2014届高三物理一轮复习 专题突破(7)电学设计性实验的处理 新人教版
人教版高中物理一轮复习课件：小专题复习课(电学设计性实验)
【解析】(1)读数：该金属丝的直径为0.350 mm.
(2)仪器的选择：①选电源：题目中只给了一个直流电源G，所
以G应选.
②选电流表：电源选定后可估算总电流，不连入滑动变阻器，
干路电流最大值Imax=160
V=0.6
A.若选电流表B，0.6
A没有超
过其量程1/3，读数误差较大，而电流表A更合适.
③选电压表:若选电压表C，量程为3 V，则干路电流要被控制在 0.3 A以下,由以上所选电流表为A,指针偏转可达到满刻度的一 半.若选电压表D，虽然电压表指针能达到满刻度1/3～2/3，满 足实验器材选择的要求，但用15 V量程时，精确度太低，为了 实现电压表和电流表精确度的匹配，应选用电压表C而不选电压 表D.
压表接b点.Rx=UI11
3.0 V 3.0 103
A
1
000
答案:b 1 000
3.(控制电路的选择)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验 中，使用的小灯泡为“6 V，3 W”，其他选择的器材有： A.电压表V1(量程6 V，内阻20 kΩ)； B.电压表V2(量程20 V，内阻60 kΩ)； C.电流表A1(量程3 A，内阻0.2 Ω)； D.电流表A2(量程0.6 A，内阻1 Ω)； E.滑动变阻器R1(0～1 000 Ω，0.5 A)；
在具体实验中，滑动变阻器是采用分压式还是限流式，可 按以下标准进行判断：
(1)负载电阻的阻值Rx远大于变阻器总电阻R，须用分压式 电路.
(2)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续 可调，须用分压式电路.
(3)负载电阻的阻值Rx小于变阻器的总电阻R或相差不多， 并且电压、电流表示数变化不要求从零起调，可采用限流式.
【解析】两种接法中两表示数变化分别为： ΔU=|U1-U2|=|3.0-2.9| V=0.1 V， ΔI=|I1-I2|=|3.0-4.0| mA=1.0 mA 则 U 0.1 1 ，I 1.0 1
高考物理一轮复习 微专题7 处理电学设计性实验的思路与方法课件
[典例 2] 一微安表 的刻度盘只标注了表示量程 Ig＝100 μA
的刻度线，尚未标注其他刻度线，请用下列全部器材测量微安表 的内阻．
待测微安表 ：内阻 Rg 约为 2 kΩ
毫伏表 ：量程 250 mV，最小分度 5 mV，内阻约为 1 kΩ 滑动变阻器 R1：0～50 Ω 滑动变阻器 R2：0～3 kΩ 直流电源 E：电动势 E＝1.5 V，内阻 r 约为 1 Ω 开关 S，导线若干
节，即选用⑥.
• (2)直接根据电路图连接实物图，如图所示．
(3)①实验前要保护电路，故将滑动变阻器的滑片移至最左端； ③为了得到多组数据，应多次移动滑片，记录下相应的读数 U、I.
(4)电压表中通过的电流为 I－UR，电压表的内阻为 r1＝I－URU1，U －I 图线的斜率为 k，即UI ＝k，则电压表的内阻 r1＝Rk1－R1k.
• 2．深刻理解实验原理
• 实验原理是实验的核心，实验方法、实验步骤、仪器 的选择、数据的处理等一切与实验相关的问题都是依据实验 原理而来的．把握住实验原理，许多问题就会迎刃而解．
• [典例1] 测量电压表内阻的电路如图甲所示，供选择 的器材如下：
• ①待测电压表V(0～3 V，内阻约3 000 Ω)；
[解析] (1)电流表 A 满偏时电流为 10 mA，电压表 V 满偏时电
流约为 1 mA，故为了更好地匹配两个电表的示数同时达到适当的偏
转角度，应使用定值电阻分流约 9值电阻的阻值为1
000 3
Ω，即选用 R1＝400 Ω 的定值电阻③；
滑动变阻器是分压式接法，应选用阻值较小的滑动变阻器，方便调
乙
(3)补全实验步骤： ① 按 电 路 原 理 图 连 接 实 物 电 路 ， ______________________ __________________________________________________； ②闭合开关 S，移动滑片至某一位置，记录电压表 V 的读数 U， 电流表 A 的读数 I； ③__________________________________________________； ④以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作出相 应图线，如图丙所示． (4)根据 U－I 图线的斜率 k 及定值电 阻，写出待测电压表内阻的表达式： ___________________________________.
高中物理_一轮复习 电学实验的设计教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计E．两节干电池F．电键及导线若干(1)滑动变阻器应选用____ _(2)请画出实验电路图例2：某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表(量程3 V，内阻3 kΩ)；电流表(量程0.4 A，内阻约0.5 Ω)；固定电阻R0(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。
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。
在前两个例题理解的学生自行修正变式的答案例3：用以下器材可测量电阻Rx的阻值。
待测电阻Rx，阻值约为600 Ω；电源E，电动势约为6.0 V，内阻可忽略不计；电压表V1，量程为0～500 mV，内阻r1＝1 000 Ω；电压表V2，量程为0～6 V，内阻r2约为10 kΩ；学回答、教师引导，学生相互补充、修改请不同的同学同时展示自己修正前和修正后的答案，形成对比，展现思路的完善和进步通过展现不同思路的四位同学的设计成果，讨论各种的优缺点，在讨论和比较中形成完善的设计思路455学情分析电学实验在一轮复习中历来是学生比较惧怕和头疼的一部分内容。
因为这部分内容虽然以闭合电路欧姆定律为主线，但是涉及到的其他相关知识却是非常丰富且灵活的。
单纯的闭合电路欧姆定律大部分学生掌握是没有问题的。
测量电路中电流表的内外接法较为简单，学生掌握的也比较好。
控制电路中滑动变阻器的限流式、分压式接法的一些区别有部分学生掌握的并不透彻。
加上电路设计的过程中往往需要从多个类似仪器中选择最恰当的仪器来进行设计，部分学生往往有分析思路但不够完善和全面，就很容易产生疏漏和偏差。
电学实验的复习涉及到实验原理、仪器选择、多种测量仪器的读数，实验数据获得、实验误差分析、实物电路图的连接等方方面面的知识。
对学生能否全面地掌握知识、能否在透彻理解的基础上灵活地运用所学知识解决实际问题的能力要求很高。
人教版物理高三一轮复习：电学实验设计同步练习题-最新教育文档
《电学实验设计》1、某同学用如图（a）所示的实验电路来测量电阻的阻值。
适当调节滑动变阻器R′后保持其滑片位置不变，将电阻箱接入a、b之间，闭合电键S，改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据，在U－R 坐标系中绘出的U－R图像如图（b）所示。
（1）请用笔画线根据电路图在图（c）中画出缺少的两根导线。
（2）（单选）在电路研究中常用某两个物理量间的关系图像来描述某个元件或某段电路的特征，图（b）中的图线反映的是（）（A）电源的特征（B）电阻箱的特征（C）a、b两点间这段电路的特征（D）待测电阻的特征（3）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为5.0V，利用图（b）中的U－R图线可得Rx＝_________Ω。
（4）使用较长时间后，电源的电动势可认为不变，但其内阻增大，若仍使用该装置和图（b）中的U－R图像来测定某一电阻，则测定结果将___________（选填“偏大”或“偏小”）。
