2018版高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章恒定電流沖刺訓(xùn)練

1、第七章恒定電流.（.二）.電學(xué)實(shí)驗(yàn)的3 大創(chuàng)新考查角度.在高考中對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)一般不直接考查課本上的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，而是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，比如常常在實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、 數(shù)據(jù)處理等方面加以改進(jìn)；學(xué)生應(yīng)以常規(guī)實(shí)驗(yàn)為依 據(jù)，從實(shí)驗(yàn)電路圖入手，結(jié)合實(shí)驗(yàn)的具體要求進(jìn)行推理分析。在高考的電學(xué)實(shí)驗(yàn)中， 并不僅僅測量電阻的阻值或測定電源的電動(dòng)勢 和內(nèi)阻，有時(shí)可能會(huì)測定二極管的導(dǎo)電特性、電容器的充、放電規(guī)律 等。處理此類問題時(shí)，首先要掌握被測實(shí)驗(yàn)器材的電學(xué)特性，其次要 熟練把握控制電路、測量電路的特點(diǎn)。典例 1二極管具有獨(dú)特的單向?qū)щ娦裕?當(dāng)在二極管兩極之間所加正向電壓小于某值 時(shí)，二極管的電阻很大（1X10

2、6Q,甚至更大），而當(dāng)正向電壓超過某值時(shí)，二極管的電阻 隨兩端電壓的升高而急劇減小。為了探究二極管的導(dǎo)電特性：（1）實(shí)驗(yàn)小組先用多用電表判斷二極管的極性。步驟如下：A._ 將多用電表置于歐姆表“X100”擋，短接紅、黑表筆，調(diào)整 _ ，使指針指向 表盤右側(cè)“ 0”位置；B.將二極管串接在兩表筆之間，多用電表示數(shù)如圖甲中a 所示；C.將二極管兩極對(duì)調(diào)，多用電表示數(shù)如圖甲中b 所示，則此時(shí)與紅表筆接觸的是二極管的_ （填“正”或“負(fù)”）極。（2）實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路，通過實(shí)驗(yàn)測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。正向電壓U/V0.100.200.300.400.500.550.600.650.680.

3、70角度一對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新考查甲2正向電流I/mA0000.020.260.561.131.792.373.00由二極管的特性和表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為00.30 V 時(shí)，圖乙中開關(guān) S 一定接在位置_;3根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙中作出二極管的伏安特性曲線（要求保留所描的點(diǎn)跡），由圖線可知，二極管是 _ （填“線性”或“非線性”）元件。若此二極管為發(fā)光二極管，正常發(fā)光時(shí)通過的電流為3.00 mA，若用 1.5 V 的電源供電，則應(yīng)該給二極管 _ （填“串”或“并”）聯(lián)一個(gè)約 _Q的電阻。解析（1）A.歐姆表選擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零，即短接兩表筆，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使 指針指在表盤右側(cè)“ 0”位置；

4、C.步驟 B 中歐姆表示數(shù)很大，而步驟C 中示數(shù)很小，由題中所給條件知，當(dāng)示數(shù)很小答案（1）A.歐姆調(diào)零旋鈕C.負(fù)（2）1見解析圖非線性（3）串 267題后悟通本例源于教材中某晶體二極管的伏安特性曲線圖，如果在平時(shí)的學(xué)習(xí)中閱讀過教材里的相關(guān)內(nèi)容，審題就輕松得多。雖然二極管具有單向?qū)щ娦?，但仍需要正向電壓高于一定值?二極管才會(huì)有正向電流。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1. （2016 全國丙卷）某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的 N 極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S 極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒屬于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。/mArT

5、T 十FL1+r T w1JNII4J J J!y LL-J-I-I-ITT1TillTrrrT11TTillT TnT11T1m-r-I-I-I-ITTTT!TT11rTTrr r rITHFF時(shí)紅表筆所接為二極管負(fù)極。（2）題圖乙的設(shè)計(jì)為伏安法測電阻的內(nèi)接法和外接法可以.互換的電路，當(dāng)開關(guān) S 接位置 1 時(shí)為電流表內(nèi)接法，接位置 2 時(shí) I.為電流表外接法。由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為00.3 V 時(shí)：2.00電流表示數(shù)為 0，故電流表內(nèi)接，開關(guān)S 接在位置 1。L00描點(diǎn)作圖如圖所示，由圖線可知二極管是非線性元件。（3）發(fā)光二極管正常工作時(shí)兩端電壓為0.7 V,電源電動(dòng)勢高于 0.7

