高考物理电学实验复习

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 的可转动线圈组成 θ∝IIg

2.电路图：

Rg G Ug

(1)满偏电流:电流表指针偏转到最 大刻度时的电流Ig (2)电流表的内阻:表头G的电阻Rg(3)满偏电压:电流表G通过满偏电 流时,加在它两端的电压Ug Ug=IgRg

3.把灵敏电流计改为电压表

据串联电路的特点得： Ig Ug Rg U U g R (U U g ) Rg Ug

Ig

RgG

R UR

Ug

解得：R

Ig

RVV

电压表的内阻：Rv=Rg+R

U

4.把灵敏电流计G改为电流表A

据并联电路的特点得： U g I g Rg ( I I g ) R 解得：R I g Rg I Ig

Ig

RgG

IR R

电流表的内阻： RA=Rg×R/(R+Rg)

I

RAA

U

二、滑动变阻器的两种接法1.限流式： VRX

R V S

A

A

E, r

优点：电路简单，省电 不足：电压不能从零开始 RLA V A C B S

2.分压式： VRX

ARL

优点：电压能从零开始 不足：电路复杂，费电

3.选择方法

(1)限流接法 ( 通常情况 )电流、电压能达到要求的调节范围；不超过测量仪表的量程， 不超过各元件允许的最大电流。

(2)分压接法 (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。 b.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。 c.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。

4.滑动变阻器的接法比较 比较项目 电路 限流式接法 分压式接法

电压调节的 范围 电流调节的 范围 电能损耗

EIR 电源负担轻 简便

E(IR+Iap) 电源负担重 复杂

电路连接

三、电学仪器的选择和读数 1.安全性原则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 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。

2.精确性原则尽量减小实验误差。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 必使指针有较大偏转(一般取满偏度的2/3),电表 达不到满偏的1/3是不允许的。

3.操作性原则：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 时用限流电路调节电路的电压(电流)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 (电流)比较方便.

4.选择的一般步骤①根据实验要求设计合理的实验电路； ②找出唯一性的器材； ③估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结 合已知器材的规格选定电源、选定电压表和电流表以 及所用的量程； ④根据实验的要求和

待测电阻的阻值选择滑动变 阻器.

5.电表的读数

量程为0.6A的电流表，满刻度绝对误差最 大为±0.015A,最小分格为0.02A,指针偏转不 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0.15A.

0.2

0.4 0.6

0

A

量程为3A的电流表，满刻度绝对误差最大 为±0.075A,最小分格为0.1A,指针偏转不够 一个分格的部分用1/10格估读法，读数为两位 小数。如图，电流表读数为0.74A.

1

2 3

0

A

量程为3V的电压表，满刻度绝对误差最大 为±0.075V,最小分格为0.1V,指针偏转不够 一个分格的部分用1/10格估读法，读数为两位 小数。如图，电压表读数为2.38V.

1

2 3

0

V

量程为15V的电压表，满刻度绝对误差最 大为±0.375V,最小分格为0.5V,指针偏转不 够一个分格的部分用1/5格估读法，读数为一位 小数。如图，电压表读数为11.7V.

5

10

0

15

V

如图7-3-1甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘， 当用“+”和“-0.6”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________A,图中表针

示数为________A;当使用电流表的“+”和“-3”两接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数为 ________A.

实验一1.原理 U I R

伏安法测电阻V A 外接法？

“同一性”用电压表测电压 用电流表测电流 为减小误差， 多测几组数据， 求平均值 V 滑动 A 变阻器

U R I

内接法？ 限流式？分压式？

2.电路 V VRX

A

A

·R ·X

限流器电路，安培表内接法

限流器电路，安培表外接法

V ARX

V ARX

分压器电路，安培表内接法

分压器电路，安培表外接法

3.误差分析V

· ·

A

RX

内接法

·

U 测 U Rx U A R测= = Rx RA Rx I测 I Rx由于电流表分压引起的。

误差产生的原因:

若 RX >> RA 时，采用电流表内接法VARX

外接法

·

U测 U Rx Rx RV R测= = Rx I 测 I Rx IV Rx RV

误差产生的原因： 由于电压表分流引起的。 若 RV >> RX 时，采用电流表外接法。

4.电流表内、外接判断方法 1.采用电流表内接法的条件：Rx>>RA 采用电流表外接法的条件：Rv>>Rx 2.当不满足Rx>>RA和Rv>>Rx关系时 当 Rx RA RV 时用内接法当 Rx 当 Rx RA RVRA RV

时用外接法 时用内、外接法均可

3.当Rx、RA、Rv的阻值未知时

用试触法进行判断

试触法a.条件：未给出RX的估计阻值

·

RX P

a

A

b

V

·

b.选择方法：将电压表分别接a、b两点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RX<<RV,不适应用电流表的外接法.应用电流表的内接法.

从另一个角度来看，电压表的示数没有显著变化，说明电 流表的分压作用很弱，满足RX>>RA,应

选用内接法.P 应接在b 处。 安培表和伏特表示数变化显著(明显)的标志是它们的 示数的变化量(绝对误差)占原来值的百分比大(相对误差)

结论：两次接触，那个表示数变化明显 ,Rx就与那 个表“近接”

5.伏安法测电阻之发散思维(1)“伏安法”测电压表的电阻 A V

. . (2)“安安法” .R IR . . IR R . I I I . . . . . .RxA1 A1

.A2

U RV I

没有系统误差

2

A2

x

A2

2

A2

1

2

A1

1

没有系 统误差

没有系 统误差

条件：已知电流表A2的内阻,将A2看成一个电压表使用.

R

(3)替代法测量电阻ARx

(4)比较法测量电阻R

RRx

A

Rx

I1

A

I2

∵I2R =I1 Rx

∴ Rx = I2R /I1 (不计电源内阻)