2、如图所示为用伏安法测量电阻的原理图．图中，为电压表，内阻为4000Ω；为电流表，内阻为50Ω；E为电源，R为电阻箱，R x为待测电阻，S为开关．(1)当开关闭合后电压表读数U＝1.6V，电流表读数I＝2.0mA，若将R x＝作为测量值，所得结果的百分误差是________．(2)若将电流表改为内接，开关闭合后，重新测得电压表读数和电流表读数，仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值，这时结果的百分误差是________．3、现要测量某小量程电流表的内阻，其内阻在5Ω～8Ω之间，可选用的器材如下：A．待测电流表A（量程10mA）B．电压表V1（量程0.3V，内阻约500Ω）C．电压表V2（量程3V，内阻约3kΩ）D．滑动变阻器R1（最大电阻10Ω）E．滑动变阻器R2（最大电阻500Ω）F．定值电阻R3（阻值10Ω）G．电源E（电动势3V） H．开关S及导线若干请设计出实验所用的电路，要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。
高三物理一轮复习 专题突破(7)电学设计性的处理
图7 图8
课时标准训练
(限时：30分钟)
1．在“描绘小电珠的伏安特性曲线〞的中备有以下器材：
A．小灯泡( V, W)
B．直流电源(电动势 V，内阻约0.4 Ω)
C．电流表(量程0～500 mA，内阻约0.5 Ω)
D．电压表(量程0～5 V，内阻约5 000 Ω)
图3
(2)为了尽可能准确的测量RL，要求电表的指针偏转至少要到达满刻度的 ，请你设计一种适合的电路，将你设计的电路画在虚线框中，并标明所用器材的代号．
(3)由量和测得量的符号表示金属丝的长度L，那么L＝________________.
1．某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R1(6 V, W)的伏安特性曲线，要求能够屡次测量并尽可能减小误差．室备有以下器材：
E．滑动变阻器R1(0～5 Ω，额电流2 A)
F．滑动变阻器R2(0～50 Ω，额电流1 A)
G．开关一个，导线假设干
如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，选择如图1所示的四个电路中的__________，选用的滑动变阻器是________．
图1
2．用以下器材测量待测电阻Rx的阻值
A．待测电阻Rx：阻值约为200 Ω
A．直流电源(6 V，内阻不计)
B．电流表G(满偏电流3 mA，内阻Rg＝10 Ω)
C．电流表A(0～0.6 A，内阻未知)
D．滑动变阻器R(0～20 Ω，5 A)
E．滑动变阻器R(0～200 Ω，1 A)
F．值电阻R0(阻值1 990 Ω)
G．开关与导线假设干
(1)根据题目提供的器材，请你设计出测量电子元件R1的伏安特性曲线的电路原理图(R1可用 表示)．(画在虚线框内)
【创新方案】高考物理一轮复习 第七章 恒定电流章末达标验收 新人教
【创新方案】2014年高考物理一轮复习章末达标验收：第七章恒定电流(教师用书独具)(时间：50分钟 满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分，每小题至少有一个选项正确，选对但选不全得2分，有错选或不答的得0分)1．如图1是电解硫酸铜溶液的装置示意图，图中电压表的示数为U ，电流表示数为I ，通电时间是t ，下面的说法正确的是( )图1A ．It 是时间t 内流到铜板上的阳离子带的总电荷量B ．IUt 是时间t 内该电路所产生的总焦耳热C ．IUt 是时间t 内该电路消耗的总电能D ．IU 是电能转化成化学能的功率解析：选AC 由电流的定义式I ＝q t知It 是时间t 内流到铜板上的阳离子的总电荷量，A 正确；由W ＝IUt 知，IUt 是时间t 内该电路消耗的总的电能，少部分产生焦耳热，大部分转化为化学能，故B 、D 错，C 正确。
2.在如图2所示电路中，电源电动势为12 V ，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R 0为1.5 Ω，小型直流电动机M 的内阻为0.5 Ω。
闭合开关S 后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A 。
则以下判断中正确的是( )图2A ．电动机的输出功率为14 WB ．电动机两端的电压为7 VC ．电动机产生的热功率为4 WD ．电源输出的电功率为24 W解析：选B 电动机与定值电阻R 0之间串联，电流相等，大小等于电流表示数为2.0 A ，由闭合电路的欧姆定律可得，电动机两端电压的大小为U M ＝E －I (r ＋R 0)＝7 V ，所以电动机的输出功率为：P ＝U M I －I 2R M ＝12 W ，A 错误，B 正确；电动机的热功率：P r M ＝I 2R M ＝2 W ，C 错误；电源的输出功率为：P 出＝EI －I 2r ＝20 W ，D 错误。
3．(2012·山东四市联考)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大。
高考物理一轮：7.3《电学设计性实验的处理方法》教学案(含答案)
第3讲微专题——电学设计性实验的处理方法核心考点·分类突破——析考点 讲透练足1．明确实验目的2．广泛联系、寻找原型、确定实验原理。
3．根据实验原理与实验器材，迁移实验方法，确定实验方案。
4．控制电路的选择控制电路即滑动变阻器在电路中的连接，常有两种不同的形式，图甲为限流式，图乙为分压式。
5．测量电路的选择测量电路的选择即电流表在电路中有两种接法，图丙为电流表内接，图丁为电流表外接。
6．电学实验仪器的选择选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器材，一般要考虑四方面因素：(1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流。
(2)误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的13以上；使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位。
(3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节。
在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都用到。
(4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等。
7．实物图连接的注意事项 (1)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串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去。
(2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉。
(3)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。
[典题1] 某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：(1)用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率，分别为×1 k、×100、×10、×1。
该同学选择“×100”倍率，用正确的操作步骤测量时。
发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)。
为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：a．____________________________________________________________；b．两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在零处；c．重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是________。