6、T T IT T TIT曲1JJ JJ. .444-S-丙-ITT-Zsi-sisinh 4+4 a V 應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻,VrnA扃JJJJ土上=nTi0.24（1）在圖中畫出連線，完成實(shí)驗(yàn)電路。要求滑動(dòng)變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān) 閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動(dòng)。（2）為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時(shí)具有更大的速度，有人提出以下建議：A. 適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離B. 換一根更長的金屬棒C. 適當(dāng)增大金屬棒中的電流其中正確的是 _ （填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)）。解析：（1）實(shí)驗(yàn)電路連線如圖所示。（2）為使金屬棒獲得更大的速度，則金屬棒運(yùn)動(dòng)時(shí)需要更大的加速度， 根據(jù)牛頓第二定律有a=BIL,m所以增

7、加磁感應(yīng)強(qiáng)度、增大電流、增加兩導(dǎo)軌間的距離都可以使加速度增大。 故選項(xiàng) A、C 正確，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤。答案：（1）實(shí)驗(yàn)電路連線見解析圖（2）AC角度二在測量電表的內(nèi)阻時(shí)，要把電表當(dāng)作能讀數(shù)的電阻，充分利用待測電對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的表自身的測量功能，即電流表可測定通過自身的電流，電壓表可測定創(chuàng)新考查自身兩端的電壓，不需要其他的電表來測量。典例 2某校進(jìn)行實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)比賽，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上備有下列器材：.IIA. 電壓表 Vi（量程約 2 V,內(nèi)阻約 1 k Q ）B.電壓表 V2（量程為 6 V,內(nèi)阻為 2 k Q ）尸 pVC. 電流計(jì) G（量程為 3 mA,內(nèi)阻約 500 Q ）-4D. 電流表 A（量程為

8、 0.6 A，內(nèi)阻為 0.5 Q）5電阻箱 Rs(0 999.9 Q, 0.1 A)電阻箱 Ft(0 9 999.9Q, 0.2 A)電源(6 V,0.5 A)(1)利用以上器材在圖中虛線框內(nèi)設(shè)計(jì)最佳測量電路，要求既能確定電壓表又能盡量準(zhǔn)確地測定其內(nèi)阻，在圖中標(biāo)明選用器材的符號(hào)。圖中滑動(dòng)變阻器給定器材中電阻箱 B 的最大阻值約為電壓表 V1內(nèi)阻的 10 倍，因此最簡測量電路為半偏法電路，如圖所示。由于待測電壓表法電路兩端并聯(lián)電壓表 V2以便讀取總電壓 U,這樣既不影響半偏法實(shí)驗(yàn)測量,出測量電路兩端電壓，保證此電壓在調(diào)整電阻箱和滑動(dòng)變阻器時(shí)保持不變,(2)若電壓表 V1量程已知， 則可采用伏安法

9、直接測量，電壓表額定電流約為2=1000 A=2 mA，可用電流計(jì) G 測量電流，電壓則由 M 讀取，滑動(dòng)變阻器阻值R遠(yuǎn)小于測量電路總電阻，應(yīng)采用分壓電路，選項(xiàng)A 中電路圖設(shè)計(jì)合理；選項(xiàng) B 中，滑動(dòng)變阻器用 R 接成限流電路，R接入電路中的阻值最大時(shí)，每I II III IV V kQ電阻的電壓約為 265VI=24 V，超過VII量程,6不合理；選項(xiàng) C 中 V2與 M 串聯(lián)，可將W當(dāng)電流表使用，滿偏電流IV2= 2 000 A = 3 mA 與電流計(jì) G 量程相同，且 R 接入電路中的阻值最大時(shí)，每1 kQ電阻的電壓約為 4 V = 1.5 V ,V1內(nèi)阻，設(shè)計(jì)(填寫元件符號(hào))。若已知電

10、壓表 M 量程為 2 V,則下列實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的電路圖中，能用來測定電壓表V 的內(nèi)阻且設(shè)計(jì)合理的是II IL_Jr，S flE2TEC)解析(1)分壓電路中，在額定電流允許的前提下選擇阻值較小的滑動(dòng)變阻器更方便調(diào)節(jié)，因此選擇R。E. 滑動(dòng)變阻器R(015Q, 0.5 A)F.滑動(dòng)變阻器艮(01 kQ, 0.1 A)G.H.J.開關(guān)、導(dǎo)線若干V1的量程，R應(yīng)選擇同時(shí)又可以測以減小實(shí)驗(yàn)誤差。設(shè)計(jì)合理；同理，選項(xiàng) D 中 V2與 V1并聯(lián)，V2多余且只能測量電壓，不能計(jì)算 不合理。6答案設(shè)計(jì)電路見解析R(2)AC對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2要測量電壓表 Vi的內(nèi)阻 R/,其量程為 2 V，內(nèi)阻約為 2 kQ。實(shí)驗(yàn)室提供

