2019高考物理二轮复习 专题六 实验技能与创新 第2讲 电学实验课件.ppt

建体系 记要点 研考向 提能力 做真题 明考向 4 限训练 通高考 专题六实验技能与创新 第2讲电学实验 1 2018 高考全国卷 T23 某实验小组利用如图 a 所示的电路探究在25 80 范围内某热敏电阻的温度特性 所用器材有 置于温控室 图中虚线区域 中的热敏电阻RT 其标称值 25 时的阻值 为900 0 电源E 6V 内阻可忽略 电压表 量程150mV 定值电阻R0 阻值20 0 滑动变阻器R1 最大阻值为1000 电阻箱R2 阻值范围0 999 9 单刀开关S1 单刀双掷开关S2 实验时 先按图 a 连接好电路 再将温控室的温度t升至80 0 将S2与1端接通 闭合S1 调节R1的滑片位置 使电压表读数为某一值U0 保持R1的滑片位置不变 将R2置于最大值 将S2与2端接通 调节R2 使电压表读数仍为U0 断开S1 记下此时R2的读数 逐步降低温控室的温度t 得到相应温度下R2的阻值 直至温度降到25 0 实验得到的R2 t数据见下表 回答下列问题 1 在闭合S1前 图 a 中R1的滑片应移动到 填 a 或 b 端 2 在图 b 的坐标纸上补齐数据表中所给数据点 并作出R2 t曲线 3 由图 b 可得到RT在25 80 范围内的温度特性 当t 44 0 时 可得RT 4 将RT握于手心 手心温度下R2的相应读数如图 c 所示 该读数为 则手心温度为 解析 1 闭合开关S1前 应让滑片移动到b端 使滑动变阻器连入电路的阻值最大 3 由图象可知t 44 0 时 电阻的阻值为450 4 由图 c 可得电阻箱阻值为620 0 由图象可得温度约为33 0 答案 1 b 2 如图所示 3 450 4 620 033 0 2 2017 高考全国卷 T23 某同学研究小灯泡的伏安特性 所使用的器材有 小灯泡L 额定电压3 8V 额定电流0 32A 电压表 量程3V 内阻3k 电流表 量程0 5A 内阻0 5 固定电阻R0 阻值1000 滑动变阻器R 阻值0 9 0 电源E 电动势5V 内阻不计 开关S 导线若干 1 实验要求能够实现在0 3 8V的范围内对小灯泡的电压进行测量 画出实验电路原理图 2 实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图 a 所示 由实验曲线可知 随着电流的增加小灯泡的电阻 填 增大 不变 或 减小 灯丝的电阻率 填 增大 不变 或 减小 3 用另一电源E0 电动势4V 内阻1 00 和题给器材连接成图 b 所示的电路 调节滑动变阻器R的阻值 可以改变小灯泡的实际功率 闭合开关S 在R的变化范围内 小灯泡的最小功率为 W 最大功率为 W 结果均保留2位小数 解析 1 要实现在0 3 8V的范围内对小灯泡的电压进行测量 则滑动变阻器需要设计成分压接法 电压表应与固定电阻R0串联 将量程改为4V 由于小灯泡正常发光时电阻约为12 所以需将电流表外接 2 由小灯泡伏安特性曲线可知 随着电流的增加小灯泡的电阻增大 根据电阻定律可知 灯丝的电阻率增大 3 当滑动变阻器接入电路中的阻值最大为9 0 时 流过小灯泡的电流最小 小灯泡的实际功率最小 把滑动变阻器视为等效电源内阻的一部分 在题图 a 中画出等效电源E0 电动势4V 内阻1 00 9 0 10 的伏安特性曲线 函数表达式为U 4 10I V 图线如图中 所示 故小灯泡的最小功率为Pmin U1I1 1 75 0 225W 0 39W 当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时 流过小灯泡的电流最大 小灯泡的实际功率最大 在题图 a 中画出电源E0 电动势4V 内阻1 00 的伏安特性曲线 函数表达式为U 4 I V 图线如图中 所示 故小灯泡的最大功率为Pmax U2I2 3 68 0 318W 1 17W 答案 1 实验电路原理图如图所示 2 增大增大 3 0 391 17 命题特点与趋势 怎么考近几年高考电学实验的命题突出集中在以下几点 1 注重以 三尺三表 刻度尺 游标卡尺 螺旋测微器 电压表 电流表 多用电表 为核心的基本仪器使用的考查 电学实验中刻度尺 游标卡尺 螺旋测微器 电流表 电压表 多用电表 滑动变阻器 电阻箱等 高频穿插于具体实验中进行考查 2 注重对实验原理 实验方法的考查 命题基于 已学过 的实验 分组实验 演示实验 课外小实验 而不局限于 考试大纲 中要求的实验 变换情境而不偏离主题 如电学实验基于 测电阻 和 测电源的电动势和内阻 两个模型 串起了电表的改装 滑动变阻器的两种接法 电流表的内外接法 等效法 半偏法 比较法等 解题要领 怎么做1 掌握基本仪器的原理和使用 2 掌握基本的实验目的 实验原理和实验思想 如伏安法测电阻 电流表的内 外接法及滑动变阻器的连接方式 3 掌握处理实验数据的基本方法 如图象法 平均值法等 2 多用电表的读数及使用 1 电流的流向电流从电表的 插孔 红表笔 流入 从 插孔 黑表笔 流出 即 红进 黑出 2 机械零点 与 欧姆零点 机械零点 在表盘刻度左侧 0 位置 调整的是表盘下边中间的定位螺丝 欧姆零点 在表盘刻度的右侧电阻刻度 0 位置 调整的是欧姆挡的调零旋钮 1 如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图 指针位置分别如图甲 乙所示 1 若使用的是0 3V量程的电压表 读数为 V 若使用的是0 15V量程的电压表 读数为 V 2 若使用的是0 0 6A量程的电流表 读数为 A 若使用的是0 3A量程的电流表 读数为 A 解析 对于电压表 当选取0 3V量程时 每小格为0 1V 读数为1 68V 