电学实验基础实验报告

2024-04-20

电学实验基础实验报告（精选8篇）

篇1：电学实验基础实验报告

物理实验报告

————制流电路、分压电路和电学实验基础知识

班级：________________ 姓名：________________ 学号：________________ 实验组号：____________ 实验日期：____________ 实验报告

班级：计科1204 姓名：吕勇良

【实验名称】制流电路、分压电路和电学实验基础知识

【实验目的】 1.了解电学实验的要求、操作流程和安全知识； 2.学习电学实验中常用一区的使用方法；

3.学习连接电路的一般方法，学习用变阻器连成制流电路和分压电路的方法。【实验仪器】

电流表、电压表、电阻箱、滑线变阻器、稳压电源、开关、导线

【实验内容】

1.接线练习：连接如图6-3和图6-4所示的电路，并相互检查。不要通电。2.考察滑线变阻器的制流作用

电路如图6-1所示。根据使用的一起确定e，r，并估算电流的范围，选用合适的电流表量程。在电路图中标注所有电路参数并设定rl>5r。严格按照电学实验操作规程，连接如图6-1所示的电路。其中r是电阻箱，改变滑线变阻器滑动端的位置，从接入全部电阻时开始，没画过全长1/10，从安培表读取一次电流强度。3.考察滑线变阻器的分压作用

按图6-2接线并设定rl>5r改变滑线变阻器滑动端的位置，没滑过全长的1/10，从伏特计读取ac两点间的电压uac。

【实验数据记录与处理】滑线变阻器的制流作用

作图（横坐标表示x，纵坐标表示u，做分压特性曲线uac）

【思考题】

1.在图6-1所示的电路中，电阻r起什么作用？不用它会出现什么问题？ 2.试证明：用内阻为r的伏特计来测量6-5所示线路中电阻r1两端的电位差时，伏特计的读数与r1两端的电位差的实在值之间的百分差为： r1r2 100％

r1rg+r1r2+r1rg 若r1=r2=rg=100ω，试计算直飞值。

又若r1=r2=100ω，rf=1000ω，再计算这个值。3.要测量如图所示6-6电路中a、b两点之间的电压，用如下的三个伏特计，试分别计算测量误差。提示：误差来源有两个：可消除和不可消除系统误差。（1）5v量程，0.5级，1000ω/v内阻（2）3v量程，1.0级，10000ω/v内阻（3）3v量程，0.5级，100ω/v内阻

【实验心得】篇二：电学实验报告(1)实验报告一

箔式应变片

单臂、半桥、全桥电路性能的比较

学院/专业：力建学院工力10-1班学号：02100815 姓名：张海翔

中国矿业大学物理实验中心

一、实验目的

1、观察了解箔式应变片的结构和粘贴方式

2、测试应变梁变形的应变输出。

3、比较单臂、半桥、全桥电路的输出和测试灵敏度。

二、实验仪器

三、实验原理

四、实验步骤

根据所测数据计算灵敏度s，s=△v/△x，并在坐标图上做出v-x关系曲线。

5、不改变差动放大器增益和调零电位器，依次将图（1）中的电桥固定电阻r1,r2,r3换成箔式应变片，分别接成半桥和全桥测试系统。重复3-4步骤，测出半桥和全桥输出电压并列表，计算灵敏度。

6、在同一坐标下描出v-x曲线，比较三种桥路的灵敏度，并作定性的结论。

五、注意事项 4、5、六、实验数据

（1）箔式应变片单臂电桥电路 ?0.0199v/mm 灵敏度s1=△v/△x= 25?15（2）箔式应变片半桥电桥电路 ?0.0443v/mm 灵敏度s2=△v/△x= 25?15（3）箔式应变片全桥电桥电路 ?0.0902v/mm 灵敏度s3=△v/△x= 25?15篇三：电学实验报告

实验七：测定金属的电阻率

【实验目的】

1．练习使用螺旋测微器；2．学会用伏安法测电阻；3．测定金属的电阻率。

【实验原理】根据电阻定律公式r??l，只要测量出金属导线的长度l和它的直径d，计算出导s 线的横截面积s，并用伏安法测出金属导线的电阻r，即可计算出金属导线的电阻率。【实验器材】

螺旋测微器；毫米刻度尺；电池组；电流表；电压表；滑动变阻器；电键；被测金属导线；导线若干．

【实验步骤】

（1）用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积s．

（2）按图1所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。

图1（3）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l。

（4）把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键s改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数i和u的值，记入记录表格内，断开电键s．求出导线电阻r的平均值． rs?d2u?（5）将测得r、l、d的值，代人电阻率计算公式??中，计算出金属l4li 导线的电阻率．

（6）拆去实验线路．整理好实验器材．【注意事项】

1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电访必须采用电流表外接法． 2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端 3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度．测量时应将导线拉直． 4．闭合电键s之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置． 5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度正的值不宜过大（电流表用0～0．6a量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．

6．求r的平均值可用两种方法：第一种是用r＝u／i算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像（u－i图线）的斜率来求出．若采用图像法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．

【典型例题】

例1 在“测定金属电阻率”的实验中，若被测电阻丝的长度为80.00cm，电阻约为3ω～4ω，在下列器材中应选用的是（写代号）． a．电压表（0～15v）；b．电压表（0～3v）；c．电流表（0～0.6a）；d．电流表（0～3a）；e．滑动变阻器（0～50ω，2a）； f滑动变阻器（0～500ω，1a）； g．电源（e＝3v，r＝0.2ω）；h电源（e＝10v，r＝lω）；i．开关；j．导线（若干）．

例2测定金属电阻率的实验中，（1）如图2（a）为测金属丝直径时螺旋测微器的示意图，则此金属丝的直径为 m；（2）如图2（b）为用伏安法测金属丝电阻的电路图，其中m为，n为；若两表示数分别如图2（c）、（d）所示，则被测金属丝的电阻r测＝；（3）用以上方法测得的金属丝电阻率与其实际值比较是．（填“偏小”、“偏大”或“准确”）

