1、高考物理電學實驗專題復習策略在考綱中中學電學實驗包括：用描跡法畫出電場中平面上的等勢線；測定金屬的電阻率（同時練習使用螺旋測微器） ；描繪小電珠的伏安特性曲線；把電流表改裝為電壓表；測定電源的電動勢和內阻；用多用電表探索黑箱內的電學元件；練習使用示波器；傳感器的簡單應用八個實驗。其中測電阻是電學實驗的重中之重， 測電阻的電阻率、由電阻兩端時的電壓與流過的電流的伏安特性曲線，測電源、 電表的電阻等。而這些內容都圍繞控制電流與測量電路的選取進行的，在此基本上向非常規（電路的變遷、原理的變遷）方向拓展變遷，當然高考也加強了基本能力的考查，如正確讀數、選取器材、誤差分析等。一、熟知儀表構造、能正確調試

2、或準確讀數例 （1）用多用電表可測直流電壓、電流和電阻。如圖1 的、條線分別表示多用電表指針的指示位置將多用電表的選擇開關置于“1”擋位時，的示數是_ ， 的示數是 _；將多用電表的選擇開關置于直流“50ma ” 擋位時， 的示數是 _ma ，的示數是 _ ma ；將多用電表的選擇開關置于直流“250v ” 擋位時，的示數是_v ，的示數是 _ v ；圖 1 解析： （ 1） 24 36 ； 25 10 ； 125 100 ；（ 2） 0 0.98m/s 0.48j ；（ 3） 72 1200 2 2 例 某示波器工作時，屏上顯示出如圖2 所示的波形，且亮度較弱（ 1）要將波形調到中央，應調節

3、示波器的_旋鈕和 _旋鈕；若要增大顯示波形的亮度，應調節_旋鈕(填寫示波器面板上的相應符號)（2）此時衰減調節旋鈕位于“ ” 檔，若要使此波形橫向展寬，并顯示出3 個完整的波形，同時要求波形的波幅適當大些，需要進行的操作是_(用 abcd 字母表示 ) a將衰減調節旋鈕調為“ l0 ”檔b調節 y 增益旋鈕圖 2 c調節 x 增益旋鈕d調節掃描微調旋鈕解析：（2）(豎直位移旋鈕)、 (水平位移旋鈕 )、 *( 輝度調節旋鈕) （2）b、c、d 例 某同學用如圖3 所示電路，測繪標有“3.8 v ，0.3 v ” 的小燈泡的燈絲電阻r 隨電壓 u 變化的圖象。除了導線和開關外，有以下一些器材可供

4、選擇：電流表： a 1(量程 100 ma ，內阻約2)a2 (量程 0.6 a，內阻約0.3 )電壓表： v1(量程 5 v，內阻約5)v2(量程 15 v，內阻約15 ) 電源：e1(電動勢為1.5 v，內阻為0.2 )e2(電動勢為4 v，內阻約為0.04 )為了調節方便，測量準確，實驗中應選用電流表_，電壓表 _，滑動變阻器_，電源 _。(填器材的符號 ) 根據實驗數據，計算并描繪出r-u 的圖象如圖所示。由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為_； 當所加電壓為3.00v 時， 燈絲電阻為 _， 燈泡實際消耗的電功率為_w 。根據 r-u 圖象，可確定小燈泡耗電功率p 與外加電壓u

5、的關系，符合該關系的示意圖是下列圖中的_。解析： 對器材的選用應以安全、實用為原則。小燈泡的額定電壓和額定電流分別為3.8v 和 0.3a，故電壓表應選v1，電流表a2；由于是分壓接法，故滑動變阻器應選r1，便于調節，電源應選e2。由圖a b c d 圖 3 象可看出： u0 時，小燈泡不工作，對應電阻為1.5 ，當 u3.0v 時，對應的電阻為11.5 。此時，燈泡實際消耗的功率pru/20.78w。由 ru 圖線可看出，隨u 的增大，電阻的變化越來越小，而pru/2，隨 u 的變化，功率p 的變化將更加明顯，故選a。變式： （2008學年商丘市度第一學期期末考試試題）為測定一節蓄電池的電動

6、勢和內阻(內阻約為 0.5 ) ，實驗可能采用的電路圖如圖4 甲、乙所示。為防止調節滑動變阻器時造成短路，電路中連接了一個保護電阻 r0，除蓄電池、開關、導線外，可供使用的實驗器材還有：a電流表 (量程 0.6a，內阻約0.5 )b電壓表 (量程 3v，內阻約6k)c電壓表 (量程 15v，內阻約30k)d定值電阻 (阻值 1 ，額定功率5w) e.定值電阻 (阻值 10 ，額定功率10w) f滑動變阻器(阻值范圍 010 ，額定電流2a) g滑動變阻器(阻值范圍0200 ，額定電流la) 實驗應采用電路 (填“ 甲” 或“ 乙”)；電壓表應選，定值電阻應選, 滑動變阻器應選。(填相應儀器的序

