全国通用高考物理二轮复习专题六物理实验第2讲电学实验学案.docx

1、全国通用高考物理二轮复习专题六物理实验第2讲电学实验学案第2讲电学实验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、负接线柱的电表，电流由电表的正接线柱流入，负接线柱流出使指针指示超过满偏刻度的位置3 V和3 A量程估读到最小分度的；15 V量程估读到最小分度的；0.6 A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“机械凋零”和“欧姆调零”：“机械调零”使指针指在表盘刻度左

2、侧“0”位置，调整表盘下边的中间定位螺丝；“欧姆调零”使指针指在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整欧姆凋零旋钮。(3)倍率选择：使用欧姆挡测电阻时，表头指针示数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，例：待测电阻约为2 k，应选用“100”挡。3.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b，则由图线可知电池组的电动势E_，内阻r_。(用字母表示)解析(1)电压表量程太大，不能用，电表只能选择电流表A和电流表G。内阻已知的G和定值电阻r1串联改装成电压表使用，其量程约为1 V；电流表A的

3、内阻与被测电源内阻相当，不能接在干路上，和滑动变阻器串联，改装后的电压表测它们的电压，两电表都满偏时，需要滑动变阻器的电阻值约为20 ，滑动变阻器应选R1。(2)电源电动势为6 V，滑动变阻器部分两端电压最大约为1 V，则干路中保护电阻需分压大约5 V，根据串联电路特点可知干路中保护电阻阻值约为100 ，选用定值电阻r2，则设计电路如答案中图所示。(3)应用闭合电路欧姆定律有E(I1I2)(r2r)I1(RGr1)，由图象可知：当I10时I2a，则有Ea(r2r)；当I20时I1b，则有Eb(r2rRGr1)，联立解得E、rr2。答案(1)E(2)电路如图所示(3)r2练后反思1.电学仪器的选

4、择电学元件的选择原则是安全、准确、方便。(1)电源的选择：一般可以根据待测元件的额定电流或额定电压选择符合需要的电源。(2)电表的选择：一般根据电源电动势或待测元件的额定电压选择电压表，再估算待测电流的最大值选择电流表。注意测量时要使电表的指针偏转角度较大。(3)变阻器的选择：在安全条件下，分压式选最大阻值较小的。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：要求待测电路的U、I从0变化；R滑Rx；选用限流式时，Ux、Ix过大(超过电表量程，烧坏电表、电源或用电器等)或Ux、Ix过小(最大值不超过电表满偏量程的，读数误差大)。实验数据的处理及实物连线

5、1.要测绘一个标有“3 V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到3 V，并便于操作。已选用的器材有：直流电源(电压为4 V)；电流表(量程为00.6 A。内阻约0.5 )；电压表(量程为03 V，内阻约3 k)；开关一个、导线若干。(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列选项中的_(填字母代号)。A.滑动变阻器(最大阻值10 ，额定电流1 A)B.滑动变阻器(最大阻值1 k，额定电流0.3 A)(2)图12甲为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况，请你帮他完成其余部分的线路连接。(用笔画线表示对应的导线)(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。由曲线可知小灯

6、泡的电阻随电压的增大而_(填“增大”“不变”或“减小”)。图12(4)如果某次实验测得小灯泡两端所加电压如图丙所示，请结合图线算出此时小灯泡的电阻是_(保留2位有效数字)。(5)根据实验得到的小灯泡伏安特性曲线，下列分析正确的是_。A.测得小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由电压表内阻引起的B.测得小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由电流表内阻引起的C.测得小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由电压表内阻引起的D.测得小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由电流表内阻引起的解析(1)由于电路需采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择A；(2)描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应

7、采用分压接法，灯泡正常发光时的电阻为R15 。电流表内阻约为0.5 ，电压表内阻约为3 k，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如答案图所示。(3)由题图乙图象可知，随着电压增大，通过灯泡的电流增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大。(4)电压表量程为3 V，图丙所示电压表分度值为0.1 V，则其示数为2.3 V，由图乙所示图象可知，2.3 V对应的电流为0.2 A，此时灯泡电阻R12 ；(5)电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，所测电流I偏大，测得小灯泡正常发光的功率PUI偏大，故选C。答案(1)A(2)电路图如图所示(3)增大(4)12(5)C2.某同学利用如图1

