高考物理考前三個月 名師專題講義 專題八 實驗技能與創(chuàng)新 第2課時 電學實驗與創(chuàng)新課件

熱 點 實 驗 例 析 審題破題 真題演練欄目索引熱點實驗例析考向1電表讀數、多用電表的使用例例1 在練習使用多用電表時：在練習使用多用電表時：(1)下列關于用多用電表歐姆擋測電阻的說法中正確的是下列關于用多用電表歐姆擋測電阻的說法中正確的是()A.測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則不測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則不 會影響測量結果會影響測量結果B.雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大C.測量電路中的電阻時，應該把該電阻與電路斷開測量電路中的電阻時，應該把該電阻與電路斷開D.歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內阻變大，但歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內阻變大，但 仍能調零，其測量結果與原來相比不變仍能調零，其測量結果與原來相比不變AC(2)用多用電表探測二極管的極性，用歐姆擋測量，黑表筆用多用電表探測二極管的極性，用歐姆擋測量，黑表筆接接a端，紅表筆接端，紅表筆接b端時，指針向右偏轉角較大，然后黑、紅端時，指針向右偏轉角較大，然后黑、紅表筆反接指針偏轉角較小，說明表筆反接指針偏轉角較小，說明_(填填“a”或或“b”)端是二極管正極端是二極管正極.解析當當用多用電表的紅表筆接觸二極管用多用電表的紅表筆接觸二極管a端、黑表筆接觸二端、黑表筆接觸二極管極管b端時，端時，b端電勢高、端電勢高、a端電勢低，此時發(fā)現多用電表的指端電勢低，此時發(fā)現多用電表的指針偏轉量非常小，說明此時電阻很大針偏轉量非常小，說明此時電阻很大，此時二極管，此時二極管是是反向反向偏偏壓，則壓，則a端是二極管的正極端是二極管的正極.a(3)某同學想通過多用電表某同學想通過多用電表A中的歐姆檔，直接去測量相同規(guī)中的歐姆檔，直接去測量相同規(guī)格的多用電表格的多用電表B中量程為中量程為2.5 V的電壓檔的內阻，如圖的電壓檔的內阻，如圖1甲連甲連線，選擇倍率為線，選擇倍率為1k歐姆擋，測量前應對多用電表歐姆擋，測量前應對多用電表A進行進行_，按正確的操作步驟測量，兩表指針位置相同，按正確的操作步驟測量，兩表指針位置相同，如圖乙所示，從如圖乙所示，從A表讀出表讀出B表內阻約表內阻約為為_k，從，從B表表讀出電壓約為讀出電壓約為_ V.圖圖1計算計算出多用電表出多用電表A的電源電動勢約為的電源電動勢約為_ V(已知表盤已知表盤正中電阻刻度值為正中電阻刻度值為15，計算結果保留兩位有效數字，計算結果保留兩位有效數字).解析選擋后要先進行歐姆調零，歐姆表讀數表盤讀數選擋后要先進行歐姆調零，歐姆表讀數表盤讀數倍率倍率131 k13 k；電壓表讀數為；電壓表讀數為1.32 V；歐姆表內；歐姆表內電阻等于中值電阻等于中值電阻為電阻為r15 k；根據閉合電路歐姆定律，有：；根據閉合電路歐姆定律，有：EIrU2.8 V.答案歐姆歐姆調零調零131.322.81.歐姆表的原理歐姆表的原理(1)歐姆表內有電源，紅表筆與內部電源負極相連，黑歐姆表內有電源，紅表筆與內部電源負極相連，黑表筆與內部電源的正極相連，故其電流方向為表筆與內部電源的正極相連，故其電流方向為“紅表紅表筆流進，黑表筆流出筆流進，黑表筆流出”.”.以題說法(2)測電阻的原理是閉合電路歐姆定律測電阻的原理是閉合電路歐姆定律.當紅、黑表筆短當紅、黑表筆短接時，調節(jié)滑動變阻器接時，調節(jié)滑動變阻器R0(即歐姆調零即歐姆調零)，使靈敏電流計，使靈敏電流計滿偏滿偏，此時此時中值電阻中值電阻R中中RgR0r，當兩表筆接入電阻當兩表筆接入電阻Rx時時 電阻電阻Rx與電路與電路中的電流相對應，但不是線性關系，故歐姆表刻度不中的電流相對應，但不是線性關系，故歐姆表刻度不均勻均勻.以題說法2.歐姆表使用六注意歐姆表使用六注意(1)選擋接著調零；選擋接著調零；(2)換擋重新調零；換擋重新調零；(3)待測電阻與電待測電阻與電路、電源要斷開；路、電源要斷開；(4)盡量使指針指在表盤中間位置附盡量使指針指在表盤中間位置附近；近；(5)讀數之后要乘以倍率得阻值；讀數之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，選擇用完后，選擇開關要置于開關要置于“OFF”擋或交流電壓的最高擋擋或交流電壓的最高擋.以題說法針對訓練針對訓練1 (2014重慶重慶6(1)某照明電路出現故障，其電路某照明電路出現故障，其電路如圖如圖2所示，該電路用標稱值所示，該電路用標稱值12 V的蓄電池為電源，導線的蓄電池為電源，導線及其接觸完好及其接觸完好.維修人員使用已調好的多用表直流維修人員使用已調好的多用表直流50 V擋檢測故障擋檢測故障.他將黑他將黑表筆接在表筆接在c點，用紅表筆分別探測電路的點，用紅表筆分別探測電路的a、b點點.