2013高考物理一轮复习金牌训练课件-电学实验

1第2讲电学实验21．(2011年广东卷)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠(2.5V0.6W)，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．×17.5(1)粗测小电珠的电阻，应选择多用电表________(选填“×1”、“×10”或“×100”)倍率的电阻挡；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图6－2－1甲所示，结果为______Ω.3甲乙图6－2－14(2)实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图6－2－1乙完成实物图6－2－2中的连线．图39图6－2－2答案：如图39所示5数据点abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244(3)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于______端．为使小电珠亮度增加，P应由中点向______端滑动．(4)下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点________间多测几组数据(选填“ab”“bc”“cd”“de”或“ef”).Abab62.(2010年广东卷)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R0＝5Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图6－2－3甲所示．图6－2－37(1)在图乙的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接．图40答案：如图40所示8(2)请完成下列主要实验步骤：A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图丙所示，读得电阻值是____________；20ΩB．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；C．将开关S2________，电压表的示数是1.16V；断开开关S1.闭合(3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_______(计算结果保留两位有效数字)．0.69Ω(4)由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或“小”)．小93．(2009年广东卷)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率．所用的器材包括：输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等．(1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动．请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图6－2－4.图6－2－410答案：(1)如图41、42所示．图41图4211(2)实验的主要步骤如下：①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；改变接入电路中的金属丝的长度②读出电流表的示数，记录金属夹的位置；③断开开关，__________________________________，合上开关，重复②的操作．12(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了图6－2－5的关系图线，其斜率为__________A-1·m-1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了____________________的电阻之和．图6－2－510.5～10.6电源的内阻与电阻箱13(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图6－2－6所示．金属丝的直径是__________．图6－2－5中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_________________，其数值和单位为__________________________(保留三位有效数字)．图6－2－6金属丝的电阻率0.200mm1.02×10－6Ω·m9.69×10－7～14从近三年电学实验来看，考查的主要内容以及考查方向为：(1)基本仪器的使用．(2)测电阻相关实验，以电流表内外接及滑动变阻器分压限流接法为重点．15基本电学仪器的使用与读数1．多用电表【例1】多用电表表头如图6－2－7所示．在正确操作的情况下：图6－2－716(1)若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是__________，测量结果为__________．(2)若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是__________，测量结果为__________．(3)若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是__________，测量结果为__________．(4)若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：_______________________________________________________________________________________________________.直流电压1.10V直流电流44mA电阻1700kΩ改用“×1kΩ”倍率，重新调零；将红黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率得测量值17(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到______挡或者______________________．(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从________色表笔经______插孔流入电表．用欧姆挡测电阻，如果指针偏转角度太小(即指针所指的刻度值太大)，应该增大倍率重新调零后再测；如果指针偏转角度太大(即指针所指的刻度值太小)，应该减小倍率重新调零后再测．OFF交流电压500V挡位置红正181．某同学测量一只未知阻值的电阻．他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图6－2－8所示．则读出的阻值大小为__________Ω；为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选用倍率________(填“大些”或“小些”)的挡位再进行测量．