2010高考物理二轮专题复习十五：电学实验教案

物理

专题十五 电学实验 教案

一． 专题要点

1. 测定金属的电阻率

实验目的：用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；练习使用螺旋测微器。

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S

导线的横截面积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：被测金属导线，直流电源（4V），电流表(0-0.6A)，电压表（0-3V），滑动变阻器

（50Ω），电键，导线若干，螺旋测微器，米尺。

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按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。

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，断开电键S，求出导线电阻R的平均值。

RS d2U ⑤将测得的R、l、d值，代入电阻率计算公式 中，计算出金属导线的电l4lI

阻率。

⑥拆去实验线路，整理好实验器材。

注意事项：

①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。

②本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。

③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。

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I的值不宜过大（电流表用0~0.6A量程）

，

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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。

2.测定电源电动势和内阻

实验目的：

⑴知道测量电源电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流变化的关系。

⑵经历实验过程，掌握实验方法，学会根据实验合理外推进行数据处理的方法。

⑶进行电源电动势和内阻测量误差的分析，了解测量减小误差的方法。

⑷培养仔细观察，真实记录实验数据、恰当处理数据等良好的实验习惯和实事求是的品质。

实验原理：电源电动势和内阻不能直接进行测量，但电源在电路中，路端电压和电流与电动

势和内阻可以通过闭合电路欧姆定律建立联系，因此，通过测量路端电压和电流，可以计算

电动势和内阻。由于有电动势和内阻两个未知量，所以要改变路端电压和电流至少获得两组

数据，才能利用闭合电路欧姆定律（E=U+Ir)建立两个方程，解得电动势和内阻。

实验方法：

⑴由（E=U+Ir)可知，测量器材为一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、电源、导线、

开关

⑵由（E=U+Ir)变形（E=IR+Ir)可知，测量器材为一个变阻箱、一个电流表、电源、导线、

开关

⑶由（E=U+Ir)变形（E=U+Ur/R)可知，测量器材为一个变阻箱、一个电压表、电源、导线、

开关

3.练习使用多用电表

实验目的：练习使用多用电表测电阻

实验原理：多用电表由表头、选择开关和测量线路三部分组成（如图），

表头是一块高灵敏度磁电式电流表，其满度电流约几十到几百 A，转

换开关和测量线路相配合，可测量交流和直流电流、交流和直流电压

及直流电阻等。测量直流电阻部分即欧姆表是依据闭合电路欧姆定律

制成的，原理如图所示，当红、黑表笔短接并调节R使指针满偏时有

Ig= r rg RR中= （1）

当电笔间接入待测电阻Rx时，有

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Ix=

R中 Rx （2）

联立（1）、（2）式解得 R中Ix = （3） IgRx R中

由（3）式知当Rx=R中时，Ix=1Ig，指针指在表盘刻度中心，故称R中为欧姆表的中值电阻，由2

（2）式或（3）式可知每一个Rx都有一个对应的电流值I，如果在刻度盘上直接标出与I对应

的Rx的值，那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端，就可以从表盘上直接读出它的阻

值。

由于电流和电阻的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是不均匀

的，电阻的零刻度在电流满刻度处。

实验器材：多用电表，标明阻值为几欧、几十欧、几百欧、几千欧的定值电阻各一个，小螺

丝刀。

实验步骤：

①机械调零，用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处，并将红、黑表笔分别

接入“+”、“-”插孔。

②选挡：选择开关置于欧姆表“×1”挡。

③短接调零：在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处，若“欧姆

零点”旋钮右旋到底也不能调零，应更换表内电池。

④测量读数：将表笔搭接在待测电阻两端，读出指示的电阻值并与标定值比较，随即断开表

笔。

⑤换一个待测电阻，重复以上2、3、4过程，选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值

共同决定，可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”挡。

⑥多用电表用完后，将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。

注意事项：

①多用电表在使用前，应先观察指针是否指在电流表的零刻度，若有偏差，应进行机械调零。

②测量时手不要接触表笔的金属部分。 ③合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度附近（可参考指针偏转在R中

5~5R中的范围）。

若指针偏角太大，应改换低挡位；若指针偏角太小，应改换高挡位每次换挡后均要重新短接调

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零，读数时应将指针示数乘以挡位倍率。

④测量完毕后应拔出表笔，选择开头置OFF挡或交流电压最高挡，电表长期不用时应取出电

池，以防电池漏电。

二． 考纲要求

三． 教法指引

此专题复习时，先把所有要求掌握的书本实验的原理全部讲透，可以先让学生完成相应的习

题，在精心批阅之后以题目带动知识点，进行目的、原理、器材、步骤、数据处理、误差分

析、注意事项的讲解，有时还要恰当地进行变式训练。二轮复习时还是要稳扎稳打，从基本

知识出发，在夯实基础的情况下再进行适当提高。

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四． 典例精析

题型1.（多用电表的使用）如图所示的电路中，1、

2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，

发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需

要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及

电路中的各点连接。

（1）为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电

表的 挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的 挡。

（2）在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明___可

能有故障

（3）将小灯泡拆离电路，写出用多 …… 此处隐藏：7016字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……