高考物理二輪復習提升 第一部分 專題六 第2講 電學實驗課件

第第2講講電學實驗電學實驗1(2012 年廣東卷)某同學測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻(1)分別使用游標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 621 甲和乙所示，長度為_cm，直徑為_mm.甲乙丙解析：(1)游標卡尺的主尺分度值為0.1 cm，故主尺應讀5.0cm；游標為10 分度，分度值為0.01 cm，圖中第 1 條刻度線對齊，故游標應讀0.01 cm10.01 cm.兩者相加為所測長度，即5.01 cm，注意游標卡尺不需要估讀螺旋測微器的主尺分度值為 0.5 mm，故主尺應讀 5.0 mm.旋轉尺的分度值為 0.01 mm，故旋轉尺應讀 0.01 mm31.5 0.315 mm. 兩者相加為所測直徑，即 5.315 mm，注意螺旋測微器需要估讀(2)為了安全，在接通開關之前，應保證電路中的可變電阻所接入電路中的電阻阻值最大，以避免因電路電流過大而損壞電路元件(3)此題采用替代法測電阻，用電阻箱替代圓柱體接入電路，調節(jié)電阻箱的阻值，使電路的各項參數(shù)與原來相同，那么電阻箱的阻值就與圓柱體的阻值相等答案：(1)5.01 5.315 (2)大大(3)1 2802(2011 年廣東卷)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中，所用器材有：小電珠(2.5 V 0.6 W)，滑動變阻器，多用電表，電流表，學生電源，開關，導線若干(1)粗測小電珠的電阻，應選擇多用電表_(填“1”、“10”或“100”)倍率的電阻擋；調零后，將表筆分別與小電珠的兩極連接，示數(shù)如圖 622 甲所示，結果為_.甲乙圖 622(2)實驗中使用多用電表測量電壓，請根據(jù)實驗原理圖 622 乙完成實物圖 623 中的連線圖 623(3)開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片 P 置于_端為使小電珠亮度增加，P 應由中點向_端滑動數(shù)據(jù)點abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.156 0.1850.2160.244(4)下表為電壓等間隔變化時所測得的數(shù)據(jù)，為了獲得更準確的實驗圖象，必須在相鄰數(shù)據(jù)點_(填“ab”、“bc”、“cd ”、“de”或“ef ”)間多測幾組數(shù)據(jù).答案：(1)1 7.5(2)如圖 39 所示圖 39(3)a b (4)ab3.(2010 年廣東卷)某同學利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻(R05 )一個，開關兩個，導線若干，實驗原理圖如圖 624 甲所示甲丙乙圖 624(1)在圖乙的實物圖中，已正確連接了部分電路，請完成余下電路的連接(2)請完成下列主要實驗步驟：A檢查并調節(jié)電壓表指針指零；調節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖丙所示，讀得電阻值是_；B將開關 S1 閉合，開關 S2 斷開，電壓表的示數(shù)是 1.49 V；C將開關 S2_，電壓表的示數(shù)是 1.16 V；斷開開關 S1.(3)使用測得的數(shù)據(jù)，計算出干電池的內(nèi)阻是_(結果保留兩位有效數(shù)字)(4)由于所有電壓表都不是理想電壓表，所以測得的電動勢比實際值偏_(填“大”或“小”)答案：(1)如圖 40 所示 (2)20 閉合(3)0.69 (4)小圖 40從近三年的電學實驗考題來看，考查的主要內(nèi)容及方向為：(1)基本儀器的使用(2)測電阻的相關實驗，以電流表內(nèi)外接法及滑動變阻器分壓限流接法為重點基本電學儀器的使用與讀數(shù)1多用電表【例1】多用電表的表頭如圖 625 所示在正確操作的情況下：圖 625(1)若選擇開關的位置如灰箭頭所示，則測量的物理量是_，測量結果為_(2)若選擇開關的位置如白箭頭所示，則測量的物理量是_，測量結果為_(3)若選擇開關的位置如黑箭頭所示，則測量的物理量是_，測量結果為_(4)若選擇開關的位置如黑箭頭所示，正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉角很小，那么接下來的正確操作步驟應該依次為：_，_.(5) 全部 測量結 束后， 應將選 擇開關 撥到 _ 擋或 者_(6)無論用多用電表進行哪種測量(限于直流)，電流都應該從_色表筆經(jīng)_插孔流入電表答案：(1)直流電壓 1.10 V (2)直流電流 44 mA(3)電阻 1 700 (4)改用“1 k”倍率，重新調零；將紅黑表筆分別接觸被測電阻的兩根引線，讀出指針所指刻度，再乘以倍率得到測量值(5)OFF交流電壓 500 V 擋位置 (6)紅 正用歐姆擋測電阻，如果指針偏轉角度太小(即指針所指的刻度值太大)，應該增大倍率重新調零后再測；如果指針偏轉角度太大(即指針所指的刻度值太小)，應該減小倍率重新調零后再測1某同學測量一只未知阻值的電阻他先用多用電表進行測量，按照正確的步驟操作后，測量的結果如圖 626 所示則讀出的阻值大小為_；為了使多用電表測量的結果更準確，該同學應該選用倍率_(填“大些”或“小些”)的擋位再進行測量圖 626答案：1 000 大些2安培表和伏特表【例2】圖 627 所示的是電壓表的刻度盤若當時使用的是該表的 