高考物理二轮复习 考前三个月 专题16 电学实验教案.docx

1、高考物理二轮复习 考前三个月 专题16 电学实验教案专题16 电学实验考题一多用电表的原理、使用及读数问题1.游标卡尺、螺旋测微器的读数技巧记住两点：一是所有读数一定以毫米为单位并注意主尺刻度对应的毫米数，根据结果再变换单位；二是以毫米为单位，小数点后数字分别是，螺旋测微器是3位、20分度和50分度游标卡尺是2位、10分度游标卡尺和毫米刻度尺是1位.2.电压表、电流表、多用电表的读数技巧(1)对电表读数问题，要先弄清楚电表的精确度，即每小格的数值，再确定估读的方法，是、还是估读，明确读数的小数位数.(2)多用电表的使用问题，在弄清其基本原理的基础上，会选择测量项目及量程、挡位，能区分机械调零和

2、欧姆调零的区别，掌握测量电阻的步骤，此外，会看多用电表表盘，最上排不均匀刻度为测电阻时读数刻度，读出表盘刻度后应乘以挡位倍率；中间刻度是均匀的，为测量电压和电流的读数刻度，下面三排数字为方便读数所标注；最下排刻度专为测量2.5 V以下交流电压所用，一般较少使用.3.欧姆表的原理(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”.(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律.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，Ig，此时中值电阻R中RgR0r，当两表笔接入电阻Rx时I，电阻Rx与电路中的电流相对应，但不

3、是线性关系，故欧姆表刻度不均匀.4.欧姆表使用六注意(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡.例1(1)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：图1在使用多用电表测量时，指针的位置如图1甲所示，若选择开关拨至“1”挡，则测量的结果为_ ；若选择开关拨至“50 mA”挡，则测量结果为_ mA.(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图乙所示，电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻

4、值Rx关系图象如图丙所示，则该图象的函数关系式为_；(3)下列根据图丙中IRx图线作出的解释或判断中正确的是_.A.因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大B.欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx0时电路中的电流IIgC.Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏D.测量中，当Rx的阻值为图丙中的R2时，指针位于表盘中央位置的右侧解析(1)所测的电阻R181 18 .选择开关拨至“50 mA”挡，电流为I22.6 mA.(2)根据闭合电路欧姆定律得：I.(3)因RxrR0Rg，函数图线是非线性变化的，当电流较大时电阻较小，当电流较小时电阻较大，A错误；

5、当Rx0，I，此时电流为满偏电流，B正确；Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏，C正确；测量中，当Rx的阻值为图丙中的R2时，电流比半偏电流小，指针位于表盘中央位置的左侧，D错误.选B、C.答案(1)1822.6(22.422.8)(2)I(3)BC变式训练1.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率.步骤如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图2甲所示，可知其长度为_ mm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为_ mm；(3)用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为

6、_ .图2答案(1)50.15(2)4.700(3)220 解析(1)游标卡尺的读数为L50 mm30.05 mm50.15 mm；(2)螺旋测微器的读数为D4 mm0.5 mm20.00.01 mm4.700 mm；(3)欧姆表的读数为R2210 220 .2.已知G表的内阻Rg为990 ，满偏电流Ig100 A.用它改装成如图3所示的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的挡位.1、2两个挡位为电流表挡位，其中的大量程是小量程的10倍.图3(1)关于此多用电表，下列说法错误的是_.A.当转换开关S旋到位置4时，是电阻挡B.当转换开关S旋到位置6时，是电压挡

7、C.转换开关S旋到5的量程比旋到6的量程大D.A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔(2)图中电源电动势均为3.5 V，当把选择开关S旋到位置4，在AB之间接3 500 电阻时，表头G刚好半偏，该测量过程操作的顺序和步骤都正确无误，则R1_ ，R2_ .答案(1)C(2)1199解析(1)当转换开关S旋到位置4时，表头与电表中的电源相连接，是电阻挡，A正确；当转换开关S旋到位置6时，表头与电阻串联，电阻起分压作用，是电压挡，B正确；当转换开关S旋到5串联的电阻小于旋转到6串联的电阻，可知旋转到6，串联的电阻分压作用大，电压表量程大，C错误；根据电流“红进黑出”可知，B表笔为黑表笔，A表笔为红表笔，D正

8、确.因选错误的，故选C.(2)由题知，在AB之间接3 500 电阻时，表头G刚好半偏，即改装后电流表的总内阻R内3 500 ，当转换开关S在2时(如图a)，电流表量程为I2g A1 mA.由题知，转换开关S在1(如图b)时，电流表的量程为I1g10 mA，由串并联电路特点得：IgI2g，IgI1g ，联立解得R111 ，R299 .考题二伏安法测电阻1.仪器的选择(1)电源的选择：一般根据待测电阻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；根据待测电路的最大电流选择电流表；电表的指针摆动的幅度不宜较大，一般应使指针能达到半

