《高考物理二輪復習 考前三個月 專題16 電學實驗課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理二輪復習 考前三個月 專題16 電學實驗課件.ppt（63頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

專題16電學實驗 實驗專題 網(wǎng)絡構(gòu)建 考題二伏安法測電阻 考題三測定電源的電動勢和內(nèi)阻 欄目索引 考題一多用電表的原理 使用及讀數(shù)問題 考題四電學創(chuàng)新拓展實驗 考題一多用電表的原理 使用及讀數(shù)問題 1 游標卡尺 螺旋測微器的讀數(shù)技巧記住兩點 一是所有讀數(shù)一定以毫米為單位并注意主尺刻度對應的毫米數(shù) 根據(jù)結(jié)果再變換單位 二是以毫米為單位 小數(shù)點后數(shù)字分別是 螺旋測微器是3位 20分度和50分度游標卡尺是2位 10分度游標卡尺和毫米刻度尺是1位 知識精講 2 電壓表 電流表 多用電表的讀數(shù)技巧 1 對電表讀數(shù)問題 要先弄清楚電表的精確度 即每小格的數(shù)值 再確定估讀的方法 是還是估讀 明確讀數(shù)的小數(shù)位數(shù) 2 多用電表的使用問題 在弄清其基本原理的基礎上 會選擇測量項目及量程 擋位 能區(qū)分機械調(diào)零和歐姆調(diào)零的區(qū)別 掌握測量電阻的步驟 此外 會看多用電表表盤 最上排不均勻刻度為測電阻時讀數(shù)刻度 讀出表盤刻度后應乘以擋位倍率 中間刻度是均勻的 為測量電壓和電流的讀數(shù)刻度 下面三排數(shù)字為方便讀數(shù)所標注 最下排刻度專為測量2 5V以下交流電壓所用 一般較少使用 4 歐姆表使用六注意 1 選擋接著調(diào)零 2 換擋重新調(diào)零 3 待測電阻與電路 電源要斷開 4 盡量使指針指在表盤中間位置附近 5 讀數(shù)之后要乘以倍率得阻值 6 用完后 選擇開關要置于 OFF 擋或交流電壓最高擋 答案 例1 1 指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器 請完成下列問題 典例剖析 在使用多用電表測量時 指針的位置如圖1甲所示 若選擇開關撥至 1 擋 則測量的結(jié)果為 若選擇開關撥至 50mA 擋 則測量結(jié)果為 mA 圖1 18 22 6 22 4 22 8 解析 解析所測的電阻R 18 1 18 選擇開關撥至 50mA 擋 電流為I 22 6mA 解析答案 2 多用電表測未知電阻阻值的電路如圖乙所示 電池的電動勢為E 內(nèi)阻為r R0為調(diào)零電阻 Rg為表頭內(nèi)阻 電路中電流I與待測電阻的阻值Rx關系圖象如圖丙所示 則該圖象的函數(shù)關系式為 解析根據(jù)閉合電路歐姆定律得 3 下列根據(jù)圖丙中I Rx圖線作出的解釋或判斷中正確的是 A 因為函數(shù)圖線是非線性變化的 所以歐姆表的示數(shù)左小右大B 歐姆表調(diào)零的實質(zhì)是通過調(diào)節(jié)R0使Rx 0時電路中的電流I IgC Rx越小 相同的電阻變化量對應的電流變化量越大 所以歐姆表的示數(shù)左密右疏D 測量中 當Rx的阻值為圖丙中的R2時 指針位于表盤中央位置的右側(cè) 解析 Rx越小 相同的電阻變化量對應的電流變化量越大 所以歐姆表的示數(shù)左密右疏 C正確 測量中 當Rx的阻值為圖丙中的R2時 電流比半偏電流小 指針位于表盤中央位置的左側(cè) D錯誤 選B C 1 某同學要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率 步驟如下 1 用20分度的游標卡尺測量其長度如圖2甲所示 可知其長度為 mm 解析游標卡尺的讀數(shù)為L 50mm 3 0 05mm 50 15mm 解析答案 變式訓練 1 2 圖2 50 15 2 用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示 可知其直徑為 mm 解析螺旋測微器的讀數(shù)為D 4mm 0 5mm 20 0 0 01mm 4 700mm 3 用多用電表的電阻 10 擋 按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻 