【专题13】电学实验
（解析版）
考点分类：考点分类见下表
考点内容 考点一 测量电阻和电阻率实验 考点二 描绘小灯泡的伏安特性曲线 考点三 电表内阻测量和校对 考点四 电动势和内阻测量 考点五 多用电表的使用 考点六 传感器的简单使用
常见题型及要求 实验题 实验题 实验题 实验题 实验题 实验题 1、多用电表测电阻使用“五步”法
（1）选档：选倍率,一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率,如估计值为200Ω就应该选×10的倍率;
（2）调零：进行欧姆调零;
（3）测量：将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量; （4）读数：将指针示数乘以倍率,得测量值;
（5）整理：测量结束后,将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。
特别注意:用欧姆挡测电阻时,如果指针偏转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大),应该适当增大倍率重新调零后再测量;如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太小),应该适当减小倍率重新调零后再测量。
2、控制电路的设计技巧
（1）滑动变阻器控制电路的方式有分压式和限流式两种，下列几种情况必须选用分压式接法： ①要求被控制电路的电流(或电压)从零开始可连续调节时(如：测绘导体的伏安特性曲线等实验)； ②被控制电路的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0时； ③实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时；
④若采用限流式接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时．
（2）若测量电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且被控制电路的电阻RL与滑动变阻器的最大值R0接近或RL略小于R0，则应该采用限流式接法．测定电源的电动势和内阻实验必须采用限流式接法． 3、电学仪器的选择:
（1）电源的选择:一般可以根据待测电路的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。
（2）电表的选择:一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大电流选择电流表;选择的电表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大,一般应使指针能达到半偏以上,以减小读数的偶然误差,提高精确度 4、实物图连接注意
（1）一般先从电源正极开始，须看电流的方向，将干路元件依次连线； （2）最后并接电压表；
（3）连线时要注意电表的正、负接线柱，要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出. 5、器材选择的一般步骤是： （1）找出唯一性的器材；
（2）草画电路图（暂不把电表接入）；
（3）估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值）； （4）考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上，且不超过电表的量程
★考点一：测量电阻和电阻率实验
◆典例一：（2019高考江苏卷物理11）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下： （1）螺旋测微器如题11-1图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再 旋动 （选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．
（题11–1图）
（2）选择电阻丝的 （选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．
（3）题11-2甲图中Rx，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入题11-2乙图实物电路中的正确位置．
（题11-2甲图） （题11-2乙图）
（4）为测量R，利用题11-2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如题11-3图所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：
U2/V I2/mA 0.50 20.0 1.02 40.0 1.54 60.0 2.05 80.0 2.55 100.0 请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．
（5）由此，可求得电阻丝的Rx= Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．
【答案】．（1）C （2）不同 （3）（见图1）（4）（见图2）（5）23.5（23.0~24.0都算对）
【解析】（1）在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在螺旋测微器测砧与测微螺杆之间，再旋动微调旋钮C，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏． （2）选择电阻丝的不同位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．
（3）将滑动变阻器的下方两个接线柱与电池和开关串联的电路两端连接，上侧的接线柱与定值电阻R0的b端连接。
（4）根据表中的数据，在方格纸上先描点，然后过尽可能多的点画出直线，作出U2–I2图象． （5）根据欧姆定律，U1=I1(Rx+R0)，U2=I2R0，由此可知U2–I2图象斜率为R0，R0= 图象斜率为（Rx+R0），Rx+R0=
◆典例二：（2018高考天津理综）某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10 kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用： A．电压表（量程0~1 V，内阻约为10 kΩ） B．电压表（量程0~10 V，内阻约为100 kΩ） C．电流表（0~1 mA内阻约为30 Ω） D．电流表（0~0.6 A，内阻约为0.05 Ω）
E．电源（电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计） F．电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计） G．滑动变阻器R0（阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A）
①为使测量尽量准确，电压表选用_________，电流表选用______________，电源选用______________。（均填器材的字母代号）；
②画出测量Rx阻值的实验电路图。
2.04=25.5Ω，U1–I1关系0.081.96 Ω=49.0Ω，即Rx=23.5Ω。 0.04
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会______________其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是____________________________。
【答案】 ① B C F ②测量Rx阻值的实验电路图如图。
③大于 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压（其他正确表述也可）
【解析】①因为待测电阻很大，达到10kΩ，所以电路图中电流表内接，电源要选择电动势为12V的F。当电源电动势12 V时，电路电流约为I?的B。
②因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10Ω，若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用
E=1.2mA，所以电流表选量程1mA的C，电压表选择量程为10VRxRVRx<滑动变阻器的分压接法，由于，所以采用电流表内接法，电路图如图所示，R测?Rx?RA RxRA②
③由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据Rx=U/I可知测量值偏大；
★考点二：描绘小灯泡的伏安特性曲线
◆典例一：．(2017·全国理综I卷·23) 某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）：电压表V（量程3V，内阻3k?）;电流表A（量程0.5A,内阻0.5?）;固定电阻R0（阻值1000?）；滑动变阻器R（阻值0~9.0?）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。 （1） （2）
实验要求能够实现在0~3V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。 实验测得小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。
13.高考必考十四大经典物理专题集锦电学实验(解析版)
