高考物理二輪復(fù)習(xí)實驗清單：電學(xué)實驗（一）

電學(xué)實驗（1）——高考物理二輪復(fù)習(xí)實驗清單大全

實驗十一：觀察電容器的充放電現(xiàn)象

考點平均卷面分：6；考查頻次：中。

【知識梳理】

一、實驗原理

通過觀察連接在回路中的電流表和電壓表示數(shù)變化，得出電容器充、放電過程的特點。

二、實驗器材

直流電源、導(dǎo)線、單刀雙擲開關(guān)、電容器、定值電阻、電流表（電流傳感器）、電壓表（電壓傳感

器）。

三、實驗步驟

⑴按圖連接好電路.

⑵把單刀雙擲開關(guān)S打在上面，使觸點1與觸點2連通，觀察電容器的充電現(xiàn)象，并將結(jié)果

記錄在表格中.

⑶將單刀雙擲開關(guān)S打在下面，使觸點3與觸點2連通，觀察電容器的放電現(xiàn)象，并將結(jié)果

記錄在表格中.

（4）記錄好實驗結(jié)果，關(guān)閉電源.

四、數(shù)據(jù)處理

實驗項目實驗現(xiàn)象

燈泡L亮度由明到暗最后熄滅

電容器充

電流表Ai讀數(shù)由大到小最后為零

電

電壓表V讀數(shù)由小到大最后為6V

燈泡L亮度由明到暗最后熄滅

電容器放

電流表A2讀數(shù)由大到小最后為零

電

電壓表V讀數(shù)由大到小最后為零

五、注意事項

⑴連接電路時注意電流表和電壓表的正、負(fù)極和量程。

⑵對電解電容器也要注意正、負(fù)極。

⑶要選擇電容較大的電容器。

（4）實驗過程要在干燥的環(huán)境中進(jìn)行。

處理實驗數(shù)據(jù)的方法

原理裝置圖操作要領(lǐng)

11.電容器的充電過程

E

?彈開關(guān)S接1時，電源給電容器充電，電容器帶電量、電

甲電容器充電示意圖壓逐漸增大，電流逐漸減小，最后電流為零，如圖甲所

Zj\O

12.電容器的放電過程

n

E_

開關(guān)S接2時，電容器負(fù)極板上負(fù)電荷與正極板上正電

乙電容器放電示意圖荷中和，兩極板的電荷量逐漸減小，電流逐漸減小，最

后電壓也逐漸減為零，如圖乙所示。

【試題練習(xí)】

1.在做“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”的實驗電路如圖所示。

/

2

E?

⑴當(dāng)開關(guān)S接到T時，電容器處于過程（選填“充電”或“放電”）；電容器所帶的電荷

量逐漸（選填“增加”或“較少”）。

（2）下面說法正確的是（）

A.電容器充電時，電壓表示數(shù)先迅速增大，然后逐漸穩(wěn)定在某一數(shù)值

B.電容器充電時，靈敏電流計G的示數(shù)一直增大

C.電容器放電時，電阻R中的電流方向從右到左

D.某時刻電容器正在放電時，電容器兩極板的電荷量正在減少

1.答案：（1）充電;增加（2）AD

解析：當(dāng)開關(guān)S接到“1”時，電容器處于充電過程；電容器所帶的電荷量逐漸增加。

（2）A.電容器充電時，電壓表示數(shù)先迅速增大，然后逐漸穩(wěn)定在某一數(shù)值，A項正確；

B.電容器充電時，兩極板間的電壓逐漸增大，電路中的電流逐漸減小，靈敏電流計G的示數(shù)

一直減小，B項錯誤；

C.電容器上極板充電時與電源正極相連，帶正電，電容器放電時，電阻R中的電流方向從左到

右，C項錯誤；

D.某時刻電容器正在放電時，電容器兩極板的電荷量正在減少，D項正確。故選AD。

2.電容器作為儲能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。對給定電容值為C的電容器充電，無

論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同。

（1）請在圖1中畫出上述M-4圖像。類比直線運(yùn)動中由VT圖像求位移的方法，求兩極間電

壓為。時電容器所儲存的電能與=。

（2）在如圖2所示的充電電路中，H表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中元

件的參數(shù)對同一電容器進(jìn)行兩次充電，對應(yīng)的47曲線如圖3中①②所示。

a.充電過程中，“電源兩端電壓”和“通過電源的電流”變化情況如何；

b.①②兩條曲線不同是（選填E或R）的改變造成的；

c.電容器有時需要快速充電，有時需要均勻充電。依據(jù)a中的結(jié)論，說明實現(xiàn)這兩種充電方式

的途徑。

2.答案：（1）見解析；（2）a.見解析；b.R；c.見解析

2

解析：（1）根據(jù)電容的定義式可知

其中C是與M和q無關(guān)的常量，則4圖像是一條過原點的直線。如下圖所示

〃八

電壓為。時，電容帶電荷量為Q,圖線和橫軸圍成的面積為所儲存的電能穌，即

Ep、QU

又根據(jù)Q=CU

則整理得耳

P2

（2）a.電容器充電完成后兩極板電壓等于電源電動勢，由圖3可知充電完成時電荷量相同，

則根據(jù)

