届二轮复习 电学实验学案江苏专用1.docx

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届二轮复习电学实验学案江苏专用1

专题十二　电学实验

江苏卷考情导向

考点

考题

考情

电表的改装、使用与读数电学基本实验

2015年T10考查对图象的认识，测定电源的电动势和内阻

2014年T10考查螺旋测微器的读数方法、测定金属的电阻率

高考热点是

（1）测量仪表的读数、仪器选择与电路设计；

（2）电路实物连线与数据处理；（3）实验方法和技能的迁移应用；（4）电路故障的排除．

备考时应

（1）加强实验原理的训练，归纳仪器选择、电路设计中的技巧；

（2）加强电路图或实物连线、图象、图表分析方面的训练．

电学创新实验

2017年T11考查多用电表的使用方法

2016年T10考查电学仪器的选择和操作及运用图象法进行数据处理

2013年T10考查电路的设计、电阻的选择

一、电学仪器的使用与读数

1．电流表、电压表、欧姆表的比较：

仪器

极性

量程选择

读　数

电流表

有正、负极的电表，电流由电表的正极流入，负极流出

使指针指示超过满偏刻度的

的位置

3V和3A量程估读到最小分度的

；15V量程估读到最小分度的

；0．6A量程估读到最小分度的

电压表

欧姆表

使指针尽量指在表盘的中间位置左右

表盘读数乘以相应挡位的倍率

2．使用多用电表的“三注意”：

（1）电流的流向：

使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接黑表笔，负极接红表笔，从电源外部看，电流从红表笔流入，从黑表笔流出．

（2）区分“机械调零”和“欧姆调零”：

“机械调零”在表盘刻度左侧“0”位置，调整表盘下边的中间定位螺丝；“欧姆调零”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整欧姆调零旋钮．

（3）倍率选择：

使用欧姆挡测电阻时，表头指针过大或过小均有较大误差，指针偏转角度在

满偏到

满偏之间读数较准确，如待测电阻约为2kΩ，应选用“×100”挡．

3．电学仪器的选择：

（1）电源的选择：

一般可以根据待测电路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；选择的电表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大，一般应使指针能达到半偏以上，以减小读数的偶然误差，提高精确度．

二、电流表内外接法的区分与选择

比较项目

电流表内接法

电流表外接法

电路

误差来源

电流表的分压

电压表的分流

测量结果

R测＝

＞Rx，偏大

R测＝

＜Rx，偏小

适用条件

Rx≫RA（测大电阻）

RV≫Rx（测小电阻）

三、分压式与限流式的区分与选择

1．控制电路的比较：

比较项目

限流式接法

分压式接法

电路

电压调节的范围

E～E

0～E

电能损耗

节能

耗能

2．控制电路的选择：

（1）从节能的角度考虑，优先选用限流式．

（2）以下三种情况必须用分压式：

①要求待测电路的U、I从0变化．

②R滑≪Rx．

③选用限流式，Ux、Ix过大（超过电流表量程，烧坏电表、电源或用电器等）．

四、电学实验方法

1．等效替代法：

在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来进行研究和处理．

2．控制变量法：

对于多个变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多个变量的问题变成单个变量的问题，从而研究

这一个变量对事物的影响，分别对各个变量加以研究，最后综合解决．

3．累积法：

把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法，将微小量变为较大的量，不仅便于测量，还可以提高测量的准确程度，从而减小误差．

考点1|电表的改装、使用与读数　难度：

中档题题型：

填空题五年2考

（对应学生用书第65页）

1．多用电表使用“五步”法

（1）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；

（2）进行欧姆调零；

（3）将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量；

（4）将指针示数乘以倍率，得测量值；

（5）测量结束后，将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡．

2．多用电表测电阻的注意事项

（1）改换倍率必须重新进行欧姆调零；

（2）通过选择合适倍率，指针指在刻度盘中间附近，误差较小；

（3）测量电阻时，手不可接触表笔的金属杆部分；

（4）被测元件与电源断开．

●考向1　电压表和电流表的读数

1．（2015·浙江高考改编）图121甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验连好的实物连接图．

图121

小红调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示，电流表量程为0．6A，电压表量程为3V．所示读数为：

①________、②________、③________、④__________．两组数据得到的电阻分别为________和________．

【解析】　由实物图可知，电流表接的是0．6A的量程，电压表接的是3V的量程，因此①的读数为0．02A×5＝0．10A，②的读数为0．02A×12＝0．24A，③的读数为0．1V×20．0＝2．00V，④的读数为0．1V×2．7＝0．27V．