图2 例3 在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图3所示，可知该金属丝的直径

－3d=______×10m。

图 3 ［典型例题］1.b c e g i j 2.（1）5.9×102m（2）电流表电压表 5ω

（3）偏小 3.0.900 －附1：游标卡尺的原理与使用 1．工作原理：游标卡尺有三种：10分度、20分度、50分度，是根据游标尺上的总刻线长度区分的。以10分度为例看一下它的刻线原理:如图所示，当主尺和副尺的卡脚紧靠时，副尺上的零线对准主尺上的零线的每一小格为 1mm，副尺上取9mm长度在刻尺上等分为10个格。

即：副尺每格长度＝ 0.9mm 主、副尺每格之差＝1mm－0.9mm=0.1mm 20分度的卡尺，游标总长度为19mm，分成20等份，191mm，每格与主尺最小分度差0.05（即）mm；50分度的卡尺，游标总长2020 491度为49mm，分成50等份，每等份为mm，每格与主尺最小分度差0.02（即）mm； 5050每等份为

第一步：看游标尺总刻度确定精确定度（10分度、20分度、50分度的精确度见表）第二步：看游标尺零线，读出整毫米数；

第三步：看游标尺与主尺对齐线读出小数（不要估读）；

第四步：将上面的整数和小数两部分相加，即得总长度。

①加加法：以游标尺的零刻度线对准位置读出主尺上的整毫米数，在读出游标尺上的第几条线与相近的某条线重合，将对齐的游标尺刻度乘以该卡尺的精确度（即总格的倒数），将主尺读数与游标读数相加即得测量值。

②减减法：主尺与游标尺对齐刻度的长度减去游标尺对齐这段的长度(10分度：游标尺一格9/10mm=0.9mm。20分度：游标尺一格19/20mm=0.95mm.50分度：游标尺一格49/50mm=0.98mm)3.注意事项：（1）游标卡尺读数时，主尺的读数（先换成mm）应从游标的零刻度处读，而不能从游标的边框线端读。（2）游标尺使用时，不论多少分度都不用估读20分度的读数，末位数一定是0或5；50分度的卡尺，末位数一定是偶数。（3）若游标尺上任何一格均与主尺线对齐，选择较近的一条线读数。

螺旋测微器原理与使用

一、认识螺旋测微器

1、螺旋测微器（又叫千分尺）是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。

2、结构

二、原理和使用

1、原理：当旋钮旋转时，可动刻度盘、测微螺杆也跟随一起转动一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离，沿轴线方向的微小移动距离，就能用可动刻度盘上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度盘有50个等

分刻度，因此可动刻度盘每旋转一小格，相当于测微螺杆前进或后退0.01mm。可见，可动刻度盘的每一小格表示0.01mm，所以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位。

2、使用：使用前应先检查零点，方法是缓缓转动微调旋钮，使测微螺杆和测砧接触，到棘轮发出声音为止，此时可动刻度盘上的左沿应与固定刻度尺的零刻线重合，可动刻度盘上的零刻线应当和固定刻度尺的基准线（长横线）对正，否则有零误差。测量时，左手持尺架，右手转动旋钮使测微螺杆与测砧间距稍大于被测物，放入被测物，转动微调旋钮到夹住被测物，棘轮发出声音为止，拨紧固旋钮使测微螺杆固定后读数。

三、读数方法：

先从主尺上读出露出的刻度值，注意主尺上有整毫米和半毫米两行刻线，不要漏读半毫米值。再读可动刻度部分的读数，看第几条刻度线与主尺重合（注意估读），乘以0.01mm即为可动读数，再将固定和可动读数相加即为测量值。(3)注意事项：①螺旋测微器读数如以mm为单位，小数点后一定要读够三位数字，如读不够，应以零来补齐。②螺旋测微器的主尺读数应注意半毫米线是都露出。③螺旋测微器的可动部分读数时，即使某一线完全对齐，也应估读零。

读数举例

读数 9.270 mm 读数练习

练习

1、读数 5.804 mm 读数 7.500 mm篇四：初中电学实验报告

平凉九中物理电学实验报告

初中电学实验报告格式中主要有实验名称实验目的和探究实验的七个要素。我结合《探究串联电路中电流规律》这个实验来给你介绍一下吧。

物理实验报告

实验人：同组人：实验日期：

实验名称：探究串联电路中电流规律

实验目的：

1、熟练设计和连接实验电路

2、探究串联电路电流规律，学会归纳法等物理实验方法猜想与假设：（根据实验问题进行）

设计实验：

实验电路：（见附图）

实验器材：学生电源电流表小灯泡（两只规格不同）开关导线（若干）

实验步骤：

1、按实验电路图连接电路（电流表暂不接入电路）

2、检查电路，确认正确后闭合开关，看小灯泡是否正常发光

3、在电路中选择三点a b c，分别将电流表接入电路，闭合开关后记录电流表的示数

4、换用其他不同规格的小灯泡重复这个实验进行实验：

实验记录表格：（见附图）

分析论证得出结论：（根据实验数据及分析填写）评估：

交流与合作：

注意事项：注意人身和器材安全篇五：电学实验报告

实验一比例求和运算电路的设计与组装

班级学号姓名成绩

一、实验目的 1．掌握用集成运算放大器组成比例求和电路。2．掌握比例、求和运算电路的特点及性能。3．掌握各部分电路的工作原理

二、预习要求

1、二极管整流电路图

2、lm7805芯片及其稳压电路

3、电压跟随器

三、实验仪器

万用表、示波器、信号发生器、插线板和各种元件

四、电路结构

五、实验内容

1、二极管整流电路在接线板上插接组装二极管整流电路，用万用表测量输入和输出电压，用示波器观测输入和输出波形，用手机拍照接线图和输出波形。

输入电压输出电压接线图输出波形

图片粘贴处

2、lm7805稳压电路

在接线板上插接组装lm7805稳压电路，用万用表测量输入和输出电压，用手机拍照接线图。

输入电压输出电压接线图

图片粘贴处 3．电压跟随器利用tda2822m插接组装电压跟随器。（1）用手机拍照接线图

（2）按下表内容实验并测量记录。

（3）断开直流信号，在输人端加入频率f= hz,vi mv的正弦信号，测量输出端的信号电压vo并用示波器观察vi、vo的相位关系并拍照，记录于表中。输入信号输出信号输入波形和输出波形

