高考物理电学实验复习
高考物理电学实验题
高考物理电学实验题
实验一:串联电阻的等效电阻测量
实验内容:
在直流电路中,测量多个串联电阻的等效电阻。
实验步骤:
1. 首先将多个电阻依次串联连接起来,形成一个电路。
2. 将电路连接至直流电源,并将电源电压调至适当数值。
3. 利用万用表测量电路两端的电压。
4. 利用欧姆定律,计算出每个电阻的电阻值。
5. 将所有电阻的电阻值相加,得到串联电阻的等效电阻。
实验结果:
实验中,通过测量电路两端的电压,可以得到各个电阻的电阻值。
将这些电阻值相加,得到的结果即为串联电阻的等效电阻。
实验二:并联电阻的等效电阻测量
实验内容:
在直流电路中,测量多个并联电阻的等效电阻。
实验步骤:
1. 首先将多个电阻并联连接起来,形成一个电路。
2. 将电路连接至直流电源,并将电源电压调至适当数值。
3. 利用万用表测量电路的总电流。
4. 利用欧姆定律,测量每个电阻的电压。
5. 利用欧姆定律,计算出每个电阻的电阻值。
6. 将所有电阻的倒数相加,再取倒数,得到并联电阻的等效电阻。
实验结果:
实验中,通过测量电路的总电流和每个电阻的电压,可以计算出各个电阻的电阻值。
将这些电阻值的倒数相加,并取倒数,得到的结果即为并联电阻的等效电阻。
人教版高考物理电学实验二轮专题:电学实验专题复习
电学实验专题复习■【高考要求】■【考情分析】■【备考策略】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. 掌握处理实验数据的基本方法,如图象法、平均值法等.■【课前预习】1.完成下列仪器的读数。
(1)(2)(粗测一节旧干电池的电动势)(3)2.请写出下列实验的实验原理,并画出对应的电路设计图。
(伏安法)(1)测量金属丝的电阻率原理:电路图:(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线原理:电路图:(3)测量电源的电动和内阻原理:电路图:■【合作释疑】1. (2019·福建)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接.(1) 实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大.请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接.甲乙丙(2) 某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为 A.(3) 略.2. (2019·淮安5月模考)现有一摄像机电池,无法从标签上看清其电动势等数据.现进行如下实验操作:(1) 选取多用电表的直流电压10 V挡,将两表笔直接接到电池的正、负两极,指针偏转情况如图,由此可知其电动势约为V.是否可以利用多用电表的欧姆挡直接粗测其内阻,答:(填“可以”或“不可以”).(2) 现要更加准确测量其电动势和内阻,实验室备有下列器材:A. 电流表(量程0.6 A,内阻为3 Ω)B. 电压表(量程3 V,内阻为3 kΩ)C. 电压表(量程30 V,内阻为30 kΩ)D. 定值电阻R1=500 ΩE. 定值电阻R2=5 000 ΩF. 滑动变阻器(阻值范围030 Ω)G. 开关及导线① 该实验中电压表应选,定值电阻应选.(均选填选项前的字母序号)② 将实物连线图补充完整.③ 略.3. (2019·泰州二模)为了测量某电流表A的内阻(量程为50 mA):(1) 首先选用多用电表欧姆“×1”挡,粗测电流表的电阻,则欧姆表(填“黑”或“红”)表笔应接待测电流表正接线柱;测量结果如图甲所示,则测得的电阻约为Ω.(2) 为了准确测量其电阻,提供的实验器材有:A. 直流电压表V(0~3 V,内阻约6 kΩ)B. 定值电阻R1(5.0 Ω,1 A)C. 定值电阻R2(40.0 Ω,0.1 A)D. 滑动变阻器R(0~5 Ω,2 A)E. 直流电源E(3 V,内阻很小) 甲F. 开关、导线若干图乙为实验原理图的一部分,某同学在实验中测出6组对应的数据见表格.① 实验中定值电阻R0应选用(填“R1”或“R2”).② 将实物图丙中缺少的一根导线补齐.乙丙③ 在图丁中描点作出U-I图线,并根据图象求得电流表的内阻为Ω.(计算结果保留两位有效数字)丁。
2023新教材高考物理二轮专题复习专题:电学实验
专题十七 电学实验高频考点·能力突破考点一 电学基本器材的使用与读数1.电压表、电流表、多用电表的读数技巧对电表读数问题,要先弄清楚电表的分度值,即每小格的数值,再确定是12、15还是110估读,明确读数的小数位数.2.多用电表的使用问题在弄清其基本原理的基础上,会选择测量项目及量程、挡位,能区分机械调零和欧姆调零,掌握测量电阻的步骤.3.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”.例1 (1)如图甲所示,电压表选0~3 V 量程时的读数为________ V ,电压表选0~15 V 量程时的读数为________ V .(2)如图乙所示,电流表选0~0.6 A 量程时的读数为________ A ,电流表选0~3 A 量程时的读数为________ A .(3)如图丙所示,电阻箱的读数为________.[解题心得]预测1 如图所示为多用电表的刻度盘.若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时,表针如图所示,则:(1)所测电阻的阻值为________ Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω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“×1 k”).(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________ mA;当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________ mA.(3)当选用量程为10 V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.考点二以测量电阻为核心的电学实验1.电阻的测量电阻测量首先要根据实验目的、实验原理、实验器材的不同而灵活选用“伏安法”(又分为内接法和外接法)“安安法”“伏伏法”“伏安加R法”等测量电路.从供电方式上又可分为限流电路和分压电路.(1)有电压表、电流表且量程恰当时选择“伏安法”.(2)电压表不能用或没有电压表等情形下,若精确知道电流表内阻,可以将电流表当作电压表使用,即选择“安安法”.(3)电流表不能用或没有电流表等情况下,若精确知道电压表内阻,可以将电压表当作电流表使用,即选择“伏伏法”.(4)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原则,选择“伏安加R法”,此法又叫“加保护电阻法”.2.实验器材的选择(1)电源的选择:一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源.(2)电表的选择:一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大电流选择电流表;电表的指针摆动的幅度较大,一般应使指针能达到半偏.例2 [2022·全国甲卷]某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势1.5 V,内阻很小),电流表(量程10 mA,内阻约10 Ω),微安表(量程100 μA,内阻R g待测,约1 kΩ),滑动变阻器R(最大阻值10 Ω),定值电阻R0(阻值10 Ω),开关S,导线若干.(1)将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图;(2)某次测量中,微安表的示数为90.0 μA,电流表的示数为9.00 mA,由此计算出微安表内阻R g=________ Ω.[解题心得]例3 [2022·全国乙卷]一同学探究阻值约为550 Ω的待测电阻R x在0~5 mA范围内的伏安特性.可用器材有:电压表(量程为3 V,内阻很大),电流表(量程为1 mA,内阻为300 Ω),电源E(电动势约为4 V,内阻不计),滑动变阻器R(最大阻值可选10 Ω或1.5 kΩ),定值电阻R0(阻值可选75 Ω或150 Ω),开关S,导线若干.(1)要求通过R x的电流可在0~5 mA范围内连续可调,将图(a)所示的器材符号连线,画出实验电路的原理图;(2)实验时,图(a)中的R应选最大阻值为____(填“10 Ω”或“1.5 kΩ”)的滑动变阻器,R0应选阻值为________(填“75 Ω”或“150 Ω”)的定值电阻;(3)测量多组数据可得R x的伏安特性曲线.若在某次测量中,电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示,则此时R x两端的电压为________ V,流过R x的电流为______ mA,此组数据得到的R x的阻值为______ Ω(保留3位有效数字).[解题心得]预测2 [2022·河北押题卷]一金属线材料电阻未知且电阻分布不均匀,为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段,实验研究小组设计了如图所示电路,实验器材如下:未知电阻,阻值约为4.8 Ω;微安表(零刻度在表盘中间),一段接导线,另一端接表笔;定值电阻R1,阻值为10 Ω;电阻箱R2,阻值0~99.9 Ω;电流表,量程0~0.6 A,内阻R A=1 Ω;电压表,量程0~3.0 V,内阻约为3 000 Ω;滑动变阻器,0~10 Ω;电源,电动势为3 V;电键,导线若干.实验过程如下:(1)按图连接电路,闭合电键之前,将滑动变阻器的滑片滑到最________端(填“左”或“右”);(2)将电阻箱R2的阻值调整到________ Ω,闭合电键;(3)将滑动变阻器R3的滑片调节到合适位置,连接微安表的表笔与未知电阻试触,防止微安表电流过大,不断改变表笔在未知电阻上的接触位置,直到________时,记录此次接触点的位置,即为等分电阻的位置;(4)保持表笔与记录的接触位置的接触,读出此时电流表和电压表的读数分别为________ A和________ V.(5)通过两表读数可以得到未知电阻的阻值为________ Ω.预测3 [2022·湛江市测试]两同学为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率,采用了如图甲所示的电路进行测量.实验步骤如下:a.用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径,求出平均值D;b.调节电阻丝上的导电夹P的位置,用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x;闭合开关S,记录电压表示数U、电流表示数I;c.