(新课标地区专用)高考物理二轮复习考前回扣七电学基本实验和拓展创新实验教案
高考物理二轮复习 电学实验 精练教案
2010高考物理二轮专题复习精讲精练――电学实验一、常见电路1．测电阻电路（或描绘伏安特性曲线电路，或测量功率电路，或测量电阻率电路）（1）图1为分压式，外接法（2）图2为限流式，外接法（3）将图1改为分压式，内接法（4）将图2改为限流式，内接法测电阻电路，共有四种电路2．测电动势和内阻电路（1）测量电路如图（2）测量方法第一、计算方法测两组端电压U和电流I值，然后通过以下式子求解。
E＝U1＋I1rE＝U2＋I2r第二、作U——I图象方法通过调节滑动变阻器，取得多组（U，I）值，然后在坐标中描点，连成直线用图象处理问题，须注意以下几点：①连直线的方法：让尽可能多的点在直线上，直线两则分布的点的个数大致均匀偏离直线较远的点舍去。
②纵轴截距的含义：电动势E③横轴截距的含义：短路电流I0④斜率的含义：电阻。
求解方法：r=IE或用直线上任意两点求解斜率的绝对值。
注意：在利用图象法进行数据处理的过程中，如两个物理量不成线性关系，必须化解成线性关系后再作图。
3．电流表、电压表改装电路（1）把电流表改装电压表电路①用半偏法测电流表的内阻r g。
先将R调到最左端，闭合S1，断开S2，调节R使电流表满偏，然后使R不变，闭合S２调节R’使电流表指到满刻度的一半，此时电阻箱R’的读数即为电流表的内阻r g。
注：此处R’只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了，R一般使用滑动变阻器，其阻值要求较大，以减小因闭合S2而引起总电流的变化，从而减小误差。
②改装电路R x＝U/I g－r g其中U为改装后的满偏电压③核对电路调节R，改变电压，比较改装表和标准表V的读数，并计算百分误差UUU-×100% 其中U是改装表的读数，U０是标准表的读数注：改装电压表和标准电压表并联进行核对④表流表内阻误差分析在半偏法测内阻电路中，当闭合S２时，引起总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R’的电流比电流表电流多，R’的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R’的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。
届高考物理二轮复习 专题七 实验技巧与创新 第讲 电学实验与创新课后演练强化提能
第2讲电学实验与创新(建议用时：60分钟)1．(2016·高考天津卷)某同学想要描述标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特征曲线，要求丈量数据尽量精准、绘制曲线完好．可供该同学采纳的器械除开关、导线外，还有：电压表V1(量程0～3 V，内阻等于3 kΩ)电压表V2(量程0～15 V，内阻等于15 kΩ)电流表A1(量程0～200 mA，内阻等于10 Ω)电流表A2(量程0～3 A，内阻等于0.1 Ω)滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 Ω)定值电阻R4(阻值等于10 Ω)定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)电源E(E＝6 V，内阻不计)(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．(2)该同学描述出的I－U图象应是以下图中的________．分析：(1)描述小灯泡的伏安特征曲线实验时，需要设计成滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相靠近的R1.给出的元件电压表V1量程小于小灯泡的额定电压，电压表V2量程又太大，所以需要将电压表V1串连一个1 k Ω的定值电阻R5，改装成最大批程为4 V的电压表．给出的元件电流表A1量程小于小灯泡的额定电流，电流表A2量程又太大，所以需要将电流表A1并联一个10 Ω的定值电阻R4，改装成最大批程为400 mA的电流表．(2)因为小灯泡灯丝的电阻随温度的高升而增大，所以该同学绘出的小灯泡的I －U图象应是B.答案：(1)以下图(2)B2．若一多用电表的内部电路以下图，已知表头G的内阻为400 Ω，满偏电流为2 mA；两个电池的电动势分别为E＝1.5 V，E′＝9 V.(1)若R1＝1.0 Ω，R2＝99Ω，入选择开关置于“1”时，多用电表丈量的是________(填“电流”“电压”或“电阻”)；其丈量的最大值(量程)为________．(2)在(1)的条件下，若R5＝0.92×103Ω，R6＝9.0×103Ω，入选择开关置于“6”时，多用电表丈量的是__________(填“电流”“电压”或“电阻”)；其丈量的最大值(量程)为________．(3)入选择开关置于“3”时，多用电表丈量的是________(填“电流”“电压”或“电阻”)；若要丈量的是阻值为几千欧姆的电阻，应当把选择开关置于“________”．分析：(1)入选择开关置于“1”时，表头与R2串连后与R1并联，多用电表丈量的是电流．设丈量的最大值(量程)为I，则有(400 Ω＋99 Ω)×2×10－3 A＝(I－2×10－3 A)×1.0 Ω，解得I＝1.0 A.(2)表头两头电压U0＝400×2×10－3 V＝0.8 V，入选择开关置于“6”时，表头与R1和R2并联，而后与R5和R6串连，多用电表丈量的是电压．流过R5和R6的最大电流为I′＝0.002 A＋0.8 V1 Ω＋99 Ω＝0.01 A，丈量的最大值(量程)为U＝I′(R5＋R6)＋U0＝100 V.(3)入选择开关置于“3”时，多用电表丈量的是电阻；若要丈量的是阻值为几千欧姆的大电阻，多用电表中值电阻应当为几千欧姆，需要的电池电动势比较大，所以应当把选择开关置于4.答案：(1)电流 1.0 A(2)电压100 V(3)电阻43．(2017·高考全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a)所示的电路丈量一微安表(量程为100 μA，内阻大概为2 500 Ω)的内阻．可使用的器械有：两个滑动变阻器R1、R2(此中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω)；电阻箱R z(最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线．(2)达成以下填空：①R1的阻值为________Ω(填“20”或“2 000”)．②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到靠近图(a)中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的地点；将R2的滑片D置于中间地点邻近．③将电阻箱R z的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1.将R1的滑片置于适合地点，再频频调理R2的滑片D的地点．最后使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在地点的电势________(填“相等”或“不相等”)．④将电阻箱R z和微安表地点对换，其余条件保持不变，发现将R z的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________Ω(结果保存到个位)．(3)写出一条提升丈量微安表内阻精度的建议：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ __________.分析：(2)R1起分压作用，应采纳最大阻值较小的滑动变阻器，即R1的电阻为20 Ω，为了保护微安表，闭合开关前，滑动变阻器R1的滑片C应移到左端，保证微安表两头电压为零；频频调理D的地点，使闭合S2前后微安表的示数不变，说明闭合后S2中没有电流经过，B、D两点电势相等；将电阻箱R z和微安表地点对换，其余条件保持不变，发现将R z的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．说明2 500.0 ΩRμA＝RμA2 601.0 Ω，则解得RμA＝2 550 Ω.(3)要提升丈量微安表内阻的精度，可调理R1上的分压，尽可能使微安表靠近满量程．答案：(1)连线如图(2)①20②左③相等④2 550(3)调理R1上的分压，尽可能使微安表靠近满量程4．(2016·高考全国卷Ⅲ)某同学用图中所给器械进行与安培力相关的实验．两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且互相平行，足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直．(1)在图中画出连线，达成实验电路．要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开封闭合后，金属棒沿箭头所示的方向挪动．(2)为使金属棒在走开导轨时拥有更大的速度，有人提出以下建议：A ．适合增添两导轨间的距离B ．换一根更长的金属棒C ．适合增大金属棒中的电流此中正确的选项是________(填入正确选项前的标号)．分析：(1)题目要求滑动变阻器以限流方式接入，即滑动变阻器的滑动端和固定端各连结一个；金属棒沿箭头方向挪动，由左手定章可知，经过金属棒的电流方向为a →a 1，所以导轨ab 连结电流表的负接线柱，电流表正接线柱与滑动变阻器的固定端(滑动端)，滑动端(固定端)连结开关再连结电源的正极，电源的负极连结导轨a 1b 1.(2)为使金属棒走开导轨时速度更大，设两导轨间距为d ，导轨长度为L ，由动能定理有BIdL ＝12mv 2，所以增大电流或增添两导轨间距离都能够知足题目要求．答案：(1)连线以下图 (2)AC5．用以下器械组装成一个电路，既能丈量出电池组的电动势E 和内阻r ，又能同时描述灯泡的伏安特征曲线．A ．电压表 V 1(量程6 V 、内阻很大)B ．电压表 V 2(量程3 V 、内阻很大)C ．电流表 A(量程3 A 、内阻很小)D ．滑动变阻器 R (最大阻值10 Ω)E ．小灯泡(2 A 、5 W)F ．电池组(电动势E 、内阻r )G ．开关一只，导线若干(1)某同学设计的实验电路图如图甲，实验时，调理滑动变阻器的滑动片向右滑动，则电压表V1的示数________，电压表V2的示数________．(填“变大”“变小”或“不变”)(2)每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，构成两个坐标点(I，U1)、(I，U2)，标到U－I坐标中，经过多次丈量，最后描述出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω.(结果保存两位有效数字)(3)在U－I坐标中两条图线在P点订交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________，电池组的效率为________．(结果保存两位有效数字)分析：(1)调理滑动变阻器的滑动片向右滑动，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，外电路的电阻减小，则路端电压减小，电压表V1的示数变小；因电路的电流变大，则电压表V2的示数变大．(2)由题图乙可知，电池组的电动势E＝4.5 V，内阻r＝错误!Ω＝1.0 Ω.(3)两图线的交点处，两个电压表的读数同样，故此时滑动变阻器接入电路中的阻值为0；电池组的效率为：η＝IUIE＝错误!×100%＝56%.答案：(1)变小变大(2)4.5 1.0(3)056%6．(2016·高考全国卷Ⅱ)某同学利用图甲所示电路丈量量程为2.5 V的电压表V 的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器械有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干．实验步骤以下：①按电路原理图甲连结线路；②将电阻箱阻值调理为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的地点，闭合开关S；③调理滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的地点不变，调理电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值．回答以下问题：(1)实验中选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．(2)依据图甲所示电路将图乙中实物图连线．(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若以为调理电阻箱时滑动变阻器上的分压不变．计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保存到个位)．(4)假如此电压表是由一个表头和电阻串连构成的，可推测该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)．A．100μA B．250μAC．500μA D．1 mA分析：(1)为了使电阻箱调理时，滑动变阻器分得的电压变化很小，分压电路中滑动变阻器的最大阻值越小越好，所以应采纳R1.(3)假如以为滑动变阻器分得的电压不变，则调理电阻箱后，电压表两头的电压为2.00 V，电阻箱两头的电压为0.5 V，依据串连电路的分压原理，R VR＝错误!，求得电压表的内阻R VΩ＝2 520 Ω.(4)假如此电压表由一个表头与一个电阻串连构成，可知此表头的满偏电流为I g ＝ 2.5 V 2 520 Ω＝1 mA ，D 项正确． 答案：(1)R 1 (2)连线以下图 (3)2 520 (4)D7．(2018·湖北武汉二模)(1)小明准备将电流表G 改装成电压表，需要丈量电流表的内阻，他采纳如图(a)所示的电路，实验步骤以下：①连结好电路，闭合开关S 1前，滑块变阻器R 1的滑片应置于________(填“a ”或“b ”)端邻近．②闭合S 1，断开S 2，调理R 1使电流表G 满偏．③闭合S 2，保持R 1阻值不变，调理电阻箱R 2的阻值，使电流表G 的指针指到满刻度的23，读出电阻箱示数R 2＝104.0 Ω，则测得电流表G 的内阻R g ＝______Ω.(2)查阅说明书后，知电流表G 的内阻R g ＝53.0 Ω，量程I g ＝1 mA ，其改装成量程为15 V 的电压表，串连的电阻箱R 2的阻值应调到________Ω.(3)将电压表改装好后，用如图(b)所示的电路丈量电源的电动势和内阻，已知定值电阻R 0＝5 Ω，依据实验测得数据作出电压表读数U 与电流表A 读数I 的关系图象如图(c)所示，则电源电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω(结果保存到小数点后2位)．分析：(1)①为保护电路，连结电路时，滑动变阻器滑片应当移到阻值最大处，所以滑片应滑至a 端；③电流表G 的指针到满刻度的23，则电阻箱的电流为电流表满偏的13，依据并联电路反比分流，电流表的内阻为电阻箱阻值的一半，为52.0 Ω；(2)依据电表的改装原理可知，应串连的电阻为：R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫151×10－3－53.0 Ω＝14 947.0 Ω；(3)依据闭合电路欧姆定律可知，U ＝E －Ir ′，故图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故有：E ＝12.10 Vr ＝错误! Ω＝1.05 Ω.答案：(1)①a (。
高考物理二轮复习 第二部分 第7强化 电学实验课件
丙
丁
(3)若选用图丙所示电路，产生误差的主要原因是 __________________；若选用图丁所示电路，产生误差的 主要原因是________________．
(4)实验电路应采用图________(填“丙”或“丁”) 所示电路．
解析：(1)根据刻度尺读数规则，图甲中读数为 22.43
cm；根据螺旋测微器读数规则，图乙中读数为 0.850 mm.