图片粘贴处

六、实验小结

实验二单声道音响功放电路的焊接与调试

班级学号姓名成绩

一、实验目的

1．掌握音响功放电路的工作原理和电路结构。2．掌握电阻、电容、tda2822芯片等元件的识别方法和应用。3．锻炼电路焊接、设计、改装等方面的动手能力，培养对电路故障的检测和排除能力。

二、预习要求

1、tda2822芯片及其内部结构 tda2822芯片基本资料 tda2822芯片内部结构和管脚

2、功放电路图 tda2822功放电路原理图

三、实验仪器 tda2822集成芯片、以及电容电阻二极管三极管等常用电子元件、焊接设备、万用表、信号发生器、示波器等。

篇2：电学实验基础实验报告

专题五：电学实验探究

课型复习课学习目标 1、通过自主梳理会画探究欧姆定律、伏安法测电阻、测量电功率的电路图及会连实物图.熟悉三个实验的原理及实验步骤。

2、通过自主梳理回忆原实验表格及数据，会根据原实验数据分析归纳得出结论。

3、通过对比的方法复习从而概括三个实验的异同点。

4、通过共同研讨知道测电阻、功率的多种方案。

重点、1、分析数据的过程及方法

2、三个实验的异同点难点测电阻、功率的多种方案。

教学用具课件、学研测

导学活动流程

一、自主梳理

结合学研测中知识梳理图及课本画出探究欧姆定律、伏安法测电阻、测量电功率的电路图及会连实物图.熟悉三个实验的原理及实验步骤。

二、重点研讨 1、物理课上，老师请同学们设计一个测出未知电阻 Rx 的电路，各组同学都提出了自己的设计方案，下面是其中两组同学的实验方案：

甲组：器材：电压表、电流表、变阻器、开关、电源（电压未知）、未知电阻 Rx、导线设：电压表示数 U；电流表示数 I

请你写出未知电阻的表达式：。

乙组：器材：已知电阻 R0、电流表、开关、电源（电压未知）、导线设：电流表示数 S 断开时为 I1；

S 闭合时为 I2

请你写出未知电阻的表达式：。

2、在测定小灯泡额定功率的实验中 (所用灯泡的额定电压 U0=3.8V)：

（1）王强小组采用图所示的方案，这种测量方法叫做_________；测量时发现闭合开关后，无论怎样移动滑片 P，灯都不亮，电流表示数始终为 0，电压表示数约为 6V，则电路中出现的故障可能是：___________；排除故 R 0

R x

A S R x

A +-S A P B V

障后，调节滑动变阻器，直到电压表的示数为 3.8V，此时电流表示数如图(19)所示，则小灯泡的额定功率为_______W；

实验步骤：

① 电路如图，请你按电路图在图中用笔画线连好电路 ② 开关 S 拨到位置 1，移动滑片 P 至任一位置，读出电流表示数 I1； ③开关 S 拨到位置 2，滑片 P 位置不动，读出电流表示数 I2

先算出灯泡的电阻 RL=_________再根据 P0=U02/RL，计算灯的额定功率。

他们按此方案测量，发现实验结果与真实值差距较大，原因：

仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤 2改为：。

三、巩固训练

习题详见学研测四、归纳小结五、达标检测

习题详见学研测板书设计

专题：电学探究实验复习

电学实验探究性实验：电流跟电压、电阻的关系（欧姆定律）

篇3：电学实验基础实验报告

一、掌握实验的基本原理和基本方法

纵观历年高考实验试题，没有一个照搬课本中的实验，而是对原有实验做了改编、改进甚至创新，但题目涉及的基本知识和基本技能仍然立足于课本实验，所以学习过程中应充分理解和掌握课本中伏安法测电阻实验的基本原理和基本方法.

1.基本原理

伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律的变形式Rx=，只要求测出被测电阻两端的电压和流过被测电阻的电流，即可计算出该电阻的阻值.

2.产生误差的原因

电流表内接法（如图1a）中电压表的读数等于被测电阻两端和安培表两端的电压之和，即UV=UR+UA，电流表的读数等于流过被测电阻的电流，即IA=IR，所以R测==R真，测量值偏大.电流表外接法（如图1b）电压表的读数等于被测电阻两端的电压，即UV=UR，电流表的读数等于流过电压表的电流和流过被测电阻的电流之和，即IA=IR+IV,R测==R真，测量值偏小.

3.减小系统误差的基本方法

(1）当RX远大于RA时，Rx两端的电压远大于RA两端电压，采用电流表的内接法误差较小，即当待测电阻Rx>时，采用电流表内接法系统误差较小.

(2）当RX远小于RV时，流过Rx的电流远大于流过RV的电流，采用电流表的外接法误差较小，即当待测电阻Rx<时，采用电流表外接法系统误差较小.

二、学会电学实验器材的选择

伏安法设计性实验试题中电表的选择是考查过程的第一步，选择电表总的原则是要考虑安全因素同时兼顾误差因素.从安全因素讲，使用中不要超过表的量程.但并不是量程越大越好，因为过大的量程使电表的指针摆角过小，会增大读数的误差.从误差因素讲，一般实际读数不小于电表量程的三分之一.所以合适的电表，其量程应为其接在电路中最大偏转值在量程的三分之一到满偏之间.

例1要测量一个阻值大约是25 kΩ的电阻，可供选择的器材是：

电流表A1(0～100μA,2kΩ）；电流表A2(0～500μA,300Ω）；电压表V1(0～10V,100kΩ）；电压表V2(0～50V,500KΩ）；电源E(15V,1Ω）；滑动变阻器R(1kΩ，1W）；电键K和若干根导线.