11、的器材有： 電流表 A,量程 0.6 A，內(nèi)阻約 0.1 Q ;電壓表 V2,量程 5 V，內(nèi)阻為 5 kQ;定值電阻R,阻值為 30Q;定值電阻艮，阻值為 3 kQ;滑動(dòng)變阻器F3，阻值為 100Q,額定電流為 1.5 A ; 電源 E,電動(dòng)勢為 6 V,內(nèi)阻約 0.5Q;開關(guān) S 一個(gè)，導(dǎo)線若干。(1)有人擬將待測電壓表 M 和電流表 A 串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中，測出 Vi的電壓和電流，再計(jì)算出FV。該方案實(shí)際上不可行，其最主要的原因是 _(2)請(qǐng)從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測量電壓表V1內(nèi)阻FV的實(shí)驗(yàn)電路。要求測量盡量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)須在同一電路中， 且在不增減元件的條件下完成。

12、試畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖(圖中電源與開關(guān)已連接好)，并標(biāo)出所選元件的相應(yīng)字母代號(hào)。(3)由上問寫出電壓表 M 內(nèi)阻 R/的表達(dá)方式，說明式中各測量量的物理意義。解析：(1)由于電壓表V量程為 2 V，內(nèi)阻約 2 kQ,則流過的電流最大值為1 mA 而電流表 A 的量程為 0.6 A，電流表的指針幾乎不動(dòng)，無法準(zhǔn)確讀取電流值。(2)電壓表 V2的量程為 5 V， 內(nèi)阻為 5 kQ;電壓表 V1的量程為 2 V，內(nèi)阻約 2 kQ,定 值電阻 Rz 的阻值為 3 kQ;通過對(duì)比聯(lián)想不難設(shè)想出：先將電壓表V1與定值電阻 Rz 串聯(lián)，再與電壓表 V2并聯(lián)，此時(shí)兩個(gè)電壓表恰好匹配，電路如圖所示。7根據(jù)U

13、a=U+ 孰，得R/=占先。U表示電壓表 V1的電壓,R/L2U聯(lián)的總電壓。答案：（1）電流表 A 不能準(zhǔn)確測量出流過電壓表 Vi的電流（2）見解析圖（3）見解析3實(shí)際電壓表內(nèi)阻并不是無限大，可等效為理想電流表與較大的電阻的串聯(lián)?，F(xiàn)要測 量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，器材如下：A. 待測電壓表一只（量程 3 V,內(nèi)阻約 3 kQ）;B. 電流表一只（量程 3 A，內(nèi)阻 0.01 Q）;C. 電池組（電動(dòng)勢約為 3 V，內(nèi)阻不計(jì)）；D. 滑動(dòng)變阻器一個(gè)；E.變阻箱一個(gè)（可以讀出電阻值，09 999Q）;F. 開關(guān)和導(dǎo)線若干。某同學(xué)利用上面所給器材，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：（1）該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩

14、個(gè)實(shí)驗(yàn)電路。為了更準(zhǔn)確地測出該電壓表內(nèi)阻的大小，你認(rèn)為其中相對(duì)比較合理的是 _ （填“甲”或“乙”）電路。p- I一一-1L-1甲乙（2）用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S,改變阻值，記錄需要直接測量的物理量：電壓表的讀數(shù)U和_（填上文字和符號(hào)）。（3）由所測物理量選擇下面適當(dāng)坐標(biāo)軸，能作出相應(yīng)的直線圖線，計(jì)算出電壓表的內(nèi)阻的是（）1A.l-IB.1C.jjRD.l-R（4）設(shè)直線圖像的斜率為k、截距為b,請(qǐng)寫出待測電壓表內(nèi)阻表達(dá)式R/=_。解析：（1）題圖甲所示電路滑動(dòng)變阻器與電壓表串聯(lián)接入電路，電源電動(dòng)勢約為3 V ,電壓表內(nèi)阻約為 3kQ,由于電壓表內(nèi)阻太大，電路電流很小幾乎為零，電流

15、表無法準(zhǔn)確讀 數(shù)，因此甲電路不合理；由于電阻箱電阻最大阻值為9 999Q,改變電阻箱阻值可以改變電壓表示數(shù)，測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此比較合理的實(shí)驗(yàn)電路是圖乙。（2）選用圖乙所示實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)S,改變阻值， 記錄需lb 表示電壓表 V1 和 R 串8要直接測量的物理量：電壓表的讀數(shù)l和電阻箱阻值FL（3）由于電源內(nèi)阻可以忽略不計(jì)， 由閉合電路歐姆定律可得E=lRR,應(yīng)用圖像法處理1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)作出l-R圖像，故選 Co9U111111由E=U+R得-=R,可知，-R圖像的斜率k-,截距b=-,則電壓表內(nèi)K/ U E ERUERE阻R/= k答案：（1）乙（2）電阻箱的阻值R（3）C 半k角度

