高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流本章小結(jié)

1、高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流本章小結(jié)課件第1頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四 專題電學(xué)設(shè)計性實驗一、設(shè)計性實驗的解題思路與方法1.明確實驗?zāi)康恼J(rèn)真審清題意,看清題目的要求,即審題時要看清題目要求測定什么物理量,驗證、探究什么物理規(guī)律,或者要求設(shè)計達(dá)到何種標(biāo)準(zhǔn)的電路等。2.明確實驗原理解決設(shè)計性實驗題的關(guān)鍵在于選擇實驗原理。如果實驗需要測定某些電學(xué)量,應(yīng)弄清待測物理量可通過哪些規(guī)律、公式求得,與哪些物理量有直接聯(lián)系,可用哪些物理量定量地表示,用何種方法測定相關(guān)量,進(jìn)而得出待求量。第2頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四3.正確地選擇實驗電路

2、(1)控制電路的選擇滑動變阻器選用限流式接法或分壓式接法的依據(jù):負(fù)載電阻兩端的電壓要求變化范圍較大,且從零開始連續(xù)可調(diào),應(yīng)選分壓電路。若負(fù)載電阻的阻值Rx遠(yuǎn)大于滑動變阻器總阻值R,應(yīng)選分壓電路。若負(fù)載電阻的阻值Rx小于滑動變阻器總阻值R或相差不多,且沒有要求電壓從零可調(diào),應(yīng)選限流電路。兩種電路均可時,限流電路優(yōu)先,因為限流電路消耗的總功率小。特殊問題要具體問題具體分析。(2)測量電路的選擇對伏安法測電阻,應(yīng)根據(jù)待測電阻的大小選擇電流表的不同接法。阻值判斷法第3頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四當(dāng)RVRx時,采用電流表“外接法”,如圖甲所示;當(dāng)RxRA時,采用電流表“內(nèi)接

3、法”,如圖乙所示;倍率比較法a.當(dāng)=,即Rx=時,既可選擇電流表內(nèi)接法,也可選擇電流表外接法。b.當(dāng),即Rx時,采用電流表外接法;第4頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四c.當(dāng)時,采用電流表內(nèi)接法。試觸法(如圖所示)與比較大小:第5頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四a.若,則選擇電流表外接法;b.若,則選擇電流表內(nèi)接法。例1有一額定電壓為10 V、額定功率在10 W15 W之間的用電器,小李同學(xué)想測定它的額定功率。實驗室的工作人員提供了以下實驗器材供其選用:A.直流電源E一個(電動勢為15 V,內(nèi)阻不計)B.直流電壓表V一個(量程為03 V,內(nèi)阻為

4、2 k)C.直流電流表A一個(雙量程00.6 A3 A,內(nèi)阻約為20 和4 )D.滑動變阻器一個:R阻(規(guī)格05 、3.8 A)第6頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四E.定值電阻三個:R1=2 k,R2=4 k,R3=6 kF.單刀單擲開關(guān)1個,導(dǎo)線若干根(1)小李同學(xué)研究以后發(fā)現(xiàn),電壓表量程不能滿足實驗要求。為完成測量,他將電壓表進(jìn)行了改裝:在電壓表V上串聯(lián)一個定值電阻,利用分壓關(guān)系,以滿足電壓表指針偏轉(zhuǎn)的要求。在三個給定的定值電阻中應(yīng)選用。(填寫所用器材的符號)(2)改裝后的電壓表用表示,選好器材后,他設(shè)計了三個實驗電路圖,如圖所示。根據(jù)實驗的要求,電路較為合理。第

5、7頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四第8頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四第9頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四(3)若該用電器正常工作時,電流表的指針如圖所示,則它的額定功率為W。(保留兩位有效數(shù)字)第10頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四解析(1)用電器的額定電壓為10 V,所以電壓表的量程至少應(yīng)為10 V,假設(shè)改裝后的電壓表的量程為10 V,則有=,解得Rx=4.67 k,所以應(yīng)選用R3,此時改裝后的電壓表量程為12 V。(2)用電器的電阻值約為R=10 。由于滑動變阻器的電阻R阻R,所以滑動

6、變阻器應(yīng)采用分壓式接法。又因為R,故應(yīng)采用電流表外接法。所以電路B能較準(zhǔn)確地完成該實驗。(3)由題圖可知,電流表的示數(shù)為I=1.20 A,所以用電器的功率為P=UI=101.20 W=12 W。答案(1)R3(2)B(3)12第11頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四二、實驗方法及數(shù)據(jù)處理方法的遷移應(yīng)用1.實驗方法的遷移基本的實驗方法包括:實驗原理的設(shè)計方法、實驗誤差的控制方法和實驗數(shù)據(jù)的處理方法,將基本的實驗方法和物理原理合理遷移,可設(shè)計出測量不同的物理量、可探究不同問題的實驗方案。教材中所學(xué)過的物理規(guī)律、物理公式中只要含有某一物理量,則該規(guī)律、公式就可作為研究或測定該