高考物理一轮复习热点专题突破系列7处理电学实验+题的方法技巧课件新人教版选修3_1
6.1
• [解析] (1)读数为15×100Ω＝1.5×103Ω，为使指 针位于表盘中央范围，应选择×1k挡。
• (2)、(3)中使用多用电表测量电流、电压时，读数 要进行估读。
• 二、会选
• “会选”是指根据实验原理及可行性选择实验方 案、实验器材。选择操作性强的实验方案及合适 的实验器材，可以减小实验误差，提高实验的精 确度。
(2016·湖北七校联合体联考)为了用伏安法测出某小灯泡的电阻(约 为5Ω)。有以下实验器材可供选择： 导学号 51342858
A．电池组(3V，内阻约为0.3Ω)； B．电流表(0～3A，内阻约为0.025Ω)； C．电流表(0～0.6A，内阻约为0.125 Ω)； D．电压表(0～3V，内阻约为3kΩ)； E．电压表(0～15V，内阻约为15kΩ)； F．滑动变阻器(0～10Ω，额定电流1A)； G．滑动变阻器(0～1750Ω，额定电流0.3A)； H．开关、导线。
据的处理，误差分析和电学实验实物图的连接、
电路图的设计等，对每一个实验都应做到心中有 数。因此，必须做到“四会”，(即“会读”、 “会选”、“会画”、“会析”。)才能轻松破解 常规实验题。
热点分类突破
• 一、会读
• “会读”是指能正确地读出基本仪器的读数，读数直接影 响实验结果，为使读数正确必须做到以下三点：
C
D一方面指在进行实验数据处理时多数情况要求找出两个物理 量的线性关系，由实验数据画出其线性关系图线，图线经过大多数点， 不在图线上的点要尽可能对称分布在图线的两侧，根据线性图线斜率、 截距的物理意义求解相关物理量；另一方面指会根据所选的器材和电 路原理图连接实物图。连电路实物图的要点：
高考一轮微专题训练【23】电学设计性实验的处理(含答案)
微专题训练23 电学设计性实验的处理1．一细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图1所示，此材料长约3 cm，电阻约为100 Ω，已知这种材料的电阻率为ρ.欲测量该样品的内径，但内径太小，无法直接测量．现提供以下实验器材：A．20分度的游标卡尺；B．螺旋测微器；C．电流表A1(量程50 mA，内阻r1＝100 Ω)；D．电流表A2(量程100 mA，内阻r2约为40 Ω)；E．滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)；F．直流电源E(电动势为12 V，内阻很小)；G．上述导电材料R2(长约为3 cm，电阻约为100 Ω)；H．开关一只，导线若干．请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L＝________cm，用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示，其示数D＝________mm.(2)在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号．(3)用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d＝________.解析(1)由游标卡尺主尺读得30 mm，游标尺上第3条刻度线与主尺刻度线对齐，由游标尺读得3×0.05 mm ＝0.15 mm，则该样品的长度L＝30 mm＋0.15 mm＝30.15 mm＝3.015 cm.螺旋测微器固定刻度上最小刻度为0.5 mm，可动刻度每旋转一圈，测微螺杆前进或后退0.5 mm.由固定刻度读得3 mm，由可动刻度读得0.205 mm.该样品的外径为3 mm＋0.205 mm ＝3.205 mm.(2)采用分压式电路，用已知内阻的电流表A1作为电压表，电流表A2外接可以消除系统误差．电路图如图所示．(3)由测量时两电流表读数可得待测电阻R2＝I1r1/(I2－I1)．样品横截面积S＝π(D2－d2)/4，由电阻定律可得R 2＝ρL/S ，联立解得样品的内径d ＝D 2－4ρ2－I 1πI 1r 1.答案 (1)3.015 3.205 (2)如解析图所示 (3)D 2－4ρ2－I 1πI 1r 1.2．某电流表的内阻约50 Ω，现要测量其内阻，可选用的器材有：A ．待测电流表(量程2 mA)B ．电压表(量程3 V 和15 V)C ．滑动变阻器R 1(最大阻值10 Ω)D ．电阻箱R 2(阻值0.1～999.9 Ω)E ．电源E(电动势4 V ，内阻很小)F ．开关S 及导线若干图4(1)请在图4甲中完成实验电路图； (2)请将图乙的实物连线连接完整； (3)计算电流表内阻的表达式为：RA ＝________，式中各符合的物理意义：______________________________________________________________.解析 电流表满偏电压约0.1 V ，电压表3 V 的量程远大于0.1 V ，若直接用电压表测量电流表的电压，由于示数大小，偶然误差对测量结果影响很大．把电流表与电阻箱串联，用电压表测其串联后的总电压，可以增大电压表的读数以减小偶然误差的影响，则电流表内阻r A ＝UI －R 2，U 是电压表的读数，I 是电流表的读数，R 2是电阻箱的电阻．由于滑动变阻器总阻值只有10 Ω，因此采用分压电路供电． 答案 (1)如图甲 (2)如图乙(3)UI－R2U是电压表的读数，I是电流表的读数，R2是电阻箱的电阻3．某实验探究小组为了测定滑动变阻器上金属丝的电阻率，除待测滑动变阻器R x(总阻值约25 Ω)外，在实验室还找到了下列器材．A．学生电源，有三个输出端，分别是：交流输出(可输出电压2 V、4 V、6 V、8 V、10 V，额定电流1 A)，直流输出(可输出电压约2 V、4 V、6 V、8 V、10 V，额定电流1 A)，直流稳压(电压6 V，额定电流0.6 A) B．电流表A1(0～0.6 A～3 A，内阻约1 Ω、0.5 Ω)C．电流表A2(0～100 mA，内阻约10 Ω)D．电压表V(0～3 V～15 V，内阻约1 kΩ、3 kΩ)E．螺旋测微器F．电阻箱R1(0～999.9 Ω，1 A)G．电阻箱R2(0～9 999 Ω，1 A)H．单刀双掷开关S一只(1)选择适当的器材，设计一个电路，要求能较准确地测出R x和电流表内阻的值，在虚线框内画出电路图，并标明所选学生电源的输出端、器材代号和电表量程．(2)用螺旋测微器测得滑动变阻器瓷管直径为d1，绕有金属丝部分的直径为d2，则金属丝的半径为r＝________；金属丝共N匝，则其长度为L＝________.(3)根据你的设计，简要说明实验步骤，写出R x和电流表内阻R A的表达式：A．________________________________________________________________________；B．________________________________________________________________________；C．R x＝________，R A＝________.解析(1)使用学生电源稳压输出，输出电压稳定，可以不用电压表测电压，以消除因电压表的接入带来的系统误差，电路简单，操作方便．由于电流表内阻未知，因此实验就同时考虑怎样测电流表内阻，用单刀双掷开关控制待测电阻的接入，要准确测定电流表内阻，必须选用电阻箱R1串入，保证电流不超过电流表量程，且内阻测量误差小．不接入电阻箱时回路总电流I0＝UR A＋R x＝0.17 A，因此电流表选择A2，电路如图所示．(2)r＝d2－d12；L＝Nπd2＋d12(由于d1、d2差别很小，金属丝长度可为Nπd1或Nπd2)．(3)A.S接1，调整R1＝R，使电流表有适当的读数I，则R A＝UI－R；B．S接2，调整R1＝R′，使电流表恢复读数I.I＝UR A＋R ，I＝UR x＋R A＋R′，所以R x＝R－R′.