试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图.

解析：（1）电压表、电流表的选择

若电压表选V2(50V），因为电源电压15V不足其量程的，所以电压表应选V1(10V）.由于电阻RX中的最大电流为Imax==0.4mA=400μA，所以电流表选A2(500μA).

(2）电流表内接法和外接法的选择

因为Rx=25kΩ>>RA=300Ω，所以采用电流表内接法实验电路如图2所示.

三、培养拓展实验方法的能力

很多设计性实验试题题目中的物理知识或物理情境与该类型基本实验有较大差异，这时要仔细读题，找出题中有用信息进行加工，联系已学过的物理知识和方法，推理出正确科学的实验方案.

拓展1：改变测量要求

由实验的基本原理可知，该实验设计本身存在一定的局限性，若在设计性实验题中要求改变测量要求，解题中应在基本原理上结合电路结构自身物理量之间的关系适当运用欧姆定律来解决，即可把实验题当作计算题来处理.

例2有一个电阻Rx，其阻值大约为4kΩ，现要精确测量其电阻，要求方法无实验原理误差，并能测多组数据.提供以下实验器材：

电源E（电动势3V，内阻约为5Ω）；电压表V1(0～3V，内阻为3KΩ）；电压表V2(0～1V，内阻约为1KΩ）；电流表A1(0～0.6A，内阻约为1Ω）；电流表A2(0～1mA，内阻约为5Ω）；滑动变阻器R1(0～10Ω）；电键K和导线若干.

画出实验设计电路图，并写出Rx的表达式及式中各物理量的意义.

解析：实验要求无实验原理误差下测Rx的阻值，所以必须用电表准确测出Rx两端的电压和流过Rx的电流，这是前面基本原理中安培表外接法和内接法都无法做到的.在提供的实验器材中，电压表V1量程3V略大于实验中Rx两端的最大电压且它的内阻已知，意味着电压表V1量程合适，且可以计算出任一时刻流过电压表V1的电流，所以选用电压表V1.利用电路结构关系Ix=I-IV可以消除安培表外接法里存在的实验原理误差.对于电流表的选择，由于流过Rx的最大电流为Imax==0.75mA，所以电流表A1(0.6A）不能准确测量，应选用A2(1mA).

答案：实验电路图如图3所示.

，式中U1为电压表V1的读数，RV为电压表V1的电阻，I2为电流表A2的读数.

拓展2：改变测量仪器———无电流表

当实验器材中不提供电流表时，只要在提供的器材中，利用已学过的电学知识，组合出能等效替代电流表的器材即可，比如：

(1）用已知内阻的电压表代替电流表.

(2）把合适的电阻与电压表并联改装成电流表.

(3）用电阻箱和被测电阻的替代法（如图4).

例3有一个电阻Rx，其阻值大约为4kΩ，现要精确测量其电阻，提供以下实验器材：

电源E（电动势3V，内阻约为5Ω）；电压表V1(0～3V，内阻约为3KΩ）；电压表V2(0～1V，内阻为1KΩ）；电流表A1(0～0.6A，内阻约为1Ω）；滑动变阻器R1(0～10Ω）；电键K和导线若干.

画出实验设计电路图，并写出Rx的表达式及式中各物理量的意义.

解析：本例题是在上例题的基础上对实验器材做了少许变化，现从两方面进行分析.（1）电表的选择：由上题分析可知，流过Rx的最大电流Imax=0.75mA，用A1测量误差很大，所以不能选用A1.电压表V1量程3V略大于实验中Rx两端的最大电压，所以在实验中可以用来测量Rx的电压，V2内阻已知，所以可以计算出流过V2的电流，且它的最大电流Imax==1m A，所以能够用来间接测量流过Rx的电流.

(2）内外接法的确定：因为V2即能测出自身两端的电压又能测出流过自身的电流，所以采用V2内接法，使流过Rx的电流和流过V2的电流相等，并利用Ux=U1-U2间接测量Rx两端的电压.

答案：电路图如图5所示.

，式中U1、U2分别为V1、V2的读数，RV为V2的内阻.

拓展3：改变测量仪器——无电压表

当实验器材中无电压表时，只要在已提供的器材中能组合出可等效替代电压表的器材即可，比如：（1）用合适的电阻与电流表串联的整体代替电压表.（2）用电阻箱等效替换（如图6).

例4现在要测量一只额定电压为U=3V的小灯泡L的额定功率P（约为0.3W），实验室备有如下器材：

电流表A1（量程200mA，内阻r1=10Ω）

电流表A2（量程300mA，内阻未知）

定值电阻R(10Ω）

滑动变阻器R1(0～100Ω）

电源E(E=4.5V,内阻约为1Ω）

开关一个，导线若干.

(1）设计出实验电路；

(2）将主要的实验步骤填写完整；

(1)按设计的电路图连接好电路，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P移至阻值最大的位置；

(2)闭合开关S，移动滑片P，使_______；

(3)计算出小灯泡的额定功率.

(3）实验中计算灯泡额定功率的表达式为_________（必须用题中给定的符号及你自己在(2)项中设定的记录符号来表示）.

解析：（1）电表的使用：要测量额定功率P，必须测量出小灯泡的额定电流，即小灯泡两端电压为3V时流过小灯泡的电流，但器材中没有电压表，根据提供的器材，可以用电流表改装成电压表进行实验，根据U=IR可知，要改装成电压表，使用的电流表的内阻必须已知，所以应用A1串联分压电阻R进行改装.（2）安培表的内外接法：因为可以利用IL=I2-I1的关系式准确求出流过小灯泡的电流，所以应考虑采用A2外接法，另外由P=IU可估算出小灯泡额定电流为100mA，若采用内接法，A2读数为满偏的；由于A1是对小灯泡两端电压达到3V定位而设置的，所以测量中A1的读数若采用A2外接法，A2的读数为250mA是满偏的，综合上面两个因素，应选用A2外接法.

答案：电路图如图7所示.

