2018年高考物理大二輪復(fù)習(xí)專題九實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新第2講電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新課件.pptx

第2講電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新 專題九實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新 高考題型2電阻測量類實(shí)驗(yàn) 高考題型3測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻 高考題型1電表改裝與讀數(shù) 多用電表原理與使用 高考題精選精練 高考題型4電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 電表改裝與讀數(shù) 多用電表原理與使用 高考題型1 例1 2017 全國卷 23 圖1 a 為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖 圖中E是電池 R1 R2 R3 R4和R5是固定電阻 R6是可變電阻 表頭的滿偏電流為250 A 內(nèi)阻為480 虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān) A端和B端分別與兩表筆相連 該多用電表有5個(gè)擋位 5個(gè)擋位為 直流電壓1V擋和5V擋 直流電流1mA擋和2 5mA擋 歐姆 100 擋 圖1 1 圖 a 中的A端與 填 紅 或 黑 色表筆相連接 答案 解析 黑 解析當(dāng)B端與 3 連接時(shí) 內(nèi)部電源與外部電路形成閉合回路 電流從A端流出 故A端與黑色表筆相連接 2 關(guān)于R6的使用 下列說法正確的是 填正確答案標(biāo)號(hào) A 在使用多用電表之前 調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流 0 位置B 使用歐姆擋時(shí) 先將兩表筆短接 調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻 0 位置 答案 解析 C 使用電流擋時(shí) 調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置 解析在使用多用電表之前 調(diào)整表頭螺絲使電表指針指在表盤左端電流 0 位置 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 使用歐姆擋時(shí) 先將兩表筆短接 調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻 0 位置 選項(xiàng)B正確 使用電流擋時(shí) 電阻R6不在閉合電路中 調(diào)節(jié)無效 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 當(dāng)B端與 4 連接時(shí) 表頭與R1 R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)后再與R4串聯(lián) 此時(shí)為量程1V的電壓擋 表頭與R1 R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)總電阻為120 兩端電壓為0 12V 由串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比知 R4兩端電壓為0 88V 則R4電阻為880 3 根據(jù)題給條件可得R1 R2 R4 160 880 解析根據(jù)題給條件可知 當(dāng)B端與 2 連接時(shí) 表頭與R1 R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián) 此時(shí)為量程1mA的電流擋 由并聯(lián)電路兩支路電流與電阻成反比知 解得R1 R2 160 答案 解析 4 某次測量時(shí)該多用電表指針位置如圖 b 所示 若此時(shí)B端是與 1 相連的 則多用電表讀數(shù)為 若此時(shí)B端是與 3 相連的 則讀數(shù)為 若此時(shí)B端是與 5 相連的 則讀數(shù)為 結(jié)果均保留3位有效數(shù)字 1 47mA 1 10k 2 94V 解析若此時(shí)B端是與 1 連接的 多用電表作為直流電流表使用 量程為2 5mA 讀數(shù)為1 47mA 若此時(shí)B端是與 3 連接的 多用電表作為歐姆表使用 讀數(shù)為11 100 1 10k 若此時(shí)B端是與 5 連接的 多用電表作為直流電壓表使用 量程為5V 讀數(shù)為2 94V 答案 解析 1 電流表 電壓表 歐姆表的對(duì)比 2 歐姆表的原理 1 歐姆表內(nèi)有電源 紅表筆與內(nèi)部電源負(fù)極相連 黑表筆與內(nèi)部電源的正極相連 故其電流方向?yàn)?