答案(1)实验电路如解析图所示(2)d2－d12Nπd2＋d12(3)A.S接1，调整R1＝R，使电流表有适当的读数I B．S接2，调整R1＝R′，使电流表恢复读数I C．R－R′UI－R4．某同学为了研究“3 V,0.3 W”的小灯泡L从较低温度到正常发光过程中的电阻情况．设计了如下器材：电流表A1(量程400 mA，内阻r1＝5 Ω)；电流表A2(量程600 mA，内阻r2约为1 Ω)；电压表V(量程15 V，内阻约为3 kΩ)；定值电阻R0(5 Ω)；滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流为1 A)；滑动变阻器R2(0～250 Ω，额定电流为0.3 A)；电源E(电动势3 V，内阻较小)；开关一个，导线若干．(1)从以上给定的器材中选择恰当的器材．在虚线框内画出实验电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号．(2)根据设计的方案，将图5中的器材连成符合要求的电路(有个别仪器可能不用)．图5(3)闭合开关S，移动滑片P，使________时，可知灯泡正常发光，此时灯泡的电阻为________(用测量的物理量表示)．解析测电阻的基本方法是伏安法，但由于小灯泡的额定电压为3 V，比电压表的量程小得多，故无法用电压表测电压．可设计让定值电阻R0与A1串联，改装成一个适当量程的电压表，然后用A2测量小灯泡和改装电表并联后的总电流，这样通过两表的示数就可以知道通过小灯泡的电流为I2－I1，小灯泡两端的电压为I 1(R 0＋r 1)，故小灯泡的电阻为R L ＝I 11＋R 0I 2－I 1.实验要求测量小灯泡L 从较低温度到正常发光过程中的电阻情况，即要求电压从0开始调节，故滑动变阻器应选用分压式接法．由于滑动变阻器R 2阻值太大，所以滑动变阻器选R 1；小灯泡正常发光时电压为3 V ，对应电流表读数为I 1＝UR 0＋r 1＝0.3 A ＝300 mA.则电路原理图如图甲所示，实物连接图如图乙所示．故A 1的示数为300 mA 时，灯泡正常发光，此时R L ＝I 1＋R 0I 2－I 1，式中I 2为A 1表示数为300 mA 时，电流表A 2的读数，故I 1＝300 mA.答案 (1)、(2)见解析图 (3)A 1的示数为300 mAI 11＋R 0I 2－I 1。
高考物理第一轮 电场专题复习教案 新人教版
第九章电场电场是高中物理的重点知识之一．本章着重从力和能两个角度研究电场的基本性质．本章既是重点，又是难点，也是高考的热点．它是电磁学的基础，特别是在“3＋X”理科综合考试中，它将成为联系力学和电磁学的一个重要钮带．本章及相关内容知识网络：专题一电场的力的性质【考点透析】一、本专题考点：本单元除电荷及电荷守恒定律为Ⅰ类要求外，其余均为Ⅱ类要求．即能够确切理解其含义及与其它知识的联系，能够用它解决生活中的实际问题．在高考中主要考查方向是：①运用库仑定律定性或定量分析点电荷间的相互作用问题，并常用力学中处理物体平衡的方法分析带电小球的平衡问题；②运用电场强度的概念和电场线的性质对各种电场进行定性和定量的分析．二、理解和掌握的内容1．对电场和电场线的理解只要有电荷存在，其周围空间就存在电场，它是电荷间相互作用的媒介，电场具有力和能的性质．电场强度是矢量，满足矢量叠加原理．电场线是用来描述空间各点场强连续变化规律的一组假想的曲线．电场线的特点是：其方向代表场强方向、其疏密代表场强大小；电场线起始于正电荷（或无穷远）终止于负电荷（或无穷远）；电场线不能相交．2．几点说明（1）库仑定律的适应条件：真空中，点电荷（带电体的线度远小于电荷间的距离r 时，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计，可看作是点电荷）．（2）元电荷、点电荷和检验电荷的区别：电子和质子带最小的电量e ＝1.6⨯10-19C ，任何带电体所带的电量均为e 的整数倍，故称1.6⨯10-19C 为元电荷，它不是电子也不是质子，而是带电物质的最小电量值；如果带电体的线度远小于电荷间的距离，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可看作是点电荷，它是一种科学的抽象，是一种理想模型；检验电荷是电量足够小的点电荷，只有当点电荷放入电场中后不足以原电场的性质或对原电场的影响忽略不计时，该点电荷才能作为检验电荷．3．难点释疑（1）电场线是直线的电场不一定是匀强电场，如孤立点电荷产生的电场是非匀强电场，它的电场线就是直线．（2）电场线不是带电粒子的运动轨迹，只的在满足一定条件时带电粒子运动的轨迹才有可能与电场线重合．带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力和初速度来决定的，必须从运动和力的观点来分析确定．【例题精析】例1 如图所示，半径相同的两个金属小球A 、B 带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小为F 。
(新课标)高考物理总复习讲义 第7章 加强1讲 电学设计性实验的处理
加强一讲 电学设计性实验的处理考点一 设计性实验的答题思路与方法一、明确实验目的．审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路．二、测量电路的选择测量电路的选择⎩⎪⎨⎪⎧ 伏安法测电阻⎩⎪⎨⎪⎧ R x 较小或R x ≪R V 或R x < R A R V ⇒电流表外接R x 较大或R x ≫R A 或R x > R A R V ⇒电流表内接测量电路的选择⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧伏安法测E 和r ⎩⎪⎨⎪⎧ ⎭⎪⎬⎪⎫ 1 电源内阻较小 2 已知R V ，不知R A图7－7－1 ⎭⎪⎬⎪⎫ 3 电源内阻较大 4 已知R A ，不知R V 图7－7－2 三、控制电路的选择：控制电路即滑动变阻器在电路中的连接，常有两种不同的形式，图7－7－3甲为限流式，图乙为分压式．甲 乙图7－7－3在具体实验中，滑动变阻器是采用分压式还是限流式，可按以下标准进行判断：1．负载电阻的阻值R x 远大于滑动变阻器总电阻R ，需用分压式电路．2．要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，需用分压式电路．3．负载电阻的阻值R x 小于滑动变阻器的总电阻R 或相差不多，并且电压、电流表示数变化不要求从零起调，可采用限流式．4．两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法消耗的总功率较小．四、实验器材的选择1．安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流．2．误差因素选择电表时，保证电流和电压均不超过其量程．使指针有较大偏转(一般取满偏度的13～23)；使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近． 3．便于操作选滑动变阻器时，在满足其他要求的前提下，可选阻值较小的．4．实验的实际要求．中国机器人农民发明家吴玉禄(被誉为中国的特斯拉)只有小学文化，为了给他的机器人吴老二找一个可充电电池．他在废品站找到了一个像电池一样有两个电极的装置，上面标有“TNT”字样，他高兴地拿回去充电，结果差点丢了性命．如果你是他的儿女，为了安全起见，你能给他提出一些建议或帮助吗？(1)经上网查找这是只工业电雷管，由电能转化成热能而引发爆炸的，利用了电流的热效应．给你一个多用电表你会选择________(直流电流、直流电压、欧姆)挡来判断它是否为电池，可保证既安全又方便．(2)经核实该电雷管全电阻阻值为6 Ω，其中电热丝阻值为5 Ω，引脚线长2 m ，阻值为1 Ω，当通以0.45 A 电流时约6 s 钟爆炸，若吴玉禄用5.4 V 的电压给它充电时理论上约________s 钟爆炸．