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

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)，滑動變阻器，多用電表，電流表，學(xué)生電源，開關(guān)，導(dǎo)線若干17.5(1)粗測小電珠的電阻，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_.甲乙圖 621(2)實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測量電壓，請根據(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/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244(3)開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片 P 置于_端為使小電珠亮度增加，P 應(yīng)由中點(diǎn)向_端滑動(4)下表為電壓等間隔變化測得的數(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(gè)，開關(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，請完成余下電路的連接圖 40答案：如圖 40 所示(2)請完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟：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將開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2斷開，電壓表的示數(shù)是1.49 V；C將開關(guān)S2_，電壓表的示數(shù)是 1.16 V；斷開開關(guān) S1.閉合(3)使用測得的數(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，所以測得的電動勢比實(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、待測金屬絲、螺旋測微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等(1)他們截取了一段金屬絲，拉直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請根據(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，開啟電源，合上開關(guān)；改變接入電路中的金屬絲的長度讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；斷開開關(guān)，_，合上開關(guān)，重復(fù)的操作(3)該小組測得電流與金屬絲接入長度關(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_A-1m-1(保留三位有效數(shù)字)；圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了_的電阻之和圖 62510.510.6電源的內(nèi)阻與電阻箱(4)他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖626 所示金屬絲的直徑是_圖 625 中圖線的斜率、電源電動勢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_(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)測電阻相關(guān)實(shí)驗(yàn)，以電流表內(nèi)外接及滑動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)若選擇開關(guān)的位置如灰箭頭所示，則測量的物理量是_，測量結(jié)果為_(2)若選擇開關(guān)的位置如白箭頭所示，則測量的物理量是_，測量結(jié)果為_(3)若選擇開關(guān)的位置如黑箭頭所示，則測量的物理量是_，測量結(jié)果為_(4)若選擇開關(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電阻的兩根引線，讀出指針?biāo)缚潭?，再乘以倍率得測量值(5)全部測量結(jié)束后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到_擋或者_(dá)(6)無論用多用電表進(jìn)行何種測量(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；如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大(即指針?biāo)傅目潭戎堤?，應(yīng)該減小倍率重新調(diào)零后再測OFF 交流電壓500 V擋位置紅正1某同學(xué)測量一只未知阻值的電阻他先用多用電表進(jìn)行測量，按照正確的步驟操作后，測量的結(jié)果如圖 628 所示則讀出的阻值大小為_；為了使多用電表測量的結(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，測繪標(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)；滑動變阻器：R1(阻值范圍 010 )；R2(阻值范圍 02 k)電源：E1(電動勢為 1.5 V，內(nèi)阻約為 0.2 )；E2(電動勢為 4 V，內(nèi)阻約為 0.04 )為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表_，_電壓表_，滑動變阻器_，_電源_(填器材的符號)A2(A1量程才0.1 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)盡可能減小測量值的相對誤差，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(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 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(jì))甲乙圖 6212(1)用如圖 6212 甲所示的電路進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選用_，電流表應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選用_(用序號字母表示)(2)通過實(shí)驗(yàn)測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_.(3)若將此燈泡與電動勢 6 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個(gè)阻值為_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(shí)驗(yàn)測量得到的數(shù)據(jù)作出 UI 圖線如圖 6213 中 a 所示，測得干電池電動勢為_V，內(nèi)電阻為_.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)滑動變阻器 E、F、G中，應(yīng)選取的電路是_，應(yīng)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 1000 ，最大允許電流 1 ACE(3)將實(shí)驗(yàn)乙中得到的數(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_W.解析：(1)圖線 a 與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為電源電動勢的大小，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；電壓要求可從零開始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應(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連接方式誤差來源測量值與真實(shí)值關(guān)系適用范圍外接法電壓表分流電流表的讀數(shù)大于流過待測的電流，故：R測R真測大電阻1測量電路電流表內(nèi)外接法選取(1)電路的對比調(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控制電路滑動變阻器分壓式、限流式接法選取(1)電路的對比說明：U 為電源端電壓，R 為滑動變阻器最大電阻，Rx為待測電阻阻值(2)判斷方法負(fù)載電阻 Rx 遠(yuǎn)大于滑動變阻器總電阻 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)仍超過電流表的量程或超過用電器的額定電流(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