紅表筆流進(jìn) 黑表筆流出 2 測電阻的原理是閉合電路歐姆定律 當(dāng)紅 黑表筆短接時(shí) 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0 即歐姆調(diào)零 使靈敏電流計(jì)滿偏 Ig 此時(shí)中值電阻R中 Rg R0 r 當(dāng)兩表筆接入電阻Rx時(shí)I 電阻Rx與電路中的電流相對(duì)應(yīng) 但不是線性關(guān)系 故歐姆表刻度不均勻 3 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 擋或交流電壓最高擋 1 原表頭的內(nèi)阻rg 1 2017 山東菏澤市5月模擬 一塊表頭被燒壞的雙量程電壓表 其內(nèi)部電路如圖2甲所示 但測得R1 2 8k R2 14 8k 是完好的 現(xiàn)用滿偏電流和表盤刻度相同的一塊新表頭替代 已知新表頭的滿偏電流為1mA 內(nèi)阻為150 且有三個(gè)精密定值電阻r1 50 r2 100 r3 150 若在保留R1 R2的情況下 對(duì)電壓表進(jìn)行修復(fù) 請(qǐng)完成下列問題 對(duì)點(diǎn)拓展練 圖2 2 1 200 答案 2 在圖乙虛線框中畫出修復(fù)后雙量程電壓表的電路 標(biāo)出所選用的相應(yīng)器材符號(hào) 答案 2 1 答案如圖所示 3 修復(fù)后校準(zhǔn)完 連接0 15V量程測量時(shí) 某次表盤指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示 其電壓示數(shù)應(yīng)為 V 答案 2 1 9 3 解析量程為 1mA 擋時(shí) 最小分度是0 02mA 讀數(shù)為0 46mA 2 2017 山東棗莊市二模 指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器 請(qǐng)回答下列問題 答案 2 1 解析 圖3 1 在使用多用電表測量時(shí) 若選擇開關(guān)撥至 1mA 擋 指針的位置如圖3 a 所示 則測量結(jié)果為 0 46mA 解析多用電表的內(nèi)阻 即為中值電阻 即I 0 3mA時(shí)Rx R內(nèi) 15k 此時(shí)E IgR內(nèi) 0 6mA 15k 9V 2 多用電表測量未知電阻阻值的電路如圖 b 所示 電源的電動(dòng)勢為E R0為調(diào)零電阻 某次將待測電阻用電阻箱代替時(shí) 電路中電流I與電阻箱的阻值Rx關(guān)系圖象如圖 c 所示 則此時(shí)多用電表的內(nèi)阻為 該電源的電動(dòng)勢E V 答案 2 1 解析 1 5 104 9 3 下列判斷正確的是 A 在圖 b 中 電表的左 右插孔處分別標(biāo)注著 B 因?yàn)閳D線 c 是非線性的 所以對(duì)應(yīng)歐姆表的刻度盤上的數(shù)字左小右大C 歐姆表調(diào)零的實(shí)質(zhì)是通過調(diào)節(jié)R0 使Rx 0時(shí)電路中的電流達(dá)到滿偏電流D 電阻Rx的變化量相同時(shí) Rx越小 則對(duì)應(yīng)的電流變化量就越大 答案 2 1 解析 解析由多用電表 紅進(jìn)黑出 知 左 右處應(yīng)分別標(biāo)注 歐姆表的刻度盤是非均勻的 左邊是大電阻 右邊是小電阻 2 1 電阻測量類實(shí)驗(yàn) 高考題型2 例2 2017 福建南平市3月質(zhì)檢 為測定待測電阻Rx的阻值 約為200 實(shí)驗(yàn)室提供如下器材 電池組E 電動(dòng)勢3V 內(nèi)阻不計(jì) 電流表A1 量程0 15mA 內(nèi)阻約為100 電流表A2 量程0 300 A 內(nèi)阻為1000 滑動(dòng)變阻器R1 阻值范圍0 20 額定電流2A 定值電阻R2 阻值為9000 額定電流10mA 定值電阻R3 阻值為200 額定電流0 1A 開關(guān)S 導(dǎo)線若干 實(shí)驗(yàn)中要求準(zhǔn)確地測量Rx的阻值 請(qǐng)回答下列問題 1 正確選取器材 在圖4甲方框內(nèi)畫出測量Rx阻值的電路圖 并在圖中標(biāo)明所選器材的符號(hào) 答案 解析 甲 圖4 答案見解析圖 解析為了測量待測電阻兩端的電壓 可以將電流表A2與定值電阻串聯(lián)組成電壓表 改裝后電壓表量程是3V 則定值電阻阻值R 9000 故選定值電阻R2 滑動(dòng)變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于待測電阻阻值 滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法 待測電阻阻值約為200 電流表A1內(nèi)阻約為100 電壓表內(nèi)阻為RV 1000 9000 10000 電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值 電流表應(yīng)采用外接法 電路圖如圖所示 解析由圖示可知 電流表A1的示數(shù)為8 0mA 電流表A2的示數(shù)是150 A 待測電阻兩端電壓U I2RV 150 10 6 10000 1 5V 測得待測電阻Rx 191 1 2 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1 兩表的示數(shù)如圖乙所示 可讀出電流表A1的示數(shù)是 mA 電流表A2的示數(shù)是 A 則待測電阻Rx的阻值是 計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù) 8 0 150 191 1 答案 解析 3 僅從實(shí)驗(yàn)原理產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的角度分析 