16、三在實(shí)驗(yàn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理常用的方法有分式法、列表法、圖像法、對(duì)數(shù)據(jù)處理的逐差法等，迅速地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度、減少測量創(chuàng)新考查誤差、節(jié)約解題時(shí)間。典例 3太空探測器在探索宇宙過程中，由太陽能電池板給它提供能源。光明中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室有一塊太陽能電池板，當(dāng)有光照射它時(shí)（作為電源），其路端電壓與總電流的關(guān)系圖像如圖甲中的曲線所示；若沒有光照射它時(shí)， 相當(dāng)于一個(gè)只有電阻的電學(xué)器件，無電動(dòng)勢。物理實(shí)驗(yàn)探究小組用“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)方法，探究該太陽能電池板在沒有光照射時(shí)的伏安特性曲線，利用電壓表（內(nèi)阻約 3 k Q ）、電流表（內(nèi)阻約 100 Q ）測得的多組數(shù)據(jù)作出的圖像如圖

17、甲中曲線所示。（1）分析曲線可知，該電池板作為電阻器件時(shí)的阻值隨通過電流的增大而 _（填“增大”或“減小”），若所設(shè)計(jì)的電路如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將圖乙中電壓表另一端a接在_ 點(diǎn)（填“b”或“c”）；（2）圖乙電路中a端接好后還少接了一根導(dǎo)線，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出；（3）_ 分析曲線可知，該電池板作為電源時(shí)的電動(dòng)勢約為 _ V,若把它與阻值為1 kQ的定值電阻連接構(gòu)成一個(gè)閉合電路，在有光照射的情況下，該太陽能電池板的效率約為_ %（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。解析由圖線可知，無光照時(shí)太陽能電池板的阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，所以采用電流表內(nèi)接法，即a端接b點(diǎn)；（2）描繪伏安特性曲線要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，即滑

18、動(dòng)變阻器要采用分壓式接法，故應(yīng) 該將滑動(dòng)變阻器右端與電源正極用導(dǎo)線相連，如圖（a）所示；10（3）太陽能電池板的電動(dòng)勢由圖線與縱軸的交點(diǎn)直接讀出，即2.80 V ;在圖甲中作 1kQ電阻的伏安特性曲線，如圖（b）所示，圖線與圖線的交點(diǎn)即電路的工作點(diǎn)，其坐P出IUU1 80標(biāo)為(1.80,1.80)，電池板的效率n= x 100%Rx100%=x100%Fx100%64%P總IEE2.80答案（1）減小b（2）如解析圖所示（3）2.80 64題后悟通電源的U-I圖線與元件的U-I圖線的交點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)分別是這個(gè)電源與該元件組成閉 合回路時(shí)的路端電壓和干路電流，該交點(diǎn)是電路的工作點(diǎn)，即元件接在這個(gè)

19、電源兩端時(shí)正好工作在兩端電壓為U通過的電流為I的狀態(tài)。凡涉及電路工作狀態(tài)的問題（如本例求電池板的效率），都可以通過作圖確定工作點(diǎn)，快捷地找到元件的工作狀態(tài)，以達(dá)到快速解答的 目的。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4.（2016 全國甲卷）某同學(xué)利用圖（a）所示電路測量量程為 2.5 V 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 99 999.9Q），滑動(dòng)變阻器R（最 大阻值 50Q），滑動(dòng)變阻器 R（最大阻值 5 kQ），直流電源E（電動(dòng)勢 3 V）,開關(guān) 1 個(gè)，導(dǎo) 線若干。（a）實(shí)驗(yàn)步驟如下：1按電路原理圖（a）連接線路；2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（a）中最

20、左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合開關(guān) S;3調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏；4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2.00 V，記下電阻箱的阻值。C/V(b)11回答下列問題:實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器 _（填“R”或“R”）。根據(jù)圖所示電路將圖（b）中實(shí)物圖連線。（b）（3）實(shí)驗(yàn)步驟中記錄的電阻箱阻值為630.0Q，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 _Q（結(jié)果保留到個(gè)位）。（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 卩 AB. 250 卩 AC. 500 AD . 1 mA解析：（1）滑動(dòng)