(3)根据所选的原理图把图 3 中所示的实物图连接完 整．
(4)在一次测量时，电压表、电流表的示数如图 4 所 示．则电压测量值为 U＝________V，电流测量值为 I＝ ________A，此时小灯泡的发光功率为 P＝________W.
图4
(5)通过实验测量得到的图 4 数据已经描在了如图 5 所示的 I－U 坐标系中，请用光滑的曲线将各点连接好．
[典例 1] 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某
同学进行了如下测量． (1)用毫米刻度尺测量被测金属丝接入电路中的有效
长度，测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的 零刻度线对齐，则接入电路的金属丝长度为________cm. 用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示， 则金属丝的直径为________mm.
(2)要减小误差，通过电表的示数不能小于量程的13. 电路中的最大电流为 I＝REx＝45A，故电流表应选 B.电源电 动势为 4 V，故电压表应选 C.
(3)图丙所示电路中电压表的分流导致电流的测量值 偏大；图丁所示电路中电流表的分压导致电压的测量值偏 大．
(4)因为电阻 Rx 的阻值约为 5 Ω，与电流表串联时， 电流表的分压影响较大，故采用图丙，电流表外接法．
3．实物连线的原则
先串后并，接线到柱，注意量程和正负． 对限流式电路，只需从电源正极开始，把电源、开 关、滑动变阻器、测量电路部分依次串联起来即可． 对分压式电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器 的全部电阻丝用导线连接起来，然后根据测量电路部分 电表正负接线柱的情况，将测量电路部分接入即可．
(通用版)高考物理二轮复习考前十天回扣回扣点八电学实验教案
（通用版）高考物理二轮复习考前十天回扣回扣点八电学实验教案回扣点八电学实验1．常规电学量的测量物理量测量工具、使用方法或测量方法电压①电压表(会选用；会接线；会读数)；②电压传感器；③多用电表电压挡；④灵敏电流计与大电阻串联电流①电流表(会选用；会接线；会读数)；②电流传感器；③多用电表电流挡；④灵敏电流计与小电阻并联电阻①多用电表电阻挡(粗测)；②伏安法(外接法、内接法)；③等效替代法测电阻；④电阻箱(接线、读数)；⑤滑动变阻器(选用、接法)电动势①伏安法；②伏阻法；③安阻法等2.电学基本实验速览实验名称实验原理实验原理图考查问题伏安法测电阻R＝UI①外接法②内接法(1)考查电表的读数(2)考查仪器的选择(3)误差分析(4)电路的设计：内接法和外接法；分压式和限流式测定金属丝的电阻率R＝ρLS(1)电表读数(2)电路设计：可以采用分压式，也可以采用限流式描绘小灯泡的伏安特性曲线测定小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，作I－U图象(1)器材的选取(2)电路的设计(3)伏安特性曲线的理解和应用测定电源电动势和内阻E＝U＋Ir①②③(1)电路设计(2)误差分析(3)公式法和图象法的应用多用电表的原理和使用串联分压，并联分流(1)电流表或电压表的改装问题(2)多用电表的原理(3)多用电表的读数(4)多用电表的使用1．电流表的内、外接法：内接时，R测＞R真；外接时，R测＜R真．(1)R x≫R A或R xR A＞R VR x时内接；R x≪R V或R xR A＜R VR x时外接．(2)如R x既不很大又不很小时，先算出临界电阻R0＝R A R V(仅适用于R A≪R V)，若R x＞R0时内接；R x＜R0时外接．(3)如R A、R V均不知的情况时，用试触法判定：电流表变化大内接，电压表变化大外接．2．分压电路：一般选择电阻较小而额定电流较大的滑动变阻器，以下情况应采用分压电路：(1)若采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时；(2)当用电器电阻远大于滑动变阻器的全值电阻，且实验要求的电压变化范围大(或要求多组实验数据)时；(3)电压、电流要求从零开始可连续变化时．3．欧姆表：(1)指针越接近R中误差越小，一般应在R中10至10R中范围内，R中＝R0＋R g＋r＝EI g；(2)R x＝EI x －EI g；(3)选挡、换挡后均必须欧姆调零才可测量，测量完毕，选择开关旋钮置于“OFF”挡或交流电压最高挡．4.几个误差分析(1)测电池电动势E和内阻r电流表接电池所在回路时：E测＝E真，r测＞r真，电流表内阻影响测量结果的误差．电流表接电阻所在回路时：E测＜E真，r测＜r真，电压表内阻影响测量结果的误差．(2)测电表内阻半偏法测电流表内阻：r g＝R并，测量值偏小；代替法测电流表内阻：r g＝R代替；半偏法测电压表内阻：r g＝R串，测量值偏大．。
高三物理二轮复习教案5篇
高三物理二轮复习教案5篇.教案不能面面俱到、大而全，而应该是在学科基本的知识框架基础上，对当前急需解决的问题进行研究、探索、阐述，能够体现教师对相关学科有价值的学术观点及研究心得。
这里由小编给大家分享高三物理二轮复习教案，方便大家学习。
高三物理二轮复习教案篇1一、引入新课演示实验：让物块在旋转的平台上尽可能做匀速圆周运动。
教师：物块为什么可以做匀速圆周运动?这节课我们就来研究这个问题。
(设计意图：从实验引入，激发学生的好奇心，活跃课堂气氛。
)二、新课教学向心力1.向心力的概念学生：在教师引导下对物块进行受力分析：物块受到重力、摩擦力与支持力。
教师：物块所受到的合力是什么?学生：重力与支持力相互抵消，合力就是摩擦力。
教师：这个合力具有怎样的特点?学生：思考并回答：方向指向圆周运动的圆心。
教师：得出向心力的定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。
(做好新旧知识的衔接，使概念的得出自然、流畅。
)2.感受向心力学生：学生手拉着细绳的一端，使带细绳的钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动。
教师：钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动，什么力使钢球做圆周运动?学生：对钢球进行受力分析，发现拉力使钢球做圆周运动。
(设计意图：利用常见的小实验，让学生亲身体验，增强学生对向心力的感性认识。
)教师：也就是说，钢球受到的拉力充当圆周运动的向心力。
大家动手实验并猜想：拉力的大小与什么因素有关?学生：动手体验并猜想：拉力的大小可能与钢球的质量m、线速度的v、角速度高三物理二轮复习教案篇2[教学要求]1、力的示意图2、力的分类[重点难点]1、力的分类[教学要求]1、力的示意图：(表示力的意思的图，一为逗乐，二为揭示物体名词的命名方式)用有向线段表示力的方向和作用点的图，叫做力的示意图。
(力的图示和力的示意图的区别在于，力的图示除表示力的方向和作用点外，还表示力的大小。
即力的大小、方向、作用点，正好是力的三要素。
而力的示意图中并不表示力的大小)2、力的分类(力有许多种分类方式，比如力可以分成接触力和非接触力。
高考物理二轮复习 第一部分 专题七 实验技能与创 第2
(1)1.5×103 ×1 k (2)30.8(30.7～30.9都正确) 154 (3)6.2
考向四
考向一
研考向 融会贯通
提能力 强化闯关
限时 规范训练
试题 解析
答案
2．(1)某同学选用多用电表倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，电表示数 考向一 如图甲所示，此时被测电阻的阻值约为________Ω.