Rx的測量值 真實(shí)值 選填 或 答案 解析 解析電流表采用外接法 電流測量值偏大 由歐姆定律可知 Rx的測量值比真實(shí)值小 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(dòng)勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表 根據(jù)流過電流表的最大電流選擇電流表 電表的指針擺動(dòng)的幅度不宜較大 一般應(yīng)使指針達(dá)到半偏左右 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開始變化 b R滑 Rxc 選用限流式時(shí) Ux Ix過大 超過電流表量程 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(gè)電流表和一個(gè)電壓表 利用歐姆定律求其電阻 但有時(shí)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(shí)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 3 2017 四川資陽市4月模擬 在 描繪小燈泡的伏安特性曲線 的實(shí)驗(yàn)中 現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有 5V 2 5W 的小燈泡 導(dǎo)線和開關(guān)外 還有 A 直流電源 電動(dòng)勢約為5V 內(nèi)阻不計(jì) B 直流電流表 量程0 3A 內(nèi)阻約為0 1 C 直流電流表 量程0 600mA 內(nèi)阻約為5 D 直流電壓表 量程0 15V 內(nèi)阻約為15k E 直流電壓表 量程0 5V 內(nèi)阻約為10k F 滑動(dòng)變阻器 最大阻值為10 允許通過的最大電流為2A G 滑動(dòng)變阻器 最大阻值為1k 允許通過的最大電流為0 5A 對(duì)點(diǎn)拓展練 4 3 4 3 實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù) 1 實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用 電壓表應(yīng)選用 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 均用序號(hào)字母表示 答案 C E F 4 3 2 請(qǐng)按要求將圖5甲中所示的實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整 答案 圖5 答案如圖所示 4 3 3 某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示 現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡接到圖丙所示的電路中 其中電源電動(dòng)勢E 6V 內(nèi)阻r 1 定值電阻R 9 此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為 W 結(jié)果保留2位有效數(shù)字 答案 圖5 0 81 0 87均可 4 2017 全國卷 23 某同學(xué)利用如圖6 a 所示的電路測量一微安表 量程為100 A 內(nèi)阻大約為2500 的內(nèi)阻 可使用的器材有 兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1 R2 其中一個(gè)阻值為20 另一個(gè)阻值為2000 電阻箱Rz 最大阻值為99999 9 電源E 電動(dòng)勢約為1 5V 單刀開關(guān)S1和S2 C D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片 4 3 圖6 1 按原理圖 a 將圖 b 中的實(shí)物連線 答案 4 3 解析 答案見解析圖 解析實(shí)物連線如圖所示 2 完成下列填空 R1的阻值為 填 20 或 2000 答案 4 3 解析 20 解析滑動(dòng)變阻器R1采用分壓式接法 為了方便調(diào)節(jié)要選擇阻值較小的滑動(dòng)變阻器 為了保護(hù)微安表 開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖 a 中滑動(dòng)變阻器的 端 填 左 或 右 對(duì)應(yīng)的位置 將R2的滑片D置于中間位置附近 答案 4 3 解析 左 解析為了保護(hù)微安表 開始時(shí)將R1的滑片C滑到滑動(dòng)變阻器的左端對(duì)應(yīng)的位置 將電阻箱Rz的阻值置于2500 0 接通S1 將R1的滑片置于適當(dāng)位置 再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置 最終使得接通S2前后 微安表的示數(shù)保持不變 這說明S2接通前B與D所在位置的電勢 填 相等 或 不相等 答案 4 3 解析 相等 解析將電阻箱Rz的阻值置于2500 0 接通S1 將R1的滑片置于適當(dāng)位置 再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置 最終使得接通S2前后 微安表的示數(shù)保持不變 