改变电阻丝上导电夹P的位置,重复步骤b,记录多组x、U、I的值.(1)若螺旋测微器某次测量结果如图乙所示,其示数为________ mm.算出电阻丝连入电路的电阻R x,则计算值与真实值相(2)若选用某组U、I值,用R x=UI比________.(选填“偏小”“相等”或“偏大”)(3)根据多组测量得到的实验数据绘出U- x图像如图丙所示,若图线斜率为k,则电阻I丝的电阻率ρ=________(用已知或测量出的物理量的符号表示);电流表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响.(4)用记录的数据绘制出U - I图像如图丁所示,由图像可知电源的内阻r=________ Ω.(结果保留两位有效数字)考点三电表的改装、多用电表的原理与使用例4 [2022·辽宁卷]某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250 μA,内阻为1.2 kΩ)改装成有两个量程的电流表,设计电路如图(a)所示,其中定值电阻R1=40 Ω,R2=360 Ω.(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为0~________ mA;(2)当开关S接B端时,该电流表的量程比接在A端时________(填“大”或“小”);(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻R x的阻值,设计了图(b)中两个电路.不考虑实验操作中的偶然误差,则使用________(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差.[解题心得]预测4 [2022·重庆押题卷]某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表,他们先利用题图所示电路测量,一只量程为100 mA的电流表内阻,实验步骤如下:①闭合S1,断开S2,调节滑动变阻器R1,使电流表达到满偏值I0=100 mA;②保持R1的滑片位置不变,闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表的读数如题图所示,然后读出此时电阻箱R2的阻值为12.8 Ω;(可认为电路总电流保持不变)③计算出电流表内阻R0.(1)步骤②中电流表示数为________ mA,步骤③中电流表内阻R0为________ Ω.(2)题图为改装后的欧姆表电路示意图.电源电动势为2 V、内阻很小可不计,S为单刀双掷开关,a、b为制作的两个挡位,其中一个是“×1”挡,另外一个是“×10”挡.可计算出定值电阻R3为________ Ω.(保留两位有效数字)(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻R x的阻值,将开关S接到b处,完成欧姆调零后,在红黑表笔间接入R x时电流表指针在题图所示位置,计算出R x电阻为______ Ω.预测5 在“多用电表的使用”实验中:(1)甲同学利用多用电表测量电阻.他用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,操作顺序为____(填写选项前的字母).A.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”B.将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置C.将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置D.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量(2)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量.闭合开关,以下操作正确的是________.A.将选择开关旋转到合适的电阻挡,闭合开关,利用图1的电路测量小灯泡的电阻B.将选择开关旋转到合适的电压挡,闭合开关,利用图1的电路测量小灯泡两端的电压C.将选择开关旋转到合适的电流挡,闭合开关,利用图2的电路测量通过小灯泡的电流D.将选择开关旋转到合适的电流挡,把图2中红、黑表笔接入电路的位置互换,闭合开关,测量通过小灯泡的电流(3)丙同学将选择开关旋转到“直流250 mA”挡作为电流表,设计了如图3所示的电路,已知电流表内阻R A=0.4 Ω,R1=R A,R2=7R A.若将接线柱1、2接入电路时,最大可以测量的电流为________ A;若将接线柱1、3接入电路时,最大可以测量的电压为________ V.考点四以测量电源电动势为核心的电学实验1.常见测量电源电动势和内阻的三种方法根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,而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.在数据处理问题中,利用图像得出电动势和内阻是常用的方法——注意“化曲为直”.例5 [2022·北京押题卷]在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中,可选用的器材有:A.电压表V1:0~3 V,内阻约3 kΩ;B.电压表V2:0~15 V,内阻约15 kΩ;C.电流表A1:0~0.6 A,内阻约0.1 Ω;D.电流表A2:0~3 A,内阻约0.01 Ω;E.滑动变阻器R1:0~100 Ω;F.滑动变阻器R2:0~15 Ω;G.开关S和导线若干.(1)电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________;(选填项目前的符号)(2)用所选器材按照图连接好电路后,将滑动变阻器滑片置于合适位置,闭合开关S,通过调整滑动变阻器,得到多组电流I和电压U.根实验数据,绘制出如图所示的U - I图像,由图线可求出E=________ V,r=______ Ω;(3)实验中,某同学发现电流表被损坏,他利用完好的电压表和实验室中的下述器材,仍然可以较准确测量电源电动势和内阻的是______.A.另一滑动变阻器B.电阻箱C.多个定值电阻(阻值为几欧)D.量程合适的电压表(内阻未知)[解题心得]预测6 [2022·沧州二模]某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻(电动势E标称值为3.7 V,允许最大放电电流为500 mA).实验室备有如下器材:A.电压表V(量程为3 V,电阻R V约为 4.0 Ω);B.定值电阻R0(阻值为5 Ω);C.电阻箱R(0~999.9 Ω);D.开关S一只,导线若干.(1)为测量锂电池的电动势E和内阻r,该同学设计了如图甲所示的电路图.请你帮助该同学按图甲所示的电路图,将图乙中实物连线补充完整.(2)实验时,该同学通过改变电阻箱R的阻值,得到多组测量数据,根据测量数据作出1U 图像,如图丙所示.则该锂电池的电动势E=________ V、内阻r=________ Ω(结果均- 1R保留两位有效数字).该实验中电动势E的测量值偏小,造成此系统误差的主要原因是________________________________________________________________________.预测7 [2022·福建押题卷]某同学用多用电表做了以下两个实验:(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约580 Ω~610 Ω),进行了如图甲所示的a、b、c、d 四个操作,正确的顺序是________;其中步骤b的指针指在图乙所示的刻度处,该同学选择的倍率为__________(选填“×1”“×10”或“×100”);(2)欧姆挡进行电阻调零后,为了测量红、黑表笔短接时流出多用电表的电流I m,该同学设计了如图丙所示的电路,但电路中有一处接线错误,请指出:________________;正确连接线路后,闭合开关,改变电阻箱的阻值,可得到多组电流表示数I和电阻箱阻值R,作 - R图线如图丁,该图线纵轴截距为b,若忽略毫安表内阻,可得出I m=__________;出1I若考虑到毫安表内阻的影响,这个测量值__________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”).考点五电学其他实验例6 在“观察电容器的充、放电现象”实验中,对给定电容值为C的电容器充电后放电,无论采用何种放电方式,其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同.(1)请在图甲中画出上述u - q图像.类比直线运动中由v - t图像求位移的方法,可以推导出两极间电压为U时电容器所储存的电能E p=________(用C和U表示).(2)在如图乙所示的放电电路中,R表示电阻阻值.通过改变电路中元件的参数对同一电容器用相同的电压充电后进行两次放电,对应的q - t图像分别如图丙中①、②所示.a.①、②两图像不同是________的改变造成的;b.在实际应用中,有时需要电容器快速放电,有时需要电容器均匀放电.依据a中的结论,说明实现这两种放电方式的途径________________________________.(3)如图丁所示,若某电容器的额定电压为2.7 V,电容为10 F,其充满电后储存的电能为________J(计算结果保留3位有效数字).[解题心得]预测8 某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验.(1)首先按图甲所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转;再按图乙所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向左偏转.进行上述实验的目的是________.A.检查电流计测量电路的电流是否准确B.检查干电池是否为新电池C.推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系(2)接下来用图丙所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向.某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿______(选填“顺时针”或“逆时针”)方向.(3)下表是该小组的同学设计的记录表格的一部分,表中完成了实验现象的记录,还有一项需要推断的实验结果未完成,表格中未完成的部分应填:________________(选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”).