电流表A1的示数为I1==150mA时小灯泡正常发光，记下此时电流表A2的示数I2,P=U(I2-I1).

篇4：电学实验基础实验报告

关键词：高考；电学；实验设计；教学策略

中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-61

48(2007)7(S)-0056-3

纵观近几年的高考试题可知，电学设计性实验是最为常见的题型。其特点：均为课本实验的拓展与变式，均需要对电路的基本原理和规律进行思考与设计，弱化了直接用公式或模型，强化实验设计中的原理意识。如何让学生能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，提高学生掌握知识的水平和实验设计能力，是复习教学中有待解决的重要问题。本文以测定电源电动势和内阻为例，谈谈传统高三实验复习的一些误区及突破电学实验设计难点的教学策略。

1 对实验复习教学误区的审视

从目前的情况来讲，对高考命题方向、内容的把握其实并不难，难在如何高效地解决教学中的实际问题，如何切实提高学生的掌握水平和解决问题能力。对此，首先要反思实验复习中一些实际做法。在新课程背景下，目前还有不少教师对实验复习保持着陈旧的做法，存在不少误区，具体表现如下：

1.1 教学过于简单化倾向

实验复习往往为了省时间赶进度，热衷于多练题，简单采取逐个复习课本实验，教师讲清实验原理、器械选择、操作步骤、注意事项等，学生进行记忆、理解，接着做习题的方式。缺乏整合、联系、体验，导致学生的理解简单片面，只见树木、不见森林，妨碍了在具体问题中的广泛而灵活的迁移。

1.2 照本宣科，造成学生思维定势

把课本知识当成定论，把课本提供的方案当成唯一正确的方案。如用伏特表、安培表测定电源电动势和内阻实验中，对课本实验方案没作解释、质疑，只让学生被动接受。使学生知其然而不知其所以然，停留于教条式掌握、简单套用。

1.3 重结论，轻设计过程、轻体验

传统教学认为熟能生巧，从而进行反复训练。在实验练习分析中往往想当然地认为，只要告诉学生答案就能一点即破，以自己的思维代替学生的思维，忽视让学生经历实验设计的判断、评价过程。

2 突破电学实验设计的策略

新课程重视过程与方法，在过程中感悟，从而构建对事物的个人看法，鼓励学生独立思考，培养创新精神和实践能力。这些也应该是我们实验复习教学的基本理念、基本办法。复习中应引导学生自主建构知识，积极参与实验电路设计、系统误差分析，在具体实验设计中揭示思维过程，提高实验设计的探究能力。

2.1 引导学生自主建构知识，促进原理、方法迁移

电学实验设计过程是综合运用电路知识的过程，教学应重视对知识系统的构建，充分注意知识的完整性、系统性和综合性。在实验复习中，应让学生独立地对课本电学实验所涉及到的概念、原理进行初步归纳总结，比较不同实验之间在知识、方法上的联系、区别，做到整体把握。在此基础上，探究具体实验中可用的原理、方法，促进原理、方法迁移。如测定电源电动势和内阻实验，基本原理为闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串并联电路等，是这些知识的综合应用。

2.2 引导学生积极参与实验设计，培养学生实验设计探究能力

诱导学生运用学过的物理知识，变换思维角度，进行多途径、多方向、多侧面思考，从而设计出尽可能多、尽可能新的实验方案，这是提升学生实验规划、设计能力的一条重要途径。如要求学生利用常用的仪器与仪表设计几种“测定电源电动势及内阻”的实验方案，说明实验原理和方法，并画出电路图。学生在经过思考、讨论之后，能设计出如下几种实验方案：

方案一如图1所示，当R变化时，由电压表和电流表可读出电压和电流的数值。由闭合电路欧姆定律列出方程组：

方案二如图2所示，其原理和结论同方案一。

方案三如图3所示，电路中R1、R2的阻值给定。实验时分分别测量电键S连接R1和R2时的电流I1和I2则有：

解以上方程得：

方案四如图4，电路中R1、R2的阻值给定。实验时分别测量电键S连接R1和R2时的电流V1和V2则有：

2.3 重视系统误差分析，拓宽实验设计思路，培养创新能力

实际测量中由于电表本身内阻影响，不同测量方案带来误差原因、效果不同。学习中如缺乏对实验的系统误差分析，会导致对实验方案优劣不能判断，只能束缚于课本知识，造成思维定势。

在上述方案一中，由于电压表的实际分流作用，引起实验误差。以I真=I+URV，代换闭合电路欧姆定律中的I，解得：

在方案二中，由于电流表的分压作用，引起误差。以U真=U+IRA代换闭合电路欧姆定律中的U，解得：

由上述误差分析可知,为了减小误差,如满足RVr,采用方案一；如满足rRA，则采用方案二较为合理。一般情况由于电源的内阻满足RVr，而RA≈r，应采用方案一（这就是课本中所采用的原因）。但笔者认为，如果安培表的内阻已知，则采用方案二更为合理。方案三误差分析同方案二，方案四误差分析同方案一。通过误差分析让学生拓展思路，激发学生的学习兴趣，发展学生的创新能力，改变过去按教科书上电路“依葫芦画瓢”的情况。

2.4 重视应用中评价、判断，揭示设计的思维过程，提高实践能力

在学生掌握基本概念、原理，形成基本技能基础上，引导学生在各种变化的情景中应用知识，解决问题。组织学生展开充分讨论，透视学生的理解，洞察学生的思考方式，揭示实验设计的思维过程，形成深层次理解。

例测量电源的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。器材：量程3V的理想电压表V，量程0.8A的电流表A（具有一定内阻）。固定电阻R=4Ω，滑线变阻器R，电键K，导线若干。

①画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。

②实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E=______，r=______。（用I1、I2、U1、U2及R表示）

解本题时首先想到的是上述设计方案一（同课本），但电压表的量程只有3V，而电源电动势约为4.5V，故不能直接用电压表测量电源的路端电压，在此处学生碰到困难。这时，教师不能直接提供答案，而应该引导学生打破思维定势，从多角度出发，设计出各种可能的方案。学生常见方案如图5-图8所示。接着让学生从精确性、安全性、可操作性进行判断、评价，充分暴露、展现学生的思维过程，最后在集体讨论下确定最佳方案。答案如下：