当选取0 15V量程时 每小格为0 5V 读数为8 4V 对于电流表 当选取0 0 6A量程时 每小格为0 02A 读数为0 46A 当选取0 3A量程时 每小格为0 1A 读数为2 30A 答案 1 1 68 1 67 1 69均正确 8 4 8 3亦可 2 0 462 30 2 29 2 31均正确 2 如图所示为多用电表的刻度盘 若选用倍率为 100 的电阻挡测电阻时 表针指示如图所示 则 1 所测电阻的阻值为 如果要用此多用电表测量一个阻值约为2 0 104 的电阻 为了使测量结果比较精确 应选用的欧姆挡是 选填 10 100 或 1k 2 用此多用电表进行测量 当选用量程为50mA的直流电流挡测量电流时 表针指于图示位置 则所测电流为 mA 当选用量程为250mA的直流电流挡测量电流时 表针指于图示位置 则所测电流为 mA 3 当选用量程为10V的电压挡测量电压时 表针也指于图示位置 则所测电压为 V 3 2018 高考全国卷 某同学组装一个多用电表 可选用的器材有 微安表头 量程100 A 内阻900 电阻箱R1 阻值范围0 999 9 电阻箱R2 阻值范围0 99999 9 导线若干 要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表 在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表 组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡 回答下列问题 1 在虚线框内画出电路图并标出R1和R2 其中 为公共接线柱 a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱 2 电阻箱的阻值应取R1 R2 保留到个位 解析 2 接a时改装成量程为1mA的电流表 有IgRg I Ig R1 解得R1 100 接b时改装成量程为3V的电压表 有U IgRg IR2 解得R2 2910 答案 1 如图所示 2 1002910 答案 Rx1大于小于 5 要描绘一个标有 3V0 8W 小灯泡的伏安特性曲线 要求灯泡两端的电压由零逐渐增加 且尽量减小实验误差 已选用的器材除导线 开关外 还有 电池组 电动势为4 5V 内阻约1 电流表 量程为0 0 6A 内阻约为1 电压表 量程为0 3V 内阻约为3k 滑动变阻器 最大阻值20 额定电流1A 1 实验电路应选用图甲中的 填字母代号 2 按照 1 中选择的电路进行连线 如图乙所示 其中应该去掉的导线是 选填相应的字母 3 闭合开关前滑动变阻器的滑片应该置于最 端 选填 左 或 右 4 以电压表的读数U为横轴 以电流表的读数I为纵轴 根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线 如图丙所示 由图可知 随着电压的增大 小灯泡的电阻 选填 增大 或 减小 其发生变化的原因是 5 如果将这个小灯泡接到电动势为1 5V 内阻为5 的电源两端 电路接通后小灯泡两端的电压是 V 解析 1 由题意得 本实验应从零开始测量 故滑动变阻器应采用分压接法 由于灯泡内阻较小 因此应采用电流表外接法 故选择B电路 2 由题图乙可知 电压表左侧分别接了两条导线 由于本实验应采用电流表外接法 故应将导线b去掉 3 由题图乙可知 测量部分与滑动变阻器左侧并联 为了让电压从零开始调节 滑片开始时应置于最左端 4 I U图象中任一点与原点连线的斜率表示电阻的倒数 则可知 随着电压的升高电阻增大 原因是灯丝电阻随温度的升高而增大 5 在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线 如图所示 由图可知 小灯泡两端的电压约为0 70V 答案 1 B 2 b 3 左 4 增大随着电压升高 灯丝电阻的温度升高 电阻增大 5 0 70 0 68 0 75均可 1 按照实验原理线路图 a 将图 b 中实物连线 2 将滑动变阻器滑动端置于适当的位置 闭合S1 3 将开关S2掷于1端 改变滑动变阻器滑动端的位置 记下此时电压表的示数U1 然后将S2掷于2端 记下此时电压表的示数U2 4 待测电阻阻值的表达式Rx 用R0 U1 U2表示 5 重复步骤 3 得到如下数据 2 对实验的两点说明 1 任何一种实验方法 一定要紧扣闭合电路欧姆定律E U Ir 其中最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I 2 利用图象得出电动势和内阻是常见的方法 对于不同的电路设计 在作图象时都要画出倾斜直线 即得到有关电动势和内阻的一次函数关系 再利用图象中的斜率与截距求解 7 某同学设计了一个 测定电池电动势和内阻 的实验 可供选择的器材如下 A 待测干电池一节B 电流表A 量程为0 60mA 内阻RA 18 C 电压表V 量程为0 3V 内阻RV约为3k D 滑动变阻器R1 阻值为0 5 E 滑动变阻器R2 阻值为0 30 F 定值电阻R3 阻值为2 G 定值电阻R4 阻值为10 1 为完成实验 滑动变阻器应该选 定值电阻应该选 填器材后面的代号 2 请完善图 a 中的电路图 3 根据图 b 中已描出的点画出U I图象 由图象得该电源的电动势E V 内阻r 结果保留三位有效数字 2 根据 1 中分析可知 电路图如图所示 答案 1 R2R3 2 图见解析 3 图见解析1 49 1 47 1 49均可 1 05 1 04 1 07均可 8 某同学利用如图甲所示的电路测量电池盒的电动势和内阻 所用的实验器材有 一个电压表V 一个电阻箱R 一个5 0 的定值电阻R0 一个开关和导线若干 解析 1 根据电路图连接实物图 如图所示