21、變阻器R的阻值較小，在分壓電路中便于調(diào)節(jié)，故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變 阻器R。實(shí)物圖連線如圖所示。（3）電阻箱阻值為 0 時(shí)，電壓表滿偏電壓U= 2.5 V ,電阻箱阻值R=630.0Q時(shí)，電壓表的示數(shù) U/= 2.00 V ,此時(shí)電阻箱兩端的電壓lk=Ug-U/= 0.5 V ,根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比可得IVRlR=R，4. r lVf 2.00故R= R=X630.0Q= 2 520 Q。IR0.5電壓表的滿偏電流為lg,則lgR=l,U2 512故Ig= =A 1 mA 選項(xiàng) D 正確。尺 2 520答案：(1)R(2)見解析圖(3)2 520(4)D13第七章沖刺985 深化內(nèi).容.（

22、二）實(shí)驗(yàn)壓軸題的 5 大命題點(diǎn)及破解策略對(duì)實(shí)驗(yàn)壓軸題考生們最感頭痛，很難拿到高分，其根本原因是試題考查的知識(shí)面廣，涉及的實(shí)驗(yàn)方法也千變?nèi)f化，所以對(duì)考生的能力要求也就很高。實(shí)驗(yàn)壓軸題考查的熱點(diǎn)主要有基本儀器的選擇和使用、實(shí)驗(yàn)原理與操作步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等，所以對(duì)實(shí)驗(yàn)壓軸題的破解方法就是要在熟悉（用足夠的時(shí)間和精力）考綱規(guī)定的所有實(shí)驗(yàn)儀器的原理、正確使用方法的基礎(chǔ)上，對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的思想方法（等效法、累積法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、模擬法、留跡法等）進(jìn)行深入研究，掌握這些原理、方法所引起的系統(tǒng)誤差的根源，同時(shí)還要掌握一 些處理數(shù)據(jù)的方法與技巧，如作圖法及數(shù)形結(jié)合方法等。一、實(shí)驗(yàn)電路及器材的選取一一

23、首先考慮安全性與準(zhǔn)確性選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器要遵循安全性原則（不使電學(xué)元件受損）和準(zhǔn)確性原則（盡量減小誤差）。比如選擇電表時(shí)，首先保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量 程，然后再合理選擇量程使指針有較大偏轉(zhuǎn)（要達(dá)到滿偏的 1/3），以盡量減小測量的相對(duì)誤差。而一些實(shí)驗(yàn)壓軸題的難點(diǎn)往往就放在對(duì)安全性原則和準(zhǔn)確性原則的理解上。實(shí)際上在選取電表時(shí)要靈活運(yùn)用以上兩個(gè)原則。當(dāng)遇到某一待測電阻不需要一定達(dá)到某一電壓或電流的情況時(shí)，即使電源電動(dòng)勢較大， 待測電阻的最大電流或最大電壓也較大，超過了比較小的電表的量程，但此時(shí)如果用較大量程的電表讀數(shù)又會(huì)小于1/3 量程，那么在滑動(dòng)變阻器控制電壓或電流

24、保證安全的情況下，我們還是要選取較小量程的電表進(jìn)行測量以便減小誤差。解析電壓表選 C,理由是有滑動(dòng)變阻器限壓作為安全保障，且15 V 量程太大，讀數(shù)誤差太大；電流表選B,理由是若電壓表滿偏，此時(shí)電路中電流最大，其最大電流為= 黑 =0.6 A ;電流表外接法選圖甲，理由是典例 1某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定一個(gè)阻值約為5 Q 的電阻Rx 的阻值?，F(xiàn)有電源（4 V ,內(nèi)阻可不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器（050Q,額定電流2 A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表:A. 電流表（03 A，內(nèi)阻約 0.025 Q ）B. 電流表 （0 0.6 A，內(nèi)阻約 0.125Q）C. 電壓表D.為減小測量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用

25、，電壓表應(yīng)選用（選填器材前的字母）；實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的（選填“甲”或“乙”）。Im只.尿20Q,即待測電阻屬于小電（03 V，內(nèi)阻約 3 k Q ）電壓表14R5U阻，適合采用電流表外接法。答案B C 甲題后悟通不僅電學(xué)儀器的選取具有技巧性，電路的選取也需要掌握一定的技巧。電路的選取重點(diǎn)表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是電流表的內(nèi)接還是外接；二是滑動(dòng)變阻器是串聯(lián)限流使用還是并聯(lián)分壓使用。判斷電流表的內(nèi)接還是外接有兩種方法：一是比值法；二是試觸法。滑動(dòng)變阻器是串聯(lián)限流使用還是并聯(lián)分壓使用首先要看實(shí)驗(yàn)要求，有沒有明顯的語言暗示， 若存在以下語言暗示，滑動(dòng)變阻器要并聯(lián)分壓使用：要求電壓或電流從零開始變化；要求多