q=Cu

可知電源電動勢相同，電源忽略內(nèi)阻，則電源兩端電壓不變，充電過程電容器兩端電壓增加,

則R上的電壓減小，通過電源的電流減小。

b.由上述分析可知電源電動勢相同，則兩條曲線不同是R的改變造成的，電阻越小，電流越大，

即4t圖像的傾斜程度越大。

c.由圖象可知，當(dāng)R越小，充電時間越短，可以實現(xiàn)快速充電，如圖中①所示；R越大，電荷

量隨時間變化趨向均勻，可以實現(xiàn)均勻充電，如圖中②所示。

實驗十二：測量金屬絲的電阻率電阻的測量

考點平均卷面分：8；考查頻次：高。

【知識梳理】

一、實驗?zāi)康?/p>

1.掌握控制電路的連接方法及電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法。

2.掌握螺旋測微器的使用方法和讀數(shù)方法。

3.會用伏安法測電阻，進(jìn)一步測定金屬的電阻率。

二、實驗原理

由電阻定律R=pg得p=R：,可知需要測出金屬絲的長度1和它的直徑d,并計算出橫截面積

S,并用伏安法測出電阻Rx,即可計算出金屬的電阻率。用伏安法測金屬絲的電阻的實驗電路

三、實驗器材

被測金屬絲、螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線

若干。

四、實驗步驟

1.直徑測定：用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d,

計算出導(dǎo)線的橫截面積s=苧。

2.電路連接：按實驗原理電路圖甲或乙連接好電路。

3.長度測量：用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度，反復(fù)測量3次，求出

其平均值1。

4.U、I測量：把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使其接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確

認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)S,改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)

I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。

5.拆除實驗電路，整理好實驗器材。

五、數(shù)據(jù)處理

1.在求Rx的平均值時可用兩種方法

(1)用Rx=：分別算出各次的阻值，再取平均值。

(2)用U-I圖線的斜率求出阻值。

2.計算電阻率

將記錄的數(shù)據(jù)Rx、1、d的值代入電阻率計算式「=1^；=陪。

六、誤差分析

1.金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得的，直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一、

2.采用伏安法測量金屬絲的電阻時，由于采用的是電流表外接法，測量值小于真實值，使電阻

率的測量值偏小。

3.金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差。

4.由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差。

七、注意事項

1.本實驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實驗電路一般采用電流表外接法。

2.測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度，是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個端點之間的長度，即電壓

表兩端點間的待測導(dǎo)線長度，測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直，反復(fù)測量三次，求其平均值。

3.測金屬導(dǎo)線直徑一定要選三個不同部位進(jìn)行測量，求其平均值。

4.采用圖甲所示電路時，閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于最左端；若采用圖乙所示

電路，閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器滑片置于最右端。

5.在用伏安法測電阻時，通過待測導(dǎo)線的電流I不宜過大（電流表用0?0.6A量程），通電時

間不宜過長，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。

【試題練習(xí)】

3.某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻。

56cm

IlliIIIIlliIIIII

|ll1

0510

甲

（1）分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖甲、乙

所示，長度為cm,直徑為cm；

（2）按圖丙連接電路后，實驗操作如下：

①將滑動變阻器與的滑片置于（填“左”或“右”）端處;將S2撥向接點1,閉合加調(diào)節(jié)片,

使電流示數(shù)為

②將電阻箱4的阻值調(diào)至最大，S?撥向接點2；保持與，調(diào)節(jié)與，使電流表示數(shù)仍為4,此

時&阻值為1000Q；

（3）由此可知，圓柱體的電阻為Qo

（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以算出該圓柱體的電阻率，請估算。以下選項最接近計算結(jié)果的是

A.0.12Q-mB.lQ-mC.10Q-mD.lOOQm

3.答案：(1)5.01；0.8470(2)右(3)1000(4)B

解析：(1)游標(biāo)卡尺的精度為0.1mm,所以L=(50+1x0.l)mm=5.01cm

螺旋測微器的讀數(shù)為d=(8+47.0x0.01)mm=0.8470cm

（2）為了保護(hù)電流表，在接通電路之前，要使電路中的總電阻盡可能大，然后慢慢減小電路

中的電阻，所以閉合開關(guān)前應(yīng)把滑動變阻器的滑片置于右端處。

（3）將閉合，S?撥向接點1時，其等效電路圖如圖甲所示，當(dāng)S?撥向2時，其等效電路圖

如圖乙所示

圓柱體

RiS|E

甲

由閉合電路歐姆定律知，當(dāng)/相同均為A）時，應(yīng)有R柱=&=1000Q

L4L

（4）由電阻定律時=P~=P—T

Snd2

得兀d”柱

?IQ-m

4L

故選Bo

4.某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率〃步驟如下：

（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度乙=mm；

（2）用螺旋測微器測量其直徑。如圖乙所示，則D=mm；

三

一

一25

三

嚴(yán)