①实验电路原理图8所示。

②根据U1=E-I1（r+R）,

总之，电学设计性实验已成为高考实验考核的主要内容之一，高三物理实验复习教学，应在新课程理念指导下，重视学生学习中的思维过程，提高学生的科学素养，才能做到事半功倍。

参考文献：

［1］张健伟.孙燕青.建构性学习.上海教育出版社.2005.6

［2］陈才兴.对2005年高考实验题的分析和思考.中学物理教学参考.2005.8

(栏目编辑王柏庐)

篇5：高中物理电学实验总结

一：电流表与电压表的读数规则

这是大家从初中就已经熟知的电压表和电流表：

1.电流表量程：0.1-0.6A A和0-3A

2.电压表量程：0-3V、0-15V

二：实验中滑动变阻器的应用

滑动变阻器是电学实验中常用的仪器，在高考中，电学设计性实验问题总是会对其如何选择滑动变阻器的接法，

进行直接或间接渗透的考查。这是一大高考物理重点，同时也是很多学生心中的难点。

三：实验电路和电学仪器的选择

在很多实验题中，我们都会遇见填空题或者简单问答题，叫你选择合适或者缺少的电路仪器，

这个小题分要拿到必须清楚电路仪器选择的条件。

篇6：高中物理电学实验方案设计

1 用描迹法画出电场中平面上等势线

实验所用的电流表是零刻度在中央的电流表，在实验前应先测定电流方向与指针偏转方向的关系：将电流表、

电池、电阻、导线按图1或图2 连接，其中R是阻值大的电阻，r是阻值小的电阻，用导线的a端试触电流表另一端，就可判定电流方向和指针偏转方向的关系。该实验是用恒定电流的电流场模拟静电场。与电池正极相连的A电极相

当于正第一文库网点电荷，与电池负极相连的B相当于负点电荷。白纸应放在最下面，导电纸应放在最上面(涂有导电物质的一面必须向上)，复写纸则放在中间。

2 伏安法测电阻

1伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫(安培计)外接法，b叫(安培计)内接法。外接法的系统误差是由电压

表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压

表的变化，若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接

法测量;若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。(这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I和ΔU/U)。

(1)滑动变阻器的连接

滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法：a叫限流接法，b叫分压接法。分压接法被测电阻上电压的调节范围大。当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的;用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。

(2)实物图连线技术

无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极

开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处)。

对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。

(3)描绘小电珠的伏安特性曲线

因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选用安培外接法。小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，所以U-I曲线不是直线。为了反映这一变化过程，灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。所以滑动变阻器必须选用分压接法。在上面实物图中应该选用右面的那个图，开始时滑动触头应该位于左端(使小灯泡两端的电压为零)。由实验数据作出的I-U曲线如右，说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。(若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。)若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表应选用0-0.6A量程;电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。

3 把电流表改装为电压表

⑴、用图(a)测定电流表内阻rg，方法是：先断开S2，闭合S1，调节R，使电流表满偏;然后闭合S2，调节R/，使电流表达到半满偏。当R比R/大很多时，可以认为rg=R/。(当R比R/大很多时，调节R/基本上不改变电路的总电阻，可认为总电流不变，因此当电流表半满偏时，通过R/的电流也是满偏电流的一半，两个分路的电阻相等)。实际上，S2闭合后，总电阻略有减小，总电流略有增大，当电流表半满偏时，通过R/的电流比通过电流表的电流稍大，即R/比rg稍小，因此此步测量的系统误差，总是使rg的测量值偏小。其中R不必读数，可以用电位器，R/需要读数，所以必须用电阻箱。根据rg、Ig和扩大后的量程，计算出需要给电流表串联的电阻R1的值。 (b) (a)

⑵、用(b)图把改装的电压表和标准电压表进行校对。校对要每0.5V校对一次，所以电压要从零开始逐渐增大，因此必须选用分压电路。

百分误差的计算：

如果当改装电压表示数为U时，标准电压表示数为U / ，则这时的百分误差为|U-U / | / U /。如果校对时发现改装电压表的示数总是偏大，则应该适当增大R1的阻值(使表头的分压减小一些)，然后再次重新进行校对。

4 测定金属的电阻率

被测电阻丝的电阻较小，所以选用电流表外接法;本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路。因此选用上面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。

5 用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻

根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir电阻R的取值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用U-I图象处理实验数据：将点描好后，用直尺画一条直线，使尽量多的点在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的U-I关系的误差是很小的。它在U轴上的截距就是电动势E(对应的I=0)，它的斜率的绝对值就是内阻r。(特别要注意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式应该是r=|ΔU/ΔI |)。为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些。(选用使用过一段时间的1号电池)

6 用多用电表探索黑箱内的电学元件

设定黑箱上有三个接点，两个接点间最多只能接一个元件;黑箱内所接的元件不超过两个。测量步骤和判定：

⑴用直流电压挡测量，A、B、C三点间均无电压;说明箱内无电源。

⑵用欧姆挡测量，A、C间正、反接阻值不变，说明A、C间有一个电阻。

⑶用欧姆挡测量，黑表笔接A红表笔接B时测得的阻值较小，反接时测得的阻值较大，说明箱内有一个二极管，可能在AB间，也可能在BC间，如右图中两种可能。

⑷用欧姆挡测量，黑表笔接C红表笔接B测得阻值比黑表笔A红表笔接B时测得的阻值大，说明二极管在AB间。所以黑箱内的两个元件的接法肯定是右图中的上图。

7平行板电容器的电容(验电器与静电计)静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大，金属外壳和上方金属小球间的电势差越大。在本实验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电压越高。

本实验中，极板带电量不变。三个图依次表示：正对面积减小时电压增大;板间距离增大时电压增大;插入电Q1介质时电压减小。由C??知，这三种情况下电容分别减小、减小、增大。 1、图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。

