(全国专用)高考物理大二轮总复习与增分策略专题十四必考电学实验

______≤U≤E
E ______≤I≤ R E R
0≤
0≤
答案
4.滑动变阻器两种接法的适用条件 小 (1)限流式接法适合测量阻值较 的电阻(跟滑动变阻器的
最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小).
(2)分压式接法适合测量阻值较 大
器的最大电阻要大). 5.实验器材
的电阻 ( 一般比滑动变阻
小灯泡“3.8 V 0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表 “0～0.6 A ～3 A”、 滑动变阻器 坐标纸、铅笔. 、学生电源、开关、导线若干、
答案
6.实验器材选取 (1)原则：①安全；②精确；③操作方便.
(2)具体要求
①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流.干电池 中电流一般不允许超过0.6 A. ②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流. ③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值.
3 4
3.(2015· 浙江选考模拟)某实验小组在“练习使用多用电表”
实验中：
图10
3 4
(1) 用多用电表测量某一电学元件，多用电表的选择开关旋 至如图10 所示.操作正确，表盘指针如图 11所示，则该电学
元件阻值为 ________ Ω 3 000
图11
解析 根据指针所指位置及选择开关所选挡位，可得该电学
1 2
请老师检查，老师指出图中标示的①、②两根
连线有一处错误，错误连线是 _____ ( 填 “①” 或 “②”) ；图中标示的③、④和⑤三根连线有
①
④ 一处错误，错误连线是 ________( 填 “③ ”“④”
或 “⑤”). 小王正确连线后，闭合开关 S 前，应
甲
将滑动变阻器滑片C移到________ A 处(填“A”或
“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向. 3.区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左 侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零 点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮. 4. 在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的 情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个
专题十四 必考电学实验
实验九 测绘小灯泡的伏安特性曲 线
1.实验原理和实验电路图(如图1所示) (1)测多组小灯泡的U、I的值，并绘出I－U图象； (2)由图线的斜率反映电流与电压和 温度 的关系.
图1
答案
2.电流表内接法与外接法的比较
电流表内接法 电路图 误差 电流表分压
电流表外
电压表分
原因
电阻 测量值 适用条件
“B”). 闭 合 开 关 S ， 此 时 电 压 表 读 数 为 ________V.缓慢移动滑片C至某一位置时，电流
0
表指针如图乙所示，电流表的示数为________A.
0.32
乙 图4
解析 答案
实验十 练习使用多用电 表
一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)
1.构造：如图5所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、 黑表笔组成.
W. 解析 电压表的示数为1.50 V；功率P＝UI＝0.27 W.
解析答案
(3) 正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的 ________( 填 字母).
A
B
C √
D
解析 温度变高，电阻率变大，所以答案为C.
解析
变式题 组
1 2
1.小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5 V，最大电流 不超过0.55 A)的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：
极)、读数
C.选择挡位、机械调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正 极 )、读数 解析 多用电表测电压，应先机械调零，再选择电压挡位，还 D. 选择挡位、欧姆调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正 需使电流从红表笔流入电压表，黑表笔流出，所以应选择 B. 极)、读数
解析
答案
1 2
(2)请在虚线框中画出实验电路图.
U 解析 由表格中的数据， 根据 R＝ I ， 估算电学元件的电阻值大约为几欧， 因此电流表外接.电路图如图所示.
答案 见解析图
解析答案
2.(2016· 浙江 10 月学考 · 18) 做 “ 测绘小灯泡的伏
安特性曲线 ” 实验，要求采用分压电路，电流 表外接 . 小王的连接如图 4 甲所示，闭合开关 S 前
1 2
该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据(I和U分别 表示电学元件上的电流和电压).
I/A
0
0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.4
U/V
0
0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.6
C (1)为了提高实验结果的准确程度，电流表选________ ；电压表 选_________ ；滑动变阻器选 A E ________.(以上均填写器材代号)
④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的 以上.
1 ⑤从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻 3
相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻
器.
答案
7.实验步骤
(1)画出电路图(如图2甲所示).
图2
(2)将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开 关用导线连接成如图乙所示的实物电路. (3)测量与记录 移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电
二极管，否则极易烧坏二极管.
例2
(1)用如图8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.请根据下列步骤完成电阻测量：
S ①旋动部件 ________ ，使指针对准电流的 “0”刻线.
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置.
③将插入 “ ＋ ”“ － ” 插孔的两表笔短接， 旋 动 部 件 ________ ， 使 指 针 对 准 电 阻 的 T 0刻线 ________(填“0刻线”或“∞刻线”).
解析
3 4
4.(2016· 绍兴市9月选考)在“练习使用多用电表”实验中 (1) 某 同 学 欲 测 量 一 节 干 电 池 的 电 压 ， 下 述 操 作 正 确 的 是 ________(填字母). A.欧姆调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正 极)、读数 B.机械调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正 √
与量程为0.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大.
②滑动变阻器应采用 分压式 电压能从零开始连续变化. 接法：目的是使小灯泡两端的
答案
(2)闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小灯泡分得电压
为零的一端，使开关闭合时小灯泡的电压能从零开始变化，
同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧 坏灯丝. (3)I－U图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V 左右绘点要密，以防出现较大误差.