這說明S2接通前后在BD中無電流流過 可知B與D所在位置的電勢相等 將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào) 其他條件保持不變 發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601 0 時(shí) 在接通S2前后 微安表的示數(shù)也保持不變 待測微安表的內(nèi)阻為 結(jié)果保留到個(gè)位 答案 4 3 解析 2550 3 寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議 答案 4 3 解析 調(diào)節(jié)R1上的分壓 盡可 能使微安表接近滿量程 解析為了提高測量精度 應(yīng)調(diào)節(jié)R1上的分壓 盡可能使微安表接近滿量程 測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻 高考題型3 例3 2017 陜西咸陽市二模 某同學(xué)為了較精確地測量某一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻 實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材 A 待測干電池E 電動(dòng)勢約為1 5V 內(nèi)阻約為1 B 電流表G 滿偏電流3 0mA 內(nèi)阻為100 C 電流表A 量程0 0 6A 內(nèi)阻約為1 D 滑動(dòng)變阻器R1 0 10 額定電流為2A E 滑動(dòng)變阻器R2 0 1k 額定電流為1A F 定值電阻R0 阻值為900 G 開關(guān)一個(gè) 導(dǎo)線若干 答案 1 為了能比較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量 同時(shí)還要考慮操作的方便 實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 解析 D 解析電源電動(dòng)勢為1 5V 較小 電源的內(nèi)阻較小 為多測幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 方便實(shí)驗(yàn)操作 應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器 因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D 答案 2 根據(jù)題意在圖7甲中畫出該實(shí)驗(yàn)所需要的電路圖 解析 圖7 答案見解析圖 解析上述器材中雖然沒有電壓表 但給出了兩個(gè)電流表 將電流表G與定值電阻R0串聯(lián) 改裝成電壓表 用電流表A測電路電流 滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián)接入電路 實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示 答案 3 根據(jù)電路圖 將圖乙中實(shí)物圖連接起來 組成完整的電路 解析 答案見解析圖 解析完整的電路如圖乙所示 答案 4 如圖8所示 是某同學(xué)根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出的圖線 其中 縱坐標(biāo)I1為電流表G的示數(shù) 橫坐標(biāo)I2為電流表A的示數(shù) 由圖可知 被測干電池的電動(dòng)勢為 V 內(nèi)電阻為 保留兩位有效數(shù)字 解析 圖8 1 4 0 67 0 66 0 68均可 解析根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的知識(shí)得電源兩端電壓為 U I1 900 100 1000I1 根據(jù)圖象與縱軸的交點(diǎn)得電動(dòng)勢為E 1 4mA 1000 1 4V 與橫軸的交點(diǎn)可得出路端電壓為1 0V時(shí)電流是0 6A 由閉合電路歐姆定律E U Ir可得 電源內(nèi)阻r 0 67 測定電源的電動(dòng)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E U Ir 利用兩組數(shù)據(jù) 聯(lián)立方程求解E和r 也可作出U I圖象 圖線的縱截距表示電源的電動(dòng)勢 斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻 5 2017 山東濟(jì)寧市模擬 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(dòng)勢E 內(nèi)阻r和電阻R1的阻值 實(shí)驗(yàn)器材有 待測電源 電動(dòng)勢為E 內(nèi)阻為r 待測電阻R1 電壓表V 量程1 5V 內(nèi)阻很大 電阻箱R 0 99 99 開關(guān)S1 單刀雙擲開關(guān)S2 導(dǎo)線若干 對(duì)點(diǎn)拓展練 6 5 圖9 1 先測量電阻R1的阻值 請(qǐng)將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整 閉合S1 將S2切換到a 調(diào)節(jié)電阻箱 