高中物理電學實驗解析

劉偉榮

電學實驗因為難度高而讓一些同學在學習中感到頭疼，電學實驗占據著相當重要的地位，幾乎年年考，但每年都有許多考生在此留下遺憾.雖然考生感覺難度大，但電學實驗以其獨特的魅力，贏得了高考出題人的青睞，自從實行理綜考試以來，幾乎年年均考查電學實驗；可見電學實驗在高考中所占地位非同一般，讓我們一起攻克這個難關.

一、難點形成的主要原因

1.對滑動變阻器的限流、分壓兩種控制電路的原理把握不準，導致控制電路選用不當

2.對實驗測量電路、電學儀器的選用原則把握不準，導致電路、儀器選用錯誤.

3.對電學實驗的重點內容“電阻的測量”方法無明確的歸類，導致思路混亂.

二、難點攻克

1.電路設計原則：正確地選擇儀器和設計電路有一定的靈活性，解決問題時應掌握和遵循一些基本的原則，即“安全性”“方便性”“精確性”原則，兼顧“誤差小”“儀器少”“耗電少”等各方面因素.

2.實驗器材和電路的選擇

（1）電流表內接法、外接法的選擇？

（2）分壓式和限流式電路的選擇？

a.由于限流式電路結構簡單，耗能小，通常情況下應優先考慮限流式接法.

b.在下面三種情況下必須要選擇分壓接法.

①要求被測電阻的電壓或電流從零連續調節，只有分壓電路才能滿足；

②如果采用限流接法時，無論怎樣調節，電路中電流（電壓）都會超過電表量程或電阻元件充許的最大電流（壓），為了保護電表或電阻元件，必須要采用分壓接法.

③伏安法測電阻實驗中，為了在變阻器阻值遠小于待測電阻阻值的情況下能較大范圍地調節待測電阻上的電流（壓），須采用分壓式.

例1一電流表的量程標定不準確，某同學利用圖1所示電路測量該電流表的實際量程Im.

所用器材有：量程不準的電流表A1，內阻r1=10.0 Ω，量程標稱為5.0 mA；標準電流表A2，內阻r2=45.0Ω，量程1.0mA；標準電阻R1，阻值10.0Ω；滑動變阻器R，總電阻為300.0Ω；電源E，電動勢3.0V，內阻不計；保護電阻R2；開關S；導線.

回答下列問題：

（1）在答題卡（圖2所示）的實物圖上畫出連線.

（2）開關S閉合前，滑動變阻器的滑動端c應滑動至 端.

（3）開關S閉合后，調節滑動變阻器的滑動端，使電流表A1滿偏；若此時電流表A2的讀數為I2，則A1的量程Im= .

（4）若測量時A1未調到滿偏，兩電流表的示數如圖3所示，從圖中讀出A1的示數I1=，A2的示數I2= ；由讀出的數據計算得Im= .（保留3位有效數字）endprint

電學實驗因為難度高而讓一些同學在學習中感到頭疼，電學實驗占據著相當重要的地位，幾乎年年考，但每年都有許多考生在此留下遺憾.雖然考生感覺難度大，但電學實驗以其獨特的魅力，贏得了高考出題人的青睞，自從實行理綜考試以來，幾乎年年均考查電學實驗；可見電學實驗在高考中所占地位非同一般，讓我們一起攻克這個難關.

一、難點形成的主要原因

1.對滑動變阻器的限流、分壓兩種控制電路的原理把握不準，導致控制電路選用不當

2.對實驗測量電路、電學儀器的選用原則把握不準，導致電路、儀器選用錯誤.

3.對電學實驗的重點內容“電阻的測量”方法無明確的歸類，導致思路混亂.

二、難點攻克

1.電路設計原則：正確地選擇儀器和設計電路有一定的靈活性，解決問題時應掌握和遵循一些基本的原則，即“安全性”“方便性”“精確性”原則，兼顧“誤差小”“儀器少”“耗電少”等各方面因素.

2.實驗器材和電路的選擇

（1）電流表內接法、外接法的選擇？

（2）分壓式和限流式電路的選擇？

a.由于限流式電路結構簡單，耗能小，通常情況下應優先考慮限流式接法.

b.在下面三種情況下必須要選擇分壓接法.