表盤的示數(shù)如圖丙所示 則該電阻的阻值約為 解析歐姆表的讀數(shù)為R 22 10 220 1 2 4 700 220 解析答案 2 已知G表的內(nèi)阻Rg為990 滿偏電流Ig 100 A 用它改裝成如圖3所示的一個多量程多用電表 電流 電壓和電阻的測量都各有兩個量程 或分度值 不同的擋位 1 2兩個擋位為電流表擋位 其中的大量程是小量程的10倍 1 關于此多用電表 下列說法錯誤的是 A 當轉(zhuǎn)換開關S旋到位置4時 是電阻擋B 當轉(zhuǎn)換開關S旋到位置6時 是電壓擋C 轉(zhuǎn)換開關S旋到5的量程比旋到6的量程大D A表筆為紅表筆 B表筆為黑表筆 1 2 圖3 解析 1 2 解析當轉(zhuǎn)換開關S旋到位置4時 表頭與電表中的電源相連接 是電阻擋 A正確 當轉(zhuǎn)換開關S旋到位置6時 表頭與電阻串聯(lián) 電阻起分壓作用 是電壓擋 B正確 當轉(zhuǎn)換開關S旋到5串聯(lián)的電阻小于旋轉(zhuǎn)到6串聯(lián)的電阻 可知旋轉(zhuǎn)到6 串聯(lián)的電阻分壓作用大 電壓表量程大 C錯誤 根據(jù)電流 紅進黑出 可知 B表筆為黑表筆 A表筆為紅表筆 D正確 因選錯誤的 故選C 1 2 返回 2 圖中電源電動勢均為3 5V 當把選擇開關S旋到位置4 在AB之間接3500 電阻時 表頭G剛好半偏 該測量過程操作的順序和步驟都正確無誤 則R1 R2 答案 解析 11 99 1 2 返回 解析由題知 在AB之間接3500 電阻時 表頭G剛好半偏 即改裝后電流表的總內(nèi)阻R內(nèi) 3500 當轉(zhuǎn)換開關S在2時 如圖a 電流表量程為I2g 1mA 由題知 轉(zhuǎn)換開關S在1 如圖b 時 電流表的量程為I1g 10mA 由串并聯(lián)電路特點得 Ig I2g Ig I1g 聯(lián)立解得R1 11 R2 99 1 儀器的選擇 1 電源的選擇 一般根據(jù)待測電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源 2 電表的選擇 一般根據(jù)電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表 根據(jù)待測電路的最大電流選擇電流表 電表的指針擺動的幅度不宜較大 一般應使指針能達到半偏左右 考題二伏安法測電阻 知識精講 2 電路的選擇 1 測量電路的選擇 2 控制電路的選擇 從節(jié)能的角度考慮 優(yōu)先選用限流式 以下三種情況必須用分壓式 a 要求待測電路的U I從0變化 b R滑 Rx c 選用限流式 Ux Ix過大 超過電流表量程 燒壞電表 電源或用電器等 3 伏安法測電阻的常規(guī)設計實驗需要一個電流表和一個電壓表 利用歐姆定律求其電阻 但有時題目中缺少電壓表或缺少電流表 或電壓表 電流表的量程不符 這時可以把已知內(nèi)阻的電流表當作電壓表來使用 把已知內(nèi)阻的電壓表當作電流表來使用 甚至可以把已知內(nèi)阻的電流表 或電壓表 和電阻箱改裝成符合要求的電壓表 或電流表 4 定值電阻作為保護電阻 是定值電阻最常見的應用近幾年考題當中 經(jīng)常出現(xiàn)用阻值已知的定值電阻 或電阻箱 充當電壓表 或用阻值已知的定值電阻 或電阻箱 充當電流表 例2發(fā)光二極管在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛的應用 如圖4所示是一種發(fā)光二極管的實物圖 正常使用時 帶 號的一端接高電勢 帶 號的一端接低電勢 某同學想描繪它的伏安特性曲線 實驗測得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如下表所示 典例剖析 圖4 1 實驗室提供的器材如下 A 電壓表 量程0 3V 內(nèi)阻約10k B 電壓表 量程0 15V 內(nèi)阻約25k C 電流表 量程0 50mA 內(nèi)阻約50 D 電流表 量程0 0 6A 內(nèi)阻約1 E 滑動變阻器 阻值范圍0 10 允許最大電流3A F 電源 電動勢6V 內(nèi)阻不計 G 開關 導線若干該同學做實驗時 電壓表選用的是 電流表選用的是 填選項字母 解析由表中數(shù)據(jù)可知 