高考物理二轮复习第二部分高考题型研究24电学实验基础命题点课件

2021/4/17
高考物理二轮复习第二部分高考题型研究24电学实验
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基础命题点课件
结束语
同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成功 的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没有失 败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，考试加
油。
【解析】 (1)选择开关接 1 时测电流，多用电表为量程是 10 mA 的电流表，其分度 值为 0.2 mA，示数为 7.0 mA；选择开关接 3 时测电压，多用电表为量程是 250 V 的电压 表，其分度值为 5 V，其示数为 175 V.
(2)②由题图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为 0×1 000 Ω＋1×100 Ω＋5×10 Ω＋ 0×1 Ω＝150 Ω；
(2)本实验中采用滑动变阻器分压接法，同时电流表与电阻箱并联扩大量程，故实物图 如图 2—4—6 所示．
图 2—4—6 (3)因滑动变阻器采用分压接法，所以应采用总阻值较小的滑动变阻器 R4. 【答案】 (1)9.5 等于 (2)见解析图 (3)R4
【例 4】 某学习小组通过实验来研究电器元件 Z 的伏安特性曲线。他们在实验中测 得电器元件 Z 两端的电压与通过它的电流的数据如下表：
图 2—4—2
(1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接 1 时其读数为________；选择开关接 3 时其 读数为________．
(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，小明同学在实验室找到了一 个电阻箱，设计了如下实验：
①将选择开关接 2，红、黑表笔短接，调节 R1 的阻值使电表指针满偏． ②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在 C 处，此时 电阻箱示数如图丙所示，则 C 处刻度应为________Ω. ③计算得到多用电表内电池的电动势为________ V．(保留两位有效数字) (3)调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测 电阻的阻值为________Ω.(保留两位有效数字)
【例 3】 (2019 年齐鲁名校联考)某学习小组欲描绘小灯泡的伏安特性曲线，现提供 下列器材：
图 2—4—5
A．电压表 V(量程 6 V，内阻约 6 kΩ) B．电流表 A(量程 0.6 A，内阻约 10 Ω) C．电阻箱 R1(0～999.9 Ω) D．定值电阻 R2＝200 Ω E．定值电阻 R3＝100 Ω F．滑动变阻器 R4(0～10 Ω) G．滑动变阻器 R5(0～100 Ω)
图 2－4－7
(4)若把电器元件 Z 接入如图 2—4—8 所示的电路中时，理想电流表的读数为 0.150 A， 已知 A、B 两端的电压恒为 2 V，则定值电阻 R0 阻值为________Ω。(结果保留两位有效数 字)
图 2－4－8
【解析】 (1)由表中实验数据可知，电流最大测量值为 0.215 A，电流表应选 C。 (2)由表中实验数据可知，电压与电流的测量值从零开始变化，滑动变阻器应采用分压 式接法，应用伏安法测元件电压与电流，电流表应测通过元件 Z 的电流，由图示可知，应 选 D 所示电路。 (3)由 I－U 图象可知，随电压增大，电压与电流的比值增大，元件阻值变大。 (4)由图象可知，电流为 0.150 A 时 Z 两端的电压为 1 V，A、B 两端电压为 Z 和 R0 两 端的电压之和，所以 R0 两端的电压也为 1 V，流过 R0 的电流为 0.150 A，所以 R0＝UI ＝0.1150 Ω≈6.7 Ω。 【答案】 (1)C (2)D (3)变大 (4)6.7
U/V 0.00 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
I/A 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215
现备有下列器材： A．内阻不计的 6 V 电源； B．量程为 0～3 A 的内阻可忽略的电流表； C．量程为 0～0.3 A 的内阻可忽略的电流表； D．量程为 0～3 V 的内阻很大的电压表； E．阻值为 0～10 Ω，额定电流为 3 A 的滑动变阻器；
