复习电学实验 掌握“四会”，本文主要内容关键词为：电学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
综观高考实验题，不难发现电学实验是高考的热点，且其中器材选择、实物连接、读数及数据处理、电路设计始终是电学实验试题考查的重点，要学好、复习好电学实验，必须掌握好“四会”，即“会选”、“会连”、“会读”、“会算”。
一、会选
“会选”是指电学实验中如何正确选择实验器材、实验电路。选择时应遵循“安全性”、“精确性”、“方便性”原则，同时兼顾“误差小”、“耗能少”等因素综合考虑。
1.实验器材的选择
(1)器材的选择首先应考虑安全因素，其次是误差因素。安全因素应考虑各电表的读数不能超过量程，电阻类元件的电流、电压不能超过其最大允许电流、电压等，误差因素一般应要求各电表的实验读数为量程的2/3左右。
(2)从减小电能损耗的角度考虑，通常变阻器应选用限流接法，但在下列三种情况下，必须选择分压器连接方式。
①若采用限流电流，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用分压电路。
②当用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据）时，必须选用分压电路。
③要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化时须选用分压电路。
2.电流表内、外接法的选择
例1 一电阻额定功率为0.01W，阻值未知，用欧姆表测其阻值约为40KΩ。试设计适当的电路，利用伏安法较精确测定其阻值。有下列器材供选用：
A.电流表，量程300μA，内阻150Ω；
B.电流表，量程1000μA，内阻45Ω；
C.电压表，量程3V，内阻6KΩ；
D.电压表，量程15V，内阻30KΩ；
E.电压表，量程50V，内阻100KΩ；
F.1.5V的干电池两节；
G.直流电源，输出电压6V，额定电流3A；
H.直流电源，输出电压24V，额定电流0.5A；
I.直流电源，输出电压100V，额定电流0.1A；
J.滑动变阻器，0-50Ω，额定功率3W；
K.滑动变阻器，0-2KΩ，额定功率1W；
L.电键一只，导线若干。
应该选用的器材是＿＿，画出实验的电路图。
解析 根据估算待测电阻的最大电流、电压，选定电流表、电压表、电源、滑动变阻器等，再确定实验电路。
(1)选择实验器材：
待测电阻的最大实际电压约为U=IR=3×
，故应选用量程15V的电压表；
电源选用输出电压24V的直流电源；
综上所述，故应该选用的器材是：A、D、H、K、L。
(2)选择实验电路
因待测电阻
的阻值（约40KΩ）与所选量程15V的电压表的内阻
接近，故采用电流表内接法；因待测电阻的阻值远大于所选用0-2kΩ滑动变阻器阻值，采用分压接法。其电路图如图1所示。
图1
二、会连
“会连”是指先根据所选的器材和电路正确画出电路原理图，再按要求连成实物图。
连电路实物图的方法要点是：
(1)依据题给条件，参照实物位置，画出电路原理图。并在图上标出电源的正、负极，电流表、电压表的正负极及量程，须使电健在干路上。
(2)从电源的正极出发，先将干路中各器件依次连接到电流负极，再将支路中的元件和电压表并联到电路的某两点之间。
(3)连好实物图后，对照电路图检查一遍，注意检查导线的连接点是否都接在接线柱上（导线中不应有交叉），电表量程、正负极是否恰当，滑动变阻器的滑动触头是否处于恰当位置等。
三、会读
“会读”是指能正确地读出基本仪器的读数，读数直接影响实验结果，为使读数正确必须做到三点：
(1)要注意接线柱、量程、刻度的对应关系。
(2)要弄清所选量程对应的每一大格和每一小格所表示的量值。
(3)要注意在读数中保留一位估读数。读数的基本原则是：凡仪器最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位；凡仪器最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。
例2 多用电表表头的示意图如图2，在正确操作的情况下：
(1)若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是＿＿，测量结果为＿＿。
(2)若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是＿＿，测量结果为＿＿。
(3)若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是＿＿，测量结果为＿＿。
图2
解析 找准多用电表测量电阻、直流电压、交流电压、直流电流的读数的表盘刻度，并按规则读数。(1)灰箭头的选择开关指在量程为2.5V的直流电压上，由满刻度250V的刻度可知指针示数为125V，故读数为1.25V；(2)白箭头的选择开关指在量程为100mA的直流电流上，由满刻度10的刻度可知指针示数为5mA，故读数为50mA；(3)黑箭头的选择开关指在×100的电阻档上，由欧姆档的指针示数为15Ω、15Ω×100=1.5kΩ.
四、会算
“会算”是指实验操作结束后，应将实验中所得数据代入有关物理公式算出结果。为使实验结果尽可能精确，通常取多组实验数据代入计算，把平均值作为实验结果或利用图像法处理可减少偶然误差。
例3 在做测量干电池电动势和内电阻的实验时，备有下列器材供选用：
A.干电池一节（电动势约1.5V）；
B.电流表（量程0-O.6A-3A）；
C.电压表（量程0-3V-15FV）；
D.滑动变阻器（阻值范围0-15Ω，最大电流1A）；
E.滑动变阻器（阻值范围0-1000Ω，最大电流0.5A）；
F.电键一只，导线若干。
图3
(1)为减少实验误差，电流表选用的量程是＿＿；电压表选用的量程是＿＿；滑动变阻器选用＿＿（填字母符号）。
(2)按本实验要求，在下图所示的实物图上连线。
(3)如图4所示，图4(a)为电流表的刻度盘，若量程为0.6A时，读数是＿＿A；若量程为3A时读数是＿＿A。图4(b)为电压表的刻度盘，若量程为3V时读数是＿＿V；若量程为15V时读数是＿＿V。
图4
(4)根据实验数据，画出的U-I图像如图4(c)所示，则待测电池的电动势E为＿＿V，内电阻r为＿＿Ω。
解析 (1)因干电池的电动势约1.5V，电路中的电流不大，电压表选用0-3V量程，电流表选用0-O.6A量程，为便于调节，滑动变阻器选用0-15Ω，为减少实验误差，采用电流表内接法。
(2)实物图如图5所示。
图5
(3)因0-0.6A量程最小刻度是0.02A，不是10分度的，读作0.28A或0.280A；0-3A量程最小刻度是0.1A，是10分度的，因此要向下估读一位，读1.30V；0-15V量程最小刻度为0.5V，不是10分度的，读作6.5V或6.50V.