(3)某兴趣小组发扬吴玉禄精神，用伏安法设计了一实验精确测量上述单只电雷管电阻的电路，准备了以下实验器材：待测电雷管R x ，炸药桶(保护作用，防爆破)电流表A 1：量程0.5 A 、内阻约0.5 Ω电流表A 2：量程30 mA ，内阻约30 Ω电压表V 1：量程30 V 、内阻约10 k Ω电压表V 2：量程2 V 、内阻约3 k Ω滑动变阻器R ：0～10 Ω电阻箱R 0：0～999.9 Ω，0.1 A干电池E ：电动势E ＝1.5 V ，内阻r 约0.1 Ω电键S 及导线若干①请设计一个较合理的电路原理图，画在规定的虚线框内，要求通过电雷管的电流不超过27 mA ，电压能从零调节，尽可能减小误差．②写出R x 的计算公式R x ＝________；说明公式中各物理量的意义：________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.【解析】 (1)由直流电压挡的内阻较大，如是电池，能显示电压，电流较小；如是TNT ，直流电压挡不会给它供电，也是安全的；如用欧姆挡测试，多用电表内部电池会给TNT 供电，可能有危险；所以应选直流电压挡．(2)由焦耳定律：I 21Rt 1＝(U R 总)2Rt ′，解得t ′＝1.5 s. (3)①由于要求电雷管的电流不超过27 mA ，因此电流表应选A 2，且应给待测电雷管串联电阻箱作限流电阻．电压表V 1量程过大，应选V 2，且电流表应外接，滑动变阻器应用分压式，电路图如图所示．②由欧姆定律知R x ＝U I －R 0，其中，U 为电压表示数，I 为电流表示数，R 0为电阻箱读数．【答案】 (1)直流电压 (2)1.5 (3)①见解析图 ②U I－R 0，其中U 为电压表示数，I 为电流表示数，R 0为电阻箱读数考点二 实验方法及数据处理方法的迁移运用一、实验方法迁移 基本的实验方法包括：实验原理的设计方法、实验误差的控制方法和实验数据的处理方法，将基本的实验方法和物理原理合理迁移，可设计出测量不同的物理量、可探究不同问题的实验方案．教材中所学过的物理规律、物理公式中只要含有某一物理量，则该规律、公式就可作为研究或测定该物理量的原理基础而进行相应的实验方法设计．如用伏安法测电阻，R ＝U I，也可迁移到测电压表内阻和电流表内阻上去．二、实验数据的迁移数据探究性实验的主要功能是通过实验提供的数据信息，分析各数据中的内在联系，找出数据中所包含的物理规律．常用的数据处理方法(如平均值法、图象法、逐差法、比较法等)和误差分析方法应该掌握．常用的电流表有内阻，现要测量电流表G 1的内阻r 1，电路如图7－7－4所示．供选择的仪器如下：图7－7－4A ．待测电流表G 1(0～5 mA ，内阻约300 Ω)B ．电流表G 2(0～10 mA ，内阻约100 Ω)C ．定值电阻R 1(30 Ω)D ．定值电阻R 2(300 Ω)E ．定值电阻R 3(3 k Ω)F ．滑动变阻器R 4(0～20 Ω)G ．电源(电动势6.0 V ，内阻不计)H ．开关S 及导线若干(1)电路中与电流表G 1并联的电阻应选________，保护电阻应选用________(请填写器材前的字母序号)．(2)根据电路图在图7－7－5中连接实物图，要求闭合开关前滑动变阻器的滑动触头P 处于正确位置．图7－7－5图7－7－6(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路；②闭合开关S ，移动滑动触头P 至某一位置，记录G 1、G 2的读数I 1、I 2；③________________________________________________________________________； ④以I 1为纵轴，I 2为横轴，作出相应图象如图7－7－6所示．(4)根据I 1－I 2图线的斜率k 及定值电阻，写出电流表G 1内阻的表达式r 1＝________.【解析】 (1)由于G 2的量程为0～10 mA ，而G 1的量程为0～5 mA ，则与G 1并联的电阻分流大约是0～5 mA ，应与G 1的内阻相当，因此应选R 2，即D.保护电阻如过大，则导致G 1、G 2示数很小，或指针不偏转，因此应选R 1，即C. (2)(3)多次移动滑动触头，记录相应的G 1、G 2读数I 1、I 2.(4)从电路可知：(I 2－I 1)R 2＝I 1r 1，即I 1＝R 2R 2＋r 1I 2，即R 2R 2＋r 1＝k ，所以r 1＝1－k kR 2.【答案】 (1)D C(2)见解析图(3)多次移动滑动触头，记录相应的G 1、G 2读数I 1、I 2(4)1－k kR 2(2013·东北三校联考)某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精确度，需要测量电压表的内阻．实验中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块电压表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量．他用到的实验器材有：待测水果电池组(电动势约4 V ，内阻约50 Ω)、双向电压表(量程为2 V ，内阻约为2 k Ω)、电阻箱(0～9 999 Ω)、滑动变阻器(0～200 Ω)，一个单刀双掷开关及若干导线．图7－7－7(1)该同学按如图所示7－7－7电路图连线后，首先测出了电压表的内阻．请完善测量电压表内阻的实验步骤．①将R 1的滑动触片滑至最左端，将S 拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；②调节R 1的滑动触片，使电压表示数达到满偏；③保持________不变，调节R 2，使电压表的示数达到________；④读出电阻箱的阻值，记为R 2，则电压表的内阻R V ＝________.(2)若测得电压表内阻为2 k Ω，可分析此测量值应________真实值．(选填“大于”“等于”或“小于”)(3)接下来测量电源电动势和内阻，实验步骤如下：①将开关S 拨至________(选填“1”或“2”)位置，将R 1的滑动触片移到最________端，不再移动；②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一个合适值，记录下电压表的示数和电阻箱的阻值；③重复第二步，记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值．(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R ，作出1U 与1R图象，则可消除系统误差，如图7－7－8所示，其中截距为b ，斜率为k ，则电动势的表达式为________，内阻的表达式为________．图7－7－8【解析】 (1)由题图可知，将S 拨向1位置，滑动变阻器R 1在电路中为分压式接法，利用电压表的半偏法得：调节R 1使电压表满偏，保持R 1不变，R 2与电压表串联，调节R 2使电压表的示数达到半偏(或最大值的一半)，电压表的内阻R V 与电阻箱示数R 2相同．(2)由闭合电路欧姆定律可知，调节R 2变大使电压表达到半偏的过程中，总电阻值变大，干路总电流变小，由E ＝I ·r ＋U 外得：U 外变大，由电路知：U 外＝U 并＋U 右，变阻器的滑动触片右侧电压U 右＝I ·R 右变小，则U 并变大，电压表半偏时，R 2上的电压就会大于电压表上的电压，那么R 2的阻值就会大于电压表的阻值．(3)测电源的电动势和内阻，利用伏阻法，S 拨到2，同时将R 1的滑动触片移到最左侧．(4)由欧姆定律得E ＝U ＋U R ·r ，变形得1U ＝r E ·1R ＋1E ，r E＝k ，1E ＝b ，得E ＝1b ，r ＝k b. 【答案】 (1)③R 1 半偏(或最大值的一半) ④R 2(2)大于 (3)①2 左 (4)E ＝1b r ＝k b1．(2013·新课标全国卷Ⅱ)某同学用量程为1 mA 、内阻为120 Ω的表头按图7－7－9甲所示电路改装成量程分别为1 V 和1 A 的多用电表．图中R 1和R 2为定值电阻，S 为开关．