电压的；(2)(2)选择开关选择开关 多用电表的下半部分多用电表的下半部分为选择开关，

39、周围标有测为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程将量功能的区域和量程将多用电表的选择开关转到多用电表的选择开关转到电流（压）档，多用电表电流（压）档，多用电表相当于一个电流（压）表，相当于一个电流（压）表，其使用方法和读数与电流其使用方法和读数与电流（压）表相同当选择开（压）表相同当选择开关旋转到电阻档，就可以关旋转到电阻档，就可以测电阻了电流（压）档测电阻了电流（压）档上标示为量程，欧姆档上上标示为量程，欧姆档上标示为倍率标示为倍率2.2.测量测量电路电路R1G R21mA10mA12R1GR26R3R452.5V10VR1GR243RR110(1)(1)使用使用电流档和电压档时，都不用内

40、电源，必须要电流档和电压档时，都不用内电源，必须要有外电源；使用欧姆档时，只能使用内电源，不能有外电源；使用欧姆档时，只能使用内电源，不能再有外电源再有外电源(2)(2)不管不管使用电流档、电压档还是欧姆档时，电流都使用电流档、电压档还是欧姆档时，电流都从多用电表的红表笔流入多用电表，从黑表笔流出从多用电表的红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表标以保证电流表能从左向右偏转注意：多用电表标以保证电流表能从左向右偏转注意：使用欧姆档时，红表笔接内部电源的负极，黑表笔使用欧姆档时，红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极接内部电源的正极(3)(3)多用电表多用电表的欧姆档刻度不均匀，只有中

41、央部分便的欧姆档刻度不均匀，只有中央部分便于观察，所以使用欧姆档，要尽量使指针偏转到中于观察，所以使用欧姆档，要尽量使指针偏转到中央附近；而电流档和电压档则是越接近满偏时误差央附近；而电流档和电压档则是越接近满偏时误差越小，所以使用电流档和电压档，要尽量使指针的越小，所以使用电流档和电压档，要尽量使指针的偏转角度大一些偏转角度大一些3.3.欧姆欧姆档的测量原理档的测量原理根据闭合回路的欧姆定律测量根据闭合回路的欧姆定律测量R R、R Rg g和和r r均为定值电阻均为定值电阻 电流电流I I与待测电阻与待测电阻RxRx之间存在着一一对应的函数关系，之间存在着一一对应的函数关系，因此可以通过电流

42、的测量达到测量电阻的目的在刻度盘因此可以通过电流的测量达到测量电阻的目的在刻度盘直接标出与电流直接标出与电流I I对应的电阻对应的电阻RxRx值，可以从刻度盘上直接读值，可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值由于出被测量电阻的阻值由于I I和和RxRx是非线性关系，所以刻度是非线性关系，所以刻度不均匀，由于是减函数，所以刻度方向与电流档相反不均匀，由于是减函数，所以刻度方向与电流档相反)()(xgxRfrRRREI.欧姆调零欧姆调零.当两表笔接触时，当两表笔接触时，Rx=0Rx=0，此时电流调，此时电流调到满偏值到满偏值,对应电阻值为零对应电阻值为零,刻度刻度0 0.机械调零当两表笔间不接电阻

43、时（即不接触），机械调零当两表笔间不接电阻时（即不接触），指针不偏，电阻无限大，刻度无限大指针不偏，电阻无限大，刻度无限大欧姆表的刻度欧姆表的刻度RErRREIgg)(3.3.中值电阻等于欧姆档的内阻中值电阻等于欧姆档的内阻RREIxg2因此欧姆档的不同倍率内阻不同因此欧姆档的不同倍率内阻不同4.4.欧姆欧姆档的测量步骤档的测量步骤1 1机械调零检查多用电表的指针是否停在表盘零刻度线，若不指零，机械调零检查多用电表的指针是否停在表盘零刻度线，若不指零，可用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处可用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处2 2选择合适挡：由于欧姆表的中值电阻是几十

44、欧姆，而用欧姆档测电阻选择合适挡：由于欧姆表的中值电阻是几十欧姆，而用欧姆档测电阻时指针指到中央附近读数比较准确，因此所选倍率比待测电阻的估计值时指针指到中央附近读数比较准确，因此所选倍率比待测电阻的估计值小一个数量级小一个数量级3 3欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮使指针指在欧欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮使指针指在欧姆表零刻度线位置，若姆表零刻度线位置，若“欧姆零点欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零，应更旋钮右旋到底也不能调零，应更换表内电池。换表内电池。4 4测量读数：将表笔搭接在待测电阻两端，如果指针在中央附近，表针测量读数：将表笔搭接在待测电阻两端，如果指针在

45、中央附近，表针示数乘以倍率，即为待测电阻的阻值。如果指针靠近左右两端，可根据示数乘以倍率，即为待测电阻的阻值。如果指针靠近左右两端，可根据“大量程大角度偏，小量程小角度偏大量程大角度偏，小量程小角度偏”规律选择合适倍率规律选择合适倍率重新调零，重新调零，按按步骤步骤3 3、4 4进行进行5 5多用电表用完后，将选择开关置于多用电表用完后，将选择开关置于“OFF”OFF”挡或交变电压的最高挡，挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。拔出表笔。大量程大角度偏大量程大角度偏小量程小角度偏小量程小角度偏换档重新调零换档重新调零测量完毕旋离测量完毕旋离示数不用估读示数要乘倍率用电压档测量待测两端电压用电压档测量待测两端电压用欧姆档测量待测两端电阻用欧姆档测量待测两端电阻?0U0RRCR 内含电源内含电源?0R短路短路?R?CR可能为可能为二极管二极管断路断路可能为可能为二极管二极管定值电阻定值电阻用多用电用多用电表探索黑表探索黑箱内电学箱内电学元件思路元件思路