专题五 电学实验特殊方法的运用 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦电学实验特殊方法，涵盖半偏法（电流、电压）、电桥法等核心内容，通过例题串联器材选择、电路设计、误差分析等实验环节，构建从基础方法到电表改装、LED特性研究的递进式学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过电流半偏法误差分析（电源电动势选择）、电桥法平衡条件推导等实例，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。例题设计贴近实际（如伏安法测电阻器材选择、小灯泡功率计算），学生能提升实验操作与问题解决能力，教师可借助系统例题高效开展实验教学。

专 题 五 电学实验特殊方法的运用 半偏法测电表内阻 电流半偏法 例．某实验小组用图甲所示电路测量电流表A的内阻，可选用的器材有： A．待测电流表A（量程1 mA 内阻rg约100 Ω） B．电阻箱 R1（最大阻值为999.9 Ω） C．电阻箱 R2（最大阻值为99 999.9 Ω） D．电源E1（电动势约为6 V） E．电源E2（电动势约为12 V） F．开关、导线若干 （1）按图甲电路，闭合开关S1前，应将R2调到最大，合上开关S1，调节R2使电流表满偏； （2）再闭合开关S2，R2保持不变，调节R1，使电流表半偏； （3）实验中R1的示数如图乙所示，被测电流表的内阻rg＝　　　　Ω；  （4）关于实验测量误差的分析正确的是　　　　；  A．测得的电流表内阻偏大 B．测得的电流表内阻偏小 C．为减小测量误差应选择电动势大的电源 D．为减小测量误差应选择电动势小的电源 （5）若要将已测内阻的电流表改装成量程为1.5 V的电压表，与其连接的电阻阻值为　　　Ω，为校准该电压表，用笔画线替代导线完成校准电路的实物图连接。 √ √ 电压半偏法 例．如图所示的部分电路中，已知I＝3 A，I1＝2 A，R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，R3＝30 Ω，则通过电流表的电流大小和方向是(　　) A．0.5 A，向右 B．0.5 A，向左 C．1 A，向右 D．1 A，向左 使用欧姆表测电阻存在较大的系统误差。为了减小系统误差，有人设计了如图所示的实验方案。其中Rx是待测电阻，R是电阻箱，R1、R2是已知阻值的定值电阻。合上开关S，灵敏电流计的指针偏转，将R调至阻值为R0时，灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻Rx＝　 　（用R1、R2、R0表示）  电桥法测电阻 例．在伏安法测电阻的实验中，实验室备有下列器材： A．待测电阻Rx阻值约为10 Ω左右 B．电压表V1，量程6 V，内阻约2 kΩ C．电压表V2，量程15 V，内阻约10 kΩ D．电流表A1，量程0.6 A，内阻约0.2 Ω E．电流表A2，量程3 A，内阻约0.02 Ω F．电源：电动势E=12 V G．滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，最大电流为2 A H．滑动变阻器R2，最大阻值50 Ω，最大电流为0.2 A I．导线、开关若干 (1)为了较精确测量电阻阻值，尽可能多测几组数据，且两表读数大于量程一半。除A、F、I以外，还要在上述器材中选出该实验所用器材______(填器材前面的字母代号)。 (2)在虚线框内画出该实验电路图。 BDG 例． 检测一个标称值为5 Ω的滑动变阻器，可供使用的器材如下： A．待测滑动变阻器Rx，总电阻约5 Ω B．电流表A1，量程0.6 A，内阻约0.6 Ω C．电流表A2，量程3 A，内阻约0.12 Ω D．电压表V1，量程15 V，内阻约15 kΩ E．电压表V2，量程3 V，内阻约3 kΩ F．滑动变阻器R，全电阻约20 Ω G．直流电源E，电动势3 V，内阻不计 H．开关S、导线若干 (1)用伏安法测定Rx的全电阻值，所选电流表为___(填“A1”或“A2”)，所选电压表为____(填“V1”或“V2”)． (2)在下面方框内画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将图中实物连接成测量电路． 例．某同学研究小灯泡的伏安特性。所使用的器材有： 小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)； 电压表V (量程3 V，内阻3 kΩ)； 电流表A (量程0.5 A，内阻0.5 Ω)； 固定电阻R0(阻值1000 Ω)； 滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)； 电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干。 (1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。 (2)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。 闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为______ W，最大功率为_____ W。(结果均保留2位小数) 例．拆下一组LED，发现它由三个相同的LED灯珠和一个定值电阻R0串联而成（图甲中虚线框内部分），供电电压为12 V，由理论分析可知，每个小灯珠的工作电压应在3～4 V之间。为研究LED灯珠的伏安特性并测量R0的值，小亮同学设计了图甲的电路进行实验。图甲中： 电源电压恒为12 V 电压表的量程为2 V、内阻为4.0 kΩ 电流表量程为30 mA、内阻很小可忽略 (1)为使电路能正常工作，a端应接电源的　　　(选填“正极”或“负极”) (2)为完成实验并准确测量，定值电阻Rx应该选择的是　　　; A．1.0 kΩ B．4.0 kΩ C．8.0 kΩ D．20.0 kΩ 负极 B (3)正确选择Rx后接通电源，将R的滑片从M端向N端滑动，记录多组电压表的示数U和电流表的示数I，并在图乙中绘出了灯珠D的U－I图线。其中，当R的滑片移动到N端时，电压表的示数为1.80 V、电流表的示数为25.0 mA。不考虑电压表和电流表对电路的影响，则R0的值为　　　　　Ω。 48.0Ω （4）灯珠D在通过某一电流时的实际功率　　　　（选填“大于”“小于”或“等于”）由图乙得到的测量值 小于 (5)若将这一组LED灯珠直接接到电动势为12 V、内电阻为152.0 Ω的叠层电池两端，一组LED中三个灯珠的总功率为　　mW(计算结果保留2位有效数字) 作业：完成 章末回顾3-12题 谢谢大家 $