正确方法测量电阻 Rx 的阻值时，电流表指针指在刻度盘的正 考向四 中央，则 Rx＝________Ω.若该欧姆表使用一段时间后，电池的电动势变小、
内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述 Rx，其测量结果与 原结果相比较________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
考向一
研考向 融会贯通
考向二
考向三
考向四
考向一
研考向 融会贯通
提能力 强化闯关
限时 规范训练
试题 解析
答案
考向一 (2)将多用电表的选择开关置于欧姆挡位置时，其内部简化电 路图如图乙所示．
考向二 若已知电流表的满偏电流为 1 mA、内阻为 300 Ω，电池的电 考向三 动势 E＝9 V、内阻 r＝0.5 Ω，滑动变阻器的最大阻值适当．按
Hale Waihona Puke 旋钮．考向一研考向 融会贯通
提能力 强化闯关
限时 规范训练
考向一 3．欧姆表刻度不均匀的原因
考向二 考向三 考向四
当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满
偏，Ig＝
E Rg＋R0＋r
，此时中值电阻R中＝Rg＋R0＋r，当两表笔接入电阻Rx
时，I＝
E Rg＋R0＋r＋Rx
，电阻Rx与电路中的电流相对应，但不是线性关
(新课标地区专用)2020高考物理二轮复习考前回扣七电学基本实验和拓展创新实验教案
(1)电路设计
(2)误差分析
(3)公式法和图象法的应用
多用电表的原理和使用
串联分压
并联分流
(1)电流表或者电压表的改装问题
(2)多用电表的原理
(3)多用电表的读数
(4)多用电表的使用拓Fra bibliotek创新实验“半偏法”测电阻
闭合S1，调节R使 满偏，然后闭合S2，调节R′使 半偏
RG＝R′
“替代法”测电阻
先闭合S1、S3，调节R，使 为某一值，然后断开S3、闭合S2，调节R0，使 示数与原来相同
实验名称
实验原理
实验原理图
考查问题
基本实验
伏安法测电阻
R＝
①外接法
②内接法
(1)考查电表的读数
(2)考查仪器的选择
(3)误差分析
(4)电路的设计：内接法和外接法；分压式和限流式
测定金属丝的电阻率
R＝ρ
(1)电表读数
(2)电路设计：可以采用分压式，也可以采用限流式
测定电源电动势和内阻
E＝U＋Ir
①
②
Rx＝R0
研究灯泡的发光功率
P＝UI
(1)电路设计
(2)探究发光功率与亮度的关系
含传感器的电路控制
热敏电阻的阻值随温度的升高而减小
高考教案物理二轮总结学习复习计划 专题七 实验技能及创新 电学实验及创新训练
1-7-15 电学实验与创新课时加强训练1．(2018·天津理综)某同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值(约为10 kΩ)，除了R x、开关S、导线外，还有以下器械供采纳：A．电压表(量程0～1 V，内阻约10 kΩ)B．电压表(量程0～10 V，内阻约100 kΩ)C．电流表(量程0～1 mA，内阻约30 Ω)D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.05 Ω)E．电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)(1)为使丈量尽量正确，电压表采纳__________，电流表采纳__________，电源采纳________。
(均填器械的字母代号)(2)画出丈量R x阻值的实验电路图。
(3)该同学选择器械、连结电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻丈量值会__________其真切值(填“大于”、“小于”或“等于”)，原由是________________________________。
[分析]此题考察伏安法测电阻。
(1)因为R x的阻值约为10 kΩ，电压表内阻应远大于10 kΩ，故电压表应选B；电路电流最大值约为1 mA，故电流表应选C；电源应选F。
(2)因R x>R A R V，属于大电阻，故电流表采纳内接法，而滑动变阻器R0的阻值小于R x，则滑动变阻器R0采纳分压式接法，如答案图所示。
(3)因为电压表的读数为电阻R x和电流表内阻的分压和，而电流表的读数是流过R x的实质电流，故待测电阻丈量值会大于其真切值。
[答案] (1)B C F(2)以下图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两头实质电压(其余正确表述也可)[知识拓展] 若滑动变阻器的阻值小于被测电阻值，为减小偏差，滑动变阻器采纳分压式接法。
2．(2018·山东菏泽一模)某同学设计以下图的电路测电源的电动势和内阻，图中两个电流表同样，定值电阻阻值为R0。
届高考物理二轮复习专题七实验技巧与创新第讲电学实验与创新学案
第2讲电学实验与创新真题题序分值实验考向及要点情况再现2018年高考全国卷Ⅰ第23题10[命题点解析]研究热敏电阻的温度特点[思路方法](1)等效取代法的应用(2)理解R2－t图的含义2018年高考全国卷Ⅱ第22题6[命题点解析]多用电表的组装[思路方法](1)电流表的改装是并联一个电阻(2)电压表的改装是串通一个电阻2018年高考全国卷Ⅲ第23题9[命题点解析]测电阻阻值[思路方法](1)分压电路的连接(2)利用闭合电路欧姆定律得出R x的表达式2017年高考全国卷Ⅰ第23题10[命题点解析]研究小灯泡的伏安特点[思路方法](1)分压外接电路的选择(2)解析电路耗资的功率时用到等效法来办理数据2017年高考全国卷Ⅱ第23题9[命题点解析]测量微安表内阻[思路方法]等效取代法的应用2017年高考全国卷Ⅲ第23题9[命题点解析]多用电表的使用、电表的改装[思路方法](1)使用多用电表的操作规范(2)电表改装原理及计算命题规律研究及展望高考试题每年都出现，实验原理、仪器的选择、电路的解析是高考的要点. 在2019年的备考过程中要：(1)掌握基本仪器的原理和使用；(2)掌握基本的实验目的、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)掌握办理实验数据的基本方法，如图象法、平均值法等.涉及电源电动势和内阻的实验、电路故障解析、实物图的连接是2019年命题的要点电表改装与多用电表的使用[高分快攻]电流表、电压表、欧姆表的比较仪器极性量程选择读数电流表有正、负极的电表，电流由电表的正极流入，负极流出使指针指在满偏刻度13～23的地址若最小分度为1、0.1、0.01等，需要估读到最小分度的下一位；若是最小分度不是1、0.1、0.01等，只需要读到最小分度位即可电压表欧姆表使指针尽量指在表盘的中间地址左右取两位有效数字并乘以相应挡位的倍率欧姆表的原理(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”．(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律．当红、黑表笔短接时，调治滑动变阻器R0(即欧姆调零)，使矫捷电流计满偏，I g＝ER g＋R0＋r，此时中值电阻R中＝R g＋R0＋r，当两表笔接入电阻R x时I＝ER g＋R0＋r＋R x，电阻R x与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不平均．欧姆表使用六注意(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间地址周边；(5)读数此后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡．(2017·高考全国卷Ⅲ)图(a)为某同学组装完成的简单多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V 挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡．(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R6的使用，以下说法正确的选项是________(填正确答案标号)．A．在使用多用电表从前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”地址B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”地址C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大地址(3)依照题给条件可得R1＋R2＝____________Ω，R4＝____________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针地址如图(b)所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为________．(结果均保留3位有效数字) [解析](1)A端与电池正极相连，电流从A端流出，A端与黑表笔相连．(2)使用多用电表前，应机械调零，即应调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左端电流“0”地址，与R6没关，选项A错；使用欧姆挡时，需要红、黑表笔短接，使电表指针指在表盘右端电阻“0”地址，选项B对；使用电流挡时，B端与“1”或“2”相连，与R6没关，C错．(3)B端与“1”“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5 mA挡、直流1 mA挡，如图1所示，由电表的改装原理可知，B端与“2”相连时，有I2＝I G＋I G r GR1＋R2，解得R1＋R2＝160 Ω；B端与“4”相连时，如图2所示，多用电表为直流电压1 V挡，表头并联部分电阻R0＝I G r GI2，R4＝U4I2－R0＝880 Ω.(4)B端与“1”相连时，电表读数为1.47 mA；B端与“3”相连时，多用电表为欧姆×100 Ω挡，读数为11.0×100 Ω＝1.10×103Ω；B端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 V挡，读数为147.5250×5 V＝2.95 V.[答案](1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA 1.10×103Ω 2.95 V[打破训练] (2018·高考全国卷Ⅱ )某同学组装一个多用电表．可采用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干．要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡．回答以下问题：(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＝____ Ω，R2＝________ Ω.(保留到个位)解析：(1)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻，电流表改装成一个电压表需要串通一个大电阻，因此并联的电阻箱应为R1，串通的电阻箱应为R2，电路如答案图所示．(2)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻R1＝I g r gI－I g＝100 Ω，电流表改装成一个电压表应串通一个大电阻R2＝U－I g r gI＝2 910 Ω.答案：(1)以下列图(2)100 2 910电阻的测量[高分快攻]电路结构：实验电路最少包括三个部分(1)测量电路；(2)控制电路(滑动变阻器、开关)；(3)电源．电路设计(1)测量电路的选择比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差本源电流表的分压电压表的分流测量结果R 测＝U I >R x ，偏大 R 测＝U I <R x ，偏小 适用条件 R x ≫R A (测大电阻) R V ≫R x (测小电阻)(2)控制电路的选择①从节能的角度考虑，优先采用限流式．②以下三种情况必定用分压式：a ．要求待测电路的U 、I 从0开始变化．b ．R 滑≪R x .c ．采用限流式时，U x 、I x 过大(高出电表量程，烧坏电表、电源或用电器等)． 伏安法测电阻的老例实验设计需要一个电流表和一个电压表，利用欧姆定律求其电阻．但有时题目中缺少电压表或缺少电流表，或电压表、电流表的量程不符，这时能够把已知内阻的电流表看作电压表来使用，或把已知内阻的电压表看作电流表来使用，甚至能够把已知内阻的电流表(或电压表)和电阻箱改装成吻合要求的电压表(或电流表)．(2018·高考天津卷)某同学用伏安法测定待测电阻R x 的阻值(约为10 k Ω)，除了R x 、开关S 、导线外，还有以下器材供采用：A ．电压表(量程0～1 V ，内阻约10 k Ω)B ．电压表(量程0～10 V ，内阻约100 k Ω)C ．电流表(量程0～1 mA ，内阻约30 Ω)D ．电流表(量程0～0.6 A ，内阻约0.05 Ω)E ．电源(电动势1.5 V ，额定电流0.5 A ，内阻不计)F ．电源(电动势12 V ，额定电流2 A ，内阻不计)G ．滑动变阻器R 0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)(1)为使测量尽量正确，电压表采用________，电流表采用________，电源采用________．(均填器材的字母代号)(2)画出测量R x 阻值的实验电路图．(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是________________________________________________________________________．[解析]若采用电动势为1.5 V的电源，则实验中电流最大值仅为0.15 mA，两个电流表均无法正确测量，应采用电动势为12 V的电源F；此时，实验中最大电流约为1.2 mA，故电流表采用C；电压表采用B.由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值，因此滑动变阻器采用分压式接法；待测电阻的阻值远大于电流表内阻，因此电流表内接．由于电流表的分压作用，电阻测量值偏大，因此电阻测量值大于其真实值．[答案](1)B C F(2)以下列图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端实质电压[打破训练] (2018·高考全国卷Ⅲ)一课外实验小组用以下列图的电路测量某待测电阻R x的阻值，图中R0为标准定值电阻(R0＝20.0 Ω)；V可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器．采用以下步骤完成实验：(1)依照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线；(2)将滑动变阻器滑动端置于合适的地址，闭合S1；(3)将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的地址，记下此时电压表V的示数U1；尔后将S2掷于2端，记下此时电压表V的示数U2；(4)待测电阻阻值的表达式R x＝________(用R0、U1、U2表示)；(5)重复步骤(3)，获取以下数据：1234 5U1/V0.250.300.360.400.44U 2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 U 2U 1 3.44 3.43 3.39 3.40 3.39(6)利用上述5次测量所得U 2U 1的平均值，求得R x ＝________Ω.