03 V 量程，那么電壓表的讀數(shù)為_；若當時使用的是該表的 0 15 V 量程，那么電壓表的讀數(shù)為_圖 627解析：03 V 量程的最小刻度是 0.1 V，是 10 分度的，因此要向下估讀一位，讀 1.15 V(由于最后一位是估讀的，有偶然誤差，讀成 1.141.18 V 之間都算正確).015 V 量程的最小刻度為 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(5.65.8 V 之間都算正確)答案： 1.15 V 5.7 V基本實驗方法1電路的連接與儀器的選擇【例3】利用圖 628 甲所示的電路測量電流表 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)根據(jù)圖甲所給出的電路原理圖，在圖乙的實物圖上連線甲乙圖628答案：電路見圖41，注意按順序連，注意正負極連接不要出錯圖 41【例 4】某同學用圖 629 所示的電路，測繪標有“3.8 V03 A”的小燈泡的燈絲電阻 R 隨電壓 U 變化的圖象除了導線和開關外，有以下一些器材可供選擇：圖 629解析：A1 量程才 0.1 A；V2 量程太大；R1 對電流控制更有效答案：A2 V1 R1E2(1)電路的連接注意事項：連線時把導線接在接線柱上電表的正負接法：電流從電表的正接線柱流入，從負接線柱流出滑動變阻器應處于有效的控制狀態(tài)(2)選擇實驗儀器注意事項：準確性原則：選用電表量程應盡可能減小測量值的相對誤差，電壓表、電流表在使用時盡可能使指針接近滿偏量程，安全性原則：通過電源、電表、滑動變阻器、用電器的電流不能超過其允許的最大電流便于操作原則：選擇控制電路時，既要考慮供電電壓的變化范圍是否滿足實驗要求，又要注意便于操作 2(2011 年深圳一模)有一個額定電壓為2.8 V，功率約為0.8 W 的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個小燈泡的 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滑動變阻器(10 ，2 A)F滑動變阻器(200 ，0.5 A)G蓄電池(電動勢 6 V，內(nèi)阻不計)(1)用如圖 6210 甲所示的電路進行測量，電壓表應選用_ ，電流表應選用_ ，滑動變阻器應選用_(用字母代號表示)甲乙圖 6210(2)通過實驗測得小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由圖線可求得小燈泡在正常工作時的電阻為_.(3)若將此燈泡與電動勢 6 V、內(nèi)阻不計的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個阻值為_的電阻答案：(1)A D E(2)10 (3)112實驗電路選擇【例 5】某同學先后完成下面兩個實驗：甲：測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻；乙：描繪小燈泡的伏安特性曲線(1)用甲實驗測量得到的數(shù)據(jù)作出 UI 圖線如圖 6211中 a 所示，測得干電池電動勢為_V，內(nèi)阻為_.圖 6211(2)在描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗中，為減小誤差，方便調節(jié)，在給定的四個電路圖和三個滑動變阻器 E、F、G 中，應選取的電路是_，應選取的滑動變阻器是_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 1 000 ，最大允許電流 1 A(3)將實驗乙中得到的數(shù)據(jù)在實驗甲的同一 UI 坐標系內(nèi)描點作圖，得到圖線 b，若將實驗甲中的電池與乙中的小燈泡組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為_W.解析：(1)圖線 a 與縱軸交點的縱坐標為電源電動勢的大小，圖線斜率為電源內(nèi)阻的大小(2)由于小燈泡的電阻較小，故電流表應外接；電壓要求可從零開始調節(jié)，故滑動變阻器應采用分壓式連接，所以應選取的電路是 C，應選取的滑動變阻器是E，這樣電流控制效果較好(3)由圖線可得，此時小燈泡兩端的電壓為 0.6 V，小燈泡中的電流為 1.2 A，所以小燈泡的實際功率為 0.72 W.答案：(1)1.5 0.75 (2)C E (3)0.72連接方式誤差來源測量值與真實值關系適用范圍外接法電壓表分流電流表的讀數(shù)大于流過待測元件的電流，故 R測R真測大電阻1測量電路電流表內(nèi)外接法的選?。?1)電路的對比：調節(jié)范圍限流式電路分壓式電路電壓調節(jié)范圍電流調節(jié)范圍2控制電路滑動變阻器分壓式、限流式接法的選?。?1)電路的對比：說明：U 為電源端電壓，R 為滑動變阻器的最大電阻，Rx為待測電阻的阻值(2)判斷方法：負載電阻Rx 遠大于滑動變阻器的總電阻R 時，應采用分壓式接法，此時若采用限流式接法，對電路基本起不到調節(jié)作用要求負載上電壓或電流的變化范圍大，且從零開始連續(xù)可調，應采用分壓式接法采用限流電路時，電路中的最小電流(電壓)仍超過電流表的量程或超過用電器的額定電流(電壓)時，應采用變阻器的分壓式接法負載電阻的阻值Rx 小于滑動變阻器的總阻值R 或相差不大，并且電壓表、電流表的示數(shù)變化不要求從零開始起調時，可用限流式接法兩種電路均可使用時，應優(yōu)先用限流式接法，因為限流式接法總功率較小