圖圖2斷開開關，紅表筆接斷開開關，紅表筆接a點時多用表指示如圖點時多用表指示如圖3所示，讀所示，讀數為數為_ V，說明，說明_正常正常(選填選填“蓄電池蓄電池”、“保險絲保險絲”、“開關開關”或或“小燈小燈”).圖圖3解析因因用直流用直流50 V擋檢測，故滿偏時電壓為擋檢測，故滿偏時電壓為50 V，刻度均，刻度均勻，在圖示位置時，讀數為勻，在圖示位置時，讀數為11.5(11.211.8之間均可之間均可)V，說明，說明蓄電池正常蓄電池正常.答案11.5(11.211.8的值均可的值均可)蓄電池蓄電池紅表筆接紅表筆接b點，斷開開關時，表針不偏轉，閉合開關后，點，斷開開關時，表針不偏轉，閉合開關后，多用表指示仍然和圖多用表指示仍然和圖3相同，可判斷發(fā)生故障的器件是相同，可判斷發(fā)生故障的器件是_.(選填選填“蓄電池蓄電池”、“保險絲保險絲”、“開關開關”或或“小燈小燈”)解析紅紅表筆接表筆接b點，斷開開關，指針不偏轉，閉合開關后多點，斷開開關，指針不偏轉，閉合開關后多用表讀數與原來相同，說明保險絲、開關均正常，發(fā)生故障用表讀數與原來相同，說明保險絲、開關均正常，發(fā)生故障的器件只能為小燈的器件只能為小燈.答案 小小燈燈熱點實驗例析考向2測量電阻的實驗例例2(2014四川四川8(2)圖圖4是測量阻值約幾十歐的未知電阻是測量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖，圖中的原理圖，圖中R0是保護電阻是保護電阻(10 )，R1是電阻箱是電阻箱(099.9 )，R是滑動變阻器，是滑動變阻器，A1和和A2是電流表，是電流表，E是電源是電源(電電動勢動勢10 V，內阻很小，內阻很小).圖圖4在保證安全和滿足需求的情況下，使測量范圍盡可能大在保證安全和滿足需求的情況下，使測量范圍盡可能大.實實驗具體步驟如下：驗具體步驟如下：()連接好電路，將滑動變阻器連接好電路，將滑動變阻器R調到最大；調到最大；()閉合閉合S，從最大值開始調節(jié)電阻箱，從最大值開始調節(jié)電阻箱R1，先調，先調R1為適當值，為適當值，再調節(jié)滑動變阻器再調節(jié)滑動變阻器R，使，使A1示數示數I10.15 A，記下此時電阻箱，記下此時電阻箱的阻值的阻值R1和和A2的示數的示數I2；()重復步驟重復步驟()，再測量，再測量6組組R1和和I2的值；的值；()將實驗測得的將實驗測得的7組數據在如圖組數據在如圖5所示坐標紙上描點所示坐標紙上描點.根據實驗回答以下問題：根據實驗回答以下問題：現有四只供選用的電流表現有四只供選用的電流表A.電流表電流表(03 mA，內阻為，內阻為2.0 )B.電流表電流表(03 mA，內阻未知，內阻未知)C.電流表電流表(00.3 A，內阻為，內阻為5.0 )D.電流表電流表(00.3 A，內阻未知，內阻未知)A1應選用應選用_，A2應選用應選用_.解析 該該實驗測實驗測Rx電阻的原理為并聯電路兩支路電壓相等，電阻的原理為并聯電路兩支路電壓相等，即即(Rxr2)I2(R0R1r1)I1，其中，其中r1、r2分別為分別為A1、A2兩表兩表的內阻的內阻.又因為又因為Rx的阻值約幾十歐，與的阻值約幾十歐，與R0R1在同一數量級，在同一數量級，A1示數為示數為I10.15 A，表示電流表，表示電流表A1只能從只能從C、D中選擇，中選擇，A2電流值的數量級與電流值的數量級與A1相同相同.由測量原理可知：由測量原理可知：(Rxr2)I2(R0R1r1)I1，因，因Rx未知，故未知，故r2阻值應已知，故阻值應已知，故A1選選D，A2選選C.答案CD測得一組測得一組R1和和I2值后，調整電阻箱值后，調整電阻箱R1，使其阻值變小，要，使其阻值變小，要使使A1示數示數I10.15 A，應讓滑動變阻器，應讓滑動變阻器R接入電路的阻值接入電路的阻值_(選填選填“不變不變”、“變大變大”或或“變小變小”).解析 因因A1示數示數I10.15 A不變，不變，R1變小，變小，(R0R1r1)I1變變小，滑動變阻器所分電壓變大，小，滑動變阻器所分電壓變大，R應變大應變大.變大變大在坐標紙上畫出在坐標紙上畫出R1與與I2的關系圖的關系圖.解析 該該圖線為一條直線，離線較遠的一組數據為錯誤數據，圖線為一條直線，離線較遠的一組數據為錯誤數據，應舍去，其他點應對稱分布在直線兩側應舍去，其他點應對稱分布在直線兩側.答案 關系關系圖線如圖所示圖線如圖所示根據以上實驗得出根據以上實驗得出Rx_ .解析 由由實驗原理得：實驗原理得：(R0R1r1)I1(Rxr2)I2其中其中R010 ，r25.0 ，I10.15 A，從圖線上選擇兩組，從圖線上選擇兩組R1、I2代入不同數值可解得代入不同數值可解得Rx約為約為31 .31這類實驗要從以下兩個方面攻克：這類實驗要從以下兩個方面攻克：1.電路結構：實驗電路至少包括三個部分：電路結構：實驗電路至少包括三個部分：(1)測量電路；測量電路；(2)控制電路控制電路(滑動變阻器、開關滑動變阻器、開關)；(3)電源電源.2.電路設計：電路設計：(1)電表選擇注意三方面：電表選擇注意三方面：安全性，要求安全性，要求量程不能太小，電表不反接；量程不能太小，電表不反接；準確性，要求量程不準確性，要求量程不能太大，讀數一般要超過量程的能太大，讀數一般要超過量程的 ；若電表量程不合若電表量程不合適，要利用有準確內阻的電表進行改裝適，要利用有準確內阻的電表進行改裝.