①要求被測電阻的電壓或電流從零連續調節，只有分壓電路才能滿足；

②如果采用限流接法時，無論怎樣調節，電路中電流（電壓）都會超過電表量程或電阻元件充許的最大電流（壓），為了保護電表或電阻元件，必須要采用分壓接法.

③伏安法測電阻實驗中，為了在變阻器阻值遠小于待測電阻阻值的情況下能較大范圍地調節待測電阻上的電流（壓），須采用分壓式.

例1一電流表的量程標定不準確，某同學利用圖1所示電路測量該電流表的實際量程Im.

所用器材有：量程不準的電流表A1，內阻r1=10.0 Ω，量程標稱為5.0 mA；標準電流表A2，內阻r2=45.0Ω，量程1.0mA；標準電阻R1，阻值10.0Ω；滑動變阻器R，總電阻為300.0Ω；電源E，電動勢3.0V，內阻不計；保護電阻R2；開關S；導線.

回答下列問題：

（1）在答題卡（圖2所示）的實物圖上畫出連線.

（2）開關S閉合前，滑動變阻器的滑動端c應滑動至 端.

（3）開關S閉合后，調節滑動變阻器的滑動端，使電流表A1滿偏；若此時電流表A2的讀數為I2，則A1的量程Im= .

（4）若測量時A1未調到滿偏，兩電流表的示數如圖3所示，從圖中讀出A1的示數I1=，A2的示數I2= ；由讀出的數據計算得Im= .（保留3位有效數字）endprint

電學實驗因為難度高而讓一些同學在學習中感到頭疼，電學實驗占據著相當重要的地位，幾乎年年考，但每年都有許多考生在此留下遺憾.雖然考生感覺難度大，但電學實驗以其獨特的魅力，贏得了高考出題人的青睞，自從實行理綜考試以來，幾乎年年均考查電學實驗；可見電學實驗在高考中所占地位非同一般，讓我們一起攻克這個難關.

一、難點形成的主要原因

1.對滑動變阻器的限流、分壓兩種控制電路的原理把握不準，導致控制電路選用不當

2.對實驗測量電路、電學儀器的選用原則把握不準，導致電路、儀器選用錯誤.

3.對電學實驗的重點內容“電阻的測量”方法無明確的歸類，導致思路混亂.

二、難點攻克

1.電路設計原則：正確地選擇儀器和設計電路有一定的靈活性，解決問題時應掌握和遵循一些基本的原則，即“安全性”“方便性”“精確性”原則，兼顧“誤差小”“儀器少”“耗電少”等各方面因素.

2.實驗器材和電路的選擇

（1）電流表內接法、外接法的選擇？

（2）分壓式和限流式電路的選擇？

a.由于限流式電路結構簡單，耗能小，通常情況下應優先考慮限流式接法.

b.在下面三種情況下必須要選擇分壓接法.

①要求被測電阻的電壓或電流從零連續調節，只有分壓電路才能滿足；

②如果采用限流接法時，無論怎樣調節，電路中電流（電壓）都會超過電表量程或電阻元件充許的最大電流（壓），為了保護電表或電阻元件，必須要采用分壓接法.

③伏安法測電阻實驗中，為了在變阻器阻值遠小于待測電阻阻值的情況下能較大范圍地調節待測電阻上的電流（壓），須采用分壓式.

例1一電流表的量程標定不準確，某同學利用圖1所示電路測量該電流表的實際量程Im.

所用器材有：量程不準的電流表A1，內阻r1=10.0 Ω，量程標稱為5.0 mA；標準電流表A2，內阻r2=45.0Ω，量程1.0mA；標準電阻R1，阻值10.0Ω；滑動變阻器R，總電阻為300.0Ω；電源E，電動勢3.0V，內阻不計；保護電阻R2；開關S；導線.

回答下列問題：

（1）在答題卡（圖2所示）的實物圖上畫出連線.

（2）開關S閉合前，滑動變阻器的滑動端c應滑動至 端.

（3）開關S閉合后，調節滑動變阻器的滑動端，使電流表A1滿偏；若此時電流表A2的讀數為I2，則A1的量程Im= .

（4）若測量時A1未調到滿偏，兩電流表的示數如圖3所示，從圖中讀出A1的示數I1=，A2的示數I2= ；由讀出的數據計算得Im= .（保留3位有效數字）endprint