最大電壓為2 8V 電壓表選A 最大電流為30mA 電流表選C 解析答案 A C 2 請在圖5中以筆畫線代替導線 按實驗要求將實物圖中的連線補充完整 圖5 解析答案 解析因電壓 電流要從0測起 滑動變阻器用分壓式接法 二極管的電阻更接近電流表的內(nèi)阻 故電流表用外接法 實物圖的連接如圖甲 答案見解析圖甲 3 在實驗過程中 開關S閉合前 滑動變阻器的滑片應置于最 端 填 左 或 右 解析因滑動變阻器是分壓式接法 在開始前滑動變阻器的滑片應置于最左端 解析答案 左 4 根據(jù)表中數(shù)據(jù) 在圖乙所示的坐標紙中畫出該發(fā)光二極管的I U圖線 解析答案 解析根據(jù)表中數(shù)據(jù) 在圖上描出各點 用光滑的曲線連接起來 如圖乙 答案見解析圖乙 5 由I U圖線可知 二極管的電阻值隨工作電壓的增大而 填 不變 增大 或 減小 解析由圖線可知 二極管的電阻值隨電壓的增大而減小 減小 解析答案 6 若此發(fā)光二極管的最佳工作電流為10mA 現(xiàn)將此發(fā)光二極管與電動勢為3V 內(nèi)阻不計的電池組相連 還需串聯(lián)一個阻值R 的電阻 才能使它工作在最佳狀態(tài) 結(jié)果保留三位有效數(shù)字 解析根據(jù)U I圖線 當二極管的工作電壓為1 9V時 工作電流約為10mA 串聯(lián)電阻上分到電壓應為1 1V 故應串聯(lián)的電阻為 R 110 110 解析答案 3 使用理想電壓表 理想電流表 滑動變阻器 直流電源等儀器 研究一只小燈泡完整的伏安特性 測得I U圖象如圖6甲所示 已知滑動變阻器滑動片的有效移動長度為30cm 變阻器的最大阻值為22 5 電源電動勢為6V 內(nèi)阻不計 1 在圖乙的虛線框內(nèi) 不改變滑動變阻器和電源的位置 補上電壓表 電流表 燈泡 畫出完整的電路圖 要求滑動變阻器的滑動片向左滑動時 燈泡的電壓增大 3 4 變式訓練 圖6 解析答案 3 4 解析滑動變阻器采用分壓接法 電流表內(nèi) 外接法均可 滑動片左移燈泡電壓變大 電路圖如圖所示 答案電路圖如圖所示 3 4 2 根據(jù)I U圖象可知 從A到B的過程中燈泡的電阻逐漸 選填 增大 或 減小 改變的阻值為 解析由I U圖象可知 從A到B的過程中燈泡的電阻逐漸增大 由歐姆定律得 電阻的改變量 R RB RA 5 解析答案 增大 5 3 4 3 在獲得A B段圖線數(shù)據(jù)的過程中 滑動變阻器的滑動片向左移動了 cm的長度 答案 解析 10 3 4 4 某待測電阻Rx的阻值在80 100 之間 現(xiàn)要測量其阻值 實驗室提供如下器材 A 電流表A1 量程30mA 內(nèi)阻r1 10 B 電流表A2 量程150mA 內(nèi)阻r2約為30 C 電壓表V 量程15V 內(nèi)阻約為10k D 定值電阻R0 20 E 滑動變阻器R 最大電阻約10 F 電源E 電動勢為4V G 開關S和導線若干 3 4 圖7 1 如果用圖7甲來測量Rx 測得的電阻將 真實值 填 大于 小于 或 等于 解析因待測電阻Rx是小電阻 如果用圖甲來測量Rx 由于電壓表的分流作用 故測得的電阻將小于真實值 小于 圖7 解析答案 3 4 2 如果用圖乙來測量Rx 測量電流表A1和A2的讀數(shù)分別為I1和I2 則Rx 解析如果用乙圖來測量Rx 根據(jù)歐姆定律有 并聯(lián)部分電壓為 U I2 I1 R0 乙 3 根據(jù)提供的器材要完成此實驗 甲 乙兩同學分別設計了如圖甲 乙兩種電路 你認為圖 更合適 解析答案 返回 3 4 考題三測定電源的電動勢和內(nèi)阻 方法指導 測量電源的電動勢和內(nèi)阻的基本原理是閉合電路歐姆定律 數(shù)據(jù)處理的主要思想方法是 化曲為直 常用的方法有三種 1 伏安法 利用電壓表和電流表 閉合電路方程為E U Ir 利用兩組數(shù)據(jù) 聯(lián)立方程求解E和r 也可作出U I圖象 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(nèi)阻 典例剖析 例3某同學用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻 現(xiàn)備有下列器材 A 被測干電池一節(jié)B 電流表1 量程0 0 6A 內(nèi)阻r 0 3 