備考高考物理一輪金牌訓(xùn)練 第一部分 專(zhuān)題六 第2講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)課件

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1、第第2 2講講電學(xué)實(shí)驗(yàn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)1(2011 年廣東卷)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,所用器材有:小電珠(2.5 V 0.6 W),滑動(dòng)變阻器,多用電表,電流表,學(xué)生電源,開(kāi)關(guān),導(dǎo)線若干17.5(1)粗測(cè)小電珠的電阻,應(yīng)選擇多用電表_(選填“1”、“10”或“100”)倍率的電阻擋;調(diào)零后,將表筆分別與小電珠的兩極連接,示數(shù)如圖 621 甲所示,結(jié)果為_(kāi).甲乙圖 621(2)實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測(cè)量電壓,請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖621 乙完成實(shí)物圖 622 中的連線圖 39圖 622答案:如圖 39 所示數(shù)據(jù)點(diǎn)abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1

2、220.1560.1850.2160.244(3)開(kāi)關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片 P 置于_端為使小電珠亮度增加,P 應(yīng)由中點(diǎn)向_端滑動(dòng)(4)下表為電壓等間隔變化測(cè)得的數(shù)據(jù),為了獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)圖象,必須在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)_間多測(cè)幾組數(shù)據(jù)(選填“ab” “bc” “cd” “de”或“ef”).Abab2.(2010 年廣東卷)某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,使用的器材還包括定值電阻(R05 )一個(gè),開(kāi)關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干,實(shí)驗(yàn)原理圖如圖 623 甲所示圖 623(1)在圖乙的實(shí)物圖中,已正確連接了部分電路,請(qǐng)完成余下電路的連接圖 40答案:如圖 40 所示(2)請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步

3、驟:A檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零;調(diào)節(jié)電阻箱,示數(shù)如圖丙所示,讀得電阻值是_;20 B將開(kāi)關(guān)S1閉合,開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi),電壓表的示數(shù)是1.49 V;C將開(kāi)關(guān)S2_,電壓表的示數(shù)是 1.16 V;斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S1.閉合(3)使用測(cè)得的數(shù)據(jù),計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是_(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)0.69 (4)由于所有電壓表不是理想電壓表,所以測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)比實(shí)際值偏_(填“大”或“小”)小3(2009 年廣東卷)某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率所用的器材包括:輸出為 3 V 的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等(1)他們截取了一段金屬絲,拉直

4、后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,并連接電路實(shí)物圖 624.圖 624答案:(1)如圖 41、42 所示圖 41圖 42(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:正確連接電路,設(shè)定電阻箱的阻值,開(kāi)啟電源,合上開(kāi)關(guān);改變接入電路中的金屬絲的長(zhǎng)度讀出電流表的示數(shù),記錄金屬夾的位置;斷開(kāi)開(kāi)關(guān),_,合上開(kāi)關(guān),重復(fù)的操作(3)該小組測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù),并據(jù)此繪出了圖 625 的關(guān)系圖線,其斜率為_(kāi)A-1m-1(保留三位有效數(shù)字);圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了_的電阻之和圖 62510.510.6電源的內(nèi)阻與電阻箱(4)他們使用

5、螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖626 所示金屬絲的直徑是_圖 625 中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是_,其數(shù)值和單位為_(kāi)(保留三位有效數(shù)字)圖 626金屬絲的電阻率0.200 mm1.02106 m9.69107從近三年電學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)看,考查的主要內(nèi)容以及考查方向?yàn)椋?1)基本儀器的使用(2)測(cè)電阻相關(guān)實(shí)驗(yàn),以電流表內(nèi)外接及滑動(dòng)變阻器分壓限流接法為重點(diǎn)基本電學(xué)儀器的使用與讀數(shù)1多用電表【例1】多用電表表頭如圖 627 所示在正確操作的情況下:圖 627(1)若選擇開(kāi)關(guān)的位置如灰箭頭所示,則測(cè)量的物理量是_,測(cè)量結(jié)果為_(kāi)(2)若選擇開(kāi)關(guān)的位置如白箭頭所示,則測(cè)量的

