专题四 电学实验
电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实
验操作的考查，如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电
表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟，需要考生具 备良好的动手实践经验。试题还注重实验数据的处理分析，如根据 实验数据画出图线，根据图线分析得出结论。“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年 高考物理实验题的命题趋向。
完整的设计一个实验，要经历多个环节，在实际考查中，一般
不会考查全部环节，而是只考查其中的几个环节，有的题目给出条
件和实验器材，要求阐述实验原理；有的给出实验电路图，要求领 会实验原理，确定需测物理量及计算公式；有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同，但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点，都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示，在给出实验器材的 前提下进行考查。
由于考查环节和要求的不同，题型也不尽相同，但较多的是选择、 填空、作图题。
在复习过程中，应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方
法，比较不同实验的异同（如电路图、滑动变阻器和电表的连接） 。
不断充实自己的经验和方法，逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理 的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用（或还需）
哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤。而实验原
理的设计又往往依赖于所提供的实验器材（条件）和实验要求，它 们相辅相成，互为条件。
（一）电学实验中所用到的基本知识
在近年的电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测
量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用
U
到的原理公式为： R ? ,E ? U ? Ir 。由此可见，对于电路中电压 U
I
及电流 I 的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接
测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。因 此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法，做到以不变应万变。 1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，有一定的 灵活性，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便 性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因 素综合考虑，灵活运用。
⑴正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及 人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电 流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。
⑶方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 ⑷精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差 尽可能的小。
2．电学实验仪器的选择：
⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流
过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合
理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的 1/3）， 以减少测读误差。
⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器，注意流 过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果 是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。 ⑶应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实 验原理，才能作出恰当的选择。总之，最优选择的原则是：方法误 差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定 值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的 灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电 路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值， 以提高测试的准确度。 3．测量电路的选择
⑴电流表的内、外接问题：（甲）所示电路为电流表外接电路（简 称外接法）；（乙）所示电路为电流表内接电路（简称内接法）。两 种接法的选择可按下列方法进行：
方法一：设电流表、电压表内阻分别为 R 、R ，被测电阻为 R ，
A
V
x
则
x
A V
当 R < R R 时，电压表分流作用小，应选用外接法 当 R > R R 时，电流表分压作用小，应选用内接法
x
A V
2020高考物理电学实验专题讲解和练习