C 電流表2 量程0 0 6A 內(nèi)阻約為0 1 D 電壓表1 量程0 3V 內(nèi)阻未知E 電壓表2 量程0 15V 內(nèi)阻未知F 滑動變阻器1 0 10 2AG 滑動變阻器2 0 100 1AH 開關 導線若干 解析答案 伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中 由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響 測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差 在現(xiàn)有器材的條件下 要盡可能準確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻 1 在上述器材中請選擇適當?shù)钠鞑?填寫器材前的字母 電流表選擇 電壓表選擇 滑動變阻器選擇 解析一節(jié)干電池的電動勢約為1 5V 電壓表選D 電流表的量程為0 0 6A 且明確電流表內(nèi)阻 電流表選B 滑動變阻器阻值較小利于電表的數(shù)值變化 滑動變阻器選F B D F 解析答案 2 實驗電路圖應選擇圖8中的 填 甲 或 乙 圖8 解析因電流表B的內(nèi)阻已知 可將電流表內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻 求出等效電阻后 再求出實際電源內(nèi)阻 故選用甲圖 甲 解析答案 3 根據(jù)實驗中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U I圖象 則在修正了實驗系統(tǒng)誤差后 干電池的電動勢E V 內(nèi)電阻r 解析由U I圖可知 電源的電動勢E 1 5V 等效內(nèi)電阻r 1 則干電池內(nèi)阻為r 1 0 3 0 7 1 5 0 7 5 某同學設計了如圖9甲所示的電路來測量電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值 實驗器材有 待測電源E 不計內(nèi)阻 待測電阻R1 待測電阻R2 電壓表V 量程為3V 內(nèi)阻很大 電阻箱R 0 99 99 單刀單擲開關S1 單刀雙擲開關S2 導線若干 5 6 變式訓練 圖9 1 先測電阻R1的阻值 請將該同學的操作補充完整 A 閉合S1 將S2切換到a 調(diào)節(jié)電阻箱 讀出其示數(shù)R0和對應的電壓表示數(shù)U1 B 保持電阻箱示數(shù)不變 讀出電壓表的示數(shù)U2 C 則電阻R1的表達式為R1 解析答案 將S2切換到b 5 6 2 該同學已經(jīng)測得電阻R1 3 2 繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值 其做法是 閉合S1 將S2切換到a 多次調(diào)節(jié)電阻箱 讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U 由測得的數(shù)據(jù) 繪出了如圖乙所示的圖線 則電源電動勢E V 電阻R2 2 0 8 答案 解析 5 6 5 6 6 甲同學利用如圖10所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻 提供的器材有 A 干電池兩節(jié) 每節(jié)電動勢約為1 5V 內(nèi)阻未知B 直流電壓表V1 V2 內(nèi)阻很大C 直流電流表A 內(nèi)阻可忽略不計D 定值電阻R0 阻值未知 但不小于5 E 滑動變阻器F 導線和開關 1 請根據(jù)所給電路圖 以筆畫線代表導線 在圖11的實物圖上將所缺導線畫上 解析答案 圖10 圖11 5 6 解析根據(jù)電路圖 在給出的實物圖上畫出所缺的導線 如圖甲所示 答案見解析圖 5 6 2 甲同學利用該電路完成實驗時 由于某根導線發(fā)生斷路故障 導致一只電壓表始終沒有讀數(shù) 因此只記錄了一只電壓表和電流表的示數(shù) 如下表所示 解析答案 利用表格中的數(shù)據(jù)在圖12中作出U I圖象 解析將 I U 作為坐標值將各點描出 并用直線將各點相連 作圖象如圖乙所示 答案見解析圖 圖12 5 6 3 由圖象可知 兩節(jié)干電池總電動勢為 