26、測量幾組數(shù)據(jù)；要求電壓或電流變化范圍足夠大；雖沒有文字暗示， 但在表格中給出了一系列的數(shù)據(jù)，應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)中電壓（或電流）的變化范圍特點(diǎn)來判斷，如果電壓變化范圍大，則滑動(dòng)變 阻器應(yīng)并聯(lián)分壓使用。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1 某同學(xué)測量阻值約為 25 kQ的電阻 R,現(xiàn)備有下列器材：A. 電流表（量程 100 卩 A,內(nèi)阻約 2 kQ）；B. 電流表（量程 500 卩 A,內(nèi)阻約 300 Q）；C. 電壓表（量程 15 V，內(nèi)阻約 100 kQ）；D. 電壓表（量程 50 V，內(nèi)阻約 500 kQ）；E. 直流電源（20 V，允許最大電流 1 A）；F. 滑動(dòng)變阻器（最大阻值 1 kQ,額定功率 1 W）；G 開關(guān)和

27、導(dǎo)線若干。電流表應(yīng)選_，電壓表應(yīng)選 _。（填字母代號(hào)）該同學(xué)正確選擇儀器后連接了以下電路，為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，并使測量誤差盡量減小，實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題：解析：合理選擇實(shí)驗(yàn)器材，先選必要器材，再根據(jù)要求滿足安全性、準(zhǔn)確性，方便操作 是選擇待選器材的原則。電流表的接法要求大電阻內(nèi)接法，小電阻外接法?；瑒?dòng)變阻器是小15電阻控制大電阻，用分壓式接法。電阻上最大電流1=|= 800 卩 A,故電流表應(yīng)選擇 B;因直流電源的電壓是 20 V,故量程是 50 V 的電壓表的使用效率偏低，應(yīng)選擇電壓表C;因待測電阻約為 25 kQ,為大電阻，故用電流表內(nèi)接法； 因是小電阻控制大電

28、阻，若滑動(dòng)變阻器用限流式接法, 壓變化范圍太小，則應(yīng)用分壓式接法。答案：見解析二、系統(tǒng)誤差的分析一一多數(shù)情況下從實(shí)驗(yàn)方法上找根源盡量減小誤差是物理實(shí)驗(yàn)的基本原則，所以誤差分析作為實(shí)驗(yàn)題的難點(diǎn)是近年來命題的熱點(diǎn)方向之一。物理學(xué)中把測量誤差按其產(chǎn)生的原因與性質(zhì)分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差，其中又以尋找系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的根源作為考查重點(diǎn)。產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因主要有兩類：由儀器本身存在一定的缺陷或不精密造成的，如儀器零點(diǎn)不準(zhǔn)、 儀器水平或鉛直未調(diào)整等； 實(shí)驗(yàn)方法不完善或這種方法所依據(jù)的理論本身具 有近似性，例如用單擺測量重力加速度時(shí)忽略空氣對(duì)擺球的阻力的影響，測量電阻時(shí)不考慮電表內(nèi)阻的影響等所引入的誤差。這些原因

29、就是我們分析誤差的重要依據(jù)和突破方向。典例 2為測定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊A位于水平桌面上的0點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面。將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)。分別測量OR 0Q的長度h和s。改變h,重復(fù)上述實(shí) 驗(yàn)，分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。mA.P GQ1? M1實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪。請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方法。(2)請(qǐng)根據(jù)表 1 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s-h關(guān)系的圖像(見下圖)。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3) 實(shí)驗(yàn)測得AB的質(zhì)量分別為m=0.40 kg、M=

30、0.50 kg。根據(jù)s-h圖像可計(jì)算出A木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=_ (結(jié)果保留一位有效數(shù)字)?？刂频碾?6(4) 實(shí)驗(yàn)中，滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致 卩的測量結(jié)果 _ (選填“偏大”或“偏小”)。解析(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪，主要是加速度過大或加速時(shí)間過長,17可以通過減小B的質(zhì)量或增大A的質(zhì)量來減小加速度，通過增加細(xì)線 的長度或降低B的起始高度來縮短加速時(shí)間。(2)s-h圖像如圖所示。(3) 本實(shí)驗(yàn)測動(dòng)摩擦因數(shù)的原理是動(dòng)能定理，對(duì)m和M從P到12點(diǎn)的過程中：Mghr卩mg*2(M+n)v,對(duì)m從0到Q點(diǎn)的過程中：一口mgs=- mv求得s=忙mh,所以圖像的斜率1iv+ m本實(shí)驗(yàn)測

