24/12/2824/12/28电学实验是高考必考内容，考查的重点包括仪器的选择、读数、实验器材的连接、实验数据处理、误差分析，以及多用电表的使用、测电阻的方法、滑动变阻器的使用、电流表和电压表的使用等。高考电学实验考查的重点是测量性实验和探究性实验，而实验的创新与设计是当前高考对实验考查的一项核心能力。24/12/28二、控制电路的确定方法滑动变阻器控制电路的方式有分压和限流两种，下列几种情况必须选用分压接法：(1)要求被控制电路的电流(或电压)从零开始可连续调节时(如：测定导体的伏安特性电路)；(2)被控制电路的电阻Rx远大于滑动变阻器的最大值R0时；(3)实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时；(4)若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时。24/12/28电学实验器材和电路选择的原则是安全、精确和方便。具体如下：(1)电源的选择一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。(2)电表的选择一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏以上，以减小读数的偶然误差，提高精确度。三、电学仪器的选择24/12/28(3)变阻器的选择所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流，以确保变阻器的安全；为满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器，在限流式接法中，变阻器的阻值不能太小。24/12/28►探究一测量性实验电学测量性实验的核心是电阻的测量，其基本原理是欧姆定律。具体问题中涉及纯电阻阻值的测量、电表内阻的测量、电源内阻的测量，其主要方法是伏安法、替换法等。24/12/28例1现要测量某小量程电流表的内阻，其内阻在5～8Ω，可选用的器材如下：A．待测电流表A(量程10mA)；B．电压表V1(量程0.3V，内阻约500Ω)；C．电压表V2(量程3V，内阻约3kΩ)；D．滑动变阻器R1(最大电阻10Ω)；E．滑动变阻器R2(最大电阻500Ω)；F．定值电阻R3(阻值10Ω)；G．电源E(电动势3V);H．开关S及导线若干。24/12/28要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。(1)器材应选用________________(填器材序号字母)；(2)在方框内画出实验电路图并标明符号；(3)电流表A内阻的表达式为RA＝____________，式中各符号的物理意义为______________。24/12/28【点拨】(1)电流表可以显示其电流情况，只要能测得其两端电压即可得到电流表内阻，但本题电流表两端的电压很小，电压表量程较大，如何解决这一问题呢？(2)电流表、电压表的示数能从零开始调节，这对滑动变阻器的连接有什么要求呢？24/12/28【答案】(1)ABDEFGH(2)电路如图所示(3)UI－R3电压表读数U、电流表读数I24/12/28【解析】(1)由于待测电流表内阻较小，且量程较小，即使给待测电流表串联上定值电阻R3，二者两端的总电压Im(RA＋R3)＝0.01×(10＋8)V＝0.18V，所以电压表应选B；根据电压表的示数能从零开始调节的要求，可知滑动变阻器需要连成分压式，则应选总电阻较小的滑动变阻器，即选D；为使滑动变阻器便于调节且保护电表不被烧毁，需用滑动变阻器R2作为保护电阻，即选E；为了使电压表B的示数能超过其量程的13，需要给电流表串联一个调节电阻R3，即F。24/12/28(2)本题由于要测电流表内阻，所以电流表应内接；根据电压表的示数能从零开始调节的要求，滑动变阻器应连成分压式。(3)根据电路可得电流表A内阻的表达式为RA＝UI－R3，其中U为电压表读数、I为电流表读数。【点评】本题通过给电流表串联一个定值电阻R3解决了电流表和电压表量程不匹配的问题，这是电学实验设计中一个常用的手法。另外，常见的解决量程不匹配问题的方法就是进行电表改装。本题是一道测电阻的题目，下面的变式题则是一道测电动势E和内阻r的题目。24/12/28用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有：A．电压表V：0～3～15VB．电流表A：0～0.6～3AC．滑动变阻器R1(最大总阻值20Ω)D．滑动变阻器R2(总阻值100Ω)E．开关S和导线若干(1)电压表量程选用________；滑动变阻器选用___...