讀出其示數(shù)R0和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U1 保持電阻箱示數(shù)不變 將S2切換到b讀出電壓表的示數(shù)U2 則電阻R1的表達(dá)式為R1 答案 6 5 解析 解析根據(jù)串 并聯(lián)電路規(guī)律可知 R1兩端的電壓U U2 U1 電流I 則由歐姆定律可知 R1 R0 2 該同學(xué)已經(jīng)測得電阻R1 4 95 繼續(xù)測量電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r的做法是 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(duì)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(dòng)勢E V 內(nèi)阻r 保留三位有效數(shù)字 答案 6 5 解析 1 43 1 06 1 05也正確 解析在閉合電路中 電源電動(dòng)勢 E U I r R1 U r R1 6 5 6 2017 云南一統(tǒng) 某實(shí)驗(yàn)小組想測量一電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻 在實(shí)驗(yàn)室找到了如下器材 待測電源一段粗細(xì)均勻總阻值為R0的金屬絲不計(jì)內(nèi)阻的電流表阻值為R1的定值電阻刻度尺開關(guān)一個(gè) 導(dǎo)線若干 6 5 他們的部分操作步驟如下 1 測得金屬絲總長度為L0 2 然后用圖10甲所示的電路圖進(jìn)行測量 圖中Rx表示金屬絲 請(qǐng)根據(jù)電路圖在圖乙中完成實(shí)物連線 答案 6 5 圖10 答案如圖所示 3 不斷改變金屬絲接入電路的長度 記錄得多組電流表示數(shù)和對(duì)應(yīng)的金屬絲長度L 根據(jù)所得數(shù)據(jù)作出了圖象如圖丙所示 圖中坐標(biāo)值a b L1均為已知 則電源的電動(dòng)勢E 電源的內(nèi)電阻r 用圖中坐標(biāo)值和相關(guān)物理量表示 答案 6 5 解析 解析由題可知接入電路的金屬絲阻值為 Rx R0 6 5 電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 高考題型4 例4 2017 山東德州市模擬 材料的電阻隨壓力的變化而變化的現(xiàn)象稱為 壓阻效應(yīng) 利用這種效應(yīng)可以測量壓力大小 若圖11為某壓敏電阻在室溫下的電阻壓力特性曲線 其中RF R0分別表示有 無壓力時(shí)壓敏電阻的阻值 為了測量壓力F 需先測量壓敏電阻處于壓力中的電阻值RF 請(qǐng)按要求完成下列實(shí)驗(yàn) 圖11 1 設(shè)計(jì)一個(gè)可以測量處于壓力中的該壓敏電阻阻值的電路 在圖12的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖 壓敏電阻已給出 待測壓力大小約為40 80N 不考慮壓力對(duì)電路其他部分的影響 要求誤差較小 提供的器材如下 A 壓敏電阻 無壓力時(shí)阻值R0 6000 B 滑動(dòng)變阻器R 全電阻約200 C 電流表A 量程2 5mA 內(nèi)阻約30 D 電壓表V 量程3V 內(nèi)阻約3k E 直流電源E 電動(dòng)勢3V 內(nèi)阻很小F 開關(guān)S 導(dǎo)線若干 答案 解析 圖12 答案見解析圖 解析由于滑動(dòng)變阻器總電阻較小 遠(yuǎn)小于待測電阻 因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法 同時(shí)因待測電阻較大 故應(yīng)采用電流表內(nèi)接法 電路原理圖如圖所示 2 正確接線后 將壓敏電阻置于待測壓力下 通過壓敏電阻的電流是1 33mA 電壓表的示數(shù)如圖13所示 則電壓表的讀數(shù)為 V 答案 解析 圖13 2 00 解析電壓表量程為3V 最小分度為0 1V 則讀數(shù)為2 00V 3 此時(shí)壓敏電阻的阻值為 保留兩位有效數(shù)字 結(jié)合圖11可知待測壓力的大小F N 答案 解析 圖11 1 5 103 60 1 認(rèn)真完成課本上的每一個(gè)實(shí)驗(yàn) 知道每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的 掌握每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理 熟悉每一個(gè)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)步驟 領(lǐng)會(huì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的作用 學(xué)會(huì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器的使用 學(xué)會(huì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的處理方法 弄清每一個(gè)實(shí)驗(yàn)誤差的來源等 2 對(duì)于給出實(shí)驗(yàn)電路圖的創(chuàng)新型實(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(gè)物理量之間的關(guān)系 