(保留1位小数) 解析：开关S 2掷于1端，由欧姆定律可得经过R x 的电流I ＝U 1R 0，将开关S 2掷于2端，R 0和R x 两端电压为U 2，R x 两端电压为U ＝U 2－U 1，由欧姆定律可得待测电阻阻值R x ＝U I ＝U 2－U 1U 1R 0＝(U 2U 1－1)R 0.5次测量所得U 2U 1的平均值为15(3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39)＝3.41，代入得R x ＝(3.41－1)×20.0 Ω＝48.2 Ω.答案：(1)实物连线如图 (4)(U 2U 1－1)R 0 (6)48.2描绘小电珠的伏安特点曲线[高分快攻]在描绘小电珠的伏安特点曲线时，要注意必然要用圆滑的曲线，当某个(或某些)测量数据出现明显错误时，要舍掉．坐标轴采用的标度要合适，使所作图线占满坐标纸．小电珠的伏安特点曲线(以I －U 关系图线为例)上各点切线斜率的倒数不表示小电珠在该电压下的电阻，此时计算小电珠的电阻必然要使用电阻的定义式R＝U I ，而不能够使用表达式R ＝ΔU ΔI(只有当I 和U 为线性关系时二者才相等)． (2017·高考全国卷Ⅰ)某同学研究小灯泡的伏安特点．所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V ，额定电流0.32 A)；电压表V(量程3 V ，内阻3 k Ω)；电流表A(量程0.5 A ，内阻0.5 Ω)；固定电阻R 0(阻值1 000 Ω)；滑动变阻器R (阻值0～9.0 Ω)；电源E (电动势5 V ，内阻不计)；开关S ；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．Ｋ(2)实验测得该小灯泡伏安特点曲线如图(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4 V，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调治滑动变阻器R的阻值，能够改变小灯泡的实质功率．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0～3.8 V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V应与固定电阻R0串通，将量程改为4 V．由于小灯泡正常发光时电阻约为12 Ω，因此需将电流表外接．(2)由小灯泡伏安特点曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻增大．依照电阻定律可知，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 Ω时，流过小灯泡的电流最小，小灯泡的实质功率最小，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E′0(电动势4 V，内阻1.00 Ω＋9.0 Ω＝10 Ω)的伏安特点曲线，函数表达式为U＝4－10I(V)，图线如图中Ⅰ所示，故小灯泡的最小功率为P min ＝U1I1＝1.75×0.225 W≈0.39 W．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，小灯泡的实质功率最大，在题图(a)中画出电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)的伏安特点曲线，函数表达式为U＝4－I(V)，图线如图中Ⅱ所示，故小灯泡的最大功率为P max＝U2I2＝3.68×0.318 W≈1.17 W.[答案](1)实验电路原理图以下列图(2)增大增大(3)0.39 1.17[打破训练] 某实验小组为了研究小灯泡的伏安特点曲线，先依照图甲所示的电路图连接电路，实验过程中操作规范，测量正确，获取一系列数据，如图乙中的散点．该实验小组对实验进行了改进，如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保留圆满，依旧置于灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝恰巧完满没入水中，电路的其他部分均不接触水，再将该灯座依旧接入图甲中小灯泡L处，这样接通电路今后，灯丝不至于热到发光，温度能够基本控制在25 ℃.实验过程中操作规范，测量正确，获取一组数据，如图丁中的一组散点．已知水的电阻远大于灯丝的电阻．(1)请在图乙上描绘小灯泡的伏安特点曲线K1；曲线K1表示，随着电压高升，小灯泡的电阻________(填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”)．(2)请在图丁上描绘小灯泡灯丝的伏安特点曲线K2；曲线K2表示，随着电压高升，水中灯丝电阻________(填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”)．(3)比较两次实验表示，在同样的电压值下，曲线K1的电流值基本都远远小于曲线K2的电流值，其原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ __________.解析：(1)用圆滑的曲线将各点相连，如图1所示；图I－U图象中图线的斜率表示电阻的倒数，故由图1可知，随着电压高升，电阻越来越大．(2)同理作出图象如图2所示，由图2可知，电阻基本保持不变．(3)由两I－U图象可知，在同样的电压下，曲线K1的电流值基本都远小于曲线K2的电流值，即曲线K1的电阻值明显大于曲线K2对应的电阻值，原因是描绘曲线K2时灯丝保持恒温，而描绘曲线K1时灯丝的温度高于描绘曲线K2时灯丝的温度，而金属导体的电阻随温度的高升而增大．答案：(1)如解析图1所示越来越大(2)如解析图2所示基本不变(3)描绘曲线K2时灯丝保持恒温，而描绘曲线K1时灯丝的温度发生变化，且素来高于描绘曲线K2时灯丝的温度测定金属的电阻率[高分快攻]实验仪器选择的原则：电压表和电流表一般要依照实验电路中电源的电压和流过金属丝的电流进行选择；若是采用限流式电路，采用的滑动变阻器最大阻值一般要比待测金属丝的阻值大一些，若是采用分压式电路，一般应采用最大阻值较小，而额定电流较大的滑动变阻器．实物图连线的基本源则：对限流式电路，一般是从电源的正极开始，把电源、开关、滑动变阻器以及测量电路按次连接起来即可．对分压式电路，应先将电源、开关和滑动变阻器的全部电阻用导线连接起来，尔后在滑动变阻器上金属杆两端的接线柱中任选一个，依照电路中电流的流向将测量电路部分连接起来即可．电阻定律的应用：该实验诚然是测定金属丝的电阻率，实际上是先测出金属丝的电阻，尔后依照R＝ρlS得出金属丝的电阻率ρ＝R S l.(2018·潍坊模拟)某同学在“测定金属的电阻率”的实验中：(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示，则该金属丝的直径为________mm.(2)先用多用电表粗测其电阻R x.将选择开关调到欧姆挡“×100”挡位并调零，测量时发现指针偏转角度过大，这时他应该将选择开关换成欧姆挡的“________”挡位(选填“×10”或“×1 k”)，重新欧姆调零，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指地址如图乙所示，则此段金属丝的电阻为________Ω.(3)现要进一步精确测量R x的阻值，实验室供应了以下各种器材：直流电源E(电动势4 V，内阻不计)；电流表A1(量程30 mA，内阻约1 Ω)；电流表A2(量程500 μA，内阻为1 000 Ω)；滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)；定值电阻R2＝5 000 Ω；定值电阻R3＝500 Ω；开关S及导线若干．为了测定金属丝上的电压，能够将电流表________(选填“A1”或“A2”)串通定值电阻________(选填“R2”或“R3”)，将其改装成一个量程为3.0 V的电压表．如图丙所示，该同学设计了测量电阻R x的a、b两种方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图______(选填“a”或“b”)．[解析](1)由螺旋测微器的读数方法可得金属丝的直径为d＝0.5 mm＋2.0×0.01 mm＝0.520 mm.(2)选择开关调到欧姆挡“×100”挡位测量时指针偏转角度过大，说明被测电阻阻值较小，这时应当选欧姆挡的小倍率，故将选择开关换成欧姆挡的“×10”挡位，此时欧姆表的读数为120 Ω.(3)由于电流表A1的内阻未知，而电流表A2的内阻为定值，故可将电流表A2与必然值电阻串通改装成一个量程为3.0 V的电压表，由串通电路的特点可得R＝UI－R A2＝3.0500×10－6Ω－1 000 Ω＝5 000 Ω，故串通定值电阻应选R2；由于改装的电压表内阻已知，利用a方案测量电阻R x，既能够正确测出R x两端的电压，又能够由I x＝I A－I V正确计算出经过R x的电流；而方案b只能正确测出经过R x的电流，而不能够正确测出R x两端的电压，故电路图应选a.[答案](1)0.520(0.518～0.522均正确)(2)×10120(3)A2R2a[打破训练] 某课外兴趣小组要测定某种金属丝的电阻率．所用的器材包括：两节新干电池(E＝3 V)、电流表、待测金属丝、螺旋测微器、刻度尺、定值电阻R0、开关和导线若干．(1)将一段金属丝拉直后固定在绝缘的刻度尺上，在金属丝上夹上一个可搬动的小金属夹．请在图甲中的实物图上连接电路(部分已经连接)．(2)实验的主要步骤以下：①正确连接电路，合上开关；②读出电流表的示数，记录此时金属丝接入电路的长度；③断开开关，____________________________________________，合上开关，重复②的操作．(3)兴趣小组将多次测得的电流与金属丝接入电路长度的数据记录下来，并在图乙中描绘出了它们的关系图线，则图线的斜率是________A －1·m －1(保留三位有效数字)；图线纵截距与电源电动势的乘积表示________________________________________________．(4)用螺旋测微胸怀金属丝的直径，示数如图丙所示，则金属丝的直径为__________．图乙中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是________________，这个物理量的值为__________(保留三位有效数字)．解析：实验步骤中，读出电流表的示数，记录金属丝接入电路的长度；断开开关，再将金属夹搬动到新的地址，合上开关，重复②的操作．依照闭合电路欧姆定律有，E ＝I (R x ＋R 0＋R A ＋r )，得1I ＝R x E ＋R 0＋R A ＋r E，R x ＝ρL S ，即1I ＝ρL ES ＋R 0＋R A ＋r E，因此图线纵截距与电源电动势的乘积代表R 0、电流表内阻和电源内阻之和．图线的斜率、电源的电动势和金属丝横截面积的乘积即ρES ·ES ＝ρ，为金属丝的电阻率．ρ＝10.5 A －1·m －1×3 V ×π⎝ ⎛⎭⎪⎫0.700×10－322 m 2≈1.21×10－5 Ω·m.答案：(1)实物连接以下列图(2)③将金属夹搬动到新的地址(3)10.5 R 0、电流表内阻和电源内阻之和(4)0.700 mm 金属丝的电阻率 1.21×10－5 Ω·m测定电源的电动势和内阻[高分快攻]测定电源的电动势和内阻的基本源理是闭合电路欧姆定律，数据办理的主要思想方法是“化曲为直”，常用的方法有三种：伏安法——利用电压表和电流表，闭合电路方程为E ＝U ＋Ir ，利用两组数据，联立方程求解E 和r ；也可作出U －I 图象，图线的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻．伏阻法——利用电压表和电阻箱，闭合电路方程为E ＝U ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋r R .利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，办理为1U ＝r E ·1R ＋1E ，或U ＝－r U R ＋E ，作1U －1R 图象或U －U R 图象，利用图线的截距和斜率求E 和r .安阻法——利用电流表和电阻箱，闭合电路方程为E ＝I (R ＋r )，利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，办理为1I ＝1E ·R ＋r E ，作1I －R 图象，利用图线的截距和斜率求E 和r .(2016·高考四川卷)用以下列图电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V ，内阻约2 Ω)，保护电阻R 1(阻值10 Ω)和R 2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R ，电流表A ，电压表V ，开关S ，导线若干．实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I ；③以U 为纵坐标，I 为横坐标，作U －I 图线(U 、I 都用国际单位)； ④求出U －I 图线斜率的绝对值k 和在横轴上的截距a .回答以下问题：(1)电压表最好采用________；电流表最好采用________________________________________________________________________．A ．电压表(0～3 V ，内阻约15 kΩ)B ．电压表(0～3 V ，内阻约3 kΩ)C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)采用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值．[解析](1)测电源的电动势和内阻的原理为闭合电路的欧姆定律，即U＝E－Ir，I是电路中的总电流，实质测量时电压表的分流作用会引起系统误差，为了减小系统误差，应采用内阻较大的电压表，即选A；由于电路中的最大电流约为I＝Er＋R1＋R2＝32＋10＋5A≈0.176 A＝176 mA，应选C.(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明滑动过程中滑动变阻器接入电路的阻值增大，因此说明一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，C项正确．(3)图象斜率绝对值k＝r＋R2，图象与横轴的截距为电压表短路时的电流，即a＝Er＋R2，因此电源的内阻r＝k－R2，电源的电动势E＝ka.[答案](1)A C(2)C(3)ak k－R2[打破训练] 小华同学在测定电源的电动势和内阻的实验中，备用实验器材为：待测电源E，定值电阻R1(阻值未知)，电压表V(量程为3.0 V，内阻很大)，电阻箱R(0～9 999 Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．他连接的实物图如图甲所示，接下来的操作是：先将单刀双掷开关S2拨到b，拨动电阻箱旋钮，使电阻箱连入电路的阻值如图乙所示，闭合S1，记录此时电压表示数为2.80 V，尔后断开S1；保持电阻箱示数不变，将S 2切换到a ，闭合S 1，记录此时电压表的读数(电压表的示数如图丙所示)，尔后断开S 1.(1)在上述实验过程中：图乙所示电阻箱的读数为________Ω，图丙所示的电压表读数为________ V ．由此可算出定值电阻R 1的阻值为________Ω.