回答下列问题：甲 乙图7－7－9(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线．(2)开关S 闭合时，多用电表用于测量________(选填“电流”“电压”或“电阻”)；开关S 断开时，多用电表用于测量________(选填“电流”“电压”或“电阻”)．(3)表笔A 应为________色(填“红”或“黑”)．(4)定值电阻的阻值R 1＝________Ω，R 2＝________Ω.(结果取3位有效数字)【解析】将表头改装成电压表时，需串联一电阻进行分压，而改装成电流表时则需并联一电阻分流，因此闭合开关后，并联上R 1改装成一电流表，断开开关，表头与R 2串联则改装成一电压表．多用电表内部表头的正极在右侧，即电流应从表笔B 流入，从表笔A 流出，则表笔A 为黑色．当断开S 时，I g (R 2＋r )＝U m ，解得R 2＝880 Ω.当闭合S 时，I g (R 2＋r )＝(I －I g )R 1，解得R 1≈1.00 Ω.【答案】 (1)如图所示 (2)电流 电压 (3)黑(4)1.00 8802．某同学将完好的仪器连接成如图7－7－10所示电路(其中滑动变阻器的连线没有画出)，用来探究小灯泡电阻与电压的关系．图7－7－10(1)闭合开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化．则该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能是________(填写选项代号)．a．G与C相连，F与H相连b．G与C相连，D与H相连c．G与E相连，F与H相连d．G与E相连，D与H相连(2)在图中将滑动变阻器正确接入电路中，要求：灯泡两端的电压可以从零开始进行调节．(3)图7－7－11②根据图线，可以得到灯丝在未通电时的阻值约为________Ω.【答案】(1)bc(2)如图所示(3)①如图所示②1.0(0.9～1.2均可)3．某同学想利用所学知识测量某种圆柱形材料的电阻率，实验要求必须精确测出该段材料的阻值．除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用：电流表A 1，量程1 A ，内阻r 1约0.5 Ω电流表A 2，量程30 mA ，内阻r 2约200 Ω电压表V 1，量程6 V ，内阻R v1等于20 k Ω电压表V 2，量程10 V ，内阻R v2约30 k Ω滑动变阻器R 1,0～20 Ω，额定电流2 A滑动变阻器R 2,0～2 000 Ω，额定电流1 mA电源E (电动势为12 V ，内阻r 约2 Ω)(1)请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中，其中滑动变阻器应选________．(2)若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L ，直径为d ，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为________，式中符号的含义为________．【解析】 (1)由于V 1的阻值已知，可当电流表使用，故可以采用将待测材料与V 1串联再与V 2并联，由于滑动变阻器阻值远小于待测电阻的阻值，故滑动变阻器应采用分压式接法，为调节方便选用小阻值的R 1，电路图如图所示．(2)由电路图知，R x ＝U 2－U 1I V1，I V1＝U 1R V1，又R x ＝ρL S ，联立得ρ＝πd 2 U 2－U 1 R V14U 1L，式中U 1表示电压表V 1的示数，U 2表示电压表V 2的示数．【答案】 (1)电路图见解析图 R 1 (2)ρ＝πd 2 U 2－U 1 R V14U 1LU 1表示电压表V 1的示数，U 2表示电压表V 2的示数 4.图7－7－12现有一特殊电池，它的电动势E 约为9 V ，内阻r 约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图7－7－12所示的电路进行实验，图中电流表的内阻R A 已经测出，阻值为5 Ω，R 为电阻箱，阻值范围为0～999.9 Ω，R 0为定值电阻，对电路起保护作用．图7－7－13 (1)实验室备有的定值电阻R 0共有以下几种规格．A ．10 ΩB ．50 ΩC ．150 ΩD ．500 Ω本实验选用哪一种规格的定值电阻最好？________.(2)该同学接入符合要求的R 0后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图7－7－13所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.【解析】 (1)当R ＝0时，应该有R 0＋r ＋R A ≥95×10－2 Ω，即R 0≥135 Ω时，可保证电路中电流不超过最大允许电流，R 0应该选择C.(2)由E ＝I (r ＋R 0＋R A ＋R )，得1I ＝1E (R ＋R 0)＋1E (r ＋R A )，结合图象可得1E(r ＋R A )＝5 A －1，斜率1E ＝45－15400－100V －1，解得E ＝10 V ，r ＝45 Ω. 【答案】 (1)C (2)10 45。
届高考物理一轮复习第八章恒定电流突破全国卷7设计性电学实验课件新人教版0814383
(2)闭合开关，逐次改变电阻箱的阻值 R，读出与 R 对应的 电流表的示数 I，并作记录．当电阻箱的阻值 R＝2.6 Ω 时， 其对应的电流表的示数如图乙所示．处理实验数据时，首先 1 1 计算出每个电流值 I 的倒数 I ；再制作 R－ I 坐标图，如图丙
1 所示，图中已标注出了 I ，R的几个与测量对应的坐标点，
RV Rx b．当 ＞ 即 Rx＜ RV·RA时，采用电流表“外接法”； Rx RA RV Rx c．当 R ＜ 即 Rx＞ RV·RA时，采用电流表“内接法”． RA x
③试触法
ΔU ΔI 与 大小比较： U I ΔU ΔI a．若 ＞ ，则选择电压表分流的“外接法”； U I ΔI ΔU b．若 I ＞ U ，则选择电流表分压的“内接法”．
第八章
恒定电流
第八章
恒定电流
电学设计性实验题能有效地考查学生的实验技能和 创造性思维能力 ，同时也符合教育的核心素养的考 核，每年高考都有考查，属于必考内容．其中以设 计性电路为主，电路中电流表、电压表的选择、滑动变阻器 的选择也是常考内容．
【重难解读】
电学实验中主要有以下几个实验 (1)电阻的测量； (2)电源电动势和内阻的测量； (3)多用电表的使用． 其中测量电阻的方法和思路是考查的重点， 而电动势和内阻 的测量属于难点．
②精确性、方便性原则：“精确”是指选用仪器组成实验电 路时要尽可能减小测量误差， 提高精确度． 例如所用电流表、 电压表的指针应有较大的偏转， 一般应使指针偏转在满刻度 1 的 以上，以减小因读数引起的偶然误差． 3
“方便”是指实验中便于调节控制，便于读数．例如应根据 电路可能出现的电流、电压范围选择滑动变阻器．对大阻值 的滑动变阻器，如果滑片稍有移动就使电路中的电流、电压 有很大变化，则不宜采用．对于滑动变阻器，还要权衡用分 压式电路还是限流式电路．
高三物理一轮复习精品课件1：专题七 电学设计性实验
【答案】
电路图:
V1
A2
R1
S
变化2:有一个电阻Rx,其阻值大约为250Ω,要测量其阻值.请选择 适当的器材, 合理设计,并画出实验电路图. 可供选择的器材如下：
电源E（电动势为4.5V,内阻不计） 电压表V1（量程为5V，内阻为10KΩ） 电压表V2（量程为3V，内阻为6KΩ） 电流表A1（量程为20mA，内阻为4Ω） 电流表A2（量程为50mA，内阻为2Ω） 滑动变阻器R2（最大阻值500Ω,额定电流0.5A ） 开关和若干导线
u 若 I 大 则选择电流表分压的内接法
I
三、实验器材的选择：
（1）安全因素：通过电源、电表、电阻的电流不能超过 允许的最大电流. （2）误差因素：选择电表时，保证电流和电压均不超过 其量程.使指针有较大偏转（一般取满偏度的1/3 ～ 2/3之 间）;使用欧姆表选档时让指针尽可能在中值刻度附近.