以題說法(2)測量電路設計：測量電路設計：若若則則應把電流表內接；應把電流表內接；若若 則則應把電流表外接應把電流表外接.以題說法(3)控制電路：以小控大用分壓，相差無幾用限流，即當控制電路：以小控大用分壓，相差無幾用限流，即當滑動變阻器的阻值較小時，常采用分壓式接法；當滑動滑動變阻器的阻值較小時，常采用分壓式接法；當滑動變阻器的阻值與負載相差不大時，常采用限流式接法變阻器的阻值與負載相差不大時，常采用限流式接法.另另外，滑動變阻器必須接為分壓式的情況有三種：外，滑動變阻器必須接為分壓式的情況有三種：電壓電壓要求從零開始變化；要求從零開始變化；滑動變阻器太小，不能起到限流滑動變阻器太小，不能起到限流的作用；的作用；限流式不能獲取有區(qū)分度的多組數據限流式不能獲取有區(qū)分度的多組數據.若兩種若兩種接法均可，則采用限流式，因為限流式損耗功率小接法均可，則采用限流式，因為限流式損耗功率小.以題說法針對訓練針對訓練2 為了較準確地測量某電子元件的電阻，某實驗為了較準確地測量某電子元件的電阻，某實驗小組做如下測量：小組做如下測量：(1)用多用表測量該元件的電阻，選用用多用表測量該元件的電阻，選用“10”倍率的電阻倍率的電阻擋 測 量 ， 發(fā) 現 多 用 表 指 針 偏 轉 很 小 ， 因 此 需 選 擇擋 測 量 ， 發(fā) 現 多 用 表 指 針 偏 轉 很 小 ， 因 此 需 選 擇_(填填“1”或或“100”)倍率的電阻擋，并倍率的電阻擋，并_，再進行測量，若多用表中的電池舊了，用它測，再進行測量，若多用表中的電池舊了，用它測得的電阻值將得的電阻值將_(填填“偏大偏大”“”“偏小偏小”或或“不變不變”).解析用歐姆表測量電阻，若指針偏轉較小，則電阻較大，用歐姆表測量電阻，若指針偏轉較小，則電阻較大，應換大倍率的電阻擋，即應換大倍率的電阻擋，即100.換擋后需重新進行歐姆調零，換擋后需重新進行歐姆調零，即讓紅黑表筆短接，重新歐姆調零即讓紅黑表筆短接，重新歐姆調零.若電池用舊了，則電動勢若電池用舊了，則電動勢變小，內阻增大，測量相同電阻時，閉合電路中電流變小，變小，內阻增大，測量相同電阻時，閉合電路中電流變小，指針偏轉角度變小，則歐姆表中電阻讀數增大指針偏轉角度變小，則歐姆表中電阻讀數增大.答案 100 讓紅、黑讓紅、黑表筆短接，重新歐姆調零偏大表筆短接，重新歐姆調零偏大(2)若用多用表測得該元件的電阻大約為若用多用表測得該元件的電阻大約為1 500 ，現在要，現在要進一步精確測量其電阻，有以下器材：進一步精確測量其電阻，有以下器材：A.待測元件待測元件R(阻值約為阻值約為1500 )B.電流表電流表(量程量程5 mA，內阻約，內阻約5 )C.電阻箱電阻箱(9 999.9 ，0.02 A)D.直流電源直流電源(電動勢約為電動勢約為20 V，內阻約，內阻約0.5 )E.單刀雙擲開關一個，導線若干單刀雙擲開關一個，導線若干實驗小組有同學設計了如圖實驗小組有同學設計了如圖6所示電路進行測量所示電路進行測量.圖圖6在閉合在閉合S前，先把前，先把R調至調至_(填填“最大值最大值”或或“最最小值小值”)，然后把，然后把K打到打到1，_，再把再把K打到打到2, _，則，則Rx_(用實用實驗中獲得的物理量來表示驗中獲得的物理量來表示).解析電阻箱串聯接入電路，閉合開關前，應使電阻箱的阻電阻箱串聯接入電路，閉合開關前，應使電阻箱的阻值達到最大值達到最大.兩次電流相同，則兩次電流相同，則RxR1R2，RxR2R1.答案最大最大值調節(jié)值調節(jié)R，當其阻值為，當其阻值為R1時，電流表示數為時，電流表示數為I0調節(jié)調節(jié)R，當其阻值為，當其阻值為R2時，電流表示數為時，電流表示數為I0R2R1(3)兩只完全相同的表頭兩只完全相同的表頭G，分別改裝成一只電流表和一只電，分別改裝成一只電流表和一只電壓表，一位同學不小心做實驗時誤將兩只表串起來連接在一壓表，一位同學不小心做實驗時誤將兩只表串起來連接在一閉合電路中，接通電路后兩只表的指針可能出現下列哪種現閉合電路中，接通電路后兩只表的指針可能出現下列哪種現象象()A.電流表的指針偏轉，電壓表的指針不偏轉電流表的指針偏轉，電壓表的指針不偏轉B.兩表指針偏轉角度相同兩表指針偏轉角度相同C.兩表指針都偏轉，電壓表的指針偏轉角度比電流表大得多兩表指針都偏轉，電壓表的指針偏轉角度比電流表大得多D.兩表指針都偏轉，電流表的指針偏轉角度比電壓表大得多兩表指針都偏轉，電流表的指針偏轉角度比電壓表大得多解析電流表為表頭電流表為表頭G和小電阻并聯，電壓表為表頭和小電阻并聯，電壓表為表頭G和大和大電阻并聯，當兩者串聯時，流過電壓表表頭的電流約等于流電阻并聯，當兩者串聯時，流過電壓表表頭的電流約等于流過電流表表頭的電流與流過并聯電阻的電流之和，因此電壓過電流表表頭的電流與流過并聯電阻的電流之和，因此電壓表表頭指針偏轉角度大，表表頭指針偏轉角度大，C正確正確.