(2)在完成上述操作后，小华同学连续以下的实验步骤：将S 2切换到a ，闭合S 1，多次调治电阻箱，读出多组电阻箱的示数R 和对应的电压表示数U ，由测得的数据绘出了如图丁所示的1U －R 图象，依照图象可求出该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(计算结果保留三位有效数字)解析：(1)由图乙可知，电阻箱示数为7×1 Ω＝7 Ω；由图丙所示电压表可知，所选量程为3 V ，分度值为0.1 V ，示数为2.10 V; 依照电路中电流相等可知U 1R 1＋R＝U 2R 1，解得电阻R 1＝21.0 Ω. (2)在闭合电路中，电源电动势E ＝U ＋U R 1(R ＋r )，变形得1U ＝1ER 1R ＋1E ＋r ER 1，由图丁所示图象可知，图象斜率k ＝1ER 1＝0.53－0.3511 V －1·Ω－1，解得E ＝2.91 V ；纵截距b ＝1E ＋r ER 1＝0.35 V －1，r ＝0.389 Ω. 答案：(1)7 2.10 21.0 (2)2.91 0.389传感器的简单应用(2016·高考全国卷Ⅰ)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或高出60 ℃时，系统报警．供应的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流高出I c时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干．在室温下对系统进行调治．已知U约为18 V，I c约为10 mA；流过报警器的电流高出20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度高升而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω.(1)完成待调治的报警系统原理电路图的连线．(2)电路中应采用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．(3)依照以下步骤调治此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，依照实验要求，这一阻值为________Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端周边，不能够置于另一端的原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ __________.②将开关向______(填“c”或“d”)端闭合，缓慢搬动滑动变阻器的滑片，直至______________________________________________________________ __________．(4)保持滑动变阻器滑片的地址不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．[解析](1)依照题述，应该采用滑动变阻器的限流接法，连接的电路如答案图所示．(2)依照题述，流过报警器的工作电流高出10 mA时，报警器就会报警，可知滑动变阻器的最大阻值最少为R＝UI c＝1810×10－3Ω＝1 800 Ω，因此在电路中应采用最大阻值为2 000 Ω的滑动变阻器R2.(3)①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，依照实验要求，这一阻值为热敏电阻在60 ℃时的阻值650.0 Ω；滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处，即b端周边，不能够置于另一端的原因是：若置于a端，则以致闭合开关后，报警器中电流大于20 mA，报警器可能损坏．②将开关向c端闭合，缓慢搬动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警．[答案](1)连线以下列图(2)R2(3)①650.0b接通电源后，流过报警器的电流会高出20 mA，报警器可能损坏②c报警器开始报警[打破训练] 为了节能，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关是采用光敏电阻来控制电路的，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度能够反响光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx.)(1)如图甲所示是在坐标系中描绘出的光敏电阻的阻值随照度变化的曲线，由图象可知光敏电阻阻值为2.0 kΩ时对应的照度为________lx.(2)如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路，用多用电表测量图乙中电磁铁线圈电阻时，________(填“需要”或“不需要”)把电磁铁线圈从电路中断开．。
高考物理二轮专题复习文档电学创新实验学前诊断含解析
“电学创新实验”学前诊断1.[某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。
两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。
(1)在图中画出连线，完成实验电路。
要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A．适当增加两导轨间的距离B．换一根更长的金属棒C．适当增大金属棒中的电流其中正确的是________(填入正确选项前的标号)。
解析：(1)实验电路连线如图所示。
(2)为使金属棒获得更大的速度，则金属棒运动时需要更大的加速度，根据牛顿第二定，所以增加磁感应强度、增大电流、增加两导轨间的距离都可以使加速度增大。
律有a＝BILm故选项A、C正确，选项B错误。
答案：(1)见解析图(2)AC2．[考查自动控制电路设计与调整]现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警。
提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。
在室温下对系统进行调节。
已知U约为18 V，I c约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω。
(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)。
(3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________。
高考物理二轮复习第一部分第16讲电学实验与创新学案
第16讲电学实验与创新1．电学量测量仪器．(1)电流表、电压表、欧姆表的对比．仪器接线柱量程选择读数电流表有正、负接线柱的电表，电流由电表的正接线柱流入，负接线柱流出．但欧姆表的正接线柱的电势低使指针指示比满偏刻度13多的位置若最小分度为1、0.1、0.01等，需要估读到最小分度的下一位；如果最小分度不是1、0.1、0.01等，只需要读到最小分度位即可电压表使指针尽量指在表盘的中间位置取两位有效数字并乘以相应挡位的倍率欧姆表(1)电路：欧姆表是多用电表电阻挡的一个挡位，电路如图所示．电流的流向：由于使用多用电表时不管测量项目是什么，电流都要从电表的“＋”插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔)流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔．(2)调零：当红、黑表笔短接时，表头电流表指针满偏，此时I g ＝ER ＋R g ＋r.(3)测量：当红、黑表笔之间接电阻R x 时，电路中电流I ＝ER ＋R g ＋r ＋R x，R x 的一个值对应I 的一个值，故将电流刻度标上相应的电阻刻度，即可直接读出待测电阻R x 的阻值．(4)中值电阻：当被测电阻R x ＝R ＋R g ＋r 时，电流变为满偏电流的一半，欧姆表指针指向刻度正中央，称为“中值电阻”．中值电阻为欧姆表的内阻．2．电流表的内外接法选择． (1)两种接法的比较．比较项目 电流表内接法电流表外接法电路误差原因由于电流表内阻的分压作用，电压表测量值偏大由于电压表内阻的分流作用，电流表测量值偏大测量结果R 测＝UI＝R A ＋R x >R x电阻的测量值大于真实值R 测＝U I ＝R VR V ＋R xR x <R x电阻的测量值小于真实值适用条件 R x ≫R A ，大电阻 R x ≪R V ，小电阻①比值判断法：若R V R x <R x R A ，R x 为大电阻，内接法误差小应选用内接法；若R V R x >R x R A，R x 为小电阻，外接法误差小应选用外接法．②临界值判断法：当被测电阻R x 的大小无法直接判定时，先求临界电阻R 0＝R A R V .若R x >R 0，则R x 为大电阻，内接法误差小；若R x <R 0，则R x 为小电阻，外接法误差小；若R x ＝R 0，内外接法均可．③试触法：当无法估计电阻的阻值，难以比较R A R x 及R x R V的大小时，可采用电压表试触法看电流表、电压表变化大小来确定，若电流表示数较电压表示数变化明显，说明外接时电压表分流作用大，应采用内接法；若电压表示数较电流表示数变化明显，说明内接时电流表的分压作用大，应采用外接法．3．滑动变阻器连接的限流接法和分压接法． (1)两种接法的对比．项目限流接法分压接法对比说明两种接法电路图串、并联关系不同负载R x上电压调节范围R x ER x＋R0≤U≤E0≤U≤E 分压电路调节范围大负载R x上电流调节范围ER x＋R0≤I≤ER x0≤I≤ER x分压电路调节范围大闭合S前触头位置b端a端都起保护作用额定条件下电路总功率EI E(I＋I P)分压电路耗能较多①滑动变阻器限流式接法选取原则：一般在滑动变阻器总电阻R0与R x相差不大时，既不要求较大范围调节电流和电压，又不要求从零开始读数，则优先选择限流式接法．②滑动变阻器的分压式接法选取原则．a．滑动变阻器的全值电阻R0远小于用电器电阻R x或电路中串联的其他电阻的阻值，即R x≫R0.b．要求用电器R x的电流或电压从零开始连续变化．c．采用限流式电路时，电路中的最小电流大于用电器R x的额定电流，或给定的仪表量程偏小．1．(2020·全国卷Ⅱ)某同学要研究一小灯泡L(3.6 V，0.30 A)伏安特性．所用器材有：电流表A1(量程200 mA，内阻R g1＝10.0 Ω)，电流表A2(量程500 mA，内阻R g2＝1.0 Ω)、定值电阻R0(阻值R0＝10.0 Ω)、滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)、电源E(电动势4.5 V，内阻很小)、开关S和若干导线．该同学设计的电路如图(a)所示．(1)根据图(a)，在图(b)的实物图中画出连线．(2)若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用I1、I2、R g1和R0写出：小灯泡两端的电压U＝________，流过小灯泡的电流I＝________．为保证小灯泡的安全，I1不能超过________mA.(3)实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零．逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I 1和I 2.所得实验数据在下表中给出．I 1/mA 32 55 85 125 144 173 I 2/mA1712292993794244701)． (4)如果用另一个电阻替代定值电阻R 0，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于________Ω(保留一位小数)．解析：(2)根据电路图可知灯泡两端的电压为电流表A 1和R 0的总电压，故根据欧姆定律有U ＝I 1(R g1＋R 0)，流过小灯泡的电流为I ＝I 2－I 1，小灯泡的额定电压为3.6 V ，由U 额＝I 1(R g1＋R 0)可得I 1＝180 mA ，即为了保证小灯泡的安全，I 1不能超过180 mA.(3)灯丝的电阻R ＝U I ＝I 1（R g1＋R 0）I 2－I 1，当I 1＝173 mA 时，I 2＝470 mA ， 解得R ＝11.6 Ω.(4)灯光的额定电压为U 额＝3.6 V ， 由I g1(R g1＋R )≥U 额，可得R ≥8.0 Ω. 答案：(1)(2)I 1(R g1＋R 0) I 2－I 1 180 (3)11.6 (4)8.02．(2020·全国卷Ⅲ)已知一热敏电阻当温度从10 ℃升至60 ℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系．所用器材：电源E 、开关S 、滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 Ω)．(1)在如图所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图．(2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值．若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA，则此时热敏电阻的阻值为________kΩ(保留两位有效数字)．实验中得到的该热敏电阻阻值R 随温度t变化的曲线如图(a)所示．(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2 kΩ.由图(a)求得，此时室温为________℃(保留三位有效数字)．(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图(b)所示．图中，E为直流电源(电动势为10 V，内阻可忽略)；当图中的输出电压达到或超过6.0 V时，便触发报警器(图中未画出)报警．若要求开始报警时环境温度为50 ℃，则图中________(选填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为__________kΩ(保留两位有效数字)．解析：(1)滑动变阻器由用分压式，电压表可视为理想表，所以用电流表外接．连线如图(2)由部分电路欧姆定律得R ＝U I ＝ 5.50.3×10－3Ω≈1.8 kΩ. (3)由该电阻的阻值随温度变化的曲线直接可读得：25.5 ℃.(4)温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减少．而温度高时输出电压要升高，以触发报警，所以R 1为热敏电阻．由图线可知，温度为50 ℃时，R 1＝0.8 kΩ，由欧姆定律可得E ＝I (R 1＋R 2)， U ＝IR 2，代入数据解得R 2＝1.2 kΩ.答案：(1)图见解析 (2)1.8 (3)25.5 (4)R 1 (5)1.23．(2020·江苏卷)某同学描绘一种电子元件的I-U 关系图象，采用的实验电路图如图1所示，为电压表，为电流表，E 为电源(电动势约6 V)，R 为滑动变阻器(最大阻值20 Ω)，R 0为定值电阻，S 为开关．(1)请用笔画线代替导线，将图2所示的实物电路连接完整．(2)调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如下表：电压U /V 0.000 0.250 0.500 0.650 0.700 0.725 0.750 电流/mA0.000.100.250.601.704.307.50(3)根据作出的I-U 图线可知，该元件是________(选填“线性”或“非线性”)元件． (4)在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻R 0，会导致的两个后果是________．A ．电压和电流的测量误差增大B ．可能因电流过大烧坏待测元件C ．滑动变阻器允许的调节范围变小D ．