6、物理量是_,測(cè)量結(jié)果為_(kāi)(3)若選擇開(kāi)關(guān)的位置如黑箭頭所示,則測(cè)量的物理量是_,測(cè)量結(jié)果為_(kāi)(4)若選擇開(kāi)關(guān)的位置如黑箭頭所示,正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小,那么接下來(lái)的正確操作步驟應(yīng)該依次為:_.直流電壓1.10 V直流電流44 mA電阻1 700 k改用“1 k”倍率,重新調(diào)零;將紅黑表筆分別接觸被測(cè)電阻的兩根引線,讀出指針?biāo)缚潭?,再乘以倍率得測(cè)量值(5)全部測(cè)量結(jié)束后,應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)撥到_擋或者_(dá)(6)無(wú)論用多用電表進(jìn)行何種測(cè)量(限于直流),電流都應(yīng)該從_色表筆經(jīng)_插孔流入電表用歐姆擋測(cè)電阻,如果指針偏轉(zhuǎn)角度太小(即指針?biāo)傅目潭戎堤?,應(yīng)該增大倍率重新調(diào)零后再測(cè);如果指針偏轉(zhuǎn)角度太

7、大(即指針?biāo)傅目潭戎堤?,應(yīng)該減小倍率重新調(diào)零后再測(cè)OFF 交流電壓500 V擋位置紅正1某同學(xué)測(cè)量一只未知阻值的電阻他先用多用電表進(jìn)行測(cè)量,按照正確的步驟操作后,測(cè)量的結(jié)果如圖 628 所示則讀出的阻值大小為_(kāi);為了使多用電表測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確,該同學(xué)應(yīng)該選用倍率_(填“大些”或“小些”)的擋位再進(jìn)行測(cè)量圖 628大些1 0002安培表和伏特表【例2】圖629 所示是電壓表的刻度盤(pán)若當(dāng)時(shí)使用的是該表的 03 V 量程,那么電壓表讀數(shù)為多少?若當(dāng)時(shí)使用的是該表的 015 V 量程,那么電壓表讀數(shù)又為多少?圖 629解析:03 V 量程最小刻度是 0.1 V,是 10 分度的,因此要向下估讀一

8、位,讀 1.15 V(由于最后一位是估讀的,有偶然誤差,讀成 1.14 V1.16 V 之間都算正確).015 V 量程最小刻度為 0.5 V,不是 10 分度的,因此只要求讀到 0.1 V 這一位,所以讀 5.7 V(5.6 V5.8 V 之間都算正確)基本實(shí)驗(yàn)方法1電路的連接與儀器的選擇【例3】利用圖 6210 甲所示的電路測(cè)量電流表 mA的內(nèi)阻 RA.圖中 R1、R2為電阻,K1、K2為電鍵,B 是電源(內(nèi)阻可忽略)甲乙圖 6210根據(jù)圖甲所給出的電路原理圖,在圖乙的實(shí)物圖上連線答案:電路見(jiàn)圖 43,注意按順序連,注意正負(fù)極連接不要出錯(cuò)圖 43【例 4】某同學(xué)用圖 6211 所示的電路,

9、測(cè)繪標(biāo)有“3.8 V,0.3 A”的小燈泡的燈絲電阻 R 隨電壓 U 變化圖象除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外,有以下一些器材可供選擇:圖 6211電流表:A1(量程 100 mA,內(nèi)阻約 2 );A2(量程 0.6 A,內(nèi)阻約 0.3 );電壓表:V1(量程 5 V,內(nèi)阻約 5 k);V2(量程 15 V,內(nèi)阻約 15 k);滑動(dòng)變阻器:R1(阻值范圍 010 );R2(阻值范圍 02 k)電源:E1(電動(dòng)勢(shì)為 1.5 V,內(nèi)阻約為 0.2 );E2(電動(dòng)勢(shì)為 4 V,內(nèi)阻約為 0.04 )為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表_,_電壓表_,滑動(dòng)變阻器_,_電源_(填器材的符號(hào))A2(A1量程才0.1

10、 A)V1(V2量程太大)R1(電流控制更有效)E2(1)電路的連接注意事項(xiàng)連線時(shí)把導(dǎo)線接在接線柱上;電表的正負(fù)接法:電流從電表的正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出;滑動(dòng)變阻器應(yīng)處于有效的控制狀態(tài)(2)儀器的選擇注意事項(xiàng)準(zhǔn)確性原則:選用電表量程應(yīng)盡可能減小測(cè)量值的相對(duì)誤差,電壓表、電流表在使用時(shí)盡可能使指針接近滿量程,若指針偏轉(zhuǎn)不到滿偏角度的 1/3,讀數(shù)誤差較大安全性原則:通過(guò)電源,電表,滑動(dòng)變阻器,用電器的電流不能超過(guò)其允許的最大電流便于操作原則:選擇控制電路時(shí),既要考慮供電電壓的變化范圍是否滿足實(shí)驗(yàn)要求,又要注意便于操作2(2011 年深圳一模)有一個(gè)額定電壓為 2.8 V,功率約為 0.8