H．规格为“6 V，6 W”的待测灯泡 I．电源 E(电动势约 12 V，内阻较小) J．开关、导线若干 (1)某同学根据实验原理，将电流表的量程由 0.6 A 扩大至 1.0 A，首先采用了如图甲 所示的电路测量电流表内阻．闭合开关 S1，反复调节电阻箱阻值，当 R1＝19.0 Ω时，发 现闭合和断开开关 S2 时电流表指针指示值相同，则电流表的内阻 RA＝________ Ω.若忽 略偶然误差，从理论上分析，实验测得的电流表内阻值________(选填“大于”“小于” 或“等于”)真实值．
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你 们休息一下眼睛，
看看远处，要保护2)请用图甲中的数据，求出用电流表外接法时 Rx 的测量值为________ Ω(保留两位 有效数字)，其测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)．
5．保护电阻的处理 为了保护电路，一般会在电路中加入一个保护电阻，例如在测电源电动势和内阻实验 方案一中可将保护电阻看成滑动变阻器的一部分；方案二中可将保护电阻看成电源内阻的 一部分，求解电源内阻时一定要注意减去保护电阻的阻值．
图 2—4—1
6．电表的“三用” 如果知道电表的内阻，则电流表、电压表既可以测电流，又可以测电压，还可以作为 定值电阻来使用，即“一表三用”． 二、常考实验练中自检——查缺漏 类型(一) 以多用电表的原理及使用为核心的实验 多用电表是中学电学中的一种常用仪器，“练习使用多用电表”是高考考查的热点实 验之一，考查的主要内容有多用电表的改装及工作原理，电表读数，使用多用电表测量电 路中的电压、电流和电阻，利用多用电表分析电路的故障等，综合性比较强，难度也比较 大．预计 2020 年高考可能会将多用电表的工作原理穿插在其他电学实验中进行考查．
【例 1】 (2019 年梅州二模)在物理课外活动中，小明同学制作了一个简单的多用电 表，图甲为电表的电路原理图．已知选用的电流表内阻 Rg＝10 Ω、满偏电流 Ig＝10 mA， 当选择开关接 3 时为量程 250 V 的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀， C 为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数值没有标出．
原则
程的条件下尽量使指针偏角大些，精确度更高些
实验器材的选择 先估算回路中电流和电压的最大值，结合已知器材的
思路
规格，确定实验电路和实验器材
①根据电源的参数来选择 电流表和电压
②根据电路中的最大电流(或者最大电压)来选择 表的选择
③根据用电器的额定电流(或者额定电压)来选择
①用分压式接法时，应该选用最大阻值较小、额定电流较
4．实物图连线的注意事项 (1)按从电源“＋”极到“－”极的顺序连接电路，对有多条回路的电路，可逐条连接． (2)电流表与被测电路串联，电流表不能直接接到电源两端；电压表与被测电路并联， 电压表可以直接接到电源两端．两者“＋”接线柱均靠近电源“＋”极，“－”接线柱靠 近电源“－”极． (3)滑动变阻器的限流式接法应“一上一下”；分压式接法应先将全部电阻丝接入电 路，再将被测电路与滑动变阻器的上接线柱按电路图连接． (4)连接完成后检查是否与电路图一致，有无元件连接错误
复习课件
高考物理二轮复习第二部分高考题型研究24电学实验基础命题点课件
2021/4/17
高考物理二轮复习第二部分高考题型研究24电学实验基础命题
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点课件
第二部分 高考题型研究
02 实验题型研究
第4讲 电学实验基础命题点
一、实验关键问题归纳——抓共性
1．实验器材的选择
实验器材的选择 安全、精确、方便，在保证不超过电压表和电流表量
测量值偏小． (3)滑动变阻器用分压接法，则电路如图 2—4—4 所示．
图 2—4—4 【答案】 (1)b (2)1.2 偏小 (3)见解析图
类型(三) 以描绘特性曲线为核心的实验 高考对于电学元件特性曲线的考查并不局限于小灯泡，有时也会考查电源的伏安特性 曲线，两者也经常结合起来考查小灯泡或电源实际功率的求解． 电源电动势和内阻的测量一直是电学实验的一个热点，常涉及电路的设计、实物电路 图的连接、电表的读数以及图象法处理实验数据等，所涉及的图象不仅有 I－U(或 U－I) 图象，也常考查U1 －R1(或1I －R)图象等．
(3)图乙是用电流表外接法已部分连接好的实物电路，请结合甲图信息补充完成实物接 线．
图 2—4—3
【解析】 (1)电流表外接法，由于电压表分流作用，测得的电流值会偏大，由图示图 象可知，由电流表外接法得到的图线是 b.
