高考物理二轮专题复习十五电学实验学案文档格式.docx

1、照度（lx）0.20.40.60.81.01.2电阻（k）754028232018根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。如图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0（1x）时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图 （不考虑控制开关对所设计电路的影响）提供的器材如下：光敏电源E（电动势3V，内阻不计）；定值电阻：R1=10k，R2=20k，R3=40k（限选其中之一并在图中标出）开关S及导线若干。当控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材

2、设计一个简单电路。给1、2两端提供电压，要求：当天色渐暗照度降低至1.0（1x）时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20k，两端电压为2V，电源电动势为3V，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10k，即选用R1。题型4.（测定干电池的电动势和内阻）用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：（a） 电流表（量程0.6A、3A）；（b） 电压表（量程3V、15V）（c） 定值电阻（阻值1、额定功率5W）（d） 定值电阻（阻值10，额定功率10W）（e） 滑

3、动变阻器（阴值范围0-10、额定电流2A）（f） 滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）那么（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择 V，电流表的量程应选择 A； R0应选择 的定值电阻，R应选择阻值范围是 的滑动变阻器 （2）引起该实验系统误差的主要原因是 。由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取010能很好地控制电路

4、中的电流和电压，若取0100会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测E真，r测r真。题型5.（验证伏安特性曲线）某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：器材（代号）规格 电流表（A1）电流表（A2）电压表（V1）电压表（V2）滑动变阻器（R1）滑动变阻器（R2）直流电源（E）开关（S）导线若干量程050mA，内阻约为50量程0200m

5、A，内阻约为10量程03V，内阻约为10k量程015V，内阻约为25k阻值范围015，允许最大电流1A阻值范围01k，允许最大电流100mA输出电压6V，内阻不计为提高实验结果的准确程度，电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（以上均填器材代号）为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号 若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？相同点： ，不同点：图像中电流00.14A，电流表选A2；电源电压6V，但图像只要求电压在03V之间调整，为了测量准确电压表选V1；由于绘制图像的需要，要求电压从

6、03V之间调整，所以滑动变阻器只能采用分压式接法，为了能很好调节电压，滑动变阻器应选用阻值较小的R1。该元件约几十，电压表的分流作用可以忽略，所以采用电流表外接法；实验数据的采集要求从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法。从图像的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点，突出都是“非线性”，图像上某点与原点连线的斜率是电阻的倒数。题型6. 右图为一电学实验的实物连线图。 特测电阻Rx的阻值（约500）。图中两个电压表量程相同，内阻都很大。实验步骤如下：1 调节电阻箱，使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动头调到最右端。2 合上开关S。3 将滑动变阻器的滑动头向左端滑动，使两个电压

7、表指针都具有明显偏转。记下两个电压表和的读数U1和U2。4 多次改变滑动变阻器滑动头的位置，记下的多组读数U1和U2。5 求Rx的平均值。回答下列问题：（）根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中电阻箱的符号为 滑动变阻器的符号为其余器材用通用的符号表示。（）不计电压表内阻的影响，用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx。（）考虑电压表内阻的影响，且U1、U2、R0、的内阻r1、的内阻r2表示Rx的公式为Rx答案：（）电路原理图如图所示（6分。其中，分压电路3分，除分压电路外的测量部分3分）（）（3分） （）题型7. （改装表）一毫安表头满偏电流为9.90 mA，内阻约为300 要求将

8、此毫安表头改装成量程为1 A的电流表，其电路原理如图所示图中，是量程为2 A的标准电流表，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S为开关，E为电源完善下列实验步骤：将虚线框内的实物图按电路原理图连线；将滑动变阻器的滑动头调至 端（填“a”或“b”），电阻箱R0的阻值调至零；合上开关；调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1 A；调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会 （填“增大”、“减小”或“不变”）；多次重复步骤，直至标准电流表的读数为 ，同时毫安表指针满偏回答下列问题：在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1 ，由此可知毫安表头的内阻为

9、用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为 A 对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素： 。连线如图b减小1 A 310 0.495（0.4940.496均可）例如：电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；标准表和毫安表的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比；等等二 专题突破针对典型精析的例题题型，训练以下习题。1. 用多用表的欧姆档测量阻值约为几十k 的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上_。a将两表笔短接，调节P使指针对准刻度

10、盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c旋转S使其尖端对准欧姆档 1kd旋转S使其尖端对准欧姆档 100e旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_ 。（2）（多选题）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是A测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量B测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D测量阻值不同的电阻时都必须重新调零点拨：此题考查多用电表的使用。（1）测量几十k 的电阻Rx我