实验记录表(部分)(4)该小组同学通过实验探究,对楞次定律有了比较深刻的认识.结合以上实验,有同学认为,理解楞次定律,关键在于抓住______(选填“B0”或“B′”)总是要阻碍________(选填“B0”或“B′”)磁通量的变化.预测9 某物理兴趣小组在进行物理课外实验中,学生电源损坏,不能使用.(1)(多选)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,可以使用220 V的交流电源来代替,要完成实验,下图实验器材中需要用到的有________.(2)组装变压器时,没有将铁芯闭合,如图所示,原线圈接u=311 sin 314t(V)的交流电源,原副线圈的匝数比为8∶1,副线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是________.A.27.5 V B.38.9 VC.10.0 V D.1 760 V素养培优·创新实验情境 1 [2022·福建莆田二模]物理兴趣小组的同学们想通过实验探究热敏电阻的阻值与温度的关系及并联电路的电流与电阻的关系.实验室有如下器材:A.热敏电阻R x;B.定值电阻R0;C.学生直流电压电源(电动势为5 V,内阻不计);D.电流表A1(量程为0.6 A,内阻r1为5 Ω);E.电流表A2(量程为3 A,内阻r2约为1 Ω);F.数字温控箱;G.开关S,导线若干.(1)为了更精确地描述出电阻R x随温度变化的关系(精确测定不同温度时的阻值),请完成虚线框内图甲电路图的设计.(2)闭合开关S,分别记下电流表A1、A2的示数为I1、I2,其中A2的示数如图乙所示,则I2=________ A,可得R x=________(用题中已知和测量出的物理量的符号表示).(3)实验中改变温控箱的温度,分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值,得到了如图丙所示的R x - t图像.由图像分析可知,当温控箱中的温度达到450 ℃时,通过热敏电阻的电流为0.03 A,此时热敏电阻的阻值仍满足图丙中的变化规律,则电流表A1的示数为________ A.(结果保留2位有效数字)[解题心得]情境2 [2022·辽宁押题卷]目前表现比较出色的18650锂电池具有容量大、寿命长、安全性能高等优点,被广泛应用.某活动小组利用以下器材测定一个新锂电池的电动势,实验电路图如甲图所示.A.电流表G:量程2 mA、内电阻R G约为200 ΩB.电压表V:量程0~3 V、内电阻R V未知C.固定电阻R0;阻值R0=1 800 ΩD.电键、导线若干实验过程如下:(1)闭合电键S1,将电键S2拨至“2”,稳定后电流表示数为I0=1.85 mA;(2)将电键S2拨至“1”,稳定后电流表的示数为I1=1.00 mA.由乙图可知电压表的示数为U1=________ V;(3)由以上数据可得:电动势E=________ V;(结果保留2位有效数字)(4)活动小组利用以上数据计算出了电压表的内阻为________ Ω,该电压表内阻的测量值________其真实值.(填“大于”“小于”或“等于”)[解题心得]情境3 [2022·重庆外国语学校一诊]酒驾严重危害了公共交通安全,打击酒驾现象已成为日常.如图甲为交警使用的某种酒精检测仪,核心部件为酒精气体传感器,其电阻R1与酒精气体浓度x的关系如图乙所示.(1)某同学自行设计了简易酒精检测仪,如图丙所示,用到的器材有酒精气体传感器R1、电源(电动势为9.0 V,内阻未知)、电流表(满偏电流为100 mA,内阻为8.5 Ω).闭合开关,周围无酒精气体时,发现电流表刚好满偏,则电源内阻为________ Ω.用该仪器________(选填“能”或“不能”)检测酒驾.(2)另一位同学查阅酒精检测仪说明书时看到题表,他根据自己的理解将酒精检测仪的内部电路简化为图丁.只有绿灯亮表示被测试者非酒驾,红灯、绿灯一起亮表示被测试者酒驾.图丁中电源电动势为6 V,内阻不计,R2为定值电阻,R1为酒精气体传感器,L1、L2是彩色小灯泡,颜色一红一绿,小灯泡两端的电压达到0.7 V才会发光,则L1为________(选填“红”或“绿”)灯,当红灯刚亮时通过其的电流为________ A(结果保留2位有效数字).[解题心得]专题十七电学实验高频考点·能力突破考点一例1 答案:(1)1.20 6.0 (2)0.50 2.50 (3)530.0 Ω预测1 解析:(1)欧姆表读数:对应最上边一行刻度值为15,倍率为“×100”,读数为1.5×103Ω;测2.0×104Ω电阻时应选“×1 k”的欧姆挡.(2)选50 mA电流挡,则每一大格表示10 mA,每一小格表示1 mA,测量的精确度为1 mA,应估读到0.1 mA(此时为1估读),表针对应的读数为30.7 mA;选择量程为250 mA的电流10挡,则每一大格表示50 mA,每一小格表示5 mA,测量的精确度为5 mA,应估读到1 mA(此时为1估读),表针对应的读数为153 mA.5(3)选择10 V 电压挡,则每一大格表示2 V ,每一小格表示0.2 V ,测量的精确度为0.2 V ,应估读到0.1 V(此时应为12估读),表针对应的读数为6.1 V.答案:(1)1.5×103×1 k (2)30.7(30.5~30.9都正确) 153(152~154都正确) (3)6.1考点二例2 解析:流过电阻R 0的电流I 0=I -I g =9 mA-0.09 mA =8.91 mA ,由欧姆定律可知,R g =I 0R 0I g=8.91×100.09Ω=990 Ω.答案:(1)如图所示 (2)990例3 解析:(1)要求通过R x 的电流可在0~5 mA 范围内连续可调,则应用滑动变阻器的分压式接法,电流表的量程为1 mA ,需测到5 mA ,则要对电流表改装,与其并联一个电阻R 0,电压表的内阻很大,则电流表采用外接法.(2)滑动变阻器采用分压式接法,R 应选最大阻值较小的滑动变阻器;电流表量程1 mA 改装为量程5 mA ,则R 0=UI =1 mA ×300 Ω5 mA −1 mA=75 Ω,故R 0应选阻值为75 Ω的定值电阻.(3)电压表的分度值为0.1 V ,读数时需估读到分度值的下一位,读数为2.30 V ,电流表的分度值为0.02 mA ,此时示数为0.84 mA ,考虑到改装关系,流过R x 的电流为5×0.84 mA =4.20 mA ,利用R =UI 解得R x ≈548 Ω.答案:(1)如图所示 (2)10 Ω 75 Ω (3)2.30 4.20 548预测 2 解析:(1)按图连接电路,闭合电键之前,要保护电路,让电流最小,则将滑动变阻器的滑片滑到最右端,让阻值最大.(2)由于为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段,则将电阻箱R 2的阻值调整与定值电阻R 1相等,调为10 Ω.(3)利用了串联电阻的分压作用,当两电阻阻值相等时,电势降低一样,则两触点的电势相等,流过微安表的电流为零,所以为了等分电阻,只需要调节表笔在未知电阻上的接触位置,直到流过微安表的电流为零时,记录此次接触点的位置,即为等分电阻的位置.(4)电流表的最小刻度为0.02 A ,读数时,只需要同位估读,所以电流表的读数为0.50 A.电压表的最小刻度为0.1 V ,读数时,需要估读到下一位,所以电压表的读数为2.50 V. (5)并联电阻的阻值为R 并=UI =2.500.50=5 Ω根据并联电路电阻关系有1R 并=1R x+1R1+R 2代入数据解得R x ≈6.7 Ω答案:(1)右 (2)10 (3)流过微安表的电流为零 (4)0.50 2.50 (5)6.7预测3 解析:(1)根据图乙的螺旋测微器可知,其示数为D =1.5 mm +16.5×0.01 mm =1.665 mm(2)由图甲电路图可知,电压表测量的是R x 和电流表的电压,电流表测量的是流过R x的电流,若用R x =UI 算出电阻丝连入电路的电阻R x ,则计算值与真实值相比偏大.(3)根据电阻的决定式可知,电阻丝连入电路的电阻R x =ρx S=ρ4xπD 2设电流表内阻为R A ,根据欧姆定律可知U I =R x +R A =4ρπD 2x +R A根据图丙UI - x 图像可知4ρπD 2=k ,解得ρ=πD 2k 4电流表内阻对电阻率的测量没有影响. (4)根据闭合回路的欧姆定律可知U =E -Ir 由图丁的U - I 图像可知,电源的内阻r =1.5−1.00.55Ω≈0.91 Ω答案:(1)1.665(1.662~1.668均可) (2)偏大 (3)πkD 24没有 (4)0.91考点三例4 解析:(1)由图可知当S 接A 时,R 1和R 2串联接入电路,和电流表并联,满偏时电流表两端的电压为U m =I m r =250×10-6×1.2×103V =0.3 V此时R 1和R 2的电流为I =U mR1+R 2=0.340+360A =0.75×10-3A =0.75 mA所以总电流为I 总=I m +I =1 mA ,即量程为0~1 mA.(2)当开关S 接B 端时,由图可知电阻R 1和电流表串联再和电阻R 2并联,由于和电流表并联的电阻变小,当电流表满偏时,流过电阻R 2的电流变大,干路电流变大,即量程变大;所以开关S 接B 端时,该电流表的量程比接在A 端时大.(3)图甲是电流表的外接法,误差是由于电压表的分流引起的;图乙是电流表的内接法,误差是由于电流表的分压引起的,因为题目中电压表电阻未知,故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差.答案:(1)1 (2)大 (3)乙预测4 解析:(1)电流表示数I 1=80 mA 时,R 2所在支路电流I 2=I 0-I 1=20 mA ,故R 0=R24=3.2 Ω.(2)S 接a 时,欧姆表内阻R 内=E0I 0=20 Ω,S 接b 时R 3分流,电流表满偏时,电路总电流增大,此时欧姆表内阻R ′内<R 内,故S 接a 时为“×10”挡,S 接b 时为“×1”挡,即S接b 时电路总电流增大为原来的10倍,R ′内=E10I 0=2 Ω,此时R 3所在支路电流I 3=10I 0-I 0=9I 0,因此R 3=R09=0.36 Ω.(3)S 接b 且电流表示数I 1=80 mA 时E 0R 内′+R x=10I 1,2 V2 Ω+R x=0.8 A解得R x =0.5 Ω答案:(1)80 3.2 (2)0.36 (3)0.5预测5 解析:(1)甲同学用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小,说明倍率挡选择过低,应该选择×1k 挡,换挡后再重新调零,然后进行测量,则下列选项中合理的操作顺序为CAD.(2)根据欧姆挡使用规则,严禁在通有电流的电阻上使用欧姆挡测量电阻,则选项A 错误;将选择开关旋转到合适的电压挡,闭合开关,利用图1的电路测量小灯泡两端的电压,红表笔接高电势点,电流从红表笔流入,选项B 正确;将选择开关旋转到合适的电流挡,闭合开关,利用图2的电路测量通过小灯泡的电流,电流从红表笔流入,选项C 正确,D 错误.