1、專題14電學(xué)實(shí)驗(yàn),第一部分知識專題復(fù)習(xí),網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,考題二伏安法測電阻,考題三測定電源的電動勢和內(nèi)阻,欄目索引,考題一多用電表的原理、使用及讀數(shù)問題,考題四電學(xué)創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn),考題一多用電表的原理、使用及讀數(shù)問題,1.游標(biāo)卡尺、螺旋測微器的讀數(shù)技巧 記住兩點(diǎn)：一是所有讀數(shù)一定以毫米為單位并注意主尺刻度對應(yīng)的毫米數(shù)，根據(jù)結(jié)果再變換單位；二是以毫米為單位，小數(shù)點(diǎn)后數(shù)字分別是，螺旋測微器是3位、20分度和50分度游標(biāo)卡尺是2位、10分度游標(biāo)卡尺和毫米刻度尺是1位.,知識精講,2.電壓表、電流表、多用電表的讀數(shù)技巧 (1)對電表讀數(shù)問題，要先弄清楚電表的精確度，即每小格的數(shù)值，再確定估讀的方法，是 還是

2、估讀，明確讀數(shù)的小數(shù)位數(shù). (2)多用電表的使用問題，在弄清其基本原理的基礎(chǔ)上，會選擇測量項(xiàng)目及量程、擋位，能區(qū)分機(jī)械調(diào)零和歐姆調(diào)零的區(qū)別，掌握測量電阻的步驟，此外，會看多用電表表盤，最上排不均勻刻度為測電阻時讀數(shù)刻度，讀出表盤刻度后應(yīng)乘以擋位倍率；中間刻度是均勻的，為測量電壓和電流的讀數(shù)刻度，下面三排數(shù)字為方便讀數(shù)所標(biāo)注；最下排刻度專為測量2.5 V以下交流電壓所用，一般較少使用.,4.歐姆表使用六注意 (1)選擋接著調(diào)零；(2)換擋重新調(diào)零；(3)待測電阻與電路、電源要斷開；(4)盡量使指針指在表盤中間位置附近；(5)讀數(shù)之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，選擇開關(guān)要置于“OFF”擋或交流

3、電壓最高擋.,答案,例1(1)指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器，請完成下列問題：,典例剖析,在使用多用電表測量時，指針的位置如圖1甲所示，若選擇開關(guān)撥至“1”擋，則測量的結(jié)果為_ ；若選擇開關(guān)撥至“50 mA”擋，則測量結(jié)果為_ mA.,圖1,18,22.6(22.422.8),解析,解析所測的電阻R181 18 .選擇開關(guān)撥至“50 mA”擋，電流為I22.6 mA.,解析答案,(2)多用電表測未知電阻阻值的電路如圖乙所示，電池的電動勢為E、內(nèi)阻為r，R0為調(diào)零電阻，Rg為表頭內(nèi)阻，電路中電流I與待測電阻的阻值Rx關(guān)系 圖象如圖丙所示，則該圖象的函數(shù)關(guān)系式為_；,解析根據(jù)閉合電路歐姆定

4、律得：,(3)下列根據(jù)圖丙中IRx圖線作出的解釋或判斷中正確的是_. A.因?yàn)楹瘮?shù)圖線是非線性變化的，所以歐姆表的示數(shù)左小右大 B.歐姆表調(diào)零的實(shí)質(zhì)是通過調(diào)節(jié)R0使Rx0時電路中的電流IIg C.Rx越小，相同的電阻變化量對應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù) 左密右疏 D.測量中，當(dāng)Rx的阻值為圖丙中的R2時，指針位于表盤中央位置的右側(cè),解析,Rx越小，相同的電阻變化量對應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏，C正確； 測量中，當(dāng)Rx的阻值為圖丙中的R2時，電流比半偏電流小，指針位于表盤中央位置的左側(cè)，D錯誤.選B、C.,1.某同學(xué)要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率.步驟如下：