答案C熱點實驗例析考向3描繪小燈泡描繪小燈泡( (或者其他元件或者其他元件) )的伏安特性曲線的伏安特性曲線例例3在在“描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，要測量一實驗中，要測量一個標有個標有“3 V1.5 W”的燈泡兩端的電壓和通過它的電流，的燈泡兩端的電壓和通過它的電流，現有如下器材：現有如下器材：A.直流電源直流電源3 V(內阻可不計內阻可不計)B.直流電流表直流電流表0600 mA(內阻約內阻約0.5 )C.直流電壓表直流電壓表03 V(內阻約內阻約3 k)D.滑動變阻器滑動變阻器(10 ，1 A)E.滑動變阻器滑動變阻器(1 k，300 mA)F.開關、導線若干開關、導線若干(1)本實驗中滑動變阻器選用本實驗中滑動變阻器選用_.(填填“D”或或“E”)解析因描繪小燈泡的伏安特性曲線，需測量多組數據，滑因描繪小燈泡的伏安特性曲線，需測量多組數據，滑動變阻器需用分壓式接法，為了調節(jié)方便，滑動變阻器用阻動變阻器需用分壓式接法，為了調節(jié)方便，滑動變阻器用阻值較小的，故選擇值較小的，故選擇D.D(2)某同學用導線某同學用導線a、b、c、d、e、f、g和和h連接的電路如圖連接的電路如圖7所所示，電路中所有元器件都是完好的，且電壓表和電流表已調示，電路中所有元器件都是完好的，且電壓表和電流表已調零零.閉合開關后發(fā)現電壓表的示數為閉合開關后發(fā)現電壓表的示數為2 V，電流表的示數為零，電流表的示數為零，小燈泡不亮，則可確定斷路的導線是小燈泡不亮，則可確定斷路的導線是_；若電壓表示；若電壓表示數為零，電流表的示數為數為零，電流表的示數為0.3 A，小燈泡亮，則斷路的導線是，小燈泡亮，則斷路的導線是_；若反復調節(jié)滑動變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，；若反復調節(jié)滑動變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表示數不能調為零，則斷路的導線是但電壓表、電流表示數不能調為零，則斷路的導線是_.圖圖7解析電壓表有示數，說明通過電壓表的電路為通路，而小電壓表有示數，說明通過電壓表的電路為通路，而小燈泡不亮，通過與電壓表并聯的小燈泡的電路為斷路，所以燈泡不亮，通過與電壓表并聯的小燈泡的電路為斷路，所以導線導線d斷開；若電壓表示數為零，而電流表有示數，說明電路斷開；若電壓表示數為零，而電流表有示數，說明電路接通，電壓表沒有接入電路，所以接通，電壓表沒有接入電路，所以h斷開；若電壓表、電流表斷開；若電壓表、電流表示數不能調為零，是因為滑動變阻器是限流式接法，故是示數不能調為零，是因為滑動變阻器是限流式接法，故是g斷斷開開.答案dhg(3)下表中的各組數據是該同學在實驗中測得的，根據表格中下表中的各組數據是該同學在實驗中測得的，根據表格中的數據在如圖的數據在如圖8所示的方格紙上作出該燈泡的伏安特性曲線所示的方格紙上作出該燈泡的伏安特性曲線.U/V 00.51.01.52.02.5I/A0 0.17 0.30 0.39 0.45 0.49圖圖8解析描點畫圖，如圖所示描點畫圖，如圖所示.(4)如圖如圖9所示，將兩個這樣的燈泡并聯后再與所示，將兩個這樣的燈泡并聯后再與5 的定值電阻的定值電阻R0串聯，接在電壓恒為串聯，接在電壓恒為4 V的電路上，每個燈泡的實際功率為的電路上，每個燈泡的實際功率為_ W(結果保留兩位有效數字結果保留兩位有效數字).圖圖9解析設燈泡的電壓為設燈泡的電壓為U，電流為，電流為I，根據閉合電路歐姆定律，根據閉合電路歐姆定律得：得：U0U2IR0，所以，所以U2R0IU0，代入數據，代入數據U10I4，在燈泡的伏安特性曲線坐標圖上畫出該直線，其，在燈泡的伏安特性曲線坐標圖上畫出該直線，其交點交點(U，I)即為燈泡的實際電壓、電流值，可得燈泡消耗的即為燈泡的實際電壓、電流值，可得燈泡消耗的實際功率實際功率PUI0.30 W.答案0.30描繪小燈泡的伏安特性曲線，其實驗原理還是伏安法描繪小燈泡的伏安特性曲線，其實驗原理還是伏安法測電阻；坐標軸選取的標度要合適，使所作圖線占滿測電阻；坐標軸選取的標度要合適，使所作圖線占滿坐標紙，不要畫成折線，要用平滑曲線連接坐標紙，不要畫成折線，要用平滑曲線連接.以題說法針對訓練針對訓練3 某某實驗小組的同學實驗小組的同學在學在學校校實驗室中發(fā)現一電學元件，該實驗室中發(fā)現一電學元件，該電學電學元件元件上標有上標有“最大電流不超過最大電流不超過6 mA，最大最大電壓不超過電壓不超過7 V”，同學們想，同學們想通通過過實驗描繪出該電學元件的伏安特性曲線，他們設計的一部實驗描繪出該電學元件的伏安特性曲線，他們設計的一部分電路如圖分電路如圖10所示，圖中定值電阻所示，圖中定值電阻R1 k，用于限流；電流，用于限流；電流表量程為表量程為10 mA，內阻約為，內阻約為5 ；電壓表；電壓表(未畫出未畫出)量程為量程為10 V，內阻約為內阻約為10 k；電源電動勢；電源電動勢E為為12 V，內阻不計，內阻不計.圖圖10(1)實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇：實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇：A.