(3)因R 1=R A ,则若将接线柱1、2接入电路时,当电流计满偏时,通过R 1的电流也为250 mA ,则最大可以测量的电流为500 mA =0.5 A ;若将接线柱1、3接入电路时,最大可以测量的电压为U =2I g (R 1RAR 1+RA+R 2)=1.5 V. 答案:(1)CAD (2)BC (3)0.5 1.5 考点四例5 解析:(1)一节干电池的电动势约为1.5 V ,则电压表应选用A ,为了减小测量误差,电流表选择C ,为了方便操作,滑动变阻器选择阻值较小的F ;(2)根据闭合电路欧姆定律得U =E -Ir可得U - I 图线的纵轴截距为电源电动势E =1.49 V 斜率的绝对值为电源内阻r =1.49−1.000.64−0Ω=0.76 Ω(3)利用滑动变阻器和电压表,无法求出电路中的电流,所以不能测出电动势和电源内阻,故A 错误;利用变阻箱和电压表,由于电阻箱可以读出阻值,所以可以计算出电路中的电流,可以测出电动势和电源内阻,故B 正确;利用多个定值电阻和电压表,定值电阻阻值已知,所以可以计算出电路中的电流,可以测出电动势和电源内阻,故C 正确;利用两个电压表,由于电压表的内阻未知,无法较准确测量电源电动势和内阻,故D 错误.答案:(1)C A F (2)1.49 0.76 (3)BC 预测6 解析:(1)图乙中实物连线如图所示(2)由闭合电路的欧姆定律可知E =U +UR (r +R 0)化简可得1U =1E +R 0+r E ×1R对照题图丙可知1E=0.3 解得E ≈3.3 V 根据表达式1U=1E +R 0+r E×1R可得,图丙斜率为R 0+r E=k =1.50−0.300.24解得r ≈12 Ω电压表的分流主要导致实验中电动势E 的测量值偏小.。
高考电学实验知识点
高考电学实验知识点电学实验是高考物理考试中不可或缺的一部分,掌握电学实验的知识点对于高考物理考试至关重要。
在这篇文章中,我们将详细介绍高考电学实验中的一些重要知识点,帮助考生准备和复习。
一、电流的测量1. 伏安法测电流:通过电流表和电压表进行测量,使用伏安表可以减小电路的影响,测量结果更准确。
2. 伏特法测电流:通过电压表和电阻表进行测量,根据欧姆定律,通过测量电压和电阻,计算电流的大小。
3. 双脱臼法测电流:通过与标准电阻串联并接到电路中,利用标准电阻的阻值和电压的测量值,计算电流的大小。
二、电阻的测量1. 串联法测电阻:将电阻与标准电阻串联,通过测量总电阻和标准电阻,计算待测电阻的值。
2. 并联法测电阻:将待测电阻与标准电阻并联,通过测量总电阻和标准电阻,计算待测电阻的值。
3. 恒流充放电法测电阻:利用待测电阻的充放电过程,测量时间和电容电压,计算电阻的大小。
三、电压的测量1. 直流电压的测量:使用直流电压表进行测量,连接电压表的电路要正确,避免短路或过载。
2. 交流电压的测量:使用交流电压表进行测量,注意选择合适的量程,防止电流表损坏或不准确。
四、电功率的测量1. 伏安法测功率:通过测量电流和电压,根据功率的定义公式计算电功率的大小。
2. 瓦积定律测功率:利用电功率计测量电路中的功率,通过功率计的使用说明书来正确操作。
五、电路的搭建与分析1. 串联和并联电路的搭建:根据电路图,按照一定的连接方法将电源、电阻、电容等元器件连接起来。
2. 电路参数的测量:使用合适的测量仪器,测量电流、电压、电阻、电容等电路参数的数值。
3. 负载特性的研究:通过改变电路中的负载,观察电流、电压的变化,研究电路的负载特性。
六、安全注意事项1. 安全用电:避免触碰导电物体,正确接地用电器,防止触电危险。
2. 工作台整洁:保持实验环境整洁干净,避免电路短路和其他意外情况。
3. 仪器操作正确:使用仪器时要仔细阅读说明书,遵守操作规程,防止仪器损坏和人身伤害。
高考物理电学实验知识点
高考物理电学实验知识点电学实验是高中物理课程中的一大重点内容,也是高考物理考试的常见考点。
通过电学实验,学生可以加深对电学原理的理解,并培养实验操作和数据处理的能力。
本文将介绍几个高考物理电学实验的知识点,帮助同学们更好地备考。
一、串联电阻的测量串联电阻的测量是电学实验中的基础实验之一。
实验装置一般包括串联电阻、电压表和电流表。
实验步骤如下:1.将电压表和电流表分别连接在电路的两端,保证正负极正确连接。
2.调节电源,使电路中的电流保持稳定。
3.读取电压表和电流表上的数值,可以计算出电路中的电阻值。
这个实验主要考察同学们对串联电路中电流和电压的理解,以及对欧姆定律的运用能力。
二、并联电阻的测量并联电阻的测量也是高考物理电学实验中的重要内容。
实验装置包括并联电阻、电压表和电流表。
实验步骤如下:1.将电压表和电流表分别连接在并联电路的两端,保证正负极正确连接。
2.调节电源,使电路中的电压保持稳定。
3.读取电压表和电流表上的数值,可以计算出电路中的电阻值。
这个实验主要考察同学对并联电路中电流和电压的理解,以及对欧姆定律和电阻公式的运用能力。
三、电阻与电流的关系实验电阻与电流的关系实验是一个经典的物理实验,主要用于验证欧姆定律。
实验装置包括电源、电阻、导线和电流表。
实验步骤如下:1.将电流表连接在电路中,保证正负极正确连接。
2.依次改变电阻的大小,记录电流表上的数值。
3.根据测得的数据绘制电流与电阻之间的关系曲线。
这个实验主要考察同学们对欧姆定律的理解,以及对电阻与电流关系的掌握程度。
四、电流与电压的关系实验电流与电压的关系实验也是一个重要的物理实验,用于验证欧姆定律。
实验装置包括电源、电阻、导线和电压表。
实验步骤如下:1.将电压表连接在电路中,保证正负极正确连接。
2.依次改变电源电压的大小,记录电压表上的数值。
3.根据测得的数据绘制电流与电压之间的关系曲线。
这个实验也是考察同学们对欧姆定律的理解,以及对电流与电压关系的掌握程度。
高考物理复习:电学创新实验
电学创新实验1.超高亮LED灯与传统的照明灯相比,有寿命长、低耗、彩色鲜艳、点亮速度快等特点.被广泛应用于商场照明、舞台灯光控制、汽车尾灯等诸多领域.为探究LED灯的性能,某兴趣小组想描绘某发光二极管(LED灯)的伏安特性曲线,实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.序号U/V I/mA10.000.002 2.560.303 2.83 2.604 2.908.215 3.0030.24(1)实验应该选择的电路图为________;并根据你选择的电路图,用笔画线代替导线将实物图甲中的连线补充完整.(2)根据实验得到的数据,在如图乙所示的坐标纸上描绘出该发光二极管(LED灯)的伏安特性曲线.(3)采用(1)中所选的电路,发光二极管(LED灯)电阻的测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.(4)若实验中该发光二极管(LED灯)最佳工作电流为8 mA,现将此发光二极管(LED灯)与电动势为3 V、内阻不计的电源两端相接,还需要串联一个阻值R=________Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态.(结果保留两位有效数字)【答案】(1)C见解析图(2)见解析图(3)大于(4)15【解析】(1)根据题中表格数据可知,发光二极管(LED灯)的电阻较大,电流表采用内接法,C正确;实物连接如图.(2)根据表中数据描绘出该发光二极管(LED灯)的伏安特性曲线.(3)由于电流表为内接法,电流表分压使测量值偏大.(4)根据图像可读出I=8 mA时,对应的电压U=2.88 V,可得串联电阻两端的电压为0.12V,故可求出R=0.128×10-3Ω=15 Ω.2.如图甲所示为实验室的一直流电流表,其使用说明书上附的该电流表的内部电路如图乙所示.(1)某次用0~3 A量程测量时,示数如图丙所示,其读数为________A.(2)该电流表0~0.6 A量程对应的内阻约为______Ω.(结果保留两位小数)(3)若电阻R1断路,则电流表允许通过的最大电流约为________mA(结果保留两位有效数字).【答案】(1)1.20(2)0.50(3)5.0【解析】(1)电流表量程为0~3 A,由图丙所示表盘可知,其分度值为0.1 A,示数为1.20 A.(2)由图乙所示电路图可知,电流表量程为0~0.6 A 时,电流表内阻为R =(R 1+R 2)(R 3+R g )R 1+R 2+R 3+R g =(0.1+0.4)×(5+55)0.1+0.4+5+55Ω≈0.50 Ω. (3)由图示电路图可知,电流表量程为0~3 A 时 3 A =I g +I g (R g +R 3+R 2)R 1=I g +I g (5+55+0.4)0.1=605I g 解得I g ≈0.005 0 A =5.0 mA .3.随着智能手机耗电的增加,充电宝成了手机及时充电的一种重要工具.可将充电宝视为跟蓄电池和干电池一样的可移动直流电源,其电动势约5 V .某同学想测量该充电宝在充满电后的电动势和内阻,他剥开充电宝连接线的外绝缘层,里面有四根导线,红导线为充电宝的正极,黑导线为负极,另外两根导线空置不用.实验室还提供了如下器材:A .量程是3.0 A ,内阻约为0.2 Ω的电流表;B .量程是6 V ,内阻约为6 kΩ的电压表;C .量程是15 V ,内阻约为30 kΩ的电压表;D .阻值为0~1 kΩ,额定电流为0.5 A 的滑动变阻器;E .阻值为0~10 Ω,额定电流为3 A 的滑动变阻器;F .阻值为2.5 Ω的定值电阻;G .阻值为20 Ω的定值电阻;H .开关S 一个,导线若干.(1)实验中滑动变阻器应选用________.(填相应器材前的字母)(2)根据所给器材,该同学设计了如图甲所示的电路,其中R 0应选择________(填相应器材前的字母),它在电路中的作用是_____.(3)该同学记录的8组数据如表中所示,请在图乙的坐标纸上画出该充电宝的U -I 图线.由图线可知该充电宝的电动势E =______V ,内阻r =______Ω.(保留到小数点后两位)次数1 2 3 4 5 6 7 8 电流I /A 0.17 0.31 0.66 0.93 1.18 1.37 1.63 1.89电压U/V 5.05 5.03 5.00 4.97 4.94 4.93 4.90 4.86 【答案】(1)E(2)F防止滑动变阻器调节过度导致电流表损坏(3)如图所示 5.070.11【解析】(1)滑动变阻器R用于改变电路中的电流,从安全和方便性原则应选E.(2)R0作为保护电阻,除了防止滑动变阻器调节过度导致电流表损坏外,还要保证测量,因此不能选G,只能选F.(3)由E=U+Ir可知,充电宝的电动势为E=5.07 V,U-I图线的斜率大小即为充电宝的内阻大小,则内阻为r=0.11 Ω.4.(2020年河北六校联考)如图甲所示为某一电路中的一部分,由于其中的一个电阻发生了断路,导致整个电路不能正常工作,小明和小亮两位同学利用多用电表进行了以下实验操作,请根据他们的测量情况,回答相应的问题.