11、W 的小燈泡,現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的 IU 圖線,有下列器材供選用:A電壓表(03 V,內(nèi)阻 6 k)B電壓表(015 V,內(nèi)阻 30 k)C電流表(03 A,內(nèi)阻 0.1 )D電流表(00.6 A,內(nèi)阻 0.5 )E滑動(dòng)變阻器(10 ,2 A)F滑動(dòng)變阻器(200 ,0.5 A)G蓄電池(電動(dòng)勢(shì) 6 V,內(nèi)阻不計(jì))甲乙圖 6212(1)用如圖 6212 甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量,電壓表應(yīng)選用_,電流表應(yīng)選用_,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(用序號(hào)字母表示)(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得此燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,由圖線可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為_(kāi).(3)若將此燈泡與電動(dòng)勢(shì) 6 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源相連,要

12、使燈泡正常發(fā)光,需串聯(lián)一個(gè)阻值為_(kāi)的電阻ADE10112實(shí)驗(yàn)電路選擇【例 5】某同學(xué)先后完成下面兩個(gè)實(shí)驗(yàn):甲:測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;乙:描繪小燈泡的伏安特性曲線(1) 用甲實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)作出 UI 圖線如圖 6213 中 a 所示,測(cè)得干電池電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)V,內(nèi)電阻為_(kāi).圖 62130.751.5(2)在描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,為減小誤差,方便調(diào)節(jié),在給定的四個(gè)電路圖和三個(gè)滑動(dòng)變阻器 E、F、G中,應(yīng)選取的電路是_,應(yīng)選取的滑動(dòng)變阻器是_E總阻值 15 ,最大允許電流 2 AF總阻值 200 ,最大允許電流 2 AG總阻值 1000 ,最大允許電流 1 ACE(3)將實(shí)驗(yàn)乙中得

13、到的數(shù)據(jù)在實(shí)驗(yàn)甲的同一 UI 坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作圖,得到圖線 b,若將實(shí)驗(yàn)甲中的電池與乙中的小燈泡組成閉合回路,此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為_(kāi)W.解析:(1)圖線 a 與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為電源電動(dòng)勢(shì)的大小,圖線斜率為電源內(nèi)電阻的大小(2)由于小燈泡的電阻較小,故電流表應(yīng)外接;電壓要求可從零開(kāi)始調(diào)節(jié),故滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式連接,所以應(yīng)選取的電路是 C,應(yīng)選取的滑動(dòng)變阻器是 E,電流控制效果較好(3)由圖線可得,小燈泡此時(shí)的電壓為 0.6 V,電流為 1.2 A,所以小燈泡的實(shí)際功率為 0.72 W.0.72連接方式誤差來(lái)源測(cè)量值與真實(shí)值關(guān)系適用范圍外接法電壓表分流電流表的讀數(shù)大于流過(guò)待測(cè)的電流,故:R測(cè)R

14、真測(cè)大電阻1測(cè)量電路電流表內(nèi)外接法選取(1)電路的對(duì)比調(diào)節(jié)范圍限流式電路分壓式電路電壓調(diào)節(jié)范圍0U 電流調(diào)節(jié)范圍2控制電路滑動(dòng)變阻器分壓式、限流式接法選取(1)電路的對(duì)比說(shuō)明:U 為電源端電壓,R 為滑動(dòng)變阻器最大電阻,Rx為待測(cè)電阻阻值(2)判斷方法負(fù)載電阻 Rx 遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器總電阻 R,須用分壓式接法,此時(shí)若采用限流式接法對(duì)電路基本起不到調(diào)節(jié)作用要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍大,且從零開(kāi)始連續(xù)可調(diào),須用分壓式接法采用限流電路時(shí),電路中的最小電流(電壓)仍超過(guò)電流表的量程或超過(guò)用電器的額定電流(電壓)時(shí),應(yīng)采用變阻器的分壓式接法負(fù)載電阻的阻值 Rx 小于滑動(dòng)變阻器的總電阻 R 或相差不大,并且電壓表、電流表示數(shù)變化不要求從零開(kāi)始起調(diào),可用限流式接法兩種電路均可使用時(shí)應(yīng)優(yōu)先用限流式接法,因?yàn)橄蘖魇浇臃偣β瘦^小

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