阻值阻值0200 ，額定電流，額定電流0.3 AB.阻值阻值020 ，額定電流，額定電流0.5 A應選的滑動變阻器是應選的滑動變阻器是_(填填“A”或或“B”).正確接線后，測得數據如下表：正確接線后，測得數據如下表：次數12345678910U/V0.003.006.006.166.286.326.366.386.396.40I/mA0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.50解析 滑動滑動變阻器變阻器A允許的最大電壓為允許的最大電壓為0.3200 V60 V12 V，滑動變阻器，滑動變阻器B兩端所能加的最大電壓為兩端所能加的最大電壓為0.520V10 V12 V，為保證安全，滑動變阻器應選，為保證安全，滑動變阻器應選A.答案A(2)由以上數據分析可知，電壓表應并聯在由以上數據分析可知，電壓表應并聯在M與與_(填填“O”或或“P”)之間；之間；解析由表中實驗數據可知，電學元件電阻最小測量值約為：由表中實驗數據可知，電學元件電阻最小測量值約為：R 1 163.6 ，電流表內阻約為，電流表內阻約為5 ，電壓表內，電壓表內阻約為阻約為10 k，相對來說，元件電阻遠大于電流表內阻，電，相對來說，元件電阻遠大于電流表內阻，電流表應采用內接法，因此電壓表應并聯在流表應采用內接法，因此電壓表應并聯在M與與P之間之間.P(3)在圖在圖10中將電路圖補充完整；中將電路圖補充完整；解析描繪伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑描繪伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓式接法，由動變阻器應采用分壓式接法，由(2)可知，電流表采用內接法，可知，電流表采用內接法，實驗電路圖如圖所示實驗電路圖如圖所示解析由表中實驗數據可知，當元件兩端的電壓小于由表中實驗數據可知，當元件兩端的電壓小于6 V時，時，電路電流很小，幾乎為零，由歐姆定律可知，元件電阻非常電路電流很小，幾乎為零，由歐姆定律可知，元件電阻非常大，不導電；當元件兩端電壓大于大，不導電；當元件兩端電壓大于6 V時，隨著電壓的升高電時，隨著電壓的升高電流迅速增大，電壓與電流的比值減小，電阻變小流迅速增大，電壓與電流的比值減小，電阻變小.(4)從表中數據可知，該電學元件的電阻特點是：從表中數據可知，該電學元件的電阻特點是：_.答案當當元件兩端的電壓小于元件兩端的電壓小于6 V時，元件電阻非常大，不時，元件電阻非常大，不導電；當元件兩端電壓大于導電；當元件兩端電壓大于6 V時，隨著電壓的升高電阻逐時，隨著電壓的升高電阻逐漸變小漸變小熱點實驗例析考向4測定金屬絲測定金屬絲( (液體液體) )的電阻率的電阻率例例4(2014山東山東22)實驗室購買了一捆標稱長度為實驗室購買了一捆標稱長度為100 m的銅導線，某同學想通過實驗測定其實際長度的銅導線，某同學想通過實驗測定其實際長度.該同學首該同學首先測得導線橫截面積為先測得導線橫截面積為1.0 mm2，查得銅的電阻率為，查得銅的電阻率為1.7108 m，再利用圖，再利用圖11所示電路測出銅導線的電阻所示電路測出銅導線的電阻Rx，從而確定導線的實際長度，從而確定導線的實際長度.圖圖11可供使用的器材有：可供使用的器材有：電流表：量程電流表：量程0.6 A，內阻約，內阻約0.2 ；電壓表：量程電壓表：量程3 V，內阻約，內阻約9 k；滑動變阻器滑動變阻器R1：最大阻值：最大阻值5 ；滑動變阻器滑動變阻器R2：最大阻值：最大阻值20 ；定值電阻：定值電阻：R03 ；電源：電動勢電源：電動勢6 V，內阻可不計；，內阻可不計；開關、導線若干開關、導線若干.回答下列問題：回答下列問題：(1) 實驗中滑動變阻器應選實驗中滑動變阻器應選_(填填“R1”或或“R2”)，閉，閉合開關合開關S前應將滑片移至前應將滑片移至_端端(填填“a”或或“b”).解析根據根據R ，得銅導線的阻值約為得銅導線的阻值約為Rx1.7 ，即，即RxR04.7 .實驗中的滑動變阻器若選實驗中的滑動變阻器若選R1，則當滑動變阻器滑片，則當滑動變阻器滑片移至移至a端時，電壓表的示數約為端時，電壓表的示數約為3 V，若滑動變阻器滑片向右移，若滑動變阻器滑片向右移動，電壓表示數變大，超過電壓表量程，故實驗中的滑動變動，電壓表示數變大，超過電壓表量程，故實驗中的滑動變阻器應選阻器應選R2.閉合開關閉合開關S前應使電路中的電阻最大，故滑動變阻前應使電路中的電阻最大，故滑動變阻器滑片應移至器滑片應移至a端端.答案R2a(2)在圖在圖12所示實物圖中，已正確連接了部分導線，請根所示實物圖中，已正確連接了部分導線，請根據圖據圖11電路電路完成剩余部分的連接完成剩余部分的連接.圖圖12解析連線如圖所示連線如圖所示(3)調節(jié)滑動變阻器，當電流表的讀數為調節(jié)滑動變阻器，當電流表的讀數為0.50 A時，電壓表示數時，電壓表示數如圖如圖13所示，讀數為所示，讀數為_ V.圖圖13解析電壓表的示數為電壓表的示數為2.30 V.2.30(4)導線實際長度為導線實際長度為_ m(保留保留2位有效數字位有效數字).