(1)小明首先在P、Q间接上一直流电源,P接电源正极,多用电表的选择开关置于“直流电压2.5 V”挡位,红表笔接P,黑表笔接Q,稳定后电表指针在表盘上的位置如图乙所示,则P、Q之间的电压是________V.(2)小明又将红表笔接P,黑表笔接M,若多用电表示数与P、Q之间的电压完全相同,则可以确定必定是______发生了断路.(3)小亮同学在该部分电路不接电源的情况下,将多用电表选择开关置于欧姆挡倍率“×10”的挡位,调零后红表笔接P,黑表笔接M,电表指针在表盘上的位置如图丙所示,由于多用电表最上面的刻度线被磨损得很严重,无法直接读取数据,他进一步观察发现,此时指针偏转的角度恰好位于表盘0~15 Ω之间的正中位置,其中15 Ω的位置是多用电表指针半偏时所指的位置,则此时多用电表所测的阻值是________ Ω,小亮据此确定电阻R2没有断路,你认为他的判断是________(填“正确”或“错误”)的.【答案】(1)2.00(2)R2(3)50错误【解析】(1)根据多用电表电压挡读数规则,P、Q之间的电压为2.00 V.(2)红表笔接P,黑表笔接M,若多用电表示数与P、Q之间的电压相同,说明多用电表测量的是电源电压,可以确定是R2发生了断路.(3)在该部分电路不接电源的情况下,将多用电表选择开关置于欧姆挡倍率“×10”的挡位,指针偏转34,根据多用电表欧姆挡测量原理,由闭合电路欧姆定律有I g=ER内,12I g=ER内+R中,34I g=ER内+R,又R中=150 Ω,联立解得R=50 Ω.P、M之间的电阻值可能为R1和R3串联后的电阻值,小亮确定R2没有断路是错误的.5.(2020年济南模拟)如图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤,其中称重的关键元件是拉力传感器,其工作原理是:挂钩上挂上重物,拉力传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变,拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化,再经过相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成将重物的重力变换为电信号的过程.小明找到了一根拉力敏感电阻丝R L,其阻值随拉力变化的图像如图乙所示,小明设计了合适的电路图并按图制成了一个简易“吊秤”.实验室提供了如下器材:电源E(电动势为15 V,内阻约2 Ω);灵敏毫安表(量程为10 mA,内阻约50 Ω);滑动变阻器R(最大阻值为10 kΩ);R L接在A、B两接线柱之间,通过光滑绝缘小滑环可将重物吊起;开关S和导线若干.(1)请在图丙中帮助小明将设计的实验电路图补充完整.丙(2)小明根据设计好的电路图,连接好实验电路,完成下列操作:a.滑环下不吊重物时,调节滑动变阻器,当电流表为某一合适示数时,读出电流表的示数I1;b.滑环下吊上待测重物,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电流表的示数I2.设R L-F图像的斜率为k,待测重物的重力G的表达式为G=______________(用物理量的符号表示).(3)小明在实验的过程中不慎将灵敏毫安表烧坏,现手头只有量程为2 mA、内阻(标称值)为200 Ω的电流表,还有定值电阻R1(50 Ω)、定值电阻R2(10 Ω)可供选择,为了使实验顺利进行,小明决定改装电流表,将2 mA的量程扩大至10 mA,小明改装的方法是电流表应该和定值电阻________(填“串联”或“并联”),且定值电阻应选择________(在空格内填写字母代号).(4)由于量程为2 mA、内阻为200 Ω的电流表内阻的真实值比标称值略大,导致改装后的电流表示数与真实示数相比________(填“偏大”或“偏小”),应该使选择的定值电阻阻值适当________(填“增大”“减小”或“不变”).【答案】(1)如图所示(2)2E cos θk ⎝⎛⎭⎫1I 2-1I 1 (3)并联 R 1(4)偏小 增大【解析】(2)对待测重物受力分析,由平衡条件得2F cos θ=G ,由题图乙得F =R L -R 0k,R 0=103 Ω,由闭合电路欧姆定律得R 0=E I 1-(R +R g +r ),R L =E I 2-(R +R g +r ),故R L -R 0=E I 2-E I 1,联立解得G =2E cos θk ⎝⎛⎭⎫1I 2-1I 1. (3)将2 mA 的电流表的量程扩大至10 mA ,根据并联分流原理,电流表应该和定值电阻并联,由并联电路电压相等可知,I g R g =(I -I g )R ′,解得R ′=50 Ω,故选R 1.(4)改装的电流表的分流电阻分得的电流偏大,改装后电流表示数比真实值偏小,根据改装电流表的原理,内阻真实值比标称值大,并联的分流电阻也应比50 Ω大,故应适当增大分流电阻的阻值.6.(2020年山西二模)将一个量程在1.5~2.5 mA(标有清晰的刻度但没有标示数)、内阻在150~250 Ω的电流表G 改装成一个量程为0~30 V 的电压表.为了正确改装,采用如图甲所示的电路来测量电流表G 的量程和内电阻,可以使用的实验器材如下:A .电源(电动势约6 V 、内电阻小于1 Ω)B .标准电流表A(量程为0~10 mA ,内电阻约为500 Ω)C .电阻箱(阻值范围0~9.9 Ω)D .电阻箱(阻值范围0~999.9 Ω)E .滑动变阻器(阻值范围0~1 kΩ)F .滑动变阻器(阻值范围0~20 Ω)G .开关S 和导线若干(1)该实验中电阻箱应选________,滑动变阻器应选________(填题中仪器前面的字母序号).(2)该同学的实验操作过程为:①将滑动变阻器的滑片P移至最右端,将电阻箱的阻值调至最大;②闭合开关S,向左移动滑动变阻器滑片P、调节电阻箱阻值使电流表G指针指到满刻度,记录标准电流表A的读数I及此时电阻箱的阻值R;③再次向左移动滑动变阻器滑片P、调节电阻箱阻值至电流表G指针指到满刻度,记录第二组标准电流表A的读数I及此时电阻箱的阻值R;④重复步骤3~5次;⑤该同学利用实验中所记录的五组标准电流表A的示数I和电阻箱的阻值R数据,画出I-1R图像如图乙所示.根据图线可以求得电流表G的量程为________A;内电阻为________Ω.(3)将电流表G与一个阻值为________Ω的电阻串联就可以改装成量程为0~30 V的电压表.【答案】(1)D E(2)⑤2×10-3200(3)14 800【解析】(1)因为待测电流表G的估计值为150~250 Ω之间,电源电动势E=6 V,标准电流表A的量程为0~10 mA,内电阻约为500 Ω,故电阻箱应选D,以获得较大的测量范围,为了保证电表的安全,应限制干路的电流,应选择阻值范围较大的滑动变阻器,故滑动变阻器应选E.(2)设电流表G的满偏电流为I g,内电阻为R g,根据支路电流之和等于干路电流,可得I=I g+I g R gR,根据图乙可知I g R g=(10-2)×10-32×10-2V=0.4 V,截距I g=2×10-3 A,联立可得R g=200 Ω.(3)设改装量程为0~30 V的电压表,需要串联的电阻为R′,根据欧姆定律可得U max =I g (R g +R ′),即30=2×10-3×(200+R ′),解得R ′=14 800 Ω.7.某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,于是设计了如图甲所示的电路进行了实验探究,其中MN 为电阻丝,R 0是阻值为1.0 Ω的定值电阻,实验中调节滑片P ,记录电压表示数U ,电流表示数I 以及对应的PN 长度x ,绘制了U -I 图线如图乙所示.(1)由图乙求得电池的电动势E =________V ,内阻r =________Ω.(2)实验中由于电表内阻的影响,电动势测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)其真实值.(3)根据实验数据可绘出图像,如图丙所示.图像斜率为k ,电阻丝横截面积为S ,可求得电阻丝的电阻率ρ=________,电表内阻对电阻率的测量________(填“有”或“没有”)影响.【答案】(1)1.49 0.45 (2)小于 (3)kS 没有【解析】(1)由闭合电路欧姆定律可知U =E -I (r +R 0),则可知,图乙中的图像与纵坐标间的交点表示电动势,故E =1.49 V ;图像的斜率表示r +R 0,则r +R 0=1.49-1.20.20Ω=1.45 Ω,解得r =1.45 Ω-1.0 Ω=0.45 Ω.(2)由图示可知,伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法,由于电压表分流作用,电流表测量值偏小,当外电路短路时,电压表不再有分流作用,电流测量值等于真实值,电源的U -I 图像如图所示,由图像可知,电动势测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值.(3)根据欧姆定律可知,电阻R =U I =ρx S +R A ,则可知k =ρS,解得ρ=kS ,电表内阻对图像的斜率无影响,所以得出的电阻率没有影响.8.(2020年泰安三模)有一待测电阻R x ,测量过程如下:(1)先用多用电表粗测电阻:如图甲所示,红表笔插入“+”插孔,此时红表笔与表内电源的________(填“正”或“负”)极相连;选用“×100”倍率的电阻挡测量,多用电表的示数如图乙所示,测量结果为____Ω.(2)除待测电阻R x 外,实验室还提供了下列器材:A .电流表A 1(量程为500 μA ,内阻r 1=1 kΩ)B .电流表A 2(量程为1.5 mA ,内阻r 2≈2 kΩ)C .滑动变阻器R (0~100 Ω)D .定值电阻R 1=3 000 ΩE .定值电阻R 2=100 ΩF .电源(电动势E =2 V ,内阻可以忽略)G .开关S 、导线若干①实验要求测量尽可能精确且通过电阻的电流调节范围尽量大,请将设计好的电路图画在虚线框中(要标出器材的符号).②按正确的电路连接,闭合开关,记录电流表A 1、A 2的示数I 1和I 2,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并作出I 1-I 2图线如图所示,则该待测电阻为R x =________Ω(结果保留两位有效数字),测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”).【答案】(1)负 1 500 (2)①见解析图 ②1.6×103 相等【解析】(1)红表笔与欧姆挡内的负极相连;由图中可得待测电阻约为15×100 Ω=1 500 Ω.(2)①由于待测电阻远大于滑动变阻器最大阻值,故应采用分压式接法;电流表A 1内阻已知,故应该将A 1改装为电压表,电源电动势为2 V ,故量程改装为2 V 即可,因此A 1与R 1串联,故电路图如图.②由欧姆定律可得R x =I 1(R 1+r 1)I 2-I 1,整理得I 1=R x R x +R 1+r 1I 2.由图像求得斜率k =27,代入数据解得R x =1 600 Ω.从以上推导可知,该实验方案没有系统误差,故测量值与真实值相等.。