理解圖象中圖線的斜率和截距的物理意義 3 對(duì)于設(shè)計(jì)型實(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(duì)設(shè)計(jì)型實(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)均取材于課本中的必考實(shí)驗(yàn) 因此考生要對(duì)課本上的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)做到心中有數(shù) 7 2017 湖南省十三校第一次聯(lián)考 某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行 探究熱敏電阻的溫度特性 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)室提供如下器材 熱敏電阻Rt 常溫下約8k 溫度計(jì) 電流表mA 量程1mA 內(nèi)阻約200 電壓表V 量程3V 內(nèi)阻約為10k 電池組E 4 5V 內(nèi)阻約1 滑動(dòng)變阻器R 最大阻值為20 開關(guān)S 導(dǎo)線若干 燒杯和水 對(duì)點(diǎn)拓展練 8 7 圖14 1 根據(jù)提供器材的參數(shù)將圖14甲所示的實(shí)物圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)充完整 答案 8 7 解析 圖14 答案見解析圖 解析連接的實(shí)物圖如圖所示 2 利用補(bǔ)充完整的實(shí)驗(yàn)電路測量出不同溫度下的電阻值 畫出該熱敏電阻的Rt t圖象如圖乙的實(shí)測曲線 與圖中理論曲線相比二者有一定的差異 除了偶然誤差外 下列敘述正確的是 A 電壓表的分流造成電阻的測量值總比真實(shí)值小B 電流表的分壓造成電阻的測量值總比真實(shí)值大C 溫度升高到一定值后 電流表應(yīng)改為外接法D 溫度升高到一定值后 電流表應(yīng)改為內(nèi)接法 答案 8 7 解析 8 7 解析由于實(shí)驗(yàn)采用的是電流表內(nèi)接法 電壓表讀數(shù)大于熱敏電阻兩端的電壓 所以在相同的溫度下 熱敏電阻的測量值總比理論值偏大 故A錯(cuò)誤 B正確 當(dāng)溫度升高到一定值后 電阻變小 則電流表應(yīng)改為外接法 故C正確 D錯(cuò)誤 3 將本實(shí)驗(yàn)所用的熱敏電阻接到一個(gè)電流較大的恒流電源中使用 當(dāng)電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與電阻箱周圍環(huán)境散熱達(dá)到平衡時(shí) 滿足關(guān)系式I2Rt k t t0 其中k為散熱系數(shù) t是電阻的溫度 t0是周圍環(huán)境溫度 I為電流強(qiáng)度 電阻的溫度穩(wěn)定在某一值 若通過它的電流恒為50mA t0 20 k 0 25W 由實(shí)測曲線可知該電阻的溫度穩(wěn)定在 答案 8 7 解析 47 45 49均可 解析由題意可知 電阻的散熱功率表示為P散 k t t0 I2Rt I 50mA 則可解得 Rt 100 t t0 在Rt t圖象中作出如圖所示的圖線 據(jù)其與實(shí)測曲線的交點(diǎn)即可求得 該電阻的溫度大約穩(wěn)定在47 8 7 8 某實(shí)驗(yàn)探究小組為了測量電流表G1的內(nèi)阻r1 設(shè)計(jì)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)中供選擇的儀器如下 待測電流表G1 量程為0 5mA 內(nèi)阻約300 電流表G2 量程0 10mA 內(nèi)阻約100 定值電阻R1 300 定值電阻R2 10 滑動(dòng)變阻器R3 0 1000 滑動(dòng)變阻器R4 0 20 開關(guān)S及導(dǎo)線若干干電池 1 5V 8 7 1 定值電阻應(yīng)選 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 答案 解析 8 7 R1 R4 解析實(shí)驗(yàn)儀器中沒有電壓表 因此選用安安法測電流表的內(nèi)阻 定值電阻R1的阻值和待測電阻相差不多 可以保證兩個(gè)電流表的讀數(shù)基本為一比二的關(guān)系 符合兩個(gè)表的量程關(guān)系 為保證兩個(gè)電流表安全并且有大的調(diào)節(jié)范圍 因此滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法 因?yàn)镽3阻值太大 不方便調(diào)節(jié) 所以選用R4 根據(jù)歐姆定律得到I2 I1 因此畫出的I2 I1圖線為過原點(diǎn)的直線 并得到斜率和R1及r1的關(guān)系 即r1 k 1 R1 2 在方框中畫出實(shí)驗(yàn)原理圖 答案 8 7 答案如圖所示 3 主要的實(shí)驗(yàn)步驟如下 A 按設(shè)計(jì)電路圖連接電路 將滑動(dòng)變阻器的觸頭移至接入阻值為零處B 閉合開關(guān)S 移到滑動(dòng)觸頭至某一位置 記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2C 重復(fù)步驟B 多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭 測量多組數(shù)據(jù)D 若想得到一條過原點(diǎn)的傾斜直線 則應(yīng)畫出 圖線 表達(dá)式為 答案 8 7 I2 I1 4 根據(jù)圖線的斜率k及定值電阻 寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式r1 用k和定值電阻的阻值來表示 k 1 R1 高考題精選精練 題組1全國卷真題精選1 2016 全國卷 23 某同學(xué)利用圖15所示電路測量量程為2 5V的電壓表的內(nèi)阻 內(nèi)阻為數(shù)千歐姆 可供選擇的器材有 電阻箱R 最大阻值99999 9 滑動(dòng)變阻器R1 最大阻值50 滑動(dòng)變阻器R2 最大阻值5k 直流電源E 電動(dòng)勢3V 開關(guān)1個(gè) 導(dǎo)線若干 圖15 1 2 3 4 實(shí)驗(yàn)步驟如下 按電路原理圖連接線路 將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0 將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖15中最左端所對(duì)應(yīng)的位置 閉合開關(guān)S 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 使電壓表滿偏 保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變 調(diào)節(jié)電阻箱阻值 使電壓表的示數(shù)為2 00V 記下電阻箱的阻值 1 2 3 4 1 2 3 4 1 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器 填 R1 或 R2 答案 解析 R1 解析本實(shí)驗(yàn)測電壓表的內(nèi)阻 實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)變化不大 則接入電阻箱后電路的總電阻變化不大 故需要滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小 故選R1可減小實(shí)驗(yàn)誤差 回答下列問題 2 根據(jù)圖15所示電路將圖16中實(shí)物圖連線 答案 解析 圖15 圖16 答案見解析圖 解析滑動(dòng)變阻器為分壓式接法 連接實(shí)物電路如圖所示 1 2 3 4 3 實(shí)驗(yàn)步驟 中記錄的電阻箱阻值為630 0 若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變 計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為 結(jié)果保留到個(gè)位 答案 解析 2520 解析電壓表和電阻箱串聯(lián) 兩端電壓分別為2 00V和0 50V 則RV 4R 2520 1 2 3 4 4 如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的 可推斷該表頭的滿刻度電流為 填正確答案標(biāo)號(hào) A 100 AB 250 AC 500 AD 1mA 答案 解析 1 2 3 4 實(shí)驗(yàn)步驟如下 將電阻箱阻值調(diào)到最大 閉合開關(guān)S 多次調(diào)節(jié)電阻箱 記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R 以為縱坐標(biāo) R為橫坐標(biāo) 作 R圖線 用直線擬合 求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b 2 2014 新課標(biāo)全國 23 利用如圖17所示電路 可以測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻 所用的實(shí)驗(yàn)器材有 待測電源 電阻箱R 最大阻值為999 9 電阻R0 阻值為3 0 電阻R1 阻值為3 0 電流表 量程為200mA 內(nèi)阻為RA 6 0 開關(guān)S 圖17 1 2 3 4 回答下列問題 1 分別用E和r表示電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻 則與R的關(guān)系式為 答案 解析 解析根據(jù)閉合電路歐姆定律可知 將R0 3 0 R1 3 0 RA 6 0 1 2 3 4 2 實(shí)驗(yàn)得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示 其中電阻R 3 0 時(shí)電流表的示數(shù)如圖18所示 讀出數(shù)據(jù) 完成下表 答 答案 解析 圖18 0 110 0 109 0 111均正確 9 09 9 01 9 17均正確 解析從讀數(shù)上 有效數(shù)字要一致 即讀數(shù)是0 110A 倒數(shù)是9 09A 1 1 2 3 4 3 在圖19的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整并作圖 根據(jù)圖線求得斜率k A 1 1 截距b A 1 答案 解析 圖19 1 0 0 96 1 04均正確 6 0 5 9 6 1均正確 答案見解析圖 1 2 3 4 解析由 R關(guān)系式可知k 截距b 5 0 r 由給