(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω.满偏电流为1 mA ,R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱.电表

量程为3 mA：若使用a和c两个接线拄,电表量程为10mA.由题给条件和数据，可以求出R1=_______Ω，

R2=_______Ω。

(2)现用一量程为3mA，内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5.1.0、I.5、2.0.2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5 V.内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格.阻值分别为300Ω和1000Ω：滑动变阻器R有两种规格.最大阻值分别为750Ω和3000Ω，则R0应选用阻值为_________Ω的电阻，R应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。

(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的R/为保护电阻。虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱_______(填“b”或“c”)相连。判断依据是：__________

2、电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下：

待测电压表(量程3V，内阻约为3000欧)，电阻箱R0(最大阻值为99999.9欧)，滑动变阻器R1(最大阻值100欧，额定电压2A)，电源E(电动势6V，内阻不计)，开关两个，导线若干

(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整

(2)根据设计的电路写出步骤

(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R1v与内阻的真实值Rv先比

R1v________. Rv (添“>”“=”或“<”)主要理由是

3、同学们测量某电阻丝的电阻Rx，所用电流表的内阻与Rx相当，电压表可视为理想电压表.

①若使用题6图2所示电路图进行实验，要使得Rx的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的点(选填“b”或“c”).

②测得电阻丝的U?I图如题6图3所示，则Rx为?(保留两位有效数字)。

③实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化.他们对此现象进探究，在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下，得到电阻丝的电阻Rx随风速v(用风速计测)的变化关系如题6图4所示.由图可知当风速增加时，Rx会“增大”或“减小”)。在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V，需要将滑动变阻器RW的滑片向端调节。

④为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如题6图5所示的电路.其中R为两只阻值相同的电阻，Rx为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，V○为待接入的理想电压表.如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“+”端和“—”端应分别连接到电路中的点和点(在“a”“b”“c”“d”中选填)。

篇7：电学实验中电阻的测量论文

测量是实验探究重要环节。

本文从实验的重要性、电阻的测量这一初中物理教学的重要实验，两个方面，粗浅的总结了自己教学中的看法。

关键词：物理实验电阻的测量

测量是实验探究的重要环节。

电阻的测量是初中物理教学的重要实验，能够检验学生对基本电学仪器的使用、对电学基本规律的掌握，还能够培养学生的发散思维能力和创新意识，是考察学生能力的重要命题热点。

分析近几年初中学业水平考试试题我们就会发现，电阻的测量方法多种多样，实验原理、实验步骤和计算方法不尽相同，电路图的设计灵活多变。

如果平时不加强实验探究，就会在做题时容易出错，造成丢分。

因此电阻的测量，是学生的弱点，是教学中的重点和难点。

下面结合我自己的教学经验和各种考试的试题，对电学实验中电阻测量的几种方法进行探讨。

一、伏安法测电阻

伏安法测电阻就是用一个伏特表和一个安培表来测待测电阻测电阻的方法。

实验原理：R=U/I;实验过程：(1)设计电路图，如图1所示;(2)按图1把所给器材规范正确的连接成电路;(3)检查电路连接无误后闭合开关，用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流，记为Ix ;(4)用电压表测出待测电阻Rx两端的电压，记为Ux; (5)根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值，其表达式为Rx= Ux/Ix。

用图1的方法虽然简单，但是由于只能测一次，因此实验误差较大，为了使测量结果更准确，实验时把图1进行改进，设计电路图如图2所示，按图2把所给器材规范正确的连接成电路。

增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻Rx两端的电压Ux，这样就可以进行多次测量(一般测三次)，求出平均值作为最后结果，以减小实验误差。

伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式R=U/I，在试验中，移动滑动变阻器的滑片，每改变一次位置，就记录一次对应的电压表的示数Ux和电流表的示数Ix，计算一次待测电阻的值Rx，然后取平均值作为本次实验的最后结果。

二、单表测电阻

单表测电阻是指电压表和电流表各一个，只能选择其中一种，这种方法需要选择一个阻值已知的定值电阻R0 或已知最大电阻值为R0 的滑动变阻器。

下面来讨论常见的几种测法：

1.用电压表和阻值已知的电阻R0 来测量待测电阻Rx的阻值

这种方法的原理是欧姆定律的变形公式R=U/I和串联电路中的电流处处相等的关系，按图5的电路图连接成电路，先把电压表并联接在已知电阻R0的两端，读出此时电压表的示数，记为U0;然后再按图6的电路图连接成电路，把电压表并联接在未知电阻Rx的两端，读出此时电压表的示数，记为Ux，根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律的知识得：

在此实验中如果电压表只允许连接一次，那么该实验又如何设计?：

1.1按图5所示电路图连接电路，电压表选择合适量程，开关闭合前R0与Rx组成串联电路，电压表测的是Rx两端的电压，读出电压表的示数，即为Rx的电压，记为Ux ;开关闭合后R0被短路，电压表测的是Rx的电压也是电源电压，读出电压表的示数，即为总电压U，在串联电路中，由于流过Rx的电流与流过R0的电流相等，即有Ux / Rx =(U-Ux)/ R0，所以：

我们也可以用电路图图6来进行测量，这种方法的未知电阻Rx的表达式为：

1.2在(1)实验中如果将一个单刀双掷开关引入，我们还可以用电路图图7的设计来进行未知电阻Rx的测量，当开关掷于1时，电压表测量的是R0两端的电压U0;当开关掷于2时，电压表测量的是总电压U。

根据欧姆定律公式I =U/R、串联电路中的电流处处相等及电压的关系有：

所以未知电阻Rx的表达式为：

2.用电流表和阻值已知的`电阻R0 来测量待测电阻Rx的阻值

这种方法的原理是欧姆定律的变形公式R=U/I和并联电路中各支路的电压相等且等于电路的总电压的关系。

先按图8的电路图连接成电路，用电流表与已知的电阻R0串联，测出R0的电流，记为I0;然后再按图9的电路图连接成电路，把电流表与Rx串联，读出此时电流表的示数，即为Rx的电流，记为Ix。