解析根據歐姆定律，銅導線與根據歐姆定律，銅導線與R0串聯串聯的總電阻的阻值的總電阻的阻值R 4.6 ，所以銅導線的電阻，所以銅導線的電阻RxRR01.6 .根據根據R 得導線長度得導線長度94連接實物圖要根據電路原理圖，采用先串后并，如果連接實物圖要根據電路原理圖，采用先串后并，如果滑動變阻器是分壓式接法，一般先將電源、開關、滑滑動變阻器是分壓式接法，一般先將電源、開關、滑動變阻器的全部電阻連接，然后將滑動變阻器的分壓動變阻器的全部電阻連接，然后將滑動變阻器的分壓部分、待測電阻、電流表串聯，最后并聯電壓表部分、待測電阻、電流表串聯，最后并聯電壓表.同時同時還要注意電壓表、電流表的正負接線柱，以及量程選還要注意電壓表、電流表的正負接線柱，以及量程選取是否合適取是否合適.以題說法針對訓練針對訓練4 如圖如圖14，用伏安法測定電阻約，用伏安法測定電阻約5 均勻電阻絲均勻電阻絲的電阻率，電源是兩節(jié)干電池的電阻率，電源是兩節(jié)干電池.圖圖14(1)如圖如圖15，用螺旋測微器測電阻絲的直徑時，先，用螺旋測微器測電阻絲的直徑時，先轉動轉動_使使F與與A間距離稍大于被測物，放入被測物，再間距離稍大于被測物，放入被測物，再轉動轉動_到夾住被測物，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動到夾住被測物，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動_使使F固定后讀數固定后讀數.(填儀器部件字母符號填儀器部件字母符號)圖圖15解析用螺旋測微器測電阻絲的直徑時，先轉動粗調旋鈕用螺旋測微器測電阻絲的直徑時，先轉動粗調旋鈕D使使F與與A間距稍大于被測物，放入被測物，再轉動細調旋鈕間距稍大于被測物，放入被測物，再轉動細調旋鈕H到夾住被測物，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動固定旋鈕到夾住被測物，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動固定旋鈕G使使F固定后讀數固定后讀數.答案DHG(2)根據原理圖連接如圖根據原理圖連接如圖16所示的實物圖所示的實物圖.圖圖16解析根據電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示根據電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示.(3)閉合開關后，滑動變阻器觸頭調至一合適位置后不動，閉合開關后，滑動變阻器觸頭調至一合適位置后不動，多次改變多次改變_的位置，得到幾組的位置，得到幾組U、I、L的數據，的數據，用用R 計算計算出相應的電阻后作出出相應的電阻后作出RL圖圖像像如如圖圖17.取圖線取圖線上兩個點間數據之差上兩個點間數據之差L和和R，若電阻絲直徑為，若電阻絲直徑為d，則電，則電阻率阻率_.圖圖17解析閉合開關后，滑動變阻器觸頭調至一合適位置后不動，閉合開關后，滑動變阻器觸頭調至一合適位置后不動，多次改變線夾多次改變線夾P的位置，測出幾組的位置，測出幾組U、I、L的數據；電阻絲的數據；電阻絲阻值阻值：答案線線夾夾P(P點或點或P)熱點實驗例析考向5測定電源的電動勢和內阻測定電源的電動勢和內阻例例5某同學用如圖某同學用如圖18所示電路測量多用電表的內阻和內部所示電路測量多用電表的內阻和內部電池的電動勢電池的電動勢.圖圖18(1)多用電表右側表筆為多用電表右側表筆為_(填填“紅表筆紅表筆”或或“黑表黑表筆筆”).將多用電表選擇旋鈕調至歐姆擋將多用電表選擇旋鈕調至歐姆擋“1”，將紅，將紅、黑黑表筆短接，調節(jié)表筆短接，調節(jié)_，使指針指在右側，使指針指在右側滿刻度處滿刻度處.黑表筆黑表筆調調零旋鈕零旋鈕(調調R0也可也可)(2)移動滑動變阻器移動滑動變阻器R的觸頭，分別讀出五組電壓表的觸頭，分別讀出五組電壓表(內阻較內阻較大，可視為理想電壓表大，可視為理想電壓表)和歐姆表示數和歐姆表示數U、R，并將計算得出，并將計算得出的的 記錄記錄在表格中，其中第四次測量時歐姆表的示數在表格中，其中第四次測量時歐姆表的示數如圖如圖19，其阻值為，其阻值為_ .在如圖在如圖20所示的坐標紙上所示的坐標紙上做做出出圖線圖線.圖圖19302.501.701.251.000.800.180.100.060.02圖圖20答案 如如圖所示圖所示(3)若改用已使用較長時間的多用電表若改用已使用較長時間的多用電表(電池電動勢變小，電池電動勢變小，內阻變大內阻變大)，但仍能調零后測電阻，其測得電阻，但仍能調零后測電阻，其測得電阻R值與原值與原來相比來相比_.(填填“偏大偏大”、“不變不變”或或“偏小偏小”)偏大偏大 測量電源的電動勢和內阻的基本原理是閉合電路歐姆測量電源的電動勢和內阻的基本原理是閉合電路歐姆定律，數據處理的主要思想方法是定律，數據處理的主要思想方法是“化曲為直化曲為直”，常，常用的方法有三種：用的方法有三種：1.