图6－2－8大些1000192．安培表和伏特表【例2】图6－2－9所示是电压表的刻度盘．若当时使用的是该表的0～3V量程，那么电压表读数为多少？若当时使用的是该表的0－15V量程，那么电压表读数又为多少？图6－2－920解析：0～3V量程最小刻度是0.1V，是10分度的，因此要向下估读一位，读1.15V(由于最后一位是估读的，有偶然误差，读成1.14V～1.16V之间都算正确).0～15V量程最小刻度为0.5V，不是10分度的，因此只要求读到0.1V这一位，所以读5.7V(5.6V～5.8V之间都算正确)．21基本实验方法1．电路的连接与仪器的选择【例3】利用图6－2－10甲所示的电路测量电流表mA的内阻RA.图中R1、R2为电阻，K1、K2为电键，B是电源(内阻可忽略)．甲乙图6－2－1022根据图甲所给出的电路原理图，在图乙的实物图上连线．答案：电路见图43，注意按顺序连，注意正负极连接不要出错．图4323【例4】某同学用图6－2－11所示的电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化图象．除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：图6－2－1124电流表：A1(量程100mA，内阻约2Ω)；A2(量程0.6A，内阻约0.3Ω)；电压表：V1(量程5V，内阻约5kΩ)；V2(量程15V，内阻约15kΩ)；滑动变阻器：R1(阻值范围0～10Ω)；R2(阻值范围0～2kΩ)电源：E1(电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω)；E2(电动势为4V，内阻约为0.04Ω)．为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_______，__________电压表______________，滑动变阻器____________，______电源________．(填器材的符号)．A2(A1量程才0.1A)V1(V2量程太大)R1(电流控制更有效)E225(1)电路的连接注意事项①连线时把导线接在接线柱上；②电表的正负接法：电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出；③滑动变阻器应处于有效的控制状态．(2)仪器的选择注意事项①准确性原则：选用电表量程应尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程，若指针偏转不到满偏角度的1/3，读数误差较大．②安全性原则：通过电源，电表，滑动变阻器，用电器的电流不能超过其允许的最大电流．③便于操作原则：选择控制电路时，既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求，又要注意便于操作．262．(2011年深圳一模)有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线，有下列器材供选用：A．电压表(0～3V，内阻6kΩ)B．电压表(0～15V，内阻30kΩ)C．电流表(0～3A，内阻0.1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻0.5Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)27F．滑动变阻器(200Ω，0.5A)G．蓄电池(电动势6V，内阻不计)甲乙图6－2－1228(1)用如图6－2－12甲所示的电路进行测量，电压表应选用_________，电流表应选用_________，滑动变阻器应选用_________．(用序号字母表示)(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω.(3)若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为________Ω的电阻．ADE1011292．实验电路选择【例5】某同学先后完成下面两个实验：甲：测定一节干电池的电动势和内阻；乙：描绘小灯泡的伏安特性曲线．(1)用甲实验测量得到的数据作出U－I图线如图6－2－13中a所示，测得干电池电动势为______V，内电阻为______Ω.图6－2－130.751.530(2)在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小误差，方便调节，在给定的四个电路图和三个滑动变阻器E、F、G中，应选取的电路是______，应选取的滑动变阻器是______．E．总阻值15Ω，最大允许电流2AF．总阻值200Ω，最大允许电流2AG．总阻值1000Ω，最大允许电流1ACE31(3)将实验乙中得到的数据在实验甲的同一U－I坐标系内描点作图，得到图线b，若将实验甲中的电池与乙中的小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为________W.解析：(1)图线a与纵轴交点的纵坐标为电源电动势的大小，图线斜率为电源内电阻的大小．(2)由于小灯泡的电阻较小，故电流表应外接；电压要求可从零开始调节，故滑动变阻器应用分压式连接，所以应选取的电路是C，应选取的滑动变阻器是E，电流控制效果较好．(3)由图线可得，小灯泡此时的电压为0.6V，电流为1.2A，所以小灯泡的实际功率为0.72W.0.7232连接方式误差来源测量值与真实值关系适用范围外接法电压表分流电流表的读数大于流过待测的电流，故：R测R真测小电阻内接法电流表分压电压表读数大于待测电阻两端的电压，故：R测R真测大电阻1．测量电路——电流表内外接法选取(1)电路的对比33(2)判断方法①直接比较法：当待测电阻Rx较小且远小于电压表内阻RV时，应选用外接法；当待测电阻Rx较大且远大于电流表内阻RA时，应选用内接法．②临界值法：当待测电阻RxRARV时，视Rx为小电阻，应选用外接法；当RxRARV时，视Rx为大电阻，应选用内接法；当Rx＝RARV时，两种接法均可．34调节范围限流式电路分压式电路电压调节范围0→U电流调节范围2．控制电路——滑动变阻器分压式、限流式接法选取(1)电路的对比说明：U为电源端电压，R为滑动变阻器最大电阻，Rx为待测电阻阻值．RxURx＋R→UURx＋R→URx0→URx35(2)判断方法①负载电阻Rx远大于滑动变阻器总电阻R，须用分压式接法，此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用．②要求负载上电压或电流变化范围大，且从零开始连续可调，须用分压式接法．③采用限流电路时，电路中的最小电流(电压)仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流(电压)时，应采用变阻器的分压式接法．④负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不大，并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调，可用限流式接法．⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法，因为限流式接法总功