高中物理电学实验复习
高中物理电学实验一,实验仪器:1,电流表主要用来测量电路电流的仪器2,电压表主要用来测量电路中两端电压的仪器3,万用表主要用来测量交流直流电压、电流、直流电阻。
现在常见的主要有数字式万用表和机械式万用表两种。
4,滑动变阻器滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的可变电阻,在电路中能起到调节电流的大小及两点间电压高低的作用。
5,电阻箱与滑动变阻器一样提供可变电阻,但电阻箱的电阻可以直接读出,电阻的变化是不连续的。
6,示波器是一种研究各种电信号的电子仪器,可以观察电信号随着时间变化的情况。
二,滑动变阻器的两种接法:R 0R 1,限流接法:R 的电压范围:优点:电路简单,连接方便,耗电少。
缺点:电压不能从零开始,可调范围小。
使用条件:(1)变阻器的阻值R 0与R 差不多或比R 大0R E E R R +:(2)变阻器的额定电流m E I R ≥R 0R2,分压接法:R 的电压范围:优点:电压可以从零起调节,可调范围大。
缺点:电路结构复杂,连接麻烦,耗电多。
使用条件:变阻器的阻值R 0远小于R 0E:3,方法选择:(1)一般能用限流就用限流接法,以下三种用分压接法;(2)用限流不能保证实验仪器的安全,如电路中的最小电流都超过电流表的量程;(3)变阻器的总阻值远小于待测电阻;(4)实验要求电压从零开始连续变化的。
思考题:试画出伏安法测电阻的四种接线图,并说明其使用条件。
限流内接限流外接分压内接分压外接有以下实验仪器,应使用哪种接线方法?待测电阻R(100Ω)左右电流表(量程20mA,50Ω)电压表(量程3V,50kΩ)电源(6V,r=0.1Ω)滑动变阻器R0(15Ω,I m=1A)实验六,描绘小灯泡的伏安特性曲线一,实验目的:1,了解小灯泡的灯丝电阻随温度的生高而增大;2,根据实验器材选择正确的电路。
二,实验原理:用电流表和电压表测出小灯泡在不同电压下的电流,建立U-I坐标系,描点连成直线或平滑曲线即得到小灯泡的伏安特性曲线。
实验专题二 电学实验综合--2025版高考总复习物理
第10章 电路及其应用
(5)误差分析:当闭合S2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R2的电流比电流表所在支路的 电流大,R2的电阻比电流表的电阻小,而我们把R2的读数当成电流表的 内阻,故测得的电流表的内阻偏小。
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第10章 电路及其应用
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第10章 电路及其应用
(2)实验步骤 ①按如图所示的电路图连接实验电路; ②断开 S2,闭合 S1,调节 R1,使电流表读数等于其量程 Im; ③保持 R1 不变,闭合 S2,调节 R2,使电流表读数等于12Im,然后读出 R2 的值,则 RA=R2。 (3)实验条件:R1≫RA。 (4)测量结果:RA 测=R2<RA。
(1)基本原理:定值电阻 R0 的电流 I0=I2-I1,电流表 两端的电压 U1=(I2 -I1)R0。 (2)可测物理量: ①若 R0 为已知量,可求得电流表 的内阻 r1=(I2-I1I1)R0; ②若 r1 为已知量,可求得 R0=I2I-1r1I1。
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第10章 电路及其应用
2.电压表差值法(如图所示)
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第10章 电路及其应用
[解析] (1)因滑动变阻器阻值较小,所以选择滑动变阻器的分压接法。 实验电路如图所示。
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第10章 电路及其应用
(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,使电压表的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的 位置不变,断开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)断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路总电阻增 大,分得的电压也增大;此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故 R′V>RV。
高二物理电学实验题复习
将实验步骤补充完整. __________________________________________________
答案:S + - T F.将 K 旋转到Ω挡“×1 k”的位置. G.将两表笔短接,旋动欧姆调零旋钮 T 使指针对准电阻 的零刻度线. H.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相
由于是粗测,而且刻度不均匀,故可以估读也可以不估读. (2)测电流和电压:
读数方法分别与电流表和电压表相同.
6.读出图 8-2-7 中两欧姆表表头的总内阻和指针读数, 所选的挡位是否正确?应如何改变?
图 8-2-7
137(136~138) (1)如图甲,表头内阻为_____Ω 150 ,读数为_____________Ω. 3 如果两表笔接Rx时,指针指到电流刻度的 ,则Rx =______Ω. 50 4 1.8×102(1.7×102 (2)如图乙,表头内阻为______Ω 1 500 ,读数为______________ ~ 1.9×102) 为了能更精确地读数,要把转换开关转到_____ _________Ω. ×10 挡.
答案:乙
1.90
2.电流表和电压表 (1)读数规则:
量程 电流表0~3 A 电压表0~3 V
最小刻度
(精确度) 0.1 A 0.1 V
读数规则 与刻度尺一样,采用
1 估读,读数规则较为 10 简单,只需在精确值后加一估读数即可
电流表0~0.6 A
0.02 A
1 误差位与最小刻度在同一位,采用 估读, 2 即不足半小格舍去,超过半小格按半格估读,
接,读取电阻刻线上的指针示数,即测得电阻值为“读数×1
kΩ”. I.将 K 旋转到“OFF”挡(或交流电压最高挡),并将表笔拔 出.
高中物理复习专题--电学实验知识点归纳
中学物理复习专题--电学试验学问点归纳一、电路设计或器材选择原则1、平安性:试验方案の实施要平安牢靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。
要留意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。
2、精确性:在试验方案、仪器、仪器量程の选择上,应使试验误差尽可能の小。
保证流过电流表の电流和加在电压表上の电压均不超过运用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度の1/3),以削减测读误差。
3、便于调整:试验应当便于操作,便于读数。
二、内、外接法の选择 1、外接法与外接法对比2、内、外接法の确定方法: ①将待测电阻与表头内阻比较R R V xx x AR R R >⇒⇒ 为小电阻 外接法 R R V x x x ARR R ⇒⇒< 为大电阻 内接法 ②试触法触头P 分别接触A 、B电压表示数变更大⇒电流表分压作用大⇒外接法 电流表示数变更大⇒电压表分流作用大⇒内接法三、分压、限流接法の选择1.两种接法及对比限流接法分压接法电路图电压调整范围 xx ER R x U E R≤≤+ 0x U E ≤≤ 电路消耗总功率 x EI()x ap E I I +闭合K 前滑动头在最右端滑动头在最右端2.选择方法及依据①从节能角度考虑,能用限流不用分压。
②下列状况必需用分压接法A .调整(测量)要求从零起先,或要求大范围测量。
B .变阻器阻值比待测对象小得多(若用限流,调不动或调整范围很小)。
C .用限流,电路中最小の电压(或电流)仍超过用电器の额定值或仪表量程。
四、实物图连接の留意事项和基本方法⑴留意事项:①连接电表应留意量程选用正确,正、负接线柱不要接错。
②各导线都应接在接线柱上,不应在导线中间出现分叉。
③对于滑动变阻器の连接,要搞清晰接入电路の是哪一部分电阻,在接线时要特殊留意不能将线接到滑动触头上。
⑵基本方法:①画出试验电路图。
②分析各元件连接方式,明确电流表与电压表の量程。
高考物理电学实验复习
电学实验复习一、实验题1.某同学想要研究小灯泡的伏安特性,现有的实验器材如下:A.小灯泡L(额定电压约3.8V,额定功率约1.8W);B.电压表V1(量程3V,内阻为3kΩ);C.电压表V2(量程为15V,内阻为15kΩ)D.电流表A(量程为0.6A,内阻约为1Ω)E.定值电阻R1(阻值100Ω);F.定值电阻R2(阻值1000Ω)G.滑动变阻器R(阻值0~10Ω);。
H.电源E(电动势5V,内阻不计),开关S,导线若干;(1)该同学已选定的器材是小灯泡L、滑动变阻器R、电源E、开关S、导线若干,要完成该实验,还需要的器材是___________(填写器材前的字母序号)(3)正确设计并连接好电路,实验中测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示,由实验的图线可知,小灯泡在额定电压下工作时的电阻为___________Ω。
(结果保留两位有效数字)(4)现将两个相同的小灯泡按如图电路图连接到另一个电路中,图中电源的电动势为6V,内阻为1.0Ω,电阻R0的阻值为4.0Ω,闭合开关S,每个小灯泡的实际功率为___________W。
(结果保留两位有效数字)2.某校物理兴趣小组利用所学知识自制了一个欧姆表,其内部结构如图甲所示,已知所用毫安表的满偏电流为100mA,内阻为4.5Ω,电源的电动势E=2V,内阻r=0.5Ω,a、b是两个倍率档,开关S接a为“×10”,接b为“×1”,R1是固定电阻,R2是调零电阻,P、Q是两只表笔。
(1)表笔P是______(选填“红”或“黑”)表笔;(2)某次测量时,将开关S接a处,将红黑表笔短接进行欧姆调零,此时应调节R2=______Ω,使指针指在“100mA”处;(3)固定电阻R1=______Ω;(4)某次测量电阻时,将开关S接b处,完成欧姆调零后,在红黑表笔间接入待测电阻时,毫安表指针指在“40mA”处,则所测的电阻R x=______Ω。
3.某兴趣小组使用如图1电路,探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系,其中P 为电阻箱,0R 是阻值为37.9k Ω的定值电阻,E 是太阳能电池,μA 是电流表(量程0~100μA ,内阻2.10k Ω)(1)实验中若电流表的指针位置如题图2所示,则电阻箱P 两端的电压是______V 。