5、 (1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖2甲所示，可知其長度為_mm； 解析游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為L50 mm30.05 mm50.15 mm；,解析答案,變式訓(xùn)練,1,2,圖2,50.15,(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，可知其直徑 為_ mm； 解析螺旋測微器的讀數(shù)為 D4 mm0.5 mm20.00.01 mm4.700 mm； (3)用多用電表的電阻“10”擋， 按正確的操作步驟測此圓柱體的 電阻，表盤的示數(shù)如圖丙所示， 則該電阻的阻值約為_ . 解析歐姆表的讀數(shù)為R2210 220 .,1,2,4.700,220,解析答案,2.已知G表的內(nèi)阻Rg為990 ，滿偏電流Ig100 A

6、.用它改裝成如圖3所示的一個多量程多用電表，電流、電壓和電阻的測量都各有兩個量程(或分度值)不同的擋位.1、2兩個擋位為電流表擋位，其中的大量程是小量程的10倍. (1)關(guān)于此多用電表，下列說法錯誤的是_. A.當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置4時，是電阻擋 B.當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置6時，是電壓擋 C.轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到5的量程比旋到6的量程大 D.A表筆為紅表筆，B表筆為黑表筆,1,2,圖3,解析,1,2,解析當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置4時，表頭與電表中的電源相連接，是電阻擋，A正確； 當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置6時，表頭與電阻串聯(lián)，電阻起分壓作用，是電壓擋，B正確； 當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到5串聯(lián)的電阻小于旋轉(zhuǎn)到6串聯(lián)的電阻

7、，可知旋轉(zhuǎn)到6，串聯(lián)的電阻分壓作用大，電壓表量程大，C錯誤； 根據(jù)電流“紅進(jìn)黑出”可知，B表筆為黑表筆，A表筆為紅表筆，D正確.因選錯誤的，故選C.,1,2,返回,(2)圖中電源電動勢均為3.5 V，當(dāng)把選擇開關(guān)S旋到位置4，在AB之間接3 500 電阻時，表頭G剛好半偏，該測量過程操作的順序和步驟都正確無誤，則R1_ ，R2_ .,答案,解析,11,99,1,2,返回,解析由題知，在AB之間接3 500 電阻時，表頭G剛好半偏，即改裝后電流表的總內(nèi)阻R內(nèi)3 500 ，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S在2時(如圖a)，電流表量程為I2g 1 mA.由題知，轉(zhuǎn)換開關(guān)S在1(如圖b)時，電流表的量程為I1g10 mA

8、，由串并聯(lián)電路特點(diǎn)得： IgI2g， IgI1g ， 聯(lián)立解得R111 ，R299 .,1.儀器的選擇 (1)電源的選擇：一般根據(jù)待測電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源. (2)電表的選擇：一般根據(jù)電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表；根據(jù)待測電路的最大電流選擇電流表；電表的指針擺動的幅度不宜較大，一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏左右.,考題二伏安法測電阻,知識精講,2.電路的選擇 (1)測量電路的選擇,(2)控制電路的選擇： 從節(jié)能的角度考慮，優(yōu)先選用限流式. 以下三種情況必須用分壓式： a.要求待測電路的U、I從0變化. b.R滑Rx. c.選用限流式，Ux、Ix過大(超過電流表

9、量程，燒壞電表、電源或用電器等).,3.伏安法測電阻的常規(guī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 需要一個電流表和一個電壓表，利用歐姆定律求其電阻.但有時題目中缺少電壓表或缺少電流表，或電壓表、電流表的量程不符，這時可以把已知內(nèi)阻的電流表當(dāng)作電壓表來使用，把已知內(nèi)阻的電壓表當(dāng)作電流表來使用，甚至可以把已知內(nèi)阻的電流表(或電壓表)和電阻箱改裝成符合要求的電壓表(或電流表). 4.定值電阻作為保護(hù)電阻，是定值電阻最常見的應(yīng)用 近幾年考題當(dāng)中，經(jīng)常出現(xiàn)用阻值已知的定值電阻(或電阻箱)充當(dāng)電壓表，或用阻值已知的定值電阻(或電阻箱)充當(dāng)電流表.,例2發(fā)光二極管在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛的應(yīng)用，如圖4所示是一種發(fā)光二極管的實(shí)物圖，正常使