两组数据得到的电阻R1＝

＝

Ω＝8．3Ω，R2＝

＝

Ω＝2．7Ω．

【答案】　①0．10A　②0．24A　③2．00V　④0．27V

8．3（±0．1）Ω　2．7（±0．1）Ω　

●考向2　电表的改装

2．如图122是一个电流表、电压表两用电表的电路，电流表G的量程是100μA，内阻是1000Ω，电阻R1＝0．1Ω，R2＝99000Ω，当双刀双掷开关接到a、b上时，可作为____________表，其量程是________，当双刀双掷开关接到c、d上时，可作为________表，其量程是________．

图122

【解析】　当开关合到a、b上时，电路转换成图甲所示的电路，此时小电阻R1与电流表G并联，R1起分流作用，可作为大量程电流表使用，根据并联电路的特点有：

（I－Ig）R1＝IgRg．

甲　　　　　　　　　乙

电流表量程为

I＝

＝

A≈1A．

当开关合到c、d上时，电路变成图乙所示的电路，此时大电阻R2与电流表G串联，R2起分压作用，所以电流表G已装成电压表，根据串联电路的特点，电压表量程为：

U＝Ig（Rg＋R2）＝0．0001×（1000＋99000）V＝10V．

【答案】　见解析

●考向3　多用电表的使用

3．（2012·江苏高考T10）如图123甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测．

甲　　　　　　　　乙

图123

（1）在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________（选填“A”“B”或“C”）．

（2）在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________（选填“短暂”或“持续”）接b，同时观察指针偏转情况．

（3）在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值．测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表．两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示．

请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路．

两表笔接的接点

多用电表的示数

a、b

________Ω

a、c

10．0Ω

b、c

15．0Ω

【解析】　

（1）多用电表使用前应进行机械调零，机械调零装置为A．

（2）使用多用电表进行测量时，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表．

（3）黑箱中无电源且每对接点间正反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5．0Ω，由a、b间电阻为5Ω，a、c间为10Ω，b、c间为15Ω知，电路为a、b间5Ω的电阻与a、c间10Ω电阻串联而成，电路图如答案图所示．

【答案】　

（1）A　

（2）短暂　（3）5．0　电路图如图

4．某同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻．

【导学号：

17214185】

（1）他先用多用表电压挡直接接在电源两极，读数如图124，则电源电动势约为________V．

图124

（2）为了更准确的测量电源的电动势和内电阻，他用多用表的“直流100mA”挡设计了如图125甲的测量电路，为了电表安全，请估算开关闭合前电阻箱的最小取值为______________Ω．

甲　　　　　　　　　乙

图125

（3）将多用电表的选择开关从“OFF”旋转至“直流100mA”挡，调节电阻箱到合适的值并记录其读数R，合上开关从多用表上读出相应的示数I．

（4）重复（3）获得多组数据，根据数据作出了如图乙所示的R

图线．

（5）由图线得干电池的电动势E＝________V（保留三位有效数字），内阻r＝________Ω（取整数）．

【解析】　

（1）用量程为2．5V直流电压挡测电动势，最小分度为0．05，因此要读到本位，所以读数为1．30V．

（2）由欧姆定律得：

Ig＝

，得R＝

＝13Ω．

（5）由闭合电路欧姆定律可知：

E＝I（R＋r），变形得R＝E·

－r

由R

图线可知，斜率表示电动势：

E＝1．40V

纵轴截距表示电源的内阻：

r＝8Ω．

【答案】　

（1）1．30　

（2）13

（5）1．40（1．35～1．45均可）　8

考点2|电学基本实验　难度：

中档题型：

实验题五年2考

（对应学生用书第66页）

1．（2015·江苏高考T10）小明利用如图126所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．

【导学号：

17214186】

图126

（1）图中电流表的示数为________A．

（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：

U（V）

1．45

1．36

1．27

1．16

1．06

I（A）

0．12

0．20

0．28

0．36

0．44

请根据表中的数据，在坐标纸上作出UI图线．

由图线求得：

电动势E＝______V；内阻r＝________Ω．

（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合．其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为____________________

_______________________________________________________________．

【解题关键】　解此题应注意以下两点：

（1）电流表的量程为0～0．6A，每小格表示0．02A．

（2）电压表示数最小值为1．06V，作图时纵坐标起点不应为0．

【解析】　

（1）电流表选用量程为0～0．6A，分度值为0．02A，则其读数为0．44A．

（2）坐标系选择合适的标度，根据表中数据描点作出的UI图线如图所示．

图线与纵轴交点为“1．61V”，故E＝1．61V，由图线的斜率

＝1．24知，电池内阻为1．24Ω．注意此处不要用图线与纵轴交点值除以与横轴交点值．

（3）长时间保持电路闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化，干电池长时间放电，也会引起电动势变化，导致实验误差增大．

【答案】　

（1）0．44　

（2）UI图线见解析　1．61（1．59～1．63都算对）　1．24（1．22～1.26都算对）　（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