高三物理高考电学实验总复习
高考物理电学实验总复习一、实验仪器的读数例.右图是电压表的刻度盘。
若当时使用的是该表的0-3V 量程,那么电压表读数为多少?若当时使用的是该表的0-15V 量程,那么电压表度数又为多少?解:0-3V 量程最小刻度是0.1V ,是10分度的,因此要向下估读一位,读1.15V (由于最后一位是估读的,有偶然误差,读成1.14V-1.16V 之间都算正确)。
0-15V 量程最小刻度为0.5V ,不是10分度的,因此只要求读到0.1V 这一位,所以读5.7V (5.6V-5.8V 之间都算正确)。
阻值。
解:1电路。
最大。
例1.导线的要求用滑动变阻器最大阻值20Ω。
在闭合电键前,滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。
根据以0 1 2 3 V51015上测量值,得到该种金属电阻率的表达式为ρ=__________。
解:⑴米尺;⑵螺旋测微器;⑶测量部分用安培表外接法,电源部分用限流电路或分压电路都可以,电阻率LIU d 42πρ=。
2.描绘小电珠的伏安特性曲线例2同?解:⑴A ⑵11.4W ⑶7.1Ω,9.1Ω。
小电珠灯丝的电阻率是随温度升高而增大的。
3.测定电源的电动势和内电阻起的。
U/V例3.在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用的电流表和电压表的内阻分别约为0.1Ω和1k Ω。
右边为实验原理图,下边为所需器材的实物图。
试按原理图在实物图中画线连接成实验电路。
~ΩΩ×1k ×100 ×10 ×1Ω OFF 2.5V~操作步骤是:⑴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200Ω就应该选×10的倍率。
⑵进行欧姆调零。
⑶将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。
⑷将指针示数乘以倍率,得测量值。
⑸将选择开关扳到OFF 或交流电压最高挡。
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。
高考物理电学实验题知识点
高考物理电学实验题知识点电学实验是高考物理考试中一个重要的部分。
通过电学实验,考生可以对电流、电阻、电势差等基本概念有更深入的理解。
在准备考试时,了解一些常见的电学实验题知识点是非常重要的。
本文将针对高考物理电学实验题的知识点进行讨论。
I. 串、并联电路串联电路是指电流的路径是连续的,而并联电路是指电流的路径是分开的。
在解决电学实验题时,需要了解串、并联电路的特性以及计算总电阻、总电流的方法。
1. 串联电路在串联电路中,电路中的电流是相等的,而电压则是各个电阻的电压之和。
因此,读题时需要找出串联电路的各个电阻值,并计算总电阻和总电压。
2. 并联电路在并联电路中,电路中的电压是相等的,而电流则是各个电阻分支的电流之和。
因此,读题时需要找出并联电路的各个电阻值,并计算总电阻和总电流。
II. 欧姆定律欧姆定律是指在恒定温度下,导体上的电流与通过它的电压成正比,与它的电阻成反比。
欧姆定律是电学实验题中常见的一个基本原理。
欧姆定律的数学表达式为:V = I × R其中,V代表电压(单位为伏特),I代表电流(单位为安培),R 代表电阻(单位为欧姆)。
利用欧姆定律,可以解决一些与电流、电阻、电压相关的实验题。
需要注意的是,计算时要将单位进行转换,以保证计算的准确性。
III. 电阻的测量在电学实验中,经常需要测量电阻的数值。
电阻的测量可以通过串联或并联电路来完成。
1. 串联电路测量在串联电路中,可以利用电压表和电流表对电阻进行测量。
将电流表连接在电阻上,电压表连接在电阻两端,通过读取电流表和电压表的示数,可以利用欧姆定律计算出电阻的数值。
2. 并联电路测量在并联电路中,可以利用电压表和电流表对电阻进行测量。
将电流表连接在电阻两端,电压表连接在电阻旁边,通过读取电流表和电压表的示数,可以利用欧姆定律计算出电阻的数值。
IV. 非欧姆导体非欧姆导体是指在电流通过时,电阻并不保持不变。
它们的电阻随着电流的增大而增大,与欧姆导体不同。
高中物理电学实验复习22道经典例题及详细分析
高中物理电学实验复习22道经典例题及详细分析高中物理教育-恒定电流实验复题(44道电学实验题)一、电阻的测量1.“XXX”法安安”法是一种利用两块电流表测电阻的方法。
它的创新思维是运用电流表测电压(或算电压)。
这种方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。
在设计电路时,除了要考虑电流表的量程外,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。
2.1 利用“XXX”法测电流表的内阻1、从以下器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1.要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据。
1)画出实验电路图,标明所用器材的代号。
2)若选取测量中的一组数据来计算r1,则所用的表达式为r1= I2r2 / I1,其中I1、I2、r1、r2分别表示通过电流表A1、A2的电流和它们的内阻。
器材(代号)与规格如下:电流表A1,量程10mA,内阻待测(约40Ω);电流表A2,量程500μA,内阻r2=750Ω;电压表V,量程10V,内阻r2=10kΩ;电阻R1,阻值约为100Ω;滑动变阻器R2,总阻值约50Ω;电池E,电动势1.5V,内阻很小;电键K,导线若干。
分析与解:大多数考生看到此题,第一感觉考虑的就是伏安法,由于没有考虑电表的量程,当然做不正确。
少数考生想到要满足“有尽可能高的精确度”的条件,认为电压U的测定,不能选量程是10V的电压表。
因为电流表两端允许施加的最大电压约为0.4V,因而电压表不能准确测出电流表的两端的电压,但由于缺乏创新精神,想不出其他方法,也做不正确。
只有极少数有“XXX”法新思路的考生才能做正确。
答案:将电流表A2并联在电流表A1的两端,利用电流表测量电压。
要满足“多测几组数据”,滑动变阻器R2采用分压接法。
实验电路如图3所示,其表达式为r1= I2r2 / I1,式中I1、I2、r1、r2分别表示通过电流表A1、A2的电流和它们的内阻。
2.2 利用“XXX”法测定值电阻的阻值2、用以下器材测量一待测电阻的阻值。
高考物理实验电学知识点
高考物理实验电学知识点高考对于学生来说是一次至关重要的考试,物理作为其中一门重要的科目,是多数学生心中的阻碍。
尤其是物理实验部分,很多学生感到头疼和困惑。
本文将介绍一些高考物理实验中的电学知识点,帮助学生更好地掌握和理解这部分内容。
一、安培定律安培定律是电磁感应实验中的重要基础知识。
在实验中,通过改变线圈中电流的方向或大小,可以观察到导线中的电流强度变化。
二、欧姆定律欧姆定律是电路实验中最基本的定律之一,它描述了电流、电阻和电压之间的关系。
实验中可以通过改变电阻或电压源的大小,观察电流的变化。
三、电路的串、并联电路的串、并联是电学实验中常见的实验现象。
串联电路表示电流有唯一路径通过,而并联电路表示电流可分流通过不同的路径。
四、戴维南定律和基尔霍夫定律戴维南定律和基尔霍夫定律是电路实验中的两个重要定律。
戴维南定律描述了电路中电流的守恒,基尔霍夫定律用于求解电路中的电流和电压分布。
五、电容器充放电实验电容器充放电实验是电学实验中常见的一种实验。
通过改变电容器的电容大小以及电压源的电压大小,可以观察到电容器充电和放电时的电流变化。
六、电磁感应实验电磁感应实验是学习电动势和磁感应的重要实验。
通过改变线圈中磁场的大小和方向,可以观察到感应电流的产生和大小。
七、法拉第电解定律法拉第电解定律是电解实验中的重要定律。
实验中,通过改变电解槽中电解质的浓度和电解时间,可以观察到电解产生的物质的种类和量的变化。
八、库仑定律库仑定律是静电实验中的重要定律。
在实验中,通过改变带电体之间的距离和电量的大小,可以观察到静电力的大小和方向。
九、电磁铁实验电磁铁实验是学习电磁感应和电磁力的典型实验。
通过改变线圈中电流的方向和大小,可以观察到铁磁材料受力的变化。
总结高考物理实验中的电学知识点是学生需要掌握的重要内容。
通过实验,学生可以观察到电流、电压、电阻、电容、电磁感应等现象,深化对基础电学知识的理解。
在备考阶段,学生应该加强对实验的理论基础的学习,提高实验技能和解题能力。
2025高考物理总复习电学实验基础
2.控制电路的接法——滑动变阻器的限流式、分压式接法
(1)滑动变阻器两种接法的比较
连接方法
限流式接法
分压式接法
负载 R 上电压调节范围
RE
≤U≤E
R+R 0
0≤U≤E
负载 R 上电流调节范围
E
E
≤I≤R
R+R 0
E
0≤I≤R
闭合 S 前滑片位置
b端
a端
电路图
(2)通常情况下,由于限流式结构简单、耗能少,优先使用限流式。但以下
(3)“正、负”接线柱:要注意电表的量程和正、负接线柱,要使电流从电表的
正接线柱流入,从负接线柱流出。
√
×
×
×
研考点精准突破
考点一
常用仪器的使用和读数
1.游标卡尺读数的“三看”
(1)第一看→精确度。例如,甲图易错读成11 mm+3.0×0.1 mm=11.30 mm,
正确读数为11.3 mm,游标卡尺不需估读,后面不能随意加零,也不能随意去
所以滑动变阻器应采用分压式接法。又因为 Rx> A1 V2 ,所以电流表应采
用内接法,电路最理想的方案是 A。
较小的方案。
(3)简便性原则:设计实验应便于操作、读数、数据处理及实验者观察。
2.实物连线的“三注意”
(1)连线顺序:画线连接各元件,一般先从电源正极开始,按照电路原理图依
次到开关,再到滑动变阻器,按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件
依次连接起来,其次将要并联的元件并联到电路中去。
(2)避免交叉:连线时要将导线接在接线柱上,两条导线不能交叉。
(2)一定要估读一位;
(3)如果以mm为单位记录读数,小数点后一定是三位数字,如:6.700 mm、
物理高考专题复习:电学实验
【解析】 (1)用多用表测量该元件的电阻,选 用“×100”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏 转过大,说明电阻较小,因此需选择×10 倍率的电阻 档, 并欧姆调零后再进行测量, 多用表的示数如图(a) 所示,测量结果为 70Ω。
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六盘山高中物理组高效课堂高考二轮复习专题系列