10、用時，帶“”號的一端接高電勢，帶“”號的一端接低電勢，某同學(xué)想描繪它的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)測得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如下表所示.,典例剖析,圖4,(1)實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下： A.電壓表(量程03 V，內(nèi)阻約10 k) B.電壓表(量程015 V，內(nèi)阻約25 k) C.電流表(量程050 mA，內(nèi)阻約50 ) D.電流表(量程00.6 A，內(nèi)阻約1 ) E.滑動變阻器(阻值范圍010 ，允許最大電流3 A) F.電源(電動勢6 V，內(nèi)阻不計(jì)) G.開關(guān)，導(dǎo)線若干 該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時，電壓表選用的是_，電流表選用的是_.(填選項(xiàng)字母) 解析由表中數(shù)據(jù)可知：最大電壓為2.8 V，電壓表選A

11、； 最大電流為30 mA，電流表選C；,解析答案,A,C,(2)請?jiān)趫D5中以筆畫線代替導(dǎo)線，按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整.,圖5,解析答案,解析因電壓、電流要從0測起，滑動變阻器用分壓式接法；二極管的電阻更接近電流表的內(nèi)阻，故電流表用外接法，實(shí)物圖的連接如圖甲. 答案見解析圖甲,(3)在實(shí)驗(yàn)過程中，開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最_端；(填“左”或“右”).,解析因滑動變阻器是分壓式接法，在開始前滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最左端；,解析答案,左,(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖乙所示的坐標(biāo)紙中畫出該發(fā)光二極管的IU圖線.,解析答案,解析根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖上描出各點(diǎn)，用光滑的曲線連接起來，如圖乙

12、.,答案見解析圖乙,(5)由IU圖線可知：二極管的電阻值隨工作電壓的增大而_(填“不變”“增大”或“減小”),解析由圖線可知，二極管的電阻值隨電壓的增大而減小；,減小,解析答案,(6)若此發(fā)光二極管的最佳工作電流為10 mA，現(xiàn)將此發(fā)光二極管與電動勢為3 V、內(nèi)阻不計(jì)的電池組相連，還需串聯(lián)一個阻值R_的電阻，才能使它工作在最佳狀態(tài).(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 解析根據(jù)UI圖線，當(dāng)二極管的工作電壓為 1.9 V時，工作電流約為10 mA，串聯(lián)電阻上分 到電壓應(yīng)為1.1 V，故應(yīng)串聯(lián)的電阻為： R 110 .,110 ,解析答案,3.使用理想電壓表、理想電流表、滑動變阻器、直流電源等儀器，研究一只小

13、燈泡完整的伏安特性，測得IU圖象如圖6甲所示.已知滑動變阻器滑動片的有效移動長度為30 cm，變阻器的最大阻值為22.5 ，電源電動勢為6 V，內(nèi)阻不計(jì). (1)在圖乙的虛線框內(nèi)，不改變滑動 變阻器和電源的位置，補(bǔ)上電壓表、 電流表、燈泡，畫出完整的電路圖. 要求滑動變阻器的滑動片向左滑動 時，燈泡的電壓增大.,3,4,變式訓(xùn)練,圖6,解析答案,3,4,解析滑動變阻器采用分壓接法，電流表內(nèi)、外接法均可，滑動片左移燈泡電壓變大，電路圖如圖所示.,答案電路圖如圖所示,3,4,(2)根據(jù)IU圖象可知：從A到B的過程中燈泡的電阻逐漸_(選填“增大”或“減小”)，改變的阻值為_. 解析由IU圖象可知，從

14、A到B的過程中燈泡的電阻逐漸增大，由歐姆定律得：電阻的改變量RRBRA 5 .,解析答案,增大,5,3,4,(3)在獲得AB段圖線數(shù)據(jù)的過程中，滑動變阻器的滑動片向左移動了_ cm的長度.,答案,解析,10,3,4,4.某待測電阻Rx的阻值在80100 之間，現(xiàn)要測量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材： A.電流表A1(量程30 mA，內(nèi)阻r110 ) B.電流表A2(量程150 mA，內(nèi)阻r2約為30 ) C.電壓表V(量程15 V，內(nèi)阻約為10 k) D.定值電阻R020 E.滑動變阻器R(最大電阻約10 ) F.電源E(電動勢為4 V) G.開關(guān)S和導(dǎo)線若干,3,4,圖7,(1)如果用圖7甲來測