(2)由图示图象可知，电阻：R＝ΔΔUI ＝00..65 Ω＝1.2 Ω；因电流的测量值偏大，则电阻
滑动变阻器的 大的滑动变阻器
选择 ②用限流式接法时，应该选用最大阻值和被测电阻接近或
比被测电阻大 3－5 倍的滑动变阻器
2.电流表的内接法和外接法 (1)若 Rx＞ RARV，则采用电流表内接法，此时 R 测＝UI测测＝Rx＋RA>Rx. (2)若 Rx＜ RARV，则采用电流表外接法，此时 R 测＝UI测测＝RRx＋xRRVV<Rx.
(2)图乙是测量灯泡电流随电压变化的实物电路，请你用笔画线代替导线完成电路连接 (要求在闭合开关前，滑动变阻器滑动头置于最左端)．
(3)实验中，滑动变阻器应选择__________(选填“R4”或“R5”)．
【解析】 (1)S2 闭合和断开电流表示数不变，S2 所在导线在 S2 闭合时没有电流通过， 即：UR1＝UA，UR2＝UR3，根据串并联电路规律可知RRA1＝RR23，解得 RA＝9.5 Ω.若忽略偶然 误差，从理论上分析，实验测得的电流表内阻值等于真实值．
【答案】 (1)7.0 mA 175 V (2)②150 ③1.5 (3)64
类型(二) 以测电阻为核心的实验 此类实验题主要考查电阻的测量方法．考查比较多的是伏安法、半偏法以及等效替代 法．近几年有关电表内阻测量的实验题出现较多，考查时常以设计性实验题的形式出现， 也常常伴随一些常用电学仪表的读数，有时会结合图象考查考生分析图象的能力． 【例 2】 (2019 年贵阳高三模拟)某同学用伏安法测量一未知电阻 Rx 的电阻值． (1)该同学用电流表内接法和外接法分别测量了 Rx 的伏安特性，并将得到的电流、电 压数据描绘到 U－I 图上，由电流表外接法得到的图线是图甲中的__________(选填“a”或 “b”)．
③由题图乙所示可知，指针指在 C 处时，电流表示数为 5 mA＝0.005 A，C 处电阻为 中值电阻，则电表内阻为 150 Ω，电源电动势 E＝I(R＋r)＝0.005×(150＋150) V＝1.5 V.
(3)根据第(1)问可知，表头所示电流为 7.0 mA；调零后将电表红、黑表笔与某一待测 电阻相连，此时电路中的电流值也为 7.0 mA，而表内电池的电动势为 E＝1.5 V，表内总 电阻为 150 Ω，由欧姆定律可知：R＝01.0.507 Ω－150 Ω≈64 Ω；所以待测电阻的阻值为 64 Ω.
3．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法 通常滑动变阻器应选用限流式接法，但在下列三种情况下，必须选择分压式接法． (1)若采用限流式电路，电路中的最小电流超过用电器的额定电流，必须选用分压式电 路． (2)当用电器电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大或要 求测量多组实验数据时，必须选用分压式电路． (3)要求回路中某部分电路的电压或电流从零开始可连续变化时必须选用分压式电路．
F．开关和导线若干。 (1)这个学习小组在实验中电流表应选________(填器材前面的字母)。 (2)下面的实验电路图中最合理的一个是________。
(3)利用表格中数据绘出的电器元件 Z 的伏安特性曲线，如图 2—4—7 所示，分析曲 线可知该电器元件 Z 的电阻随 U 变大而________(选填“变大”“变小”或“不变”)。