【例 2】欲测量一只量程已知的电压表内阻,提供的器材如下: V (量程 3V,内阻未知) A.待测电压表○ ; A (量程 3A,内阻 0.01 ) B.电流表○ ; C.定值电阻 R0(阻值 2k ,额定电流 50mA) D.电池组 E(电动势小于 3V,内阻可忽略) 。 E.多用电表; F.开关 S1、S2; G.导线若干。 有一同学利用上述所给的器材,进行如下实验操作。 (1)用多用电表进行粗测,多用电表电阻挡有三个倍率,分别是“×100 ” 、 “×10 ” 和“×1 ” 。该同学选择“×10 ”倍率,用正确的操作方法测量,发现指针偏转角度太 小。为了较准确地进行测量,应选用_______倍率,若这时刻度盘上的指针位置如图所示, 那么测量结果大约是________k . (2)为了更准确地测出此电压表内阻的大小,该同学设计了如图乙、丙所示的两实验电路, 你认为其中较为合理的是__________电路,其理由是:_________________________ ___________________________。 (3)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是______________________。用 上面所测各量表示电压表内阻,其表达式为 Rv=____________。
六盘山高中物理组高效课堂高考二轮复习专题系列
(2)控制电路 比较项目 限流式接法 分压式接法
高考物理电学实验—电阻测量的复习
高考物理电学实验—电阻测量的复习电学实验是高中物理的重点和难点,突出能力考查,题型变化多样,对学生综合水平有很高的选拔性,由于连续几年高考中均出现电学实验,虽然形式多样,但考查的特点还是比较清晰的,比如实验能力的考查多集中在电阻的测量上。
这几年高考,很多电学实验都是以测电阻为背景,以全国卷为例:2020年全国Ⅱ卷第23题考查半偏法测电阻;2022年全国乙卷第23题考查伏安法测电阻。
在此简单谈谈如何复习电阻的测量。
一、构建模块,化整为零,逐项突破,夯实基础实验题目千变万化,有些要求甚至还很高,但实验原理不会超出考纲规定的范围。
因此,复习时,首先要回归课本以本为本,夯实基础。
在电阻的测量实验复习时,我们可以把该实验分解为以下四个知识模块,并分别配与相应的练习。
对于重点和难点问题再一一逐项突破,化整为零。
模块一、电路的选择根据实验的要求和所提供的试验器材。
选择适当的测量方法和画出实验电路图,是实验的中心和关键。
我们不妨把一个完整的电路图分成测量电路和控制电路两部分依次考虑:(1)测量电路部分测量电路部分,是原理的核心。
讲清电阻测量的四种基本方法,即“伏安法”、“半偏法”、“欧姆表测量法”、“替代法”,并引导学生概括常用的电阻测量四种基本方法的原理、适用条件、以及各自的优缺点等。
(2)控制电路部分控制电路主要由电源、开关和滑动变阻器组成。
控制电路的选择关键是考虑滑动变阻器的连接方式,它有“限流式”和“分压式”两种,前者电路连接简单,消耗功率较小,但电压调节范围较小;后者电压调节范围大(可以从零开始调节),但消耗功率较大,电路较复杂。
滑动变阻器该以何种方式接人电路,应遵循科学性、节能性、方便性的原则,灵活择取。
一般来说,下列三种情况必须选用“分压式”:①要求某部分的电路的电流或电压从零开始连续调节时。
②当测量电路部分的电阻远大于滑动变阻器的最大电阻值,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测多组数据)时。
③如果采用“限流式,电路中实际的电压(或电流)的最小值仍超过某用电器的额定值时。
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故电路中的电流强度范围为0.005A~0.18A,因为电流表 A2 的量程为0.3A,电流强度为0.06A时,仅为电流表A2 。 量程的1/5,如果移动滑动变阻器阻值再增大,其电流表 的示数将更小,读数误差会更大,因此对于R2 而言,有 效的调节长度太小,将导致电流强度值随滑动片位置的变 化太敏感.调节不方便,故应选滑动变阻器R1 .这一选 择就遵循了方便性原则.
可操作性原则:实验时需考虑调节方便,如滑动 变阻器的选择既要考虑它的额定电流,还要考虑阻 值大小在实验操作的方便
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例1 有一电阻R ,其阻值大约在40 至50 之间,需进一
步测定其阻值,现有下列器材:电池组 ,电动势为9V,
内阻忽略不计;电压表V,量程为0至10V,内阻20 ;
分析与解 首先估算电路中可能达到的最大电流值,假设选电流 表 ,则
超过了 的量程,及假设选电流表 ,则
未超出 的量程,故应选电流表 ,这一选择遵循了安全性原 则对.滑动变阻器的选择。假没选 R1 , 电路中的最小电流约为
故电路中的电流强度范围为0.06A~0.18A.又假设选 A2 ,电路中 的最小电流约为
电学实验中仪表的选择
— 、电学实验的原则:安全、可行、准确
安全性原则:要能够根据实验要求和客观条件选 择仪器,要注意测量仪器的量程,电阻类器件的电 流不能超最大允许电流
准确性原则:选用精度合适的测量工具,在安全 的情况下,选小量程的精确度好。对于电压、电流 表等一般要求实际读数不小于量程的1/3,对于用 欧姆表测电阻指针一般要求在中央刻度附近
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(二)电流表内接和外接的选择
(1)电流表内接方式( 大内高)
V
1)RX 》RA 2)RX> R A RV
A RX
V
(2)电流表外接方式
1)RX 《 RV 2)RX < R A RV
A RX
( 3 ) 、如果RX、 RA、 RV的大小事先未知,可用试触法确定
电流 表的内外接法,如图P: RX M
电流表 ,量程为0至50mA,内阻约20 ;电流表 ,量
程为0至300mA,内阻约4 ;滑动变阻器 ,阻值范围为0
至100 ,额定电流1A;滑动变阻器 ,阻值范围为0至
1700 ,额定电流0.3A,开关S及导线若干.实验电
路图如图1所示,实验中要求多测几组电流、电压
值.在实验中应选
电流表和
滑动变阻
器.
N
A
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V
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三、选择顺序:先选电压表、电流表、滑动变阻器的量程, 然后确定电流表的内外接法,再选择控制电路并画出实验电 路图.
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例2 有一小灯泡上标有“6V0.6W”的字样,现在要用 伏安法测量这个灯泡的 图线,已知所用器材有:是 电流表(0~0.3A,内阻1 );电压表(0~15V,内 阻20k );滑动变阻器(0~30 ,2A);学生电源 (直流9V);开关一只、导线若干.为使实验误差尽 量减小,画出合理的实验电路图.
流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中的实际电流
均超过所允许的最大电流,在这种情况下,必须采用限流接法。
4)闭合开关S前P在a端。 Rx
A
P
a
b
和电流表的选择。 (一)量程的选择:
1)如果题目中给出被测用电器的额定功率(即隐含给出被 测用电器的额定电压和额定电流),这种情况要从保护被测 用电器的角度出发,用电流表或电压表的示数来控制用电器 中的电流或其两端的电压。 2)如果题目中没有给出被测用电器的额定功率,则要从保 护电流表和电压表的角度出发,要求测量的电流或电压的最 大值不能超过电流表或电压表的量程。 3)在电流表和电压表的量程大于测量值的前提条件下,量程 越接近测量值越好!
分析与解:因为
,而题目给出的被
测电阻阻值约为几十欧,可能大于43欧 ,也可能小
于43欧 ,因此内接法、外接法两种电路均可采用。
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例4用伏安法测量某电阻凡阻值,现有实验器材如 下:侍测电阻 (阻值大约为5 , 额定功率为1 W);电流表 (量程0~0.6A,内阻0.2 ); 电流表 (量程0~3A,内阻0.05 );电压表 (量 程0~3V,队阻3k );电压表 (量程0~15V,内阻 15k );滑动变阻器 (0~50 ),蓄电池(电动 势为6V)开关、导线。 为了较准确测量 阻值 ,保证器材的安全,以及
分析与解因为电压表内阻远大于灯泡的最大阻值60 ,因 此选择电流表外接法.电路如图3所示.
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例3用伏安法测量阻值约为几十欧的线圈的电阻R,己知 所用电流表的量程为(0~0.6V),内阻0.125 ,电压 表的量程为(0~15V),内阻为15k ,蓄电池组电压为 12V,问应采用哪一种连接电路?
1)一般情况或者没有特别说明的情况下,由于限流电 路能耗较小,结构连接简单,应优先考虑限流连接方式
2)R变>RX 或 R变≈ RX ,要选用限流连接方式
3)闭合开关S前P在b端
RX
R变
P ab
S
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(2)分压连接方式
1) R变<RX
2)要求测量电路的电压从零开始或要求测多组数据。
3)实验所提供的电压表、电流表的量程或电阻元件允许最大电
操作方便,电流表、电压表应选择 ,并画出实验
电路图。
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分析与解 1 确定电压表、电流表
2.确定电流表内外接法
3.确定控制电路
因滑动变阻器的全值 大于被测电阻值 ,故首先考虑滑 动变阻器的限流接法
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四、典型题
1、有一电阻RX,其阻值约100 ,额定功率为0.25W。 要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:安培表A1, 量程为50mA,RA1=100 ;安培表A2,量程为1A,RA2=20 ; 电压表V1,量程为5V,RV1=10k ;电压表V2,量程为15V, Rv2=30k 变阻器R变1,变阻范围0—20 ,2A;变阻器R变2,变 阻范围0—1000 ,0。5A;9V电源,电键,导线。
二、选择内容: 1、滑动变阻器的选择
(一)量程的选择:在满足实验要求的条件下,要 选用阻值比较小的变阻器,因为阻值越小,电阻的 变化越平缓,不致使测量电路中的电流或电压变化 非常突然,调节方便。
(二)在电路中连接方式的选择:滑动变阻器在电 路中的连接方式包括分压和限流。
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(1) 、限流连接方式