高考物理二轮复习提升 第一部分 专题六 第2讲 电学实验课件

第第2讲讲电学实验电学实验1(2012 年广东卷)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图 621 甲和乙所示，长度为_cm，直径为_mm.甲乙丙解析：(1)游标卡尺的主尺分度值为0.1 cm，故主尺应读5.0cm；游标为10 分度，分度值为0.01 cm，图中第 1 条刻度线对齐，故游标应读0.01 cm10.01 cm.两者相加为所测长度，即5.01 cm，注意游标卡尺不需要估读螺旋测微器的主尺分度值为 0.5 mm，故主尺应读 5.0 mm.旋转尺的分度值为 0.01 mm，故旋转尺应读 0.01 mm31.5 0.315 mm. 两者相加为所测直径，即 5.315 mm，注意螺旋测微器需要估读(2)为了安全，在接通开关之前，应保证电路中的可变电阻所接入电路中的电阻阻值最大，以避免因电路电流过大而损坏电路元件(3)此题采用替代法测电阻，用电阻箱替代圆柱体接入电路，调节电阻箱的阻值，使电路的各项参数与原来相同，那么电阻箱的阻值就与圆柱体的阻值相等答案：(1)5.01 5.315 (2)大大(3)1 2802(2011 年广东卷)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，所用器材有：小电珠(2.5 V 0.6 W)，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干(1)粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_(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 622 甲所示，结果为_.甲乙图 622(2)实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图 622 乙完成实物图 623 中的连线图 623(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_端滑动数据点abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.156 0.1850.2160.244(4)下表为电压等间隔变化时所测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点_(填“ab”、“bc”、“cd ”、“de”或“ef ”)间多测几组数据.答案：(1)1 7.5(2)如图 39 所示图 39(3)a b (4)ab3.(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(R05 )一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图 624 甲所示甲丙乙图 624(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(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_；B将开关 S1 闭合，开关 S2 断开，电压表的示数是 1.49 V；C将开关 S2_，电压表的示数是 1.16 V；断开开关 S1.(3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_(结果保留两位有效数字)(4)由于所有电压表都不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_(填“大”或“小”)答案：(1)如图 40 所示 (2)20 闭合(3)0.69 (4)小图 40从近三年的电学实验考题来看，考查的主要内容及方向为：(1)基本仪器的使用(2)测电阻的相关实验，以电流表内外接法及滑动变阻器分压限流接法为重点基本电学仪器的使用与读数1多用电表【例1】多用电表的表头如图 625 所示在正确操作的情况下：图 625(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：_，_.(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哪种测量(限于直流)，电流都应该从_色表笔经_插孔流入电表答案：(1)直流电压 1.10 V (2)直流电流 44 mA(3)电阻 1 700 (4)改用“1 k”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，再乘以倍率得到测量值(5)OFF交流电压 500 V 挡位置 (6)红 正用欧姆挡测电阻，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1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 626 所示则读出的阻值大小为_；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 626答案：1 000 大些2安培表和伏特表【例2】图 627 所示的是电压表的刻度盘若当时使用的是该表的 03 V 量程，那么电压表的读数为_；若当时使用的是该表的 0 15 V 量程，那么电压表的读数为_图 627解析：03 V 量程的最小刻度是 0.1 V，是 10 分度的，因此要向下估读一位，读 1.15 V(由于最后一位是估读的，有偶然误差，读成 1.141.18 V 之间都算正确).015 V 量程的最小刻度为 0.5 V，不是10 分度的，因此只要求读到0.1 V 这一位，所以读 5.7 V(5.65.8 V 之间都算正确)答案： 1.15 V 5.7 V基本实验方法1电路的连接与仪器的选择【例3】利用图 628 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)根据图甲所给出的电路原理图，在图乙的实物图上连线甲乙图628答案：电路见图41，注意按顺序连，注意正负极连接不要出错图 41【例 4】某同学用图 629 所示的电路，测绘标有“3.8 V03 A”的小灯泡的灯丝电阻 R 随电压 U 变化的图象除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：图 629解析：A1 量程才 0.1 A；V2 量程太大；R1 对电流控制更有效答案：A2 V1 R1E2(1)电路的连接注意事项：连线时把导线接在接线柱上电表的正负接法：电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出滑动变阻器应处于有效的控制状态(2)选择实验仪器注意事项：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偏量程，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 2(2011 年深圳一模)有一个额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W 的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的 IU 图线，有下列器材供选用：A电压表(03 V，内阻 6 k)B电压表(015 V，内阻 30 k)C电流表(03 A，内阻 0.1 )D电流表(00.6 A，内阻 0.5 )E滑动变阻器(10 ，2 A)F滑动变阻器(200 ，0.5 A)G蓄电池(电动势 6 V，内阻不计)(1)用如图 6210 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_(用字母代号表示)甲乙图 6210(2)通过实验测得小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图线可求得小灯泡在正常工作时的电阻为_.(3)若将此灯泡与电动势 6 V、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_的电阻答案：(1)A D E(2)10 (3)112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 UI 图线如图 6211中 a 所示，测得干电池电动势为_V，内阻为_.图 6211(2)在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，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 15 ，最大允许电流 2 AF总阻值 200 ，最大允许电流 2 AG总阻值 1 000 ，最大允许电流 1 A(3)将实验乙中得到的数据在实验甲的同一 UI 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，故滑动变阻器应采用分压式连接，所以应选取的电路是 C，应选取的滑动变阻器是E，这样电流控制效果较好(3)由图线可得，此时小灯泡两端的电压为 0.6 V，小灯泡中的电流为 1.2 A，所以小灯泡的实际功率为 0.72 W.答案：(1)1.5 0.75 (2)C E (3)0.72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元件的电流，故 R测R真测大电阻1测量电路电流表内外接法的选取：(1)电路的对比：调节范围限流式电路分压式电路电压调节范围电流调节范围2控制电路滑动变阻器分压式、限流式接法的选取：(1)电路的对比：说明：U 为电源端电压，R 为滑动变阻器的最大电阻，Rx为待测电阻的阻值(2)判断方法：负载电阻Rx 远大于滑动变阻器的总电阻R 时，应采用分压式接法，此时若采用限流式接法，对电路基本起不到调节作用要求负载上电压或电流的变化范围大，且从零开始连续可调，应采用分压式接法采用限流电路时，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负载电阻的阻值Rx 小于滑动变阻器的总阻值R 或相差不大，并且电压表、电流表的示数变化不要求从零开始起调时，可用限流式接法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率较小