15、量Rx，測得的電阻將_真實(shí)值(填“大于”“小于”或“等于”)； 解析因待測電阻Rx是小電阻，如果用圖甲來測量Rx，由于電壓表的分流作用，故測得的電阻將小于真實(shí)值.,小于,圖7,解析答案,3,4,(2)如果用圖乙來測量Rx，測量電流表A1和A2的讀數(shù)分別為I1和I2，則Rx _； 解析如果用乙圖來測量Rx，根據(jù)歐姆定律有， 并聯(lián)部分電壓為：U(I2I1)R0；,乙,(3)根據(jù)提供的器材要完成此實(shí)驗(yàn)，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩種電路，你認(rèn)為圖_更合適.,解析答案,返回,3,4,考題三測定電源的電動勢和內(nèi)阻,方法指導(dǎo),測量電源的電動勢和內(nèi)阻的基本原理是閉合電路歐姆定律，數(shù)據(jù)處理的主要思想方法

16、是“化曲為直”，常用的方法有三種： 1.伏安法利用電壓表和電流表.閉合電路方程為EUIr，利用兩組數(shù)據(jù)，聯(lián)立方程求解E和r；也可作出UI圖象，圖線的縱截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻.,典例剖析,例3某同學(xué)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材： A.被測干電池一節(jié) B.電流表1：量程00.6 A，內(nèi)阻r0.3 C.電流表2：量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.1 D.電壓表1：量程03 V，內(nèi)阻未知 E.電壓表2：量程015 V，內(nèi)阻未知 F.滑動變阻器1：010 ，2 A G.滑動變阻器2：0100 ，1 A H.開關(guān)、導(dǎo)線若干,解析答案,伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)

17、驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差，在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻. (1)在上述器材中請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?填寫器材前的字母)：電流表選擇_，電壓表選擇_，滑動變阻器選擇_. 解析一節(jié)干電池的電動勢約為1.5 V，電壓表選D； 電流表的量程為00.6 A，且明確電流表內(nèi)阻，電流表選B； 滑動變阻器阻值較小利于電表的數(shù)值變化，滑動變阻器選F.,B,D,F,解析答案,(2)實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇圖8中的_(填“甲”或“乙”)；,圖8,解析因電流表B的內(nèi)阻已知，可將電流表內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻，求出等效電阻后，再求出實(shí)際電源內(nèi)阻，故選用甲圖；,甲,解析答案,(3)

18、根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的UI圖象，則在修正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后，干電池的電動勢E_ V，內(nèi)電阻r_ . 解析由UI圖可知，電源的電動勢E1.5 V；等效內(nèi)電阻r 1 ；則干電池內(nèi)阻為r1 0.3 0.7 .,1.5,0.7,5.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖9甲所示的電路來測量電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值.實(shí)驗(yàn)器材有：待測電源E(不計(jì)內(nèi)阻)，待測電阻R1，待測電阻R2，電壓表V(量程為3 V，內(nèi)阻很大)，電阻箱R(099.99 )，單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干.,5,6,變式訓(xùn)練,圖9,(1)先測電阻R1的阻值.請將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整： A.閉合S1，將S2切換到

19、a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)R0和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U1. B.保持電阻箱示數(shù)不變，_，讀出電壓表的示數(shù)U2. C.則電阻R1的表達(dá)式為R1_.,解析答案,將S2切換到b,5,6,(2)該同學(xué)已經(jīng)測得電阻R13.2 ，繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值，其做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的 圖線，則電源電動勢E_ V，電阻R2_ .,2,0.8,答案,解析,5,6,5,6,6.甲同學(xué)利用如圖10所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻，提供的器材有： A.干電池兩節(jié)，每節(jié)電動勢約為1.5 V，內(nèi)阻未知 B.直流電壓表