根据并联电路中电压的关系以及欧姆定律的知识得：

在此实验中如果电流表只允许连接一次，那么可以用下列方法来进行待测电阻Rx的测量：

2.1按图10所示的电路图连接电路，电源电压恒定不变，电流表选择合适的量程，读出开关闭合前后电流表的示数分别是I与Ix。

开关闭合前R0与Rx组成串联电路，电流表测的I为串联电路的电流;开关闭合后已知电阻R0被短路，电路中只有Rx，电流表测的Ix为Rx的电流，由于开关闭合前后电源电压恒定不变，所以：

2.2按图11所示的电路图连接电路，电源电压恒定不变，电流表选择合适的量程，先断开开关，只有已知电阻R0连入电路，读出电流表的示数，即为已知电阻R0的电流，记为I0;然后再闭合开关，已知电阻R0与待测电阻Rx 连接成并联电路，电流表在干路上是测量总电流，读出此时电流表的示数，即为总电流，记为I，由于开关闭合前后电源电压恒定不变，根据并联电路中电压的关系、电流的关系以及欧姆定律的知识得：

2.3我们还可以将一个单刀双掷开关引入，用电路图图12的设计来进行未知电阻Rx的测量。

当开关掷于1时，电流表测量的是Rx的电流，记为Ix，当开关掷于2时，电流表测量的是R0的电流，记为I0。

根据并联电路中的电压的关系以及欧姆定律的知识得：

除以上几种测电阻的方法以外，还有常用的易于学生理解的测电阻的方法，如：(1)用电压表和已知最大电阻值为R0 的滑动变阻器来测量待测电阻的阻值;(2)用电流表和已知最大电阻值为R0 的滑动变阻器来测量待测电阻的阻值;(3)用等效法测量(用电流表和电阻箱)。

在此不再一一讨论。

参考文献

[1]义务教育《物理课程标准》(版，北京师范大学出版社，1月).

篇8：电学实验三步曲

第一步, 实验器材选择曲

根据教学大纲和高考要求, 选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器材。此类问题灵活度大, 而且与实际联系较紧密, 既要通过理论分析得出一定的指导思想和方法, 又要考虑实验操作的可行性。

选择器材的基本原则是:

1. 安全原则:保证不损坏实验器材, 即通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大限度。

2.精确原则:选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差, 电压表、电流表在使用时使指针偏转到满量程的1/3以上, 最好在1/3~2/3之间;使用欧姆表尽可能的使指针在中间刻度附近。

3.方便原则:在保证实验正常进行的情况下, 选用的器材应便于操作。

4.节能原则:在同样条件下, 选择功率小的器材, 以减少电能的损耗。

5.实际原则:当出现如电压从零开始起调, 所给电源于用电器不匹配等问题时, 应根据实际情况选择器材。

例1:为了较精确的测出某电阻的阻值, 某同学先用欧姆表的“Ω”档测量其阻值, 示数如图所示, 然后才用伏安法进行测量, 现有下列仪器可供选用:

A.电动势为9V的电源;

B.电流表 (0~10mA, 40Ω) ;

C.电流表 (0~0.1mA, 1Ω) ;

D.电压表 (0~3V, 2kΩ) ;

E.电压表 (0~15V, 45kΩ) ;

F.滑动变阻器 (0~10Ω, 0.1A) ;

G.滑动变阻器 (0~20Ω, 1A) ;

H.导线、开关等。

应选用的器材代号是:__________。

解析:只给出一个电源, 故电源应选A;电源电动势为9V, 可以估算, 当不接入滑动变阻器时干路电流最大值是, 显然6mA已经超过电流表C的量程了, 而正好在B表量程的1/3-2/3之间, 故电流表应选B;对于电压表, 若选D则电流要被控制在2mA以内, 此时不能达到电流表B量程的1/3, 为了使电压表和电流表更好的匹配, 所以电压表应选择E;滑动变阻器的选择, 为了精确测量必须取多组数据, 测量范围要大, 并且两个滑动变阻器阻值相对待测电阻的阻值都很小, 采用分压式接法最为合适, 滑动变阻器F的额定电流就太小了, 所以应选择G。

选用的器材为:A、B、E、G、H。

第二步, 测量电路选择曲

电流表和电压表在电路中使用时常存在相对位置的选择, 在连入电路时有两种方法:一种是电流表外接法如图甲所示;一种是电流表内接法如图乙所示。由于电流表、电压表内阻的影响, 不管采用哪种接法都会引起误差, 因此要根据实际情况进行选择。

1.电阻比较法:用电流表内接法, 电流测量值较准确, 而电压测量值则偏大;电流表外接法, 电压测量值较准确, 而电流测量值则偏大。因此, 当Rx≫RA用内接法;当Rx≪RA用外接法, 即大内小外。

2. 临界值计算法:当时, 应选用内接法;当时, 应该用外接法;当时, 内外接法均可。

3. 试接对比法:当Rx、RV、RA阻值都不清楚时可采用此法。如图丙所示, 当开关S接a、b时, 观察电流表和电压表的变化即相对变化。当则为电流表示数发生了明显变化, 应选用外接法;当则为电压表示数发生了明显变化, 应选用内接法。

例2: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b点, 读得两表示数分别为U1=12V, I1=0.15A然后将电压表改接在a点, 读得两表示数分别为U2=10V, I2=0.2A, 如图所示, 由此可知电压表接到_____点误差较小, 测得Rx值为_____Ω。

第三步, 整个电路总成曲

供电电路即为电源和滑动变阻器连接在一起为用电器提供用电的电路。常有两种不同的形式:限流式 (图1) 和分压式 (图2) 。在实验中用分压式还是限流式也面临着选择。

1.要求尽可能小的减小误差时使用分压式接法。

2.用电路的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R时, 用分压式接法。

3. 要求负载上电压或电流变化范围较大, 且从零开始连续可调, 用分压式接法。