8、3甲所示的电路测定电池的电动势和内阻。(1)根据图甲电路，在实物图乙上用笔画线代替导线画出实物连线图。图13(2)该同学在图14的R坐标系中标出了所测的实验数据，请作出这些数据点的拟合直线，并读得该直线在纵轴上的截距为_A1，求得其斜率为_V1。图14(3)已知电流表内阻与定值电阻R0阻值相等，R01 ，根据作得的图象，可得电源的电动势为_V，内阻为_。(结果保留两位有效数字)解析(1)根据图甲的电路原理图，实物连线如答图甲所示。(2)作出这些数据点的拟合直线，并读得该直线在纵轴上的截距为b0.9 A1，求得其斜率为kV10.68 V1。(3)根据电路，利用闭合电路欧姆定律可得E2I(Rr)，

9、变换为与R图象相应的函数关系，为R(2rR0)，则有b(2rR0)0.9 A1，k0.68 V1。解得E2.9 V，r0.82 。答案(1)实物连线图如图甲所示(2)如图乙所示0.90.68(0.660.70均可)(3)2.90.82甲乙电学创新设计实验通过对近几年的高考实验试题的研究发现，高考电学实验试题有两个显著的特点：第一，基于教材中的电学实验，着重考查实验原理的改进、实验步骤、误差分析；第二，重视电学实验的实验方法，问题设置结合科技、生产、生活的实际；因此，理解实验原理，掌握实验方法，是解决电学实验的关键。1.某同学用图15中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固

10、定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。图15(1)在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A.适当增加两导轨间的距离B.换一根更长的金属棒C.适当增大金属棒中的电流其中正确的是_(填入正确选项前的标号)。解析(1)实物连线如图所示。(2)根据公式FBIL可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理得，Fsmgsmv2，则金属棒离开导轨时

11、的动能变大，即离开导轨时的速度变大，A、C正确；若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，安培力F不变，棒的质量变大，速度v变小，B错误。答案(1)见解析图(2)AC2.某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图16所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：A.电源E(3 V，内阻约为1 )B.电流表A1(0.6 A，内阻r15 )C.电流表A2(0.6 A，内阻r2约为1 )D.开关S，定值电阻R0(1)为了比较准确测

12、量电阻Rx，请完成虚线框内电路图的设计。图16(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向)，闭合开关S，记下电表读数，A1读数为I1，A2读数为I2，得Rx_(用字母表示)；(3)改变力的大小，得到不同的Rx值。然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值，最后绘成图象如图17所示，除观察到电阻Rx的阻值随压力F增大而均匀减小外，还可得到的结论是_。当F竖直向下时可得Rx与其所受压力F的数值关系是Rx_。图17解析(1)测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，所给实验器材没有电压表，可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联，测出电阻两端电压，另一个电流表串

13、联在电路中测电路电流，实验电路图如图所示：(2)电阻两端电压UI1r1，通过电阻的电流II2I1，电阻阻值Rx。(3)由题图所示图象可知，图象具有对称性，当正反向压力大小相等时，对应的电阻阻值相等；由图象可知，电阻与压力是一次函数关系，设为RxR0kF，由图象可知：R016 ，把Rx14 ，F1 N代入关系式解得：k2，则关系式为：Rx162F。答案见解析赢取满分策略做好三类题型(一“读”、二“常规”、三“创新”破解实验题)近几年高考出现的实验题，虽然考查形式多种多样，但考查特点主要有两个，一是考查考生基本的实验知识和操作技能，二是考查实验思想、方法等综合实验素养和设计、创新等综合实验能力。第

14、一类题型基本仪器的使用及读数刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、电流表、电压表、多用电表都是基本仪器，要熟练掌握它们的使用方法、操作规程和读数规则，在高考前要进行系统的实际测量和读数练习，特别是游标卡尺、螺旋测微器、电学实验仪器的读数。此类试题难度不大，要防止在读数的估读、结果的有效数字和单位上出错。【典例1】 小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，为了更准确地选取电压表和电流表的合适量程，决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。(1)在使用前发现电表指针位置如图18甲所示，该同学应该调节旋钮_(选“”或者“”)。(2)小明使用多用电表欧姆挡的“10”挡测量小灯泡电阻阻值，读数如图乙所示，为了更准确地进行测量，小明应该旋转开关至欧姆挡_(填“100”或“1”)挡，两表笔短接并调节旋钮_