(全國通用)2018年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前第3天 電學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)案

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1、 考前第3天 電學(xué)實(shí)驗(yàn) 考 點(diǎn) 提 煉 實(shí)驗(yàn)要點(diǎn) 分類 名稱 裝置圖 ??家c(diǎn) 測量型實(shí)驗(yàn) 測定金屬的電阻率 ①考讀數(shù):U、I、L及d(待測金屬絲直徑) ②考電路:電路設(shè)計(jì)或選擇、實(shí)物連線或改錯(cuò),器材選擇 ③考運(yùn)算:U-I圖象求Rx,求ρ 測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻 (伏安法) ①考電路:電路設(shè)計(jì)或選擇、實(shí)物連線或改錯(cuò),器材選擇 ②考作圖:描點(diǎn)連線畫U-I圖象 ③考運(yùn)算:由U-I或I-1-R或U-1-R-1圖象,求E、r 探究型實(shí)驗(yàn) 描繪小燈泡的伏安特性曲線 ①考電路:電路設(shè)計(jì)或選擇、實(shí)物連線或改錯(cuò),器材選擇 ②考作圖:描點(diǎn)、連線畫U-I圖象 ③

2、考運(yùn)算:由U-I圖象求電阻、電功率 練習(xí)使用多用電表 ①考讀數(shù):電壓、電流、電阻擋的讀值 ②考使用:歐姆表選擋、調(diào)零、規(guī)范操作等 ③考黑箱:多用電表探測黑箱內(nèi)的元件 臨 考 必 做 1.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路來測定一半導(dǎo)體電阻絲的電阻率。 (1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量了電阻絲的長度,如圖2所示,則該電阻絲的長度為________mm;用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑,如圖3所示,則該電阻絲的直徑為________mm。 (2)連接實(shí)物電路時(shí),為了保證電路的安全,開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P應(yīng)置于最________(填“左”或“右”)端。 (3)閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表

3、無示數(shù),該同學(xué)將開關(guān)斷開后,用一個(gè)多用電表代替電壓表來測電阻絲兩端的電壓,則該多用電表的紅表筆應(yīng)與金屬絲的________(填“a”或“b”)點(diǎn)相連接。檢查電路連接無誤后,將開關(guān)閉合,結(jié)果無論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭,多用電表始終沒有示數(shù),為了分析電路的故障,該同學(xué)將多用電表接在圖1中的a、c兩點(diǎn)間,多用電表仍然沒有示數(shù),當(dāng)將多用電表接在圖1中的c、d兩點(diǎn)間時(shí),多用電表有示數(shù),且指針的偏轉(zhuǎn)情況如圖4所示,則該多用電表的讀數(shù)為________,由以上操作可確定該電路中出現(xiàn)的故障為_________________________________________________________

4、_____。 解析 (1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為(50+0.05×3)mm=50.15 mm,螺旋測微器的讀數(shù)為(4.5+0.01×20.0)mm=4.700 mm。(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P置于最左端。(3)電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入,則紅表筆應(yīng)接電源的正極,即接在a點(diǎn)。從題圖4中可得讀數(shù)為1.80 V,表筆接在a、b兩點(diǎn)和a、c兩點(diǎn)時(shí)多用電表的指針不偏轉(zhuǎn),改接c、d兩點(diǎn)時(shí),指針偏轉(zhuǎn),可判斷c、d間電路斷路。 答案 (1)50.15 4.700 (2)左 (3)a 1.80 V c、d兩點(diǎn)間斷路 2.如圖5所示的電路測定一種特殊電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,它的電動(dòng)勢E約為8

5、V,內(nèi)阻r約為30 Ω,已知該電池允許輸出的最大電流為40 mA。為防止調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路,電路中用了一個(gè)定值電阻充當(dāng)保護(hù)電阻,除待測電池外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有: 圖5 A.電流表A(量程為0.05 A、內(nèi)阻約為0.2 Ω) B.電壓表V(量程為6 V、內(nèi)阻為20 kΩ) C.定值電阻R1(阻值為100 Ω、額定功率為1 W) D.定值電阻R2(阻值為200 Ω、額定功率為1 W) E.滑動(dòng)變阻器R3(阻值范圍為0~10 Ω、額定電流為2 A) F.滑動(dòng)變阻器R4(阻值范圍為0~750 Ω、額定電流為1 A) G.導(dǎo)線和單刀單擲開關(guān)若干 (1)為了電路安全及便于