20、V1、V2，內(nèi)阻很大 C.直流電流表A，內(nèi)阻可忽略不計(jì) D.定值電阻R0，阻值未知，但不小于5 E.滑動變阻器 F.導(dǎo)線和開關(guān) (1)請根據(jù)所給電路圖，以筆畫線代表導(dǎo)線， 在圖11的實(shí)物圖上將所缺導(dǎo)線畫上.,解析答案,圖10,圖11,5,6,解析根據(jù)電路圖，在給出的實(shí)物圖上畫出所缺的導(dǎo)線，如圖甲所示；,答案見解析圖,5,6,(2)甲同學(xué)利用該電路完成實(shí)驗(yàn)時，由于某根導(dǎo)線發(fā)生斷路故障，導(dǎo)致一只電壓表始終沒有讀數(shù)，因此只記錄了一只電壓表和電流表的示數(shù)，如下表所示：,解析答案,利用表格中的數(shù)據(jù)在圖12中作出UI圖象.,解析將(I，U)作為坐標(biāo)值將各點(diǎn)描出，并用直線將各點(diǎn)相連，作圖象如圖乙所示；,答案

21、見解析圖,圖12,5,6,(3)由圖象可知，兩節(jié)干電池總電動勢為_ V，總內(nèi)阻為_ .由計(jì)算得到的數(shù)據(jù)可以判斷，能夠示數(shù)的電壓表應(yīng)為表_(選填“V1”或“V2”).,解析答案,返回,2.90,3.50,V1,5,6,考題四電學(xué)創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn),知識精講,高考中電學(xué)實(shí)驗(yàn)要拿到滿分，考生應(yīng)注意以下“三”個方面： 第一：認(rèn)真完成課本上的每一個實(shí)驗(yàn).知道每一個實(shí)驗(yàn)的目的，掌握每一個實(shí)驗(yàn)的原理，熟悉每一個實(shí)驗(yàn)步驟，領(lǐng)會每一個實(shí)驗(yàn)步驟的作用，學(xué)會每一個實(shí)驗(yàn)儀器的使用，學(xué)會每一個實(shí)驗(yàn)的處理方法，弄清每一個實(shí)驗(yàn)誤差的來源等. 第二：對于給出實(shí)驗(yàn)電路圖的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，要注意從原理出發(fā)，理解實(shí)驗(yàn)方法，找出圖象中兩個物理

22、量之間的關(guān)系，理想圖象中圖線的斜率和截距的物理意義.,第三：對于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要注意從原理出發(fā)找方法，選器材，定方案.高考中，對設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的考查，一般不直接采用課本上的設(shè)計(jì)方案，但是其設(shè)計(jì)理念均取材于課本中的必考實(shí)驗(yàn)，因此考生要對課本上的每一個實(shí)驗(yàn)做到心中有數(shù).,典例剖析,例4某同學(xué)嘗試把一個靈敏電流表改裝成溫度表，他所選用的器材有：靈敏電流表(待改裝)，學(xué)生電源(電動勢為E，內(nèi)阻不計(jì))，滑動變阻器，單刀雙擲開關(guān)，導(dǎo)線若干，導(dǎo)熱性能良好的防水材料，標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，PTC熱敏電阻Rt(PTC線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為Rtakt，a0，k0).設(shè)計(jì)電路如圖13所示，并按如下步驟進(jìn)行操作： (

23、1)按電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材； (2)將滑動變阻器滑片P滑到a端，單刀雙擲開關(guān)S 擲于c端，調(diào)節(jié)滑片P使電流表滿偏，并在以后的 操作中保持滑片P位置不動，設(shè)此時電路總電阻 為R，斷開電路；,圖13,解析答案,(3)容器中倒入適量開水，觀察標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，每當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電流表的示數(shù)下降5 ，就將開關(guān)S置于d端，并記錄此時的溫度t和對應(yīng)的電流表的示數(shù)I，然后斷開開關(guān)，請根據(jù)溫度表的設(shè)計(jì)原理和電路圖，寫出電流與溫度的關(guān)系式I _(用題目中給定的符號)；,(4)根據(jù)對應(yīng)溫度記錄的電流表示數(shù)，重新刻制電流表的表盤，改裝成溫度表，根據(jù)改裝原理，此溫度表表盤刻度線的特點(diǎn)是：低溫刻度在_側(cè)(填“左”或“右”)，刻度線分布是否均勻？_(填“是”或“否”). 解析由上式可知，溫度越高，電流表中的電流值越小，