待测元件两端电压的可调节范围变小解析：(4)电压和电流的测量的绝对误差不变，因测量值变大，相对误差变小，A 错误；因没有保护电阻，可能因电流过大烧坏待测元件，B 正确；当滑动变阻器从左端滑动到右端过程，待测元件两端电压从0到U ，U ＝E ·（R x ＋R 0）RR x ＋R 0＋R r ＋（R x ＋R 0）R R x ＋R 0＋R ·R xR x ＋R 0可调节到U ′＝E ·R x R R x ＋R r ＋R x R R x ＋R ，可调节范围变大，D 错误；因待测元件两端电压的可调节范围变大，所以滑动变阻器允许的调节范围变小，C 正确．答案：(1)如图所示(2)如图所示(3)非线性 (4)BC考点一多用电表实验仪器的使用和读数1．欧姆表的原理．(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”．(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律．当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R.(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，I g＝ER g＋R0＋r，此时中值电阻R中＝R g＋R0＋r，当两表笔接入电阻R x时，I＝ER g＋R0＋r＋R x，电阻R x与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀．2．多用电表使用“五步”法．(1)选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如估计值为200 Ω，就应该选×10的倍率．(2)进行欧姆调零．(3)将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量．(4)将指针示数乘以倍率，得测量值．(5)测量结束后，将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡．特别注意：用欧姆挡测电阻时，如果指针偏转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大)，应该适当增大倍率重新调零后再测量；如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太小)，应该适当减小倍率重新调零后再测量．(2019·全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA 刻度．可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99 999.9 Ω)，干电池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干．(1)欧姆表设计．将图(a)中的实线连线组成欧姆表．欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”)．图(a)(2)刻度欧姆表表盘．通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示．表盘上a 、b 处的电流刻度分别为25和75，则a 、b 处的电阻刻度分别为________、________．图(b)(3)校准．红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为________Ω.解析：(1)欧姆表内各元件串联，且红表笔接电源负极，黑表笔接电源正极．欧姆表的中值刻度为欧姆表的内阻，即R 内＝r ＋R 0＋R A ＋R ＝15 kΩ，解得R ＝900 Ω.由于滑动变阻器R 2的最大阻值为500 Ω，所以滑动变阻器选R 1.(2)根据闭合电路欧姆定律，得I a ＝ER 内＋R a和I b ＝ER 内＋R b，代入数据解得R a ＝45 kΩ，R b＝5 kΩ.(3)使用欧姆表测量电阻时，首先要进行电阻调零，此时应将红、黑表笔短接，调整滑动变阻器，使欧姆表指针指在0 kΩ处．电阻箱的阻值为(0.1×0＋1×0＋10×0＋100×0＋1 000×5＋10 000×3) Ω＝35 000.0 Ω.答案(1)如图所示900 R1(2)45 5(3)0 35 000.0考向电压表和电流表读数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0～3 V量程的电压表，读数为________V．若使用的是0～15 V量程的电压表，读数为________V.(2)若使用的是0～0.6 A量程的电流表，读数为________A．若使用的是0～3 A量程的电流表，读数为________A.解析：对于电压表，当选取0～3 V量程时，每小格为0.1 V，读数为1.68 V，当选取0～15 V量程时，每小格为0.5 V，读数为8.4 V；对于电流表，当选取0～0.6 A量程时，每小格为0.02 A，读数为0.46 A，当选取0～3 A量程时，每小格为0.1 A，读数为2.30 A.答案：(1)1.68 8.4 (2)0.46 2.30考向多用电表原理及使用2．(1)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：①将K旋转到电阻挡“×100”的位置．②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________(选填“C”或“D”)，使指针对准电阻的“0”刻度线．③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图甲所示．为使测量比较精确，应将选择开关旋到________(选填“×1”“×10”或“×1 k”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量．(2)多用电表电阻挡的内部电路如图乙虚线框中所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，R g为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值R x的关系式为________．(3)某同学想通过多用电表中的欧姆挡去测量一量程为3 V 的电压表内阻．该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×1 k”的倍率挡，并将红、黑表笔短接调零后，应选用图中________(选填“A”或“B”)方式连接．解析：(1)②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件D，使指针对准电阻的“0”刻度线；③指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应换“×10”挡．(2)根据图乙，多用电表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，则有：I＝ER g＋R0＋R x＋r.(3)欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择图A正确．答案：(1)D “×10”(2)I＝ER g＋R0＋R x＋r(3)A考点二以测电阻为核心的实验1．测电阻实验时仪表的选择及接法．(1)仪表选择的三个主要原则：安全性(量程不能太小)、准确性(量程不能太大)、方便性(滑动变阻器要方便调节)．(2)选择电流表内外接法的口诀：“好表要内接”(越接近理想电流表，其分压的影响越小)或“内大大”(大电阻适合电流表内接法，测量值比实际值偏大)．(3)选择滑动变阻器接法的口诀：“以小控大用分压”(并联总电阻主要由小电阻决定，并联总电流主要由电阻小的支路决定，故并联电路对小电阻的变化更敏感，即小电阻“控制”着大电阻)．(4)电表有时可反常规使用：已知内阻的电压表可当电流表使用，已知内阻的电流表可当电压表使用．(5)定值电阻的常见用途：保护电路、分压或分流．(6)电压表量程的选择：比电源电动势略大或相差不多．(7)电流表量程的选择：电压表量程与被测电阻比值相差不多．2．最常用的电阻测量方法．(1)“伏安法”有电压表、电流表且电表量程恰当时选择“伏安法”．(2)“安安法”电压表不能用或没有电压表的情形下，若知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”．(3)“伏伏法”电流表不能用或没有电流表的情况下，若知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”．(4)“伏安加R法”在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的要求，加保护电阻的方法就应运而生，“伏安加R法”又叫作“加保护电阻法”．(5)滑动变阻器限流式、分压式接法的选择．①当题中要求负载上电压或电流从零开始调节时，应采用分压式接法；②当题中要求测量精确度高且调节范围大时，一般用分压式接法；③当滑动变阻器的总电阻比待测电阻阻值的一半还小时，一般用分压式接法；④负载电阻的阻值小于滑动变阻器的总电阻或相差不多，且电压、电流不要求从零可调时，一般用限流式接法；⑤两种接法均可使用时，优先用限流式接法(节能)．(6)电表的“三用”：如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”．3．最为精确的电阻测量方法——等效替代法．等效替代法测电阻：测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替换待测电阻，若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等)，则待测电阻与电阻箱是等效的．(1)电流等效替代．(2)电压等效替代．4．电表内阻测量最常用的方法——半偏法．(1)电流表半偏法——“并联分流且并联电路电压相同”． ①实验步骤．a ．按如图所示连接实验电路．b ．断开S 2，闭合S 1，调节R 1，使电流表读数等于其量程I m .c ．保持R 1不变，闭合S 2，调节R 2，使电流表读数等于12I m ，然后读出R 2的值，若满足R 1≫R A ，则可认为R A ＝R 2.②实验条件：R 1≫R A . ③测量结果：R A 测＝R 2<R A . ④误差分析．当闭合S 2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R 2的电流比电流表所在支路的电流大，R 2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R 2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小．(2)电压表半偏法——“串联分压且串联电路电流相同”． ①实验步骤．a ．按如图连接实验电路．b ．将R 2的值调为零，闭合S ，调节R 1的滑动触头，使电压表读数等于其量程U m .c ．保持R 1的滑动触头不动，调节R 2，使电压表读数等于12U m ，然后读出R 2的值，若R 1≪R V ，则可认为R V ＝R 2.②实验条件：R 1≪R V . ③测量结果：R V 测＝R 2>R V . (4)误差分析．当R 2的值由零逐渐增大时，R 2与电压表两端的电压也将逐渐增大，因此电压表读数等于12U m 时，R 2两端的电压将大于12U m ，使R 2>R V ，从而造成R V 的测量值偏大．显然半偏电压法适于测量内阻较大的电压表的电阻．5．电桥平等法测电阻．电桥法是测量电阻的一种特殊方法，其测量电路如图所示：实验中调节电阻箱R 3，当A 、B 两点的电势相等时，R 1和R 3两端的电压相等，设为U 1.同时R 2和R x 两端的电压也相等，设为U 2，根据欧姆定律有：U 1R 1＝U 2R 2，U 1R 3＝U 2R x，由以上两式解得：R 1×R x ＝R 2×R 3，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件也可求出被测电阻R x 的阻值．在上面的电路图中：(1)当R 1R 2＝R 3R x 时，U AB ＝0，I G ＝0.(2)当R 1R 2<R 3R x 时，U AB >0，I G ≠0，且方向：A →B . (3)当R 1R 2>R 3R x时，U AB <0，I G ≠0，且方向B →A .(2020·全国卷Ⅰ)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x ，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5 Ω.该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O 、P 两点之间，另一种是跨接在O 、Q 两点之间．测量得到如图(b)所示的两条U-I 图线，其中U 与I 分别为电压表和电流表的示数．回答下列问题：(1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在________(选填“O 、P ”或“O 、Q ”)两点的方案测量得到的．(2)根据所用实验器材和图(b)可判断，由图线________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω(保留一位小数)．(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留一位小数)．解析：(1)若将电压表接在O 、P 之间，I ＝U R V ＋U R x， 则U ＝R x R VR x ＋R V·I ， 根据一次函数关系可知对应斜率为R x R VR x ＋R V. 若将电压表接在O 、Q 之间，电流表分压为U A ＝IR A ， 根据欧姆定律变形可知R ＝U －IR AI， 解得U ＝I (R ＋R A )．根据一次函数可知对应斜率为(R ＋R A )，对比图象的斜率可知k Ⅰ>k Ⅱ， 所以Ⅱ图线是采用电压表跨接在O 、P 之间．(2)因为待测电阻为几十欧姆的电阻，通过图象斜率大致估算待测电阻为50 Ω左右，可知R x >R A R V ，所以用电流表内接法测量的结果误差较小，即由图线Ⅰ得到的结果更接近待测电阻的真实值，测量结果R x 1＝ΔUΔI＝50.5 Ω.(3)因为R x 1＝R x ＋R A ，所以R x ＝R x 1－R A ＝50.0 Ω. 答案：(1)O 、P (2)Ⅰ 50.5 (3)50.0考向 伏安法测电阻1．某兴趣小组用“测定金属丝的电阻率”的实验方法测出金属丝的长度，他们查得金属丝电阻率为ρ，并粗测电阻丝的电阻约为5 Ω，实验室中有以下供选择的器材：A ．电池组(3 V ，内阻约1 Ω)B ．电流表A 1(0～3 A ，内阻0.012 5 Ω)C ．电流表A 2(0～0.6 A ，内阻约为0.125 Ω)D ．电压表V 1(0～3 V ，内阻4 kΩ)E ．电压表V 2(0～15 V ，内阻15 kΩ)F ．滑动变阻器R 1(0～20 Ω，允许最大电流1 A)G ．滑动变阻器R 2(0～2 000 Ω，允许最大电流0.3 A)H ．开关，导线若干(1)为了实验电路更节能，且测量结果尽量准确，测金属丝电阻时电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．(填写仪器前字母代号)(2)将设计的电路图画在虚线框内．(3)若用螺旋测微器测得金属丝直径d 的读数如图，则直径d ＝________mm. (4)若用d 表示直径，测得电阻为R ，则金属丝的长度为________．解析：(1)由于电源电动势为3 V ，电表读数要达到半偏，则电压表选D ；由I ＝ER ＋r可知电路中最大电流约为0.5 A ，则电流表选C ；为了使测量结果尽量准确，滑动变阻器采用限流接法，故电阻不能太大，选F.