6、操作,定值電阻應(yīng)該選________;滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選________。(填寫器材名稱) (2)接入符合要求的用電器后,閉合開關(guān)S,調(diào)滑動(dòng)變阻器的阻值,讀取電壓表和電流表的示數(shù)。取得多組數(shù)據(jù),作出了如圖6所示的圖線。根據(jù)圖線得出該電池的電動(dòng)勢E為________V,內(nèi)阻r為________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 圖6 解析 (1)電壓表量程為6 V,電池允許輸出的最大電流為40 mA,故滑動(dòng)變阻器接入電路電阻必大于150 Ω,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R4,保護(hù)電阻至少要分壓2 V,當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí),保護(hù)電阻要分壓8 V,所以保護(hù)電阻應(yīng)選阻值為200 Ω的R2。 (2)圖線縱軸截距

7、為電池電動(dòng)勢,可得E=7.8 V。圖線的斜率k=R2+r= Ω=229 Ω,得r=29 Ω。 答案 (1)R2 R4 (2)7.8 29 3.發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片,在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層(稱為PN結(jié))。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管,通稱LED。用發(fā)光二極管制成的LED燈具有發(fā)光效率高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),在生產(chǎn)與生活中得到廣泛應(yīng)用。某同學(xué)找到一個(gè)LED燈

8、泡,研究它的特性,測得它兩端電壓U和通過的電流I,數(shù)據(jù)如下表: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 U/V 0.00 … … … 2.60 2.72 2.80 2.92 3.00 3.17 3.30 3.50 I/mA 0.00 … … … 1.29 5.77 8.71 19.05 27.30 38.86 50.63 68.00 實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下: A.電流表(量程0~0.6 A,內(nèi)阻約1 Ω) B.電流表(量程0~100 mA,內(nèi)阻約50 Ω) C.電壓表(量程0~6 V,內(nèi)阻約50

9、 kΩ) D.電壓表(量程0~15 V,內(nèi)阻約60 kΩ) E.電源(電動(dòng)勢6 V,內(nèi)阻不計(jì)) F.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~10 Ω,允許最大電流3 A) G.開關(guān),導(dǎo)線 (1)該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表選用的是________,電流表選用的是________。(填寫器材前的字母) (2)請?jiān)趫D中以筆畫線代替導(dǎo)線,按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖7中的連線補(bǔ)充完整。 圖7 (3)開關(guān)S閉合之前,電路圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于________。(選填“A端”“B端”或“AB正中間”) (4)若該LED燈泡的額定電壓為3 V,則此LED燈泡的額定功率為________。 解析 (1)根據(jù)表

10、中測量的數(shù)據(jù)可知,電壓表的量程應(yīng)選擇0~6 V,電流表的量程應(yīng)選擇0~100 mA。(2)由表格中數(shù)據(jù)可知,燈泡的電壓從零開始調(diào)節(jié),滑動(dòng)變阻器采用分壓式連接;由表格中數(shù)據(jù)知燈泡的電阻值滿足R≤,電流表采用外接法。(3)為了LED燈泡的安全,LED燈泡的電壓應(yīng)從最小開始調(diào)節(jié),所以在開關(guān)S閉合之前,圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于A端。(4)由表格中數(shù)據(jù)可知,若該LED燈泡的額定電壓為3 V,則其額定電流為27.30 mA,則該LED燈泡的額定功率為P=UI=3×27.30×10-3 W=8.19×10-2 W。 答案 (1)C B (2)實(shí)物連線圖如圖所示 (3)A端 (4)8.19×10-2 W 總結(jié)歸納 設(shè)計(jì)電路注意被測電阻R≤時(shí),電流表采用外接法。開關(guān)閉合前分壓式電路滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭處在使分壓部分電壓為零的位置。 - 5 -

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