图7
四、数据处理
1.测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积 .指针示数
的读数一般读两位有效数字. 2.测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为 1、0.1、0.01 等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为 0.2、0.02、 0.5、0.05 等，读数时只读到与最小刻度位数相同
即可.
五、注意事项 1.多用电表使用“七注意”： (1)使用前要机械调零.
(2)两表笔在使用时，电流总是“红入黑出”.
(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流还是电阻， 还要分清是交流还是直流. (4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡. (5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为直流电压、交流、
图8
解析
答案
(2)用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如
图9所示.若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a
和b的相应读数是多少？请填在表格中.
指针位置
选择开关所处挡位 直流电流100 mA 直流电压2.5 V 电阻×100
读
a
b
______
_____
_____
图9
解析答案
变式题 组
流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中.
(4)数据处理 ①在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系. ②在坐标纸上描出各组数据所对应的点. ③将描出的点用 的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安
特性曲线.
平滑
答案
8.注意事项 (1)电路的连接方式： ①电流表应采用接法：因为小灯泡 (3.8 V，0.3 A)的电阻很小， 外
共用，下为交流2.5 V专用.
(6)测电阻时： ①待测电阻与电路、电源一定要断开.
②两手一定不要同时接触两笔金属杆.
③指针指中值附近较准，否则换挡. ④每换一挡必须重新欧姆调零. ⑤读出示数要乘以倍率. (7) 使用完毕，选择开关要置于 “OFF” 挡或交流电压最高挡，
长期不用应取出电池.
2. 表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入
例1
(2016· 浙江4月选考模拟)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”
实验中，小灯泡额定电压为2.5 V、电流为0.3 A.
图3 (1)部分连线的实物照片如图3甲所示，请在图中完成实物连接 图 . 解析 如图所示. 答案 见解析图
解析答案
(2)某次实验中，当电流表的示数为0.18 A，电压表的指针如图 乙所示，则电压为 ________ V，此时小灯泡的功率是 ________ 1.50 0.27
U测＝Ux＋UA
U测 R测＝ I测 大于 测量值
U测 RxRV ＝Rx＋RA>Rx ＝ R测＝ I测 Rx＋RV 真实值 小于 测量值
RA≪Rx
I测＝Ix＋
RV≫R
答案
3.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
滑动变阻器的接法 两种接法的电路图
限流式
分压
RE 负载R上电压的调节范围 R＋R0
E R＋R0 负载R上电流的调节范围
元件的阻值为30×100 Ω＝3 000 Ω.
解析答案
3 4
(2)(单选)该电学元件可能是________.
√
A.一个阻值未知的电阻
B.“220 V,15 W”的白炽灯
C.“220 V,100 W”的白炽灯
U2 解析 根据 R＝ P 可以计算出选项 B、 C 白炽灯在正常工作时的电阻分别 为 3 227 Ω 和 484 Ω，用多用电表测电阻时，灯丝的温度低，电阻小于额 定功率下的电阻，选项 A 正确.
(2)将被测电路导线卸开一端，把多用电表串联在电路中.注意
使电流从红表笔流入电表. (3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度. 2.多用电表测电压的方法及读数 (1)选择直流电压挡合适的量程.
(2)将电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势要比黑
表笔高. (3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度.
图5
欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联. 外部：接被测电阻Rx.
全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx.
E g＋R＋r＋Rx 2.工作原理：闭合电路欧姆定律R I＝
.
3.刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调 零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆 调零.
0 (1)当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“ ”.(图甲) ∞ (2)当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“ ”.(图乙)
图6
3.多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮 (使电表指针
指在右端零欧姆处 ) 、指针定位螺丝 ( 使电表指针指在左端的
“0”位置)、表笔的正、负插孔( 红 表笔插入“－”插孔). 表笔插入“＋”插孔， 黑
答案
三、多用电表的使用 1.多用电表测电流的方法及读数 (1)选择直流电流挡合适的量程.
A.电压表(量程3 V，内阻6 kΩ)
B.电压表(量程15 V，内阻30 kΩ) C.电流表(量程0.6 A，内阻0.5 Ω) D.电流表(量程3 A，内阻0.1 Ω) E.滑动变阻器(阻值范围0～5 Ω，额定电流为0.6 A)
F.滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω，额定电流为0.6 A)
G.直流电源(电动势E＝3 V，内阻不计) H.开关、导线若干.
(2)选挡时若无法估计待测电阻的大小，则应将选择开关旋到 “×100”挡，欧姆调零后，将红、黑表笔分别接到电阻两端， 若指针偏角太小，则逐渐增大量程，直到指针指到中值电阻 附近为止. 6. 测量二极管的正反向电阻：二极管是一入时电阻很小，而从正极
流出时电阻较大.
Ig (3)当I＝ 2
中值 Rx叫 电阻.(图丙)
时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，
答案
二、多用电表 1. 多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种
测量都有几个量程.
2.外形如图6所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电 阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各 种测量项目和量程.