31、動(dòng)摩擦因數(shù)的原理是動(dòng)能定理，如果考慮克服滑輪摩擦做功W貝y Mgh-看出，如果忽略克服滑輪摩擦做功，則動(dòng)摩擦因數(shù)偏大。見解析圖(3)0.4(4)偏大題后悟通由此例可以看出，判斷實(shí)驗(yàn)誤差導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)值偏大或偏小，只能從實(shí)驗(yàn)方法和原理上去尋找根源，所以弄清實(shí)驗(yàn)原理和方法，然后依據(jù)物理規(guī)律做適當(dāng)推理，最后寫出測量值的表達(dá) 式，誤差分析就非常明了了。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2為了測量一電阻的阻值R,現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：蓄電池E,電流表 A,電壓表V,滑動(dòng)變阻器R電阻箱FP,開關(guān) S、S2,導(dǎo)線若干。某活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。實(shí)驗(yàn)的主要步驟：a.閉合S,斷開S，調(diào)節(jié)R和R,使電流表和電壓表示數(shù)合適，記下兩表示數(shù)

32、分別為|1、U;b.閉合 S2,保持 Q 阻值不變，記下電流表和電壓表示數(shù)分別為0.50.4iiiLo+O.-l56解得60M-卩m1附m，21mgh-W=2（M+m）v,121mgs= qmv，求得iMgh- Wmg+M+m gs，從這個(gè)表達(dá)式可以答案(1)減小B的質(zhì)量(或增大A的質(zhì)量)增加細(xì)線的長度(或降低B的起始高度)|2、U。18按電路圖在圖乙所示實(shí)物圖中連線；寫出被測電阻的表達(dá)式FX=_ （用兩電表的讀數(shù)表示）;由于電流表、電壓表都不是理想電表，則被測電阻Rx 的測量值_（不考慮偶然誤差和測量精度，填“大于” “小于”或“等于”）真實(shí)值。將兩式聯(lián)立消除F0，整理得UIULLLI。UI

33、2L2I1（3） 由 （2） 中解析可知， 待測電阻的計(jì)算值與電表內(nèi)阻無關(guān), 在不考慮偶然誤差和測量精度的情況下，測量值等于真實(shí)值。答案：（1）見解析圖（2）鋼（3）等于UI2LEIi三、應(yīng)用圖像處理數(shù)據(jù)一一細(xì)心推導(dǎo)找關(guān)系，數(shù)形轉(zhuǎn)換是關(guān)鍵應(yīng)用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也常常成為實(shí)驗(yàn)壓軸題的難點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)此類難點(diǎn)的突破就要數(shù)形結(jié)合找出關(guān)系，所以數(shù)形轉(zhuǎn)換成為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理必備的物理思想方法。利用圖像法處理數(shù)據(jù)又有兩種方法：（1）如果只有橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)兩個(gè)變量，且成線性關(guān)系時(shí)，則可以利用兩個(gè)變量的關(guān)系進(jìn)行求解，如用斜率、面積、截距等來處理實(shí)驗(yàn)研究的問題。此類問題一般都要經(jīng)過以下數(shù)形轉(zhuǎn)變過程才能順利處理實(shí)驗(yàn)研究的問

34、題：先根據(jù)物理規(guī)律寫出物理方程或物理關(guān)系，然后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求寫出縱軸（y）和橫軸（x）的線性關(guān)系方程y=kx+b的形式，從而確定其斜率、 面積、截距等的物理含義，然后再結(jié)合圖像的信息求解即可。（2）如果除橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)兩個(gè)變量外還有第三個(gè)變量，即縱軸（y）和橫軸（x）兩個(gè)變量不成線性關(guān)系時(shí)，則不能根據(jù)圖像的斜率、面積、截距等關(guān)系求解，只好借助作圖法，利用圖像截距、交點(diǎn)的物理含義來求解實(shí)驗(yàn)問題。典例 3根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖甲所示電路可以測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。解析： 連線時(shí)注意電表的正、負(fù)極，電壓表、電阻箱和定值 電阻并聯(lián)。（2）設(shè)電壓表內(nèi)阻R與電阻箱FP并聯(lián)后電阻為F0,當(dāng)開關(guān) S 斷

35、開時(shí)，F(xiàn)0=;當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),I1Rx 與F0并聯(lián)，因此有F0R 0.39、0.41、0.42 均正確）（3） 2 卩g sh題后悟通由此可見，力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)并不可怕，而是有章可循的：我們只需研究該題的物理情景，看它遵循什么物理規(guī)律，而這個(gè)規(guī)律就是本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，然后進(jìn)行推理，看一看所要計(jì)算的未知量還需要哪些物理量，再結(jié)合以往的測量方法測出這些物理量就可以了！對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4某研究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案。如圖所示，將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開始時(shí)小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。保持小球和