（3）便于操作：选滑动变阻器时，要考虑其允许通过的 最大电流和其电压调节范围，又要操作方便. （4）实验的实际要求
【答案】
电路图:
V2
A2
Rx
R1
或
E
S
A1
Rx
A2
R1
ES
专项训练
1.有一未知电阻Rx，为了较准确地测出电阻值，先后用如图所 示的甲、乙两种电路进行测试，利用甲电路测得的数据为
2.9V、4.0mA，利用乙电路测得数据为3.0V、3.0mA，那么该
电阻测量值较准确的数值等于 1000 Ω，测量值与真实值的偏
R
ES
测金属丝的电阻
V A
R
E
S
描绘小灯泡的伏安特性曲线
A V
S
测电源的电动势和内阻
最新【通用版】高考物理考前专题突破训练《电学设计性实验的处理方法》(含答案)
【通用版】高考物理考前突破专题训练专题：电学设计性实验的处理方法1．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除了标有“6 V 1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A．直流电源6 V（内阻不计）B．直流电流表0～3 A（内阻0.1 Ω以下）C．直流电流表0～300 mA（内阻约为5 Ω）D．直流电压表0～15 V（内阻约为15 kΩ）E．滑动变阻器“10 Ω 2 A”F．滑动变阻器“1 kΩ0.5 A”实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次。
（1）实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用__________ 。
（均用序号表示）（2）试按要求在虚线框（图甲）中画出电路图。
（3）根据电路图将图乙中所示器材连成实验电路。
【答案】（1）C E （2）（3）如图所示（2）小灯泡内阻较小，故电流表采用外接法，小灯泡两端的电压要求从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法。
2．某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材。
A．待测小灯泡（额定功率6 W，额定电流0.5 A）B．电流表（量程0～0.6 A，内阻0.1 Ω）C．电压表（量程0～5 V，内阻约5 kΩ）D．电压表（量程0～15 V，内阻约15 kΩ）E．滑动变阻器（最大阻值50 Ω）F．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ）G．直流电源（电动势15 V，内阻可忽略）H．开关一个，导线若干实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流。
（1）实验中为较准确测量、方便调节，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________（填写仪器符号）。
（2）请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图。
（3）如图所示是该研究小组测得小灯泡的I-U关系图线。
由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而__________（填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6 V时，其灯丝电阻值约为________Ω。
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专题7 电学设计性实验的处理导学目标 1.掌握设计性实验器材的选取和实验方法.2.学会运用原理迁移的方法处理电学设计性实验．例1 某同学想利用所学知识测量某种圆柱形材料的电阻率，实验要求必须精确测出该段材料的阻值．除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用：电流表A1，量程1 A，内阻r1约0.5 Ω电流表A2，量程30 mA，内阻r2约200 Ω电压表V1，量程6 V，内阻R V1等于20 kΩ电压表V2，量程10 V，内阻R V2约30 kΩ滑动变阻器R1,0～20 Ω，额定电流2 A滑动变阻器R2,0～2 000 Ω，额定电流1 mA电源E(电动势为12 V，内阻r约2 Ω)(1)请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中，其中滑动变阻器应选________．(2)若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L，直径为d，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为________________，式中符号的含义为__________．例2 某同学使用了如下器材：电源E(电动势15 V)；电压表V(量程为15 V，内阻约15 kΩ)；电流表A(量程100 mA，内阻约10 Ω)；滑动变阻器(最大电阻为50 Ω)；单刀单掷开关；导线若干．测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图1所示，已知小灯泡的额定电压为12 V.图1(1)请在虚线框中画出此实验电路．(2)根据设计的电路图在图2中的实物上连线．图2(3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P 额＝________W.例3 某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度．可选用的器材如下： A ．待测螺线管L (符号)：绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ，阻值约几十欧B ．电流表A 1：量程10 mA ，内阻r 1＝40 ΩC ．电流表A 2：量程500 μA ，内阻r 2＝750 ΩD ．电压表V ：量程为10 V ，内阻为10 k ΩE ．保护电阻R 1：阻值为100 ΩF ．滑动变阻器R 2：总阻值约为10 ΩG ．电源E ，电动势约为1.5 V ，内阻忽略不计H ．开关一个及导线若干(1)用多用电表粗测线圈的电阻，选择倍率“×1”和“×10”，经正确步骤操作，多用电表表盘示数如图3所示，则金属丝的电阻约为________ Ω.图3(2)为了尽可能准确的测量R L ，要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的13，请你设计一种适合的电路，将你设计的电路画在虚线框中，并标明所用器材的代号．(3)由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L ，则L ＝________________.图41．某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R 1(6 V,2.5 W)的伏安特性曲线，要求能够多次测量并尽可能减小实验误差．实验室备有以下器材： A ．直流电源(6 V ，内阻不计)B ．电流表G(满偏电流3 mA ，内阻R g ＝10 Ω)C ．电流表A(0～0.6 A ，内阻未知)D ．滑动变阻器R (0～20 Ω，5 A)E ．滑动变阻器R (0～200 Ω，1 A)F ．定值电阻R 0(阻值1 990 Ω)G ．开关与导线若干(1)根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子元件R 1的伏安特性曲线的电路原理图(R 1可用表示)．(画在虚线框内)(2)在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用________．(填写器材前的序号)(3)将上述电子元件R 1和另一电子元件R 2接入如图4所示的电 路中，它们的伏安特性曲线分别如图5中Oa 、Ob 所示．