专题13 电学实验-挑战2021年高考物理压轴题

专题13-电学实验 1．实验原理 闭合电路欧姆定律． 2．实验器材 电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺． 3．实验步骤 (1)电流表用0.6 A的量程，电压表用3 V的量程，按图1连接好电路． 图1 (2)把滑动变阻器的滑片移到接入电路阻值最大的一端． (3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)．用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中． (4)断开开关，拆除电路，整理好器材． 1．用实验数据求E、r的处理方法 (1)列方程求解：由U＝E－Ir得，解得E、r. (2)用作图法处理数据，如图2所示． 图2 ①图线与纵轴交点为E； ②图线与横轴交点为I短＝； ③图线的斜率表示r＝||. 2．注意事项 (1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池． (2)电流不要过大，应小于0.5 A，读数要快． (3)要测出不少于6组的(I，U)数据，变化范围要大些． (4)若U－I图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据 r＝||确定． 3．误差来源 (1)偶然误差：用图象法求E和r时作图不准确． (2)系统误差：电压表分流． (3)本实验中测量结果是：E测<E真，r测<r真. 一、电流表与电压表的改装 1．改装方案 改装为电压表 改装为大量程的电流表 原理 串联电阻分压 并联电阻分流 改装原理图 分压电阻或分流电阻 U＝Ig(Rg＋R) 故R＝－Rg IgRg＝(I－Ig)R 故R＝ 改装后电表内阻 RV＝Rg＋R>Rg RA＝<Rg 2.校正 (1)电压表的校正电路如图1所示，电流表的校正电路如图2所示． 图1　　　　　　　　　　　图2 (2)校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头，使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表)的示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正． 二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理) 1．构造 如图3所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成． 图3 欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联． 外部：接被测电阻Rx. 全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx. 2．工作原理 闭合电路欧姆定律，I＝. 3