11、们一般选择较大的档位先粗测，使用前应先进行调零，然后依据欧姆表的示数，在更换档位，重新调零，在进行测量；使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大档，拔出表笔。欧姆表的示数乘以相应档位的倍率即为待测电阻的阻值30k 。（2）欧姆档更换规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的档位；反之应还较大的档位。电流总是从红表笔流入从黑表笔流出多用电表，每次换挡一定要进行欧姆调零，测量电阻一定要断电作业。2. 如图甲所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。 （2）某同学从标称为“220 V 25 W

12、”、“220 V 500 W”的3只灯泡中任选一只，正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。该灯泡的阻值是_，标称的额定功率为_此题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线（1）如图所示。实验要求电压从零开始调整，滑动变阻器采用分压式接法。（2）1510=150，P=标称300W的灯泡3. 若图l为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线，其中RB,R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图 2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度

13、大小约为0.61.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）。要求误差较小。 A.磁敏电阻，无磁场时阻值Ro=150 B.滑动变阻器R，全电阻约20 C.电流表量程2.5mA，内阻约30 D.电压表，量程3V，内阻约3k E.直流电源E，电动势3V，内阻不计 F.开关S，导线若干（2）正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表 根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=_，结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=_T。（3）试结合图1简要回答，磁感应强度B在00.2T和0.41.0T范围内磁敏电阻阻直的变化规律有何不同?（4）某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻一磁感应强

14、度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论?此题考查伏安法测电阻（1）如右图所示（2）1500 0.90（3）在00 2T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）;在0.41.0T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）（4）磁场反向磁敏电阻的阻值不变。4.某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：（1）用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示，读得直径d= mm.（2）该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：电阻R（）121.050.023.910.03.1导线直径d（mm）0.8010

15、.9991.2011.4941.998导线截面积S（mm2）0.5040.7841.1331.7533.135请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系？若满足反比关系，请说明理由：若不满足，请写出R与S应满足的关系。（3）若导线的电阻率p=5.1107 m,则表中阻值为3.1 的导线长度l= m（结果保留两位有效数字）.此题为测定金属的电阻率 （1） 1.200 （2） 不满足，R与S2成反比（或RS2常量）。 （3） 19三 专题综合1. （游标卡尺读数+伏安法测电阻+电阻定律）有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率、长度L和两底

16、面直径d、D有关。他进行了如下实验：（1）用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L。图乙中游标卡尺（游标尺上有20个等分刻度）的读数L=_cm.（2）测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示（相关器材的参数已在图中标出）。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是_.（用标注在导线旁的数字表示）（3）改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R=6.72.根据电阻定律计算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3、RD=3.38.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2=RdRD，由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_.（用、L、d、D表述）解：（1）游标卡

17、尺的读数，按步骤进行则不会出错。首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对的最齐一根刻线，精度格数=0.058mm=0.40mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，99.00mm+0.40mm=99.40mm=9.940cm（2）本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时，因为安培表的内阻较小，为了减小误差，应用安培表外接法，线的连接使用的是安培表内接法。（3）审题是处理本题的关键，弄清题意也就能够找到处理本题的方法。根据电阻定律计

18、算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3、RD=3.38.即，而电阻R满足R2=RdRD，将Rd、RD带入得2. （测定电源电动势原理+数据处理方法+电路选择等）小明的实验桌上有：A、待测电源一个（电动势约3V,内阻小于1） B、直流电流表（量程00.63A，0.6A档的内阻约0.22,3A档的内阻约0.1） C、直流电压表（量程0315V，3V档内阻为15k，15V档内阻为25k） D、滑动变阻器（阻值范围为015，允许最大电流为1A） E、滑动变阻器（阻值范围为01000，允许最大电流为0.2A） F、开关 G、导线若干 H、小灯泡（电阻小于1）。假如你

19、是小明，请你完成：（1）利用给出的器材测电源的电动势和内阻有如图（甲） 、（乙）两种电路，为了减小测量误差，应选择图 所示电路。（2）根据你选择的电路将图（丙）中实物连接好。（3）你选择的滑动变阻器是 （填代号），理由是 ；（4）小明根据测出的数据，作出UI图线如图（丁）a线所示，实验所测电源的电动势为E= V，内电阻为r= ；（5）若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，请你在虚线框内画出实验电路。要求实验测出的数据尽可能多；（6） 将步骤（4）中得到的数据与步骤（5）得到的数据在同一UI坐标系内描点作图，得到如图 （丁）所示的图线a、b，如果将此电源与小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为 。