伏安法伏安法利用電壓表和電流表，閉合電路方程為利用電壓表和電流表，閉合電路方程為EUIr，利用兩組數據，聯立方程求解，利用兩組數據，聯立方程求解E和和r；也可作；也可作出出UI圖圖像像，圖線的縱截距表示電源的電動勢，斜率，圖線的縱截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內阻的絕對值表示電源的內阻.以題說法2.伏阻法伏阻法利用電壓表和電阻箱利用電壓表和電阻箱.閉合電路方程為閉合電路方程為EU(1 ).利用兩組數據聯立方程求解或將原方程線性化，利用兩組數據聯立方程求解或將原方程線性化，處理為處理為 或或Ur E，做，做 圖圖像像或或圖圖像像，利用圖線的截距和斜率求，利用圖線的截距和斜率求E和和r.以題說法3.安阻法安阻法利用電流表和電阻箱利用電流表和電阻箱.閉合電路方程閉合電路方程為為E=I(R+r),利用利用兩組數據聯立方程求解或將方程線性化，兩組數據聯立方程求解或將方程線性化，處理處理為為 做做 R圖圖像像，利用圖線的截距和斜利用圖線的截距和斜率求率求E和和r.以題說法針對訓練針對訓練5 (2014北京北京21)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻電池的電動勢和內電阻.要求盡量減小實驗誤差要求盡量減小實驗誤差.(1)應該選擇的實驗電路是圖應該選擇的實驗電路是圖21中的中的_(選填選填“甲甲”或或“乙乙”).圖圖21解析電流表內阻與電池內阻相差不多，如果用乙圖實驗所電流表內阻與電池內阻相差不多，如果用乙圖實驗所得的誤差較大，應選用甲圖得的誤差較大，應選用甲圖.答案甲甲(2)現有電流表現有電流表(00.6 A)、開關和導線若干，以及以下器材：、開關和導線若干，以及以下器材：A.電壓表電壓表(015 V)B.電壓表電壓表(03 V)C.滑動變阻器滑動變阻器(050 )D.滑動變阻器滑動變阻器(0500 )實驗中電壓表應選用實驗中電壓表應選用_；滑動變阻器應選用；滑動變阻器應選用_.(選選填相應器材前的字母填相應器材前的字母)解析干電池的電動勢為干電池的電動勢為1.5 V左右，為減小誤差，應選擇量左右，為減小誤差，應選擇量程為程為3 V的電壓表；根據電源電動勢和電流表量程，可知應選的電壓表；根據電源電動勢和電流表量程，可知應選擇最大阻值為擇最大阻值為50 的滑動變阻器的滑動變阻器.答案B C(3)某位同學記錄的某位同學記錄的6組數據如下表所示，其中組數據如下表所示，其中5組數據的對組數據的對應點已經標在圖應點已經標在圖22的坐標紙上，請標出余下一組數據的對的坐標紙上，請標出余下一組數據的對應點，并畫出應點，并畫出UI圖線圖線.序號123456電壓U/V1.451.401.301.251.201.10電流I/A 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480圖圖22解析第四組數據誤差較大，應舍去，然后連線第四組數據誤差較大，應舍去，然后連線.答案如圖所示如圖所示(4)根據根據(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢中所畫圖線可得出干電池的電動勢E_ V，內電阻內電阻r_ .解析根據根據UI圖像，電源的電動勢為縱軸的截距，為圖像，電源的電動勢為縱軸的截距，為1.50 V，內阻為斜率的絕對值，內阻為斜率的絕對值，r 0.83 .答案1.50(1.491.51)0.83(0.810.85)(5)實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數U及干電池的輸出功率及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化都會發(fā)生變化.下列各示意圖中正確下列各示意圖中正確反映反映PU關系的是關系的是_.解析可采用特殊值法分析，當外電路短路時，可采用特殊值法分析，當外電路短路時，U0，此，此時電池的輸出功率時電池的輸出功率P0.當外電路斷路時，當外電路斷路時，UE，此時電池，此時電池的輸出功率的輸出功率P0.故只有選項故只有選項C正確正確.答案C審題破題 真題演練12.從原理遷移中突破電學實驗題例例6 (8分分)為了測量某電池的電動勢為了測量某電池的電動勢E(約為約為3 V)和內阻和內阻r，選用，選用的器材如下：的器材如下：A.電流表電流表G1(量程為量程為2 mA，內電阻為，內電阻為100 )B.電流表電流表G2(量程為量程為1 mA，內電阻為，內電阻為200 )C.電阻箱電阻箱R1(099.99 )D.電阻箱電阻箱R2(09 999 )E.滑動變阻器滑動變阻器R3(01 000 ，允最大電流，允最大電流1 A)F.待測電池待測電池G.開關一個、導線若干開關一個、導線若干(1)某同學利用上述器材，采用圖某同學利用上述器材，采用圖23甲的電路測量該電池的電甲的電路測量該電池的電動勢和內阻，請按照圖甲將圖乙所示的實物圖連線動勢和內阻，請按照圖甲將圖乙所示的實物圖連線.圖圖23(2)圖甲中利用電阻箱圖甲中利用電阻箱R1，將電流表，將電流表G1改裝成了量程為改裝成了量程為0.5 A的電流表，利用電阻箱的電流表，利用電阻箱R2將電流表將電流表G2改裝成了量程為改裝成了量程為3 V的的電壓表，則電阻箱電壓表，則電阻箱R1的阻值調到的阻值調到_ .