高考专题复习：电学实验中仪器的选择及电路设计问题

电学实验中仪器的选择及电路设计问题

一、内容概述：

1.主要题型：填空题、连线题、画图题

2.命题特点

(1）分析近几年的高考，考查的方向基本不变，主要体现在：①基本仪器的使用及读 致.②电表的改装、仪器的选择。②以测量电阻、电源电动势为核心的电学实验.①实验 原理的理解、实验数据的分析以及实验的设计方面。

(2）基本仪器的使用仍是今后高考中考查的热点，同时注重对实验操作过程的考查和 创新设计实验的考查。 3.思想方法

常用方法：等效替代法、控制变量法、累积法。 滑动变阻器的接法：分压式、限流式。 电流表的接法：内接法、外接法。 题型一： 多用电表的使用： 核心知识 1.多用表的电流 多用表的电压和电流 2.“机械零点”与“欧姆零点”

“机械零点”在表盘刻度左侧“0“位置，调整的是表盘下边中间的定位概丝；“欧姆 零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零放钮。 3. 欧姆表刻度不均匀的原因

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，r

R R E

I g g ++=

,此时中值电阻当两表笔接入电阻Rx 时，电阻Rx 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。

规律方法：

“使用多用电表测电阻”的步骤

步骤一：机械调零。

步骤二：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，使指针的偏转角度在满偏的

3

2

31 之间 步骤三：进行欧姆调零。

步骤四：将红黑表笔接在被测电阻的两端进行测量，将指针示数乘以倍率得测量值。 步骤五：测量结束后，将选择开关旋至OFF 或交流电压最高挡。

特别注意：用欧姆挡测电阻时，如果指针编转角度太小（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；如果指计偏转角度太大（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。

典例1、(1)①图甲用0.6 A 量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A ，表针的示数是________A ；当使用3 A 量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A ，图中表针示数为________A.

②图乙使用较小量程时，每一小格表示________V ，图中指针的示数为________V ．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________V ，图中表针指示的是________V .

(2)旋钮式电阻箱如图所示，电流从接线柱A 流入，从B 流出，则接入电路的电阻为__________Ω.今欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω，最简单的操作方法是____________________________．若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为________．

典例2．某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图甲所示，继电器与热敏电阻Rt 、滑动变阻器R 串联接在电源E 两端，当继电器的电流超过15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20 Ω，热敏电阻的阻值Rt 与温度t 的关系如下表所示.

(1)R1(0～200 Ω)、滑动变阻器R2(0～500 Ω)、热敏电阻Rt 、继电器、电阻箱(0～999.9 Ω)、开关S 、导线若干．

为使该装置实现对30～80 ℃之间任一温度的控制，电源E 应选用________(填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R 应选用________(填“R1”或“R2”)．

(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图乙所示的选择开关旋至________(填“A”“B”“C”或“D”)．

(3)合上开关S ，用调节好的多用电表进行排查．在图甲中，若只有b 、c 间断路，则应发现表笔接入a 、b 时指针________(填“偏转”或“不偏转”)，接入a 、c 时指针________(填“偏转”或“不偏转”)．

(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________．(填写各

步骤前的序号)

①将热敏电阻接入电路

②观察到继电器的衔铁被吸合

③断开开关，将电阻箱从电路中移除

④合上开关，调节滑动变阻器的阻值

⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω

题型二、以测电阻为核心的电学实验

1、电流表内接法与外接法的判断方法

（1）比值判断法

若，应选用内接法；若，应选用外接法。

（2）临界值判断法

若，应选用内接法；若，应选用外接法：若，内外接法都可以。

（3）试触法

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：

若电压表示数校电流表示数变化明显，说明内接时电流表的分压作用大，应采用外按法。

2.滑动变阳器限流接法与分压接法的选取原则

1）限流式接法选取原则

一般在滑动变阻器总电阻R0与用电器电阻Rx相差不大时，若既不要求较大范围内调节电流和电压，又不要求从零开始读数，则优先选择限流式接法。

（2）分压式接法选取原则

①滑动变阻器的总电阻R0运小于用电器电阻Rx，或电路中串联的其他电阻的阻值，即

②要求用电器Rx的电流或电压从零开始连续变化：.

③采用限流式接法时，电路中的最小电流大于用电器Rx的额定电流，或给定的仪表

量程偏小。

三条中满足一条，采用分压接法。

典例1．在把电流表改装成电压表的实验中，需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻，其主要操作步骤如下：

①接通S1，调节R1，使电流表指针偏转到满刻度；