(非常详细)高中物理电学实验总结(内附例题与答案).pdf

电学实验
一、内容概述
1、掌握电流表、电压表的改装原理，掌握伏安法测电阻的两种解法，并能够分析测量误差。
2、掌握滑动变阻器的两种用法。3、理解多用电表的原理和读数方法。
二、重点知识讲解
（一）电表的改装
1、电流表：把表头G改装成电流表，即把表头的量程I扩大到电流表的量程I，这时应并联一个电阻R，
g
起分流作用。

若电流表的扩大倍数为，由并联电路的特点得：

电流表的内阻：
2、电压表：把表头G改装成电压表，即把表头的量程U扩大到量程U，应串联一个电阻起分压作用。
g

若电压表的扩大倍数为，由串联电路的特点得：

电压表的内阻为：R=R＋R=nR量程：U=nU=IR
VggggV
例1、有一块满偏电流Ig=1mA、线圈电阻Rg=1kΩ的小量程电流表；
（1）把它改装成满偏电压U=10V的电压表；
（2）把它改装成满偏电流I=10mA的电流表。要求画出电路图，算出有关数据。
（二）电阻的测量
1、伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示）

1
2、实验电路（电流表内外接法）的选择

测量未知电阻的原理是R＝，由于测量所需的电表实际上是非理想的，所以在测量未知电阻两端电
压U和通过的电流I时，必然存在误差，即系统误差，要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引
起的系统误差，必须依照以下原则：

（1）若＞，一般选电流表的内接法。如图（a）所示。由于该电路中，电压表的读数U表示
被测电阻R与电流表A串联后的总电压，电流表的读数I表示通过本身和R的电流，所以使用该电路所测
xx

电阻R测＝＝R＋R，比真实值R大了R，相对误差a＝
xAxA

（2）若＜，一般选电流表外接法。如图（b）所示。由于该电路中电压表的读数U表示R两
x
端电压，电流表的读数I表示通过R与R并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻
xV

R＝也比真实值R略小些，相对误差a＝.
测x
例2、某电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：
A．待测电流表A（量程0.6A）；
1
B．电压表V（量程3V，内阻约2kΩ）
1
C．电压表V（量程15V，内阻约10kΩ）；
2
D．滑动变阻器R（最大电阻10Ω）
1
E．定值电阻R（阻值5Ω）
2
F．电源E（电动势4V）
G．电键S及导线若干

（1）电压表应选用_____________；

（2）画出实验电路图；

（3）如测得电压表的读数为V，电流表的读数为I，则电流表A内阻的表达式为：R=______________。
1A

（三）滑动变阻器的使用
1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点

如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R）对负载R的电压、电流强度都起控制调节作用，
0L
通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法.

2
负载RL上电压调节范围（忽略负载RL上电流调节范相同条件下电路消耗的
电源内阻）围（忽略电源内阻）总功率
限流接法
EI
L
E≤U≤E≤I≤
LL
分压接法
0≤U≤EE（I+I）
L0≤I≤Lap
L
比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小

其中，在限流电路中，通R的电流I=，当R＞R时I主要取决于R的变化，当R＜R时，
LL0LL00L
I主要取决于R，特别是当R<<R时，无论怎样改变R的大小，也不会使I有较大变化.在分压电路中，
LL0L0L
不论R的大小如何，调节滑动触头P的位置，都可以使I有明显的变化.
0L
2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法
滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取.
（1）下列三种情况必须选用分压式接法
①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改
装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.

②当用电器的电阻R远大于滑动变阻器的最大值R，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多
L0
组数据）时，必须采用分压接法.因为按图（b）连接时，因R>>R＞R，所以R与R的并联值R≈R，
L0apLap并ap

而整个电路的总阻约为R，那么R两端电压U=IR=·R，显然U∝R，且R越小，这种线性关系越
0LL并apLapap
好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.
③若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL的额定值时，只能采用分压接法.
（2）下列情况可选用限流式接法

①测量时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R与R接近或R略小
L0L
于R，采用限流式接法.
0
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流