(2)电源电压为3 V ，由I ＝ER ＋r可知电路中最大电流约为0.5 A ，为了使测量结果尽量准确，滑动变阻器采用限流接法，由R x ＜R A R V ，电流表采用外接法，电路如图所示：(3)主尺上读数为0.5 mm ，螺旋尺上读数为45.0×0.01 mm ，两者和为0.950 mm.(4)由电阻定律：R ＝ρL S 而S ＝π(d 2)2得：L ＝R πd 24ρ.答案：(1)C D F (2)见解析图 (3)0.950 (4)R πd 24ρ考向 替代法测电阻2．(2018·全国卷Ⅰ)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R T ，其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表(量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9 Ω)；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R2t 数据见下表．t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0(1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到________(选填“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R T在25 ℃～80 ℃范围内的温度特性．当t＝44.0 ℃时，可得R T＝________Ω.(4)将R T握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为________Ω，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450.0 Ω.(4)由图(c)可得电阻箱阻值为620.0 Ω，由图象可得温度约为33.0 ℃.答案：(1)b(2)如图所示(3)450.0 (4)620.0 33.0考向电表半偏法测电阻3．某兴趣小组在学习了多用电表后，在实验室找到一个电流表G，尝试自己动手改装一个电压表．(1)先用半偏法测量电流表G的内阻，实验电路图如图所示，准备有下列器材：A．待测电流表G(量程1 mA，内阻约几十欧)B．滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω)C．滑动变阻器(阻值范围0～20 kΩ)D．电阻箱(0～999.9 Ω)E．电阻箱(0～9 999 Ω)F．电源(电动势9 V，有内阻)G．开关、导线①实验中要求有较高的精确度，在以上器材中，R1应选用________，R2应选用________．②实验要进行的步骤有：A．闭合开关S1B．闭合开关S2C．将R1的阻值调到最大D．调节R1的阻值，使电流表指针满偏E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处F．记下R2的阻值并断开S1G．按图所示连接好实验电路以上步骤，合理的顺序是__________(用步骤前的英文字母表示)．③若在步骤F中读得R2的阻值是50.0 Ω，则电流表内阻R g＝________ Ω.(2)要将该电流表改装成量程是3 V的电压表，则应串联一个阻值是________Ω的电阻．解析：(1)①为准确测量电流表的内阻，滑动变阻器的最大阻值应远大于电流表的内阻，这样才可近似认为开关S2闭合前后干路中的总电流是不变的，所以滑动变阻器R1应选择C；最终电阻箱阻值应调到与电流表内阻相等，为准确测量电流表的内阻，电阻箱R2应选择D.②先按图所示连接好实验电路，将R1的阻值调到最大，闭合开关S1，调节R1的阻值，使电流表指针满偏；闭合开关S2，调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处，记下R2的阻值并断开S1，整理电路．则合理的顺序为GCADBEF.③滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，近似认为开关S2闭合前后干路中的总电流不变．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处时，流过R2的电流与流过电流表的电流相等，R2与电流表并联，电流相等，则电阻相等，读得R2的阻值是50.0 Ω，则R g＝R2＝50.0 Ω.(2)将该电流表改装成量程是3 V的电压表，应串联电阻的阻值R′＝UI g －R g＝31×10－3Ω－50 Ω＝2 950 Ω.答案：(1)①C D ②GCADBEF ③50.0 (2)2 9504．电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表V(量程3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关2个，导线若干．(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．(2)根据设计的电路，写出实验步骤：________________________________________________________________________________________.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R′V，与电压表内阻的真实值R V相比，R′V________R V(选填“>”“＝”或“<”)，主要理由是______________________________ ___________________________________________解析：(1)电路图如图所示：(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小，闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表V指针满偏，保证滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关S2，调节电阻箱R0使电压表的指针半偏，读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻．(3)R′V＞R V，电压表串联电阻箱后认为电压不变，而实际该支路电压变大，故电阻箱分压大于计算值，则会引起测量值的偏大．答案：见解析考向电桥平衡法测电阻5．(2017·全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω)的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R1，R2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω)；电阻箱R z(最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线．。
高考教案物理二轮总结复习 第讲 电学实验及创新专题训练
第17讲电学实验与创新非选择题(共64分)1.(6分)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x约为200Ω,电压表的内阻约为2kΩ,电流表的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式R x=UI计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。
假设将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为R x1和R x2,那么(填“R x1〞或“R x2〞)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x1(填“大于〞“等于〞或“小于〞)真实值,测量值R x2(填“大于〞“等于〞或“小于〞)真实值。
2.(2021辽宁大连一模)(8分)用如图甲所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。
(1)请根据以下步骤完成电阻测量:①旋动部件,使指针对准电流的“0〞刻度线。
②将K旋转到电阻挡“×100〞位置。
③将插入“+〞“-〞插孔的表笔短接,旋动部件,使指针对准电阻的“0〞刻度线。
(2)将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻,P的两端分别为a、b,指针指示位置如图乙所示。
那么通过P的电流方向是(选填“a→b〞或“b→a〞),为使测量比较精确,应将选择开关旋到的倍率挡位上,并需要重新调零,再进行测量。
3.(2021新疆乌鲁木齐一诊)(6分)用两个定值电阻和电压表可以测量电源的电动势(约3V)和内阻。
提供的主要器材有:电阻R1Ω)、R2Ω)、电源、电压表、开关S1、单刀双掷开关S2、导线假设干,实验电路如图甲所示。
(1)根据电路图,将未连接完整的实物图连接完整。
(2)闭合开关S1,开关S2分别接到R1、R2V,那么测得电动势为V,内阻为Ω。
由于电压表的内阻影响,测得的内阻(填“大于〞“小于〞或“等于〞)真实值。
mm的圆柱体导电玻璃进行实验,用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻R x,发现其电阻约12Ω。
主要步骤如下,完成以下填空。
(1)为精确测量R x的阻值,该小组设计了如下列图的实验电路。
届新高考物理二轮 复习 强化导学案电学实验与创新 Word版含解析
题组一多用电表原理及使用1．实验室中常用指针式多用电表作为测量仪器．(1)(多选)如图所示为多用电表原理示意图，虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能．关于此多用电表，下列说法中正确的是()A．当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔B．当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔C．当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔D．当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔(2)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示；①若所选挡位为直流10 A挡，则示数为__________A.②若所选挡位为电阻×100挡，则示数为________Ω.(3)用表盘如图所示的多用电表正确测量了一个约为15 Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约为2 kΩ的电阻，在用红黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：________A．将红表笔和黑表笔接触B．把选择开关旋至“×100”位置C．把选择开关旋至“×1 k”位置D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点(4)(多选)某小组的同学发现欧姆表的表盘刻度不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值R x关系，他们分别画出了如图所示的图象，其中可能正确的是()解析：(1)根据多用电表的构造原理可知，当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，选项A错误；当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，选项B错误，C正确；当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，选项D正确．(2)①若所选挡位为直流10 A挡，则示数为4.2 A；②若所选挡位为电阻×100挡，则示数为19×100 Ω＝1.9×103Ω.(3)用表盘如图所示的多用电表正确测量了一个约为15 Ω 的电阻后，需要继续测量一个阻值约为2 kΩ的电阻，应该把选择开关旋至“×100”位置，将红表笔和黑表笔接触，调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点，然后进行测量．(4)某小组的同学发现欧姆表的表盘刻度不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值R x关系，对欧姆表电路，利用闭合电路欧姆定律，I＝ER x＋R＋r，可变换为1I＝1E(R x＋R＋r)，如图所示的图象，其中可能正确的是A、C.答案：(1)CD(2)①4.2②1.9×103(3)BAD(4)AC2．某同学想将一量程为1 mA的灵敏电流计G改装为多用电表，他的部分实验步骤如下：(1)他用如图甲所示的电路测量灵敏电流计G的内阻①请在乙图中将实物连线补充完整．②闭合开关S1后，将单刀双掷开关S2置于位置1，调节滑动变阻器R1的阻值，使电流表G0有适当示数I0，然后保持R1的阻值不变，将开关S2置于位置2，调节电阻箱R2，使电流表G0示数仍为I0，若此时电阻箱阻值R2＝200 Ω，则灵敏电流计G的内阻R g＝__________Ω.(2)他将该灵敏电流计G按图丙所示电路改装成量程为3 mA、30mA及倍率为“×1”“×10”的多用电表．若选择电流30 mA量程时，应将选择开关S置于________(选填“a”或“b”或“c”或“d”)，根据题给条件可得电阻R1＝________Ω，R2＝__________Ω.(3)已知电路中两个电源的电动势均为3 V，将选择开关置于a测量某电阻的阻值，若通过灵敏电流计G的电流为0.40 mA，则所测电阻阻值为__________Ω.解析：(1)①由原理图连线如图：②由闭合电路欧姆定律可知，两情况下的电流相同，所以灵敏电流计G的内阻R g＝200 Ω.(2)由表头改装成大量程的电流表原理可知，当开关接b时，表头的并联电阻较小，电流表量程较大，为30 mA，故开关应接b，由电流表的两种量程可知：接c时有：R1＋R2＝200×10－32×10－3Ω＝100 Ω，接b时有：29×10－3R1＝1×10－3×(200＋R2)，联立解得：R1＝10 Ω，R2＝90 Ω.(3)接a时，I max＝30 mA，多用电表的内阻为：R g＝330×10－3Ω＝100Ω，此时流过待测电阻的电流为I＝0.4＋0.4×（90＋200）10＝12 mA，所以总电阻为：R总＝312×10－3Ω＝250 Ω，所测电阻阻值为150 Ω.答案：(1)①图见解析②200(2)b1090(3)1503．(2020·佛山二模)小明手里有一块多用电表A，其功能完好，但刻度值已不清晰．他想通过实验测定该多用表(简称A表，下同)“×10 Ω”挡欧姆调零后的内阻R0和内置电源的电动势E.他找来了另一个多用电表B(简称B表，下同)、一个电阻箱、一个开关和若干导线作为实验的器材．实验的操作如下：(1)小明将A表调到“×10 Ω”挡，将B表调到“mA”挡，准备如图甲将所有的器材串联起来作为实验电路．请你在图中连好剩余的导线．(2)先使用B表的电流挡测量A表“×10 Ω”挡的满偏电流．将电阻箱阻值调为0，将A表调到欧姆挡“×10 Ω”挡位置．几次试测后，确定B表应使用“10 mA”挡，调节A表的欧姆调零旋钮直至A表满偏，此时B表的读数如图乙所示，记录下B表读数为__________mA.(3)断开开关，保持A、B表挡位不变，将A表__________短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路．(4)调节电阻箱，闭合开关，当B表读数为6.0 mA时，读出电阻箱阻值为R1；继续调节电阻箱阻值，当B表读数为4.0 mA时，读出电阻箱阻值为R2.