7、號) 答案： 乙； b ，d ，f 點悟： 正確選取合適的器材和涉及電路是順利完成電學實驗的必經之路，也是每年考查的熱點，電路設計的原則為科學性及可行性、可靠性、簡易性、精確性等幾個方面，具體來說還是圍繞測量電路與控制電路進行的。二、理解課本實驗，有機引申拓展“ 伏安法測電阻” 要求熟練掌握電流表的兩種接法：內接法和外接法；熟練應用部分電路歐姆定律；“ 測定金屬的電阻率” 原理是部分電路歐姆定律，電流表用外接法，變阻器用限流式接法；“ 描繪小燈泡的伏安特性曲線” 原理是部分電路歐姆定律，電流表用外接法， 變阻器用分壓式接法；“ 測電源的電動勢和內阻” 原理是閉合電路歐姆定律，電流表用內接法，變

8、阻器用限流式接法；“ 電表改裝（測內阻）” 熟練掌握串并聯電路的分配規律，掌握半偏法測內阻；可見，電學實驗中考查最為頻繁的就是測量電路與控制電路的選取。例 （1）在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，為減小實驗誤差，方便調節，請在如圖5 所示的四個電路圖和給定的三個滑動變阻器中選取適當的電路和器材，并將它們的編號填圖 4 在橫線上。應選取的電路是，滑動變阻器應選取。圖 5 e總阻值i5 ，最大允許電流2a 的滑動變阻器f總阻值200 ，最大允許電流2a 的滑動變阻器g總阻值1000 ，最大允許電流1a 的滑動變阻器（2）由實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖中b 線，將該小燈泡與一干電池組成閉合電路，

9、該電池兩極的電壓隨電路中電流的變化關系圖線如圖中a 線，則小燈泡與電池連接后的實際功率為w；若再將一阻值為0.75的電阻串聯在電路中，則小燈泡的實際功率為w。解析： （ 1）描繪小燈泡伏安特性曲線變阻器要分壓連接，測量電路用外接法，所以選c、e；（2）在 u-i 圖象中面積即功率。解得0. 72 0. 24。例 2007 年諾貝爾物理學獎授予了兩位發現“ 巨磁電阻 ” 效應的物理學家。材料的電阻隨磁場的增加而增大的現象稱為磁阻效應，利用這種效應可以測量磁感應強度。若圖 6 為某磁敏電阻在室溫下的電阻-磁感應強度特性曲線，其中rb、ro分別表示有、無磁敏電阻的阻值。為了測量磁感應強度b，需先測量

10、磁敏電阻處于磁場中的電阻值rb。請按要求完成下列實驗。圖 6 （1）設計一個可以測量磁場中該磁敏電阻阻值的電路，在圖中的虛線框內畫出實驗電路原理圖（磁敏電阻及所處磁場已給出，待測磁場磁感應強度大小約為0.61.0t，不考慮磁場對電路其它部分的影響）。要求誤差較小。提供的器材如下：a磁敏電阻，無磁場時阻值0150rb滑動變阻器r，全電阻約20c電流表，量程2.5ma, 內阻約30d電壓表，量程3v，內阻約 3ke直流電源e，電動勢3v，內阻不計f開關 s，導線若干（2）正確接線后，將磁敏電阻置入待測磁場中，測量數據如下表：1 2 3 4 5 6 u（v）0.00 0.45 0.91 1.50 1

11、.79 2.71 i（ma ）0.00 0.30 0.60 1.00 1.20 1.80 根據上表可求出磁敏電阻的測量值rb= ， 結合圖中可知待測磁場的磁感應強度bt。（ 3）試結合圖1 簡要回答，磁感應強度b 在 00.2t 和 0.41.0t 范圍內磁敏電阻阻值的變化規律有何不同？（4） 某同學查閱相關資料時看到了圖3所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻-磁感應強度特性曲線 （關于縱軸對稱） ，由圖線可以得到什么結論？（1）如右圖所示解析：（1）當 b0.6t 時，磁敏電阻阻值約為6150 900，當 b1.0t 時，磁敏電阻阻值約為11150 1650由于滑動變阻器全電阻20 比磁敏電阻的

12、阻值小得多，故滑動變阻器選擇分壓式接法；由于xvaxrrrr，所以電流表應內接。電路圖如圖所示。（2）方法一：根據表中數據可以求得磁敏電阻的阻值分別為：130.4515000.3010r，230.911516.70.60 10r，331.5015001.0010r，431.791491.71.2010r，532.7115051.8010r，故電阻的測量值為1234515035rrrrrr（1500 1503都可）由于0150010150rr，從圖 1 中可以讀出b0.9t 方法二：作出表中的數據作出ui 圖象，圖象的斜率即為電阻（略）。（3）在 00.2t 范圍，圖線為曲線，故磁敏電阻的阻值隨