36、滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板 的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移xo（空氣阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略）（1）_滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為 _o（2）_滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 _（3）_以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是oA. 滑塊的質(zhì)量B. 當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮. 長度測量時(shí)的讀數(shù)誤差D. 小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)解析：（1）由于同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，說明小球和滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間相 同，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得291212x= 2at，H= 2gt聯(lián)立解得滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加

37、速度與重力加速度的比值為滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得:a xg=H。30mina 口 m(cosa=ma球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)造成的誤差。5為了探究受到空氣阻力時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了 “加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，平衡小車與木板之間的摩 擦力后，在小車上安裝一塊薄板，以增大空氣對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力。(1)_往砝碼盤中加入一個(gè)小砝碼，在釋放小車 _(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。(2)從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表所示。時(shí)間t/s00.501.0

38、01.502.002.50速度v/(ms1)0.120.190.230.260.280.29請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖像。(3)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動(dòng)速度的加大，小車所受的空氣阻力將變大。你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)根據(jù)v-t圖像簡要闡述理由。而 sinahx，cos聯(lián)立解得卩2xH一x2h2。x、h、H測量時(shí)的讀數(shù)誤差和小“宀x答案：(1)Hh-x2h2(3)CD打點(diǎn)訂1由能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是31解析：(1)由于紙帶長度有限，為了能在有限長度的紙帶上打出更多可用的點(diǎn)，應(yīng)該先 接通電源再釋放紙帶。 合理選取坐標(biāo)刻度，盡可能使圖像“充滿”坐標(biāo)平面，利用題中所給數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線, 得

39、到小車的v-t圖像，如圖所示。（3）由小車的v-t圖像可知，隨小車速度的增大，其加速度（圖像斜率）變小，由牛頓第 二定律可知，小車所受合外力隨速度增大而減小。 由于小車所受拉力大小一定， 摩擦力已經(jīng) 平衡掉，所以合力減小必是由空氣阻力增大引起的。所以，隨著運(yùn)動(dòng)速度的增大，小車所受的空氣阻力將變大。答案：（1）之前（2）見解析圖（3）同意。在v-t圖像中，速度越大時(shí)，加速度越小， 小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大五、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新一一循“路”理“線”析原理“路”可謂電路，“線”可謂線索，即實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法等。電學(xué)實(shí)驗(yàn)的壓軸題常常把學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法加以改進(jìn)，讓考生一下找不到

40、依據(jù)，似乎無法下手。破解此類題應(yīng)以掌握常規(guī)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、規(guī)范操作程序、數(shù) 據(jù)處理方法等為根本依據(jù)，從題目給出的電路原理圖入手分析，再結(jié)合已有的電學(xué)知識(shí)（如串并聯(lián)關(guān)系、閉合電路歐姆定律等）和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行推理，往往可以找到突破方向。典例 5如圖甲所示是測量阻值幾十歐的未知電阻R的原理圖，圖中 R）是保護(hù)電阻（10Q）,R是電阻箱（099.9Q） ,R是滑動(dòng)變阻器，Ai和A是電流表，E是電源（電動(dòng)勢 10 V, 內(nèi)阻很?。?。甲在保證安全和滿足要求的情況下，使測量范圍盡可能大。實(shí)驗(yàn)具體步驟如下：1連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大。2閉合 S,從最大值開始調(diào)節(jié)電阻箱R,先調(diào)R為適當(dāng)值，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)

41、變阻器R,使 Ai示數(shù)Ii= 0.15 A，記下此時(shí)電阻箱的阻值R和A的示數(shù)丨2。3重復(fù)步驟，再測量 6 組R和I2值。4將實(shí)驗(yàn)測得的 7 組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)（見圖乙）。3200.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30VA根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答以下問題：(1) 現(xiàn)有四只供選用的電流表：A. 電流表(03 mA,內(nèi)阻為 2.0Q)B. 電流表(03 mA,內(nèi)阻未知)C. 電流表(00.3 A，內(nèi)阻為 5.0Q)D. 電流表(00.3 A，內(nèi)阻未知)A應(yīng)選用_,A應(yīng)選用_ 。(2) 測得一組R和12值后，調(diào)整電阻箱R,使其阻值變小，要使A示數(shù)I1= 0.15 A,應(yīng)讓滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值 _(選填“不變” “變大”或“變小”)。(3) 在坐標(biāo)紙上畫出R與12的關(guān)系圖。(4) 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)得出R=_ Qo(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析(1)Ai的示數(shù)能達(dá)到 0.15 A ,A的