三20

三

一

二15

甲乙

（3）待測金屬絲電阻約為0.4。，為了精確測量其阻值，實驗室提供的器材有:

電流表A1（量程00.6A,內(nèi)阻為RAI=1Q）；

電流表A,（量程01A,內(nèi)阻時2約為S5O）；

電壓表V（量程為015V,內(nèi)阻為R=10kH）；

定值電阻用=1Q；

定值電阻凡=1OQ；

滑動變阻器H（最大阻值為5Q）；

電源E（電動勢為L5V,內(nèi)阻約為0.5Q）；

開關(guān)S一只，導(dǎo)線若干；

該實驗小組設(shè)計的部分測量電路如圖（虛線框內(nèi)）所示，為提高實驗精度，要求流過待測金屬

絲的電流從零開始變化。為保證安全、準(zhǔn)確、調(diào)節(jié)方便，請選擇合適的器材，定值電阻選________

電表1選________、電表2選_______、并在虛線框中畫出完整的實驗電路圖________0

定值電阻待測金屬絲

4.答案：(1)50.15

(2)4.700/4.699/4.701

解析：（1）由題圖可知，游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm,所以其讀數(shù)為

L-50mm+3x0.05mm=50.15mm

（2）螺旋測微器的讀數(shù)為

D-4.5mm+20.0x0.01mm=4.700mm

（3）由于電源的電動勢為L5V,電壓表的量程為15V,量程較大，則測量誤差較大，不能用

已知的電壓表測量金屬絲和定值電阻兩端的電壓，只能用電流表來測定電壓，電流表A1的內(nèi)

阻是確定的，可以用來測定電壓，故電表2選用A1，電表1選用A2；電表2的電壓在。?0.6V

之內(nèi)，則待測金屬絲和定值電阻的阻值應(yīng)在L5C左右，所以定值選用與。

因為實驗要求電流從零開始調(diào)節(jié)，所以滑動變阻器采用分壓式接法，電路圖如圖所示

實驗十三：練習(xí)使用多用電表（用多用電表測量電學(xué)中的物理量）

考點平均卷面分：9；考查頻次：中。

【知識梳理】

一、實驗?zāi)康?/p>

1.了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法。

2.會使用多用電表測電壓、電流及電阻。

3.會用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。

二、實驗原理

（1）轉(zhuǎn)動選擇開關(guān)可以使用多用電表測量電流、電壓、電阻。

（2）表盤的上部為表頭。

2.歐姆表原理（多用電表測電阻原理）

（1）構(gòu)造：如圖所示，歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成。

歐姆表內(nèi)部：電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián)。

外部：接被測電阻Rx。

全電路電阻R/Rg+R+r+Rx。

（2）工作原理：閉合電路歐姆定律I=R

（3）刻度的標(biāo)定：紅、黑表筆短接（被測電阻Rx=O）時，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R,使I=Ig,電流表

的指針達(dá)到滿偏，這一過程叫歐姆調(diào)零。

①當(dāng)I=Ig時，Rx=O,在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”。（圖甲）

②當(dāng)1=0時，Rx—8,在1=0處標(biāo)為“00”。（圖乙）

③當(dāng)1=，時，Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值，Rx叫中值電阻。（圖丙）

三、實驗器材

多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻（大、中、小）

三個。

四、實驗步驟

1.觀察多用電表的外形，認(rèn)識選擇開關(guān)對應(yīng)的測量項目及量程。

2.檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置。若不指零，則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械

調(diào)零。

3.將紅、黑表筆分別插入“十”“-”插孔。

4.按如圖甲所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，閉合開關(guān)，測小燈泡兩端的

電壓。

5.按如圖乙所示連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，閉合開關(guān)，測量通過小燈泡的電流。

紅0

表

筆

乙

甲

驟

阻的步

表測電

多用電

6.用

度。

零刻

流的

向電

針指

使指

絲，

位螺

針定

整指

（1）調(diào)

,

開表筆

然后斷

鈕，

零旋

姆調(diào)

節(jié)歐

，調(diào)

表筆

紅、黑

短接

”擋，

的“xl

“C”擋

關(guān)置于

選擇開

（2）將

8。

針指向

再使指

筆，

開表

后斷

，然

阻值

的電

指示

讀出

兩端，

值電阻

歐的定

為幾十

觸阻值

別接

筆分

兩表

（3）將

較。

行比

值進(jìn)

標(biāo)定

再與

。

調(diào)零

歐姆

進(jìn)行

重新

擋，

100”

改置'

擇開關(guān)

（4）選

筆，

開表

后斷

，然

阻值

的電

指示

讀出

兩端，

的電阻

幾千歐

定值為

接觸標(biāo)

筆分別

將兩表

（5）再

。

比較

進(jìn)行

定值

與標(biāo)

”擋。

“OFF

高擋或

電壓最

于交流

開關(guān)置

將選擇

畢，

量完

（6）測

學(xué)元件

內(nèi)的電

索黑箱

7.探

現(xiàn)象

位

應(yīng)用擋

的

判斷目

源

明無電

，說