13、磁感應強度非線性變化（或非均勻變化）；在 0.41.0t 范圍內，圖線為直線，故磁敏電阻的阻值隨磁感應強度線性變化（或均勻變化）；（4）從圖中可以看出，當加磁感應強度大小相等、方向相反的磁場時，磁敏電阻的阻值相等，故磁敏電阻的阻值與磁場方向無關。點悟： 最近兩年的電學實驗題較好的突出了以能力立意的命題思想，對中學物理實驗教學起到了良好的導向作用。但是不管如何創新，源于課本的思路是不變的，所以課本中的幾個實驗一定好熟練領會。變式： 某同學對黑箱（見圖7 甲）中一個電學元件的伏安特性進行研究。通過正確測量，他發現該元件兩端的電壓uab（ uab=uaub）與通過它的電流i 之間的變化關系有如下規律

14、：i當 15vuab r2時，可認為合上s2后，整個電路的電阻幾乎沒有發生改變，即總電流幾乎沒有發生改變，故可近似認為ra=r2。誤差分析： 合上開關 s2后，電路的總電阻減小，干路上的電流增大，流過 r2的電流大于流過電流表a的電流。故電流表內阻的測量值小于真實值。在電流表不超過量程的前提下，電壓越高，測量誤差越小。如圖 9所示，合上s1、s2，調節 r，使電壓表指針偏轉到滿刻度。再斷開開關s2，保持 r 的滑動片位置不動，調節r0的阻值，使電壓表的指針偏轉到滿刻度的一半。當r r0時，可認為斷開s2后，整個電路的電阻幾乎沒有發生改變，即從分壓器分出的電壓幾乎沒有發生改變，故可近似認為rv=

15、r2。圖 8 圖 9 誤差分析： 合上開關s2后，電路的總電阻增大，干路上的電流減小，滑動變阻器右端電阻上的分壓減小， 滑動變阻器左端電阻上的電壓增大，加在 r2兩端的電壓大于加在電壓表兩端的電壓。故電壓表內阻的測量值大于真實值，在變阻器不超過額定電流的前提下，變阻器的阻值越小，測量誤差越小。例 (1)把它改裝成量程為3v 的電壓表，需測出電流表的內阻rg。在圖所示的方框中畫出利用半偏法測量rg的電路圖敘述操作步驟：. 現測得電流表g 的內阻 rg=10 ，需串聯阻值為的電阻，其原理是對改裝后的電壓表，下列說法正確的是( ) a允許通過的最大電流增大了b刻度盤刻度不均勻了c原電流表g 自身的電

16、阻增大了d使用時，加在原電流表g 兩端的電壓的最大值不可能增大(2) 把改裝的電壓表跟標準電壓表進行核對，在下圖所示的方框中畫出核對電路圖若改裝的電壓表在滿刻度時，標準電壓表的讀數為3.2v ，則滿刻度時的百分誤差為(3) 若 改 裝 成 量 程 為o 6a的 電 流 表 ， 要 并 聯 一 個 阻 值 為 的 電 阻 ， 其 原 理是(4) 此表與電動勢為1 5v，內阻 rg=10的電池及調零電阻r，組成歐姆表調零電阻r。至少為 圖中 a、 b、c、d、e、f、g 對應的電阻值分別為、 、( 設 a 處為零電流刻度處，g 為 3ma 刻度處 )。解析： (1)如圖所示；合上開關s1，調整r

17、的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度；合上開關s2，調整 r 的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度的一半，讀取r 的值即認為是電流表內阻rg。 990，串聯電阻的分壓作用 d (2) 如右圖所示。6.3(3) 0.05，并聯電阻的分流作用(4) 480； 、 2500、1000、500、250、100、0 四、新型實驗例 被譽為空難 “ 見證人 ” 的黑匣子記錄了飛機飛行期間的詳細信息資料，出現事故之后，“ 黑匣子 ” 就成為空難調查的主要線索某失事飛機的黑匣子找到后，技術人員首先對黑匣子的電路的導通情況進行了檢測。（1）圖 8 是黑匣子某部分的電路圖，圖中r1標有 “5v ，2.5w ”字樣，滑動變阻器 r2標有（ 5，1a）字樣，電流表量程采用00.6a ，電壓表量程采用03v。若該電路各元件完好，為了在檢測過程中的任何時候確保電路各部分安全，在a、b間所加電源電壓的最大值應為_v 。（2）另一部分電路裝在一個小盒子里，盒子內部是由三個電阻連接而成，并且和盒外的三根引出線相連接，如圖9 所示當把兩根引出線c、d分別接3v 恒壓電源兩端時，測得其余任意兩根引出線之間的電壓均為1.5v ，且