电源 的电动势E ＝6.0 V ，内阻忽略不计．调节滑动变阻器R 3，使电 子元件R 1和R 2消耗的电功率恰好相等，则此时电子元件R 1的阻值为________Ω，R 3接入电路的阻值为______Ω(结果保留两位有效数字)．图52．某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时电阻值与长度的关系，选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．进行了如下实验： 该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧．现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供选择：A．直流电源：电动势12 V，内阻很小，额定电流1 AB．电流表A1：量程0～10 mA，内阻约10 ΩC．电流表A2：量程0～600 mA，内阻约0.5 ΩD．电压表V：量程0～15 V，内阻约15 kΩE．滑动变阻器R1：最大阻值1 kΩF．滑动变阻器R2：最大阻值5 kΩG．开关、导线等(1)在可供选择的器材中，应选用的电流表是______(填“A1”或“A2”)，应选用的滑动变阻器是______(填“R1”或“R2”)；(2)根据选用的器材画出实验电路图；(3)握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表：线，你认为横坐标表示的物理量是____________．图63．要测量定值电阻器R的阻值，所备器材如下：A．电压表(量程3 V，内阻10 kΩ)B．电流表1(量程0.6 A，内阻约为0.1 Ω)C．电流表2(量程3 mA，内阻约为1.0 Ω)D．滑动变阻器1(阻值0～1 kΩ，额定电流0.1 A)E．滑动变阻器2(阻值0～20 Ω，额定电流1.0 A)F．多用电表G电池组(电动势略小于6 V，内阻不计)H．开关和导线若干利用所给器材，进行实验操作如下：(1)用多用电表粗测电阻器R的阻值．多用电表选用“×100”的欧姆挡，操作方法正确，刻度盘上的指针位置如图7所示．(2)为了精确测定电阻器R的阻值，请在虚线框内画出实验电路图．(3)根据你设计的电路图，选择合理的器材：________.(填写器材的序号)(4)在图8中用笔画线代替导线，将实验电路实物图连接完整．图7 图8课时规范训练(限时：30分钟)1．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：A．小灯泡(3.8 V,1.5 W)B．直流电源(电动势4.5 V，内阻约0.4 Ω)C．电流表(量程0～500 mA，内阻约0.5 Ω)D．电压表(量程0～5 V，内阻约5 000 Ω)E．滑动变阻器R1(0～5 Ω，额定电流2 A)F．滑动变阻器R2(0～50 Ω，额定电流1 A)G．开关一个，导线若干如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图1所示的四个电路中的__________，应选用的滑动变阻器是________．图12．用以下器材测量待测电阻R x的阻值A．待测电阻R x：阻值约为200 ΩB．电流表A1：量程为0～10 mA，内电阻r1＝20 ΩC．电流表A2：量程为0～20 mA，内电阻r2约为8 ΩD．定值电阻R0：阻值R0＝80 ΩE．滑动变阻器R1：最大阻值为10 ΩF．滑动变阻器R2：最大阻值为200 ΩG．电源E：电动势约为3.0 V，内阻可忽略不计H．单刀单掷开关S，导线若干(1)为了测量电阻R x，现有甲、乙、丙三位同学设计了如图2所示的实验电路，你认为正确的是______(填“甲”、“乙”或“丙”)．图4图5图2(2)滑动变阻器应该选________；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应置于________端(填“a ”或“b )”．(3)若某次测量中电流表A 1的示数为I 1，电流表A 2的示数为I 2，则R x 的表达式为R x ＝________.3．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A ．被测干电池一节；B.电流表：量程0～0.6 A ，内阻0.1 Ω；C.电流表：量程0～3 A ，内阻0.024 Ω；D.电压表：量程0～3 V ，内阻未知；E.电压表：量程0～15 V ，内阻未知；F.滑动变阻器：0～10 Ω，2 A ；G.滑动变阻器：0～100 Ω，1 A ；H.开关、导线若干．伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻． (1)在上述器材中请选择适当的器材：______(填写选项前的字母)； (2)在图3(a)方框中画出相应的实验电路图；(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图(b)所示的U －I 图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω.图34．(2011·海南单科·13)图4是改装并校准电流表的电路图．已知表头的量程为I g ＝600 μA 、内阻为R g ，是标准电流表．要求改装后的电流表量程为I ＝60 mA.完成下列填空：(1)图中分流电阻R P 的阻值应为________(用I g 、R g 和I 表 示)．(2)在电表改装完成后的某次校准测量中，表的示数如图5 所示，由此读出流过电流表的电流为________mA.此时流 过分流电阻R P 的电流为________mA(保留1位小数)．5．(2011·江苏单科·11)某同学利用如图6所示的实验电路来测量电阻的阻值．(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关．适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变．改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：图6 图7(2)用待测电阻R x替换电阻箱，读得电压表示数为2.00 V．利用(1)中测绘的U－R图象可得R x＝________Ω.(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大．若仍用本实验装置和(1)中测绘的U－R图象测定某一电阻，则测定结果将________(选填“偏大”或“偏小”)．现将一已知阻值为10 Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U－R图象实现对待测电阻的准确测定？复习讲义课堂探究例1 (1)R 1 电路图见解析 (2)ρ＝πd 2(U 2－U 1)R V14U 1L U 1表示电压表V 1的示数，U 2表示电压表V 2的示数例2 (1)实验电路如图所示(2)实物连线如图所示(3)1.14～1.16 例3 (1)48(2)电路如图所示(画出其中一个即可) 电路一电路二(3)电路一：L ＝πD 2(I 1r 1－I 2r 2)4ρI 2 电路二：L ＝πD 2I 2r 24ρ(I 1－I 2)随堂训练 1．(1)如图所示(2)D (3)10 4.02．(1)A 1 R 2 (2)电路图略(滑动变阻器采用限流式，电流表内接) (3)L 23．(2)电路图(4)连线(说明：限流式电路不适合，因为电压表量程太小)11 课时规范训练1．丙 R 1(或E)2．(1)乙 (2)E 或R 1 b (3)I 1(R 0＋r 1)I 2－I 13．(1)ABDFH(2)如图(3)1.5 14．(1)I g R gI －I g(2)49.5 49.05．(1)U －R 关系图象如图所示(2)20(19～21)(3)偏小 改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为1.50 V。