(3)以以G2示數示數I2為縱坐標，為縱坐標，G1示數示數I1為橫坐標，作出為橫坐標，作出I2I1圖圖像像如圖如圖24所示，結合圖所示，結合圖像像可得出電源的電動勢為可得出電源的電動勢為_ V，電源的內阻為電源的內阻為_ (結果均保留兩位有效數字結果均保留兩位有效數字).圖圖24思維導圖答題模板解析 (2)根據歐姆定律和串并聯規(guī)律應有：根據歐姆定律和串并聯規(guī)律應有：解得解得R10.4 ，由由UI2g(r2R2)，代入數據解得：，代入數據解得：R22.8103 答題模板(3)縱坐標截距縱坐標截距0.9 mA，對應著電源電動勢，對應著電源電動勢E 3 V2.7 V；橫坐標截距；橫坐標截距0.4 Ma,對應著流過電源的電流為對應著流過電源的電流為0.4 mA mA0.100 4 A；電源內阻為；電源內阻為r 9.0 .答題模板答案(1)如圖所示如圖所示(2分分)(2)0.4(2分分)(3)2.7(2分分)9.0(2分分)高 考 現 場 (限時：12分鐘，滿分18分)(2014福建福建19)(1)(6分分)某同學測定一金屬桿的長度和直徑，某同學測定一金屬桿的長度和直徑，示數如圖示數如圖25甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為_ cm和和_ mm.圖圖25解析 金屬金屬桿長度由刻度尺示數可得，由題圖甲得桿長度由刻度尺示數可得，由題圖甲得L60.10 cm.由題圖乙知，此游標尺為由題圖乙知，此游標尺為50分度，游標尺上第分度，游標尺上第10刻線與主尺上一刻線對齊，則金屬桿直徑為刻線與主尺上一刻線對齊，則金屬桿直徑為d4 mm 10 mm4.20 mm.答案60.104.20(2)(12分分)某研究性學習小組利用伏安法測定某一電池組某研究性學習小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內阻，實驗原理圖如圖的電動勢和內阻，實驗原理圖如圖26甲所示，其中，甲所示，其中，虛線框內為用靈敏電流計虛線框內為用靈敏電流計 改裝的電流表改裝的電流表 ， 為標準為標準電壓表，電壓表，E為待測電池組，為待測電池組，S為開關，為開關，R為滑動變阻器，為滑動變阻器，R0是標稱值為是標稱值為4.0 的定值電阻的定值電阻.圖圖26已知已知靈敏電流計靈敏電流計G的的滿偏電流滿偏電流Ig100 A、內阻、內阻rg2.0 k，若要改裝后的電流表滿偏電流為，若要改裝后的電流表滿偏電流為200 mA，應，應并聯一只并聯一只_ (保留一位小數保留一位小數)的定值電阻的定值電阻R1；解析由電流表的改裝知識可知由電流表的改裝知識可知，1.0根據如圖根據如圖26甲，用筆畫線代替導線將圖乙連接成完甲，用筆畫線代替導線將圖乙連接成完整的電路；整的電路；解析如下圖如下圖.某次實驗的數據如下表所示：某次實驗的數據如下表所示：測量次數12345678電壓表讀數U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改裝表讀數I/mA20 40 60 80100120140160該小組借鑒該小組借鑒“研究勻變速直線運動研究勻變速直線運動”實驗中計算加速實驗中計算加速度的方法度的方法(逐差法逐差法)，計算出電池組的內阻，計算出電池組的內阻r_ (保保留兩位小數留兩位小數)；為減小偶然誤差，逐差法在數據處理方；為減小偶然誤差，逐差法在數據處理方面體現出的主要優(yōu)點面體現出的主要優(yōu)點是是_.解析 根據根據閉合電路歐姆定律結合逐差法可知閉合電路歐姆定律結合逐差法可知逐差法在計算中體現的主要優(yōu)點是：充分利用已測得的數據逐差法在計算中體現的主要優(yōu)點是：充分利用已測得的數據.答案 1.66充分利用已測得的數據充分利用已測得的數據該小組在前面實驗的基礎上，為探究圖甲電路中該小組在前面實驗的基礎上，為探究圖甲電路中各元器件的實際阻值對測量結果的影響，用一已知各元器件的實際阻值對測量結果的影響，用一已知電動勢和內阻的標準電池組，通過上述方法多次測電動勢和內阻的標準電池組，通過上述方法多次測量后發(fā)現：電動勢的測量值與已知值幾乎相同，但量后發(fā)現：電動勢的測量值與已知值幾乎相同，但內阻的測量值總是偏大內阻的測量值總是偏大.若測量過程無誤，則內阻測若測量過程無誤，則內阻測量值總是偏大的原因是量值總是偏大的原因是_.(填選項前的字母填選項前的字母)A.電壓表內阻的電壓表內阻的影響影響B(tài).滑動變阻器的最大阻值偏小滑動變阻器的最大阻值偏小C.R1的實際阻值比計算值偏小的實際阻值比計算值偏小D.R0的實際阻值比標稱值偏大的實際阻值比標稱值偏大解析 根據根據題意可知，內阻的測量值為題意可知，內阻的測量值為r測測 R0，因此，因此，電壓表的內阻、滑動變阻器的阻值對測量結果無影響電壓表的內阻、滑動變阻器的阻值對測量結果無影響.若若R1的實際值比計算值偏小，則改裝后的電流表示數偏小，導的實際值比計算值偏小，則改裝后的電流表示數偏小，導致內阻測量值偏大致內阻測量值偏大.根據內阻測量值的表達式可知，根據內阻測量值的表達式可知，R0的實的實際值比標稱值偏大，也會導致內阻測量值偏大際值比標稱值偏大，也會導致內阻測量值偏大.故選故選C、D.答案CD