9、偏左右.2.电路的选择(1)测量电路的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RxRA(测大电阻)RVRx(测小电阻)(2)控制电路的选择：从节能的角度考虑，优先选用限流式.以下三种情况必须用分压式：a.要求待测电路的U、I从0变化.b.R滑Rx.c.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).3.伏安法测电阻的常规设计实验需要一个电流表和一个电压表，利用欧姆定律求其电阻.但有时题目中缺少电压表或缺少电流表，或电压表、电流表的量程不符，这时可以把已知内阻的电流表当作电压表来使用，把已知内阻的

10、电压表当作电流表来使用，甚至可以把已知内阻的电流表(或电压表)和电阻箱改装成符合要求的电压表(或电流表).4.定值电阻作为保护电阻，是定值电阻最常见的应用近几年考题当中，经常出现用阻值已知的定值电阻(或电阻箱)充当电压表，或用阻值已知的定值电阻(或电阻箱)充当电流表.例2发光二极管在生产和生活中得到了广泛的应用，如图4所示是一种发光二极管的实物图，正常使用时，带“”号的一端接高电势，带“”号的一端接低电势，某同学想描绘它的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.图4U/V00.400.801.201.602.002.402.80I/mA00.92.34.36.81

11、2.019.030.0(1)实验室提供的器材如下：A.电压表(量程03 V，内阻约10 k)B.电压表(量程015 V，内阻约25 k)C.电流表(量程050 mA，内阻约50 )D.电流表(量程00.6 A，内阻约1 )E.滑动变阻器(阻值范围010 ，允许最大电流3 A)F.电源(电动势6 V，内阻不计)G.开关，导线若干该同学做实验时，电压表选用的是_，电流表选用的是_.(填选项字母)(2)请在图5中以笔画线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整.图5(3)在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最_端；(填“左”或“右”).(4)根据表中数据，在图乙所示的坐标纸中画出该

12、发光二极管的IU图线.(5)由IU图线可知：二极管的电阻值随工作电压的增大而_(填“不变”“增大”或“减小”)(6)若此发光二极管的最佳工作电流为10 mA，现将此发光二极管与电动势为3 V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R_的电阻，才能使它工作在最佳状态.(结果保留三位有效数字)解析(1)由表中数据可知：最大电压为2.8 V，电压表选A；最大电流为30 mA，电流表选C；(2)因电压、电流要从0测起，滑动变阻器用分压式接法；二极管的电阻更接近电流表的内阻，故电流表用外接法，实物图的连接如图甲.(3)因滑动变阻器是分压式接法，在开始前滑动变阻器的滑片应置于最左端；(4)根据表中数据，在

13、图上描出各点，用光滑的曲线连接起来，如图乙.(5)由图线可知，二极管的电阻值随电压的增大而减小；(6)根据UI图线，当二极管的工作电压为1.9 V时，工作电流约为10 mA，串联电阻上分到电压应为1.1 V，故应串联的电阻为：R 110 .答案(1)AC(2)见解析图甲(3)左(4)见解析图乙(5)减小(6)110 变式训练3.使用理想电压表、理想电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器，研究一只小灯泡完整的伏安特性，测得IU图象如图6甲所示.已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30 cm，变阻器的最大阻值为22.5 ，电源电动势为6 V，内阻不计.图6(1)在图乙的虚线框内，不改变滑动变阻器和电源

14、的位置，补上电压表、电流表、灯泡，画出完整的电路图.要求滑动变阻器的滑动片向左滑动时，灯泡的电压增大.(2)根据IU图象可知：从A到B的过程中灯泡的电阻逐渐_(选填“增大”或“减小”)，改变的阻值为_ .(3)在获得AB段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了_ cm的长度.答案(1)电路图如图所示(2)增大5(3)10解析(1)滑动变阻器采用分压接法，电流表内、外接法均可，滑动片左移灯泡电压变大，电路图如图所示.(2)由IU图象可知，从A到B的过程中灯泡的电阻逐渐增大，由欧姆定律得：电阻的改变量RRBRA5 .(3)由IU图象可知，灯泡两端电压为U并3 V，滑动变阻器左半段电压为6 V3 V3 V，通过灯泡的电流为IL0.2 A，由串并联电路特点有(0.2)(22.5R)3，得R15 ；与灯泡并联的滑动变阻器电阻丝长度30 cm20 cm，在获得AB段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了30 cm20 cm10 cm.4.某待测电阻Rx的阻值在801