电学电路实验内容归纳(高三).docVIP

电学电路实验内容归纳（高三） 电学实验包括范围很广，包括测电阻、测功率、测电阻率、描绘伏安特性曲线、测电动势和内电阻、万用表的使用等等，一直是高考的重点内容。近年来的高考实验部分更是基本实验变化考，基本方法变化考，充分体现了新课改高考是考查学生能力。但是，万变不离其中，最基本的还是电路的伏安法测电阻，这里就伏安法的问题，进行归纳。 一、电流表内、外接法的选择 由于电流表和电压表内阻的影响，不管采用电流表内接法还是外接法都将引起误差。在安培内接法中，电流表测量值I是Rx的电流，而电压表测量值U是Rx和电流表串联后的电压，根据可知，测量值比真实值偏大；安培外接法中，电压表测量值U是Rx的电压，电流表测量值I是Rx和电压表并联后的电流，而根据可知，测量值比真实值偏小。 比如教材中常提到的几个实验：测定金属丝的电阻率实验应该用外接法，因为电阻丝的电阻一般都比较小；描绘小灯泡的伏安特性曲线实验也应该用外接法，因为小灯泡的电阻一般也都比较小；而测定电源电动势和内电阻的实验应该选择内接法，因为变阻器本身就是变化的，并不要求又准确数值，表面上看是测变阻器的电阻，实际上是测电源，可谓“醉翁之意不在酒”，假如采用了外界，则测出的r是电源内电阻和电流表内阻之和。 为了减小误差，实验中应根据不同的实验选取不同的接法，具体分两种选择方法： 选择方法1：当Rx的内阻比较小时，一般采用外接法，而Rx的内阻比较大时，应采用内接法。如遇到待测电阻值既不是很大又不是很小时，可用临界电阻方法粗略判定：先算出临界电阻（推导略，仅使用于RARV的情况），若RxR0可采用内接法；若RxR0可采用外接法。 选择方法2：当RA、RV均不知的情况时，可用试触法判定：通过改变电表的连接方式看电流表、电压表的变化大小，确定正确的接法。若电流表示数变化大，说明电压表的分流作用较大，为了减小误差，应采用电流表内接法；若电压表示数变化大，说明电流表的分压作用较大，为了减小误差，应采用电流表外接法。 例1：如右图所示，某同学用伏安法测一个未知电阻的阻值，他先将电压表接在a点，读得两表示数分别为U1=3.0V，I1=3.0mA，然后将电压表改接在b点，读得两表示数分别为U2=2.9V，I2=4.0mA，由此可知电压表应接到 点误差较小，测得Rx值应为 。 解析：两种接法中两表示数变化分别为：，，此时有人得出错误结论：电流变化大，正确方法应该是看，，可见电流表示数的变化与电压表接a时电流之比为，而电压表示数变化与电压表接a时电流之比为，电流表示数变化较电压表示数变化明显，说明电压表的分流作用较大，为了减小误差，应采用电流表内接法，即电压表接a点，此时。 二、滑动变阻器分压、限流法的选择 1、限流接法 右图电路中变阻器起限流作用，负载Rx的电压调节范围为~E，在合上电键前一定要使变阻器所使用的阻值最大，因此在闭合电键前一定要检查滑动触头P是否在正确的一端（图中应为b端）。 2、分压接法 右图电路中变阻器起分压作用，滑片自a端向b端滑动时，负载Rx上电压的调节范围为0~E，显然，滑动变阻器在分压使用时，调节负载上的电压范围比限流法使用时调节范围大。在合上电键前一定要使变阻器的滑动触头P滑到a端，以使负载的电压和电流最小（均为零）。 3、选择方法 通常情况下，变阻器尽可能选用限流式接法，因为这种接法消耗的电能较小。 但在一下三种情况下，必须选择分压器连接方式： （1）量程不够：若采用限流电路时，电表的量程不够或电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用分压电路。 （2）变阻器阻值太小：当用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据）时，必须选用分压电路。 （3）要求从零开始变化：实验要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化，必须选用分压电路。 比如教材中常提到的几个实验：测定金属丝的电阻率实验和测定电源电动势和内电阻的实验，在没有特殊要求的情况下，而选用限流式接法就可以满足正常的实验要求；描绘小灯泡的伏安特性曲线实验，一般都要求从零开始变化或相对连续的电压和电流值，所以通常选用分压器接法。 例2：(08年高考山东卷理综12分)2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。 若图l为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线，其中RB,R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。 (1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T