V 總內(nèi)阻為 由計算得到的數(shù)據(jù)可以判斷 能夠示數(shù)的電壓表應為表 選填 V1 或 V2 解析答案 返回 2 90 3 50 V1 5 6 考題四電學創(chuàng)新拓展實驗 知識精講 高考中電學實驗要拿到滿分 考生應注意以下 三 個方面 第一 認真完成課本上的每一個實驗 知道每一個實驗的目的 掌握每一個實驗的原理 熟悉每一個實驗步驟 領會每一個實驗步驟的作用 學會每一個實驗儀器的使用 學會每一個實驗的處理方法 弄清每一個實驗誤差的來源等 第二 對于給出實驗電路圖的創(chuàng)新性實驗 要注意從原理出發(fā) 理解實驗方法 找出圖象中兩個物理量之間的關系 理想圖象中圖線的斜率和截距的物理意義 第三 對于設計性實驗 要注意從原理出發(fā)找方法 選器材 定方案 高考中 對設計性實驗的考查 一般不直接采用課本上的設計方案 但是其設計理念均取材于課本中的必考實驗 因此考生要對課本上的每一個實驗做到心中有數(shù) 典例剖析 例4某同學嘗試把一個靈敏電流表改裝成溫度表 他所選用的器材有 靈敏電流表 待改裝 學生電源 電動勢為E 內(nèi)阻不計 滑動變阻器 單刀雙擲開關 導線若干 導熱性能良好的防水材料 標準溫度計 PTC熱敏電阻Rt PTC線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關系為Rt a kt a 0 k 0 設計電路如圖13所示 并按如下步驟進行操作 1 按電路圖連接好實驗器材 2 將滑動變阻器滑片P滑到a端 單刀雙擲開關S擲于c端 調(diào)節(jié)滑片P使電流表滿偏 并在以后的操作中保持滑片P位置不動 設此時電路總電阻為R 斷開電路 圖13 解析答案 3 容器中倒入適量開水 觀察標準溫度計 每當標準電流表的示數(shù)下降5 就將開關S置于d端 并記錄此時的溫度t和對應的電流表的示數(shù)I 然后斷開開關 請根據(jù)溫度表的設計原理和電路圖 寫出電流與溫度的關系式I 用題目中給定的符號 4 根據(jù)對應溫度記錄的電流表示數(shù) 重新刻制電流表的表盤 改裝成溫度表 根據(jù)改裝原理 此溫度表表盤刻度線的特點是 低溫刻度在 側(cè) 填 左 或 右 刻度線分布是否均勻 填 是 或 否 解析由上式可知 溫度越高 電流表中的電流值越小 則低溫刻度在表盤的右側(cè) 由于電流與溫度的關系不是線性函數(shù) 所以表盤的刻度是不均勻的 右 否 解析答案 7 圖14甲圖是乙圖所示多用電表歐姆 1k擋的工作電池 外殼上印著標稱電動勢9V 但A B兩極極性沒有標示 變式訓練 圖14 1 實驗小組甲同學選擇多用電表的直流電壓擋對電池測量 將 表筆分別與A B相連時電表指針反偏 對調(diào)連接 電表有了正常示數(shù) 再在A B兩極間接入一只200 電阻 電表示數(shù)減小 如電表刻度盤所示 由以上測量可以確定電池的正極是 填 A 或 B 解析電壓表接入電路中時 正極應與電源正極相連 將 表筆分別與A B相連時電表指針反偏 對調(diào)連接 電表有了正常示數(shù) 說明B極為正極 解析答案 B 2 接著要測量這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻r 乙同學說至少還需要電流表 電壓表 滑動變阻器 丙同學說至少還需要電阻箱 丁同學說不再需要什么 利用甲的實驗數(shù)據(jù)就可以了 顯然丁同學設計的方案不再需要實驗操作 他能得到電池的電動勢和內(nèi)電阻么 若能 寫出結(jié)論 若不能 簡述理由 答案 解析 E 7 0Vr 80 解析電池外殼上印著標稱電動勢9V 則直流電壓表的量程取10V 直接接在電源兩端時 測量電源電動勢 由圖乙可知E 7 0V 在A B兩極間接入一只200 電阻時 由圖乙可知 電壓表示數(shù)為5 0V 根據(jù)閉合電路歐姆定律得 U 代入數(shù)據(jù)得 3 最后按圖丙所示電路對該電池進行放電實驗 實驗中通過適時調(diào)整滑動變阻器 保持電流表示數(shù)為10mA不變 每分鐘記錄一次電壓表示數(shù) 實驗歷時20分鐘 將各組電壓 時間數(shù)據(jù)在坐標紙上描點作圖 經(jīng)擬合 可認為電壓由6 2V均勻下降到5 8V 則這次放電過程中通過電流表的電量是 C 電流表和變阻器消耗的電能是 J 12 72 返回 解析答案