(5)断开电路，整理器材．根据以上测量数据，可算出A表“×10 Ω”挡内置电源的电动势E＝________V，A表“×10 Ω”挡欧姆调零后的内阻R0＝________Ω，B表量程“10 mA”挡的内电阻R B＝________Ω.(以上3空的结果用R1、R2表示)解析：(1)电路连线如图；(2)因为B表应使用“10 mA”挡，则B表读数为8.0 mA.(3)断开开关，保持A、B表挡位不变，将A表红黑表笔短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路．(5)设电表A欧姆×10挡的内阻为R0，则有I 0＝E R 0＝8 mA ， 设电表B 量程为10 mA 挡的内阻为R B ，则E R 0＋R B ＋R 1＝6 mA ， E R 0＋R B ＋R 2＝4 mA ， 解得E ＝3（R 2－R 1）250(V)， R 0＝3（R 2－R 1）2(Ω)， R B ＝R 2－3R 12(Ω)． 答案：(1)图见解析 (2)8.0 (3)红黑表笔(5)3（R 2－R 1）250 3（R 2－R 1）2 R 2－3R 12题组二 测电阻为核心的实验4．现测定长金属丝的电阻率．(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm.(2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻．这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω，画出实验电路图，并标明器材代号．电源E (电动势10 V ，内阻约为10 Ω)电流表A 1(量程0～250 mA ，内阻R 1＝5 Ω)电流表A 2(量程0～300 mA ，内阻约为5 Ω)滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)开关S及导线若干(3)某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式R x＝__________．从设计原理看，其测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．解析：(1)根据螺旋测微器的读数法则可知读数为0.01×20 mm＝0.200 mm.(3)因该实验没有电压表，电流表A1的内阻已知，故用A1表当电压表使用，为了调节范围大，应用分压式滑动变阻器的接法，则电路图如图由电路图可知流过的电流为I2－I1，电阻两端的电压为I1R1，因此电阻R x＝I1R1 I2－I1该实验的电流为真实电流，电压也为真实电压，因此测得值和真实值相等．答案：(1)0.200(0.196～0.204均可)(2)图见解析(3)I1R1I2－I1相等5．(2019·江苏卷)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：(1)螺旋测微器如图1所示．在测量电阻丝的直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A”“B”或“C”)，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．图1(2)选择电阻丝的________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．(3)图2中R x为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图3实物电路中的正确位置．图2图3(4)为测量R x，利用图2所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1-I1关系图象如图4所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：U2/V0.50 1.02 1.54 2.05 2.55I2/mA20.040.060.080.0100.022图4(5)由此，可求得电阻丝的R x＝________Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．解析：(1)旋转微调旋钮C.(2)电阻丝的粗细不一定均匀，为保证测量结果准确，应在不同位置测直径，然后取平均值作为测量值．(3)滑动变阻器采用分压式接入电路，注意线不能交叉，如图甲所示．(4)将所给的5组数据标注在U-I图象中，用过原点的直线把它们连在一起，让尽可能多的点在直线上．(5)由题意知：U1I1＝R x＋R A＋R0，由U1-I1图线的斜率可得U1I1＝49.0 Ω.U2I2＝R A＋R0，由作出的U2-I2图线的斜率可得U2I2＝25.5 Ω.故R x＝(49.0－25.5)Ω＝23.5 Ω.答案：(1)C(2)不同(3)见图甲(4)见图乙(5)23.5(23.0～24.0都算对)图甲图乙6．(2018·浙江卷)为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻R x，小明设计了如图所示的电路．(1)实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变，将c点先后与a、b点连接，发现电压表示数变化较大，电流表示数基本不变，则测量时应将c点接________(选填“a点”或“b点”)，按此连接测量，测量结果____________(选填“小于”“等于”或“大于”)R x的真实值．(2)根据实验测得的6组数据，在图2中描点，作出了2条图线．你认为正确的是________(选填“①”或“②”)，并由图线求出电阻R x＝________Ω.(保留两位有效数字)解析：(1)电压表示数变化较大，说明电流表分压较大，而电流表示数基本不变，说明电压表分流较小，可以忽略，故采用电流表外接法，即c 接a 点；电压表测量的电压为准确值，但电流表测量的电流为电阻和电压表电流表之和，即电流测量值偏大，根据R ＝U I可得电阻测量值偏小．(2)因为电压表测量的是被测电阻两端电压，所以当其两端电压为零时，电流也为零，故图线②正确；图象的斜率表示电阻，故R x ＝3.000.40Ω＝7.5 Ω.答案：(1)a 点 小于 (2)② 7.5(7.3～7.7均正确)题组三 测电源电动势与内阻为核心7．某物理兴趣实验小组的同学为了测量电动势约为3 V 的某电源的电动势和内阻，实验室可供选择的实验器材如下．A ．电压表V 1(0～3 V ，R V1＝10 kΩ)B ．电压表V 2(0～15 V ，R V2＝50 kΩ)C ．电流表A 1(0～3 mA ，R A ＝100 Ω)D ．电流表A 2(0～3 A ，内阻约为0.5 Ω)E ．滑动变阻器R 1(0～10 Ω)F ．滑动变阻器R 2(0～1 000 Ω)G ．定值电阻R 3＝0.5 ΩH ．定值电阻R 4＝10 ΩI ．开关S 以及导线若干回答下列问题：(1)在设计本实验时，为了减小实验误差，电压表应选________(填器材前的序号)，为了操作方便，滑动变阻器应选________(填器材前的序号)，通过分析可知电流表A 1的量程太小、电流表A 2的量程太大，该小组的同学想将电流表A 1改装成量程合适的电流表，则应将电流表A 1与定值电阻________(填器材前的序号)________(填“串”或“并”)联，改装后的电流表的量程应为________A.(2)请设计合适的电路图测量电源的电动势和内阻，画在如图甲所示的虚线框内．(3)该实验小组的同学利用所设计的电路得到多组数据，以电流表A 1的示数为横坐标、电压表的示数为纵坐标建立坐标系，并将各组数据描绘在该坐标系中，得到的UI 图象如图乙所示，则该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(结果保留两位小数)解析：(1)电源的电动势约为3 V ，电压表应选A ，为方便实验操作，滑动变阻器应选E ，它的阻值范围是0～10 Ω，电路中最小电流约为0.3 A ，为了扩大电流表A 1的量程，应与A 1并联一个小电阻R 3，改装电流表的满偏电流I ＝I A ＋I A R A R 3＝3×10－3 A ＋3×10－3×1000.5A ＝0.603 A.(2)电路图如图所示：(3)分析可知，改装后电流表的量程是电流表A1量程的201倍，图线在纵轴上的截距等于电源的电动势，由题图乙读出电源的电动势为E＝2.96 V，图线斜率的绝对值表示电源内阻r，故r＝2.96－2.12201×2.5×10－3Ω＝1.67 Ω.答案：(1)A E G并0～0.603(2)见解析图(3)2.96 1.678．某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻．(1)按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S 闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开．(2)排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图．由I1－I2图象得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.解析：(1)用多用电表的电压挡测U ab≠0，说明两表笔与电源两极间为通路，问题出在a、b′之间的含有电键的电路部分；若U aa′≠0，说明aa′导线断路，若U aa′＝0，说明导线bb′断开．(2)由于I2≫I1，故可将I2视为干路电流，则有I1(R1＋r1)＝E－I2(r＋R0)则I1＝ER1＋r1－r＋R0R1＋r1·I2，故从图线的截距和斜率可求得E＝1.4 V，r＝0.5 Ω.答案：(1)aa′bb′(2)1.4(1.36～1.44均可)0.5(0.4～0.6均可) 题组四综合练9．光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻R的阻值随照度变化的曲线如图甲所示．(1)如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路所需元件．利用直流电源给电磁铁供电，利用220 V交流电源给路灯供电．为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件．(2)用多用电表“×100”Ω挡，测量图中电磁铁线圈电阻时，指针偏转角度太大，为了更准确的测量其阻值，接下来应选用________Ω挡(选填“×1 k”或“×10”)，进行欧姆调零后，重新测量其示数如图丙所示，则线圈的电阻为________Ω.(3)已知当线圈中的电流大于或等于2 mA时，继电器的衔铁将被吸合．图中直流电源的电动势E＝6 V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：R1(0～10 Ω，2 A)、R2(0～200 Ω，1 A)、R3(0～1 750 Ω，1 A)要求天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯，滑动变阻器应选________择(选填“R1”“R2”或“R3”)．为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地____________(选填“增大”或“减小”)滑动电阻器的电阻．解析：(1)光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，电磁铁将被吸住，动触点与C接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以动触点与A接通．所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯应接在AB之间．电路图如图：(2)欧姆表指针偏转角度太大，说明电阻太小，应换作小倍率的“×10”Ω挡；读数是先读出表盘的刻度，然后乘以倍率，表盘的刻度是14，倍率是“×10 Ω”，所以电阻值是14×10 Ω＝140 Ω.(3)天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯，此时光敏电阻的电阻值是2 kΩ，电路中的电流是2 mA，R滑＝EI－R光－R＝62×10－3Ω－2000 Ω－140 Ω＝860 Ω，所以要选择滑动变阻器R3，由于光变暗时，光敏电阻变大，分的电压变大，所以为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地减小滑动变阻器的电阻．答案：(1)如图所示(2)×10140(3)R3减小10．(2020·玉溪调研)如图是用高电阻放电法测电容的实验电路图，其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C.该实验的操作步骤如下：①按电路图接好实验电路；②接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接近满刻度，记下这时的电压表读数U0＝6.2 V和微安表读数I0＝490 μA；③断开电键S并同时开始计时，每隔5 s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中；④根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在坐标纸上描点(图中用“×”表示)．请回答下列问题．(1)根据图示中的描点作出图线．(2)图示中i-t图线下所围的“面积”所表示的物理意义是______．(3)根据以上实验结果和图线，估算当电容器两端电压为U0所带的电量Q0＝________，并计算电容器的电容C＝__________．(这两空均保留两位小数)解析：(1)根据坐标系内所描出的点，用平滑的曲线把各点连接起来，作出图象，图象如图所示．(2)由ΔQ＝I·Δt知，电荷量为It图象与坐标轴所包围的面积的物理意义为电容器在开始放电时所带的电荷量，即电容器两端电压为U0时所带的电量Q.(3)由图示图象可知，“面积”格数约32～33格．电容器电容为U0时，电荷量Q0＝8.00×10－3C(8.00×10－3C～8.25×10－3C均正确)，电容器的电容C＝QU＝1.30×10－3 F(1.30×10－3～1.33×10－3 F均正确)．答案：(1)如图所示(2)电容器两端电压为U0时所带的电量Q.(3)8.00×10－3C(8.00×10－3～8.25×10－3C均正确) 1.30×10－3 F(1.30×10－3～1.33×10－3 F均正确)。
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（新课标地区专用）高考物理二轮复习考前回扣七电学基本实验
和拓展创新实验教案
考前回扣七电学基本实验和拓展创新实验
实验名称实验原理实验原理图考查问题
基本实验伏安法测电阻R＝
U
I
①外接法
②内接法
(1)考查电表的读数
(2)考查仪器的选择
(3)误差分析
(4)电路的设计：内
接法和外接法；分压
式和限流式
测定金属丝的
电阻率
R＝ρ
L
S
(1)电表读数
(2)电路设计：可以
采用分压式，也可以
采用限流式
测定电源电动
势和内阻
E＝U＋Ir
①
②
③
(1)电路设计
(2)误差分析
(3)公式法和图象法
的应用
多用电表的原
理和使用
串联分压
并联分流
(1)电流表或者电压
表的改装问题
(2)多用电表的原理
(3)多用电表的读数
(4)多用电表的使用
拓展创新实验“半偏法”测
电阻
闭合S1，调节R使
满偏，然后闭
合S2，调节R′使
半偏
R G＝R′
“替代法”测
电阻
先闭合S1、S3，调
节R，使为某一
值，然后断开S3、
闭合S2，调节R0，
使示数与原来
相同
R x＝R0
研究灯泡的发
光功率
P＝UI
(1)电路设计
(2)探究发光功率与
亮度的关系
含传感器的电
路控制
热敏电阻的阻值
随温度的升高而
减小。