7、物理量的原理基礎(chǔ)而進(jìn)行相應(yīng)的實驗方法設(shè)計。如用伏安法測電阻,R=,也可遷移到測電壓表內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻上去。第12頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四2.缺少電壓表、電流表或電表量程不夠的處理方法在電學(xué)實驗中,有時實驗器材中有兩只電壓表沒有電流表,有時有兩只電流表而沒有電壓表,遇到這類問題時可將電流表作為電壓表用或?qū)㈦妷罕碜鳛殡娏鞅碛?但要注意量程是否合適,必要時需進(jìn)行改裝,擴(kuò)大量程。3.實驗數(shù)據(jù)處理方法的應(yīng)用與創(chuàng)新數(shù)據(jù)探究性實驗的主要功能是通過實驗提供的數(shù)據(jù)信息,分析各數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系,找出數(shù)據(jù)中所包含的物理規(guī)律。常用的數(shù)據(jù)處理方法(如平均值法、圖象法、逐差法、比較法等)和

8、誤差分析方法應(yīng)該掌握。對于用圖象法處理實驗數(shù)據(jù),一定要明確縱軸、橫軸所表示的物理量,正確地進(jìn)行描點連線,然后根據(jù)物理規(guī)律列出與該圖線對應(yīng)的方程式;若題目不需要利用斜第13頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四率和截距進(jìn)行求解(或題目沒有給出斜率和截距的大小),可在直線圖象中找出兩個點的坐標(biāo)代入方程,組成方程組進(jìn)行求解。若題目給出了斜率和截距的大小,須將方程化簡成y=kx+b的形式求解。例2待測電阻Rx的阻值約為20 ,現(xiàn)要測量其阻值,實驗室提供器材如下:A.電流表A1(量程150 mA,內(nèi)阻約為10 )B.電流表A2(量程20 mA,內(nèi)阻r2=30 )C.電壓表V(量程15

9、 V,內(nèi)阻約為3 000 )D.定值電阻R0=100 E.滑動變阻器R1,最大阻值為5 ,額定電流為1.0 AF.滑動變阻器R2,最大阻值為5 ,額定電流為0.5 A第14頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四G.電源E,電動勢為4 V(內(nèi)阻不計)H.開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)為了使電表調(diào)節(jié)范圍較大,測量準(zhǔn)確,測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的,請從所給的器材中選擇合適的實驗器材(均用器材前對應(yīng)的序號字母填寫);(2)根據(jù)你選擇的實驗器材,請你在虛線框內(nèi)畫出測量Rx的最佳實驗電路圖并標(biāo)明元件符號;(3)待測電阻的表達(dá)式為Rx=,式中各符號的物理意義為。解析(1)由于電源電動勢為4

10、V,電壓表V的量程為15 V,達(dá)不到其量程的第15頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四三分之一,故電壓表不能使用;可用電流表A2與定值電阻R0串聯(lián)擴(kuò)大其電壓量程,當(dāng)做電壓表與電流表A1配合使用伏安法測量待測電阻阻值,由于改裝的電壓表內(nèi)阻已知,故電流表用外接法,改裝的電壓表量程為20 mA130 =2.6 V;滑動變阻器最大阻值為5 ,無法起到限流作用,故滑動變阻器采用分壓式接法;此時考慮到干路最小電流約為=0.8 A,故滑動變阻器只能選擇R1,經(jīng)過估算當(dāng)電流表A1滿偏時,電流表A2也正好滿偏,非常匹配,因此滿足電表讀數(shù)不得小于其量程的三分之一要求。故實驗器材選擇AB-DE

11、GH。解析(1)由于電源電動勢為4 V,電壓表V的量程為15 V,達(dá)不到其量程的第16頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四(3)待測電阻Rx=,其中I1、I2分別為電流表A1和A2的示數(shù)。答案(1)ABDEGH(2)如圖所示(2)圖見解析(3)I1、I2分別為電流表A1和A2的示數(shù)第17頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四例3某課題研究小組,選用下列器材測定某型號手機(jī)所用鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r(電動勢約為4 V,內(nèi)阻在幾歐到幾十歐之間)A.電壓表(量程6 V,內(nèi)阻約為6.0 k)B.電流表(量程2 mA,內(nèi)阻約為50 )C.電阻箱R(0999.9 )D.開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干(1)某同學(xué)從上述器材中選取了電流表和電阻箱測鋰電池的電動勢和內(nèi)阻,你認(rèn)為可行嗎?請說明理由: 第18頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四(2)今用上述器材中的電壓表和電阻箱測鋰電池的電動勢和內(nèi)阻,請在虛線框中畫出實驗電路圖。(3)用(2)中實驗電路測得的8組U、R數(shù)據(jù),已在-坐標(biāo)系中描出了各點,如圖所示,請在圖中作出-圖線。根據(jù)圖線求得E=V,r=。(保留兩位有效數(shù)字)第19頁，共21頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四(3)根據(jù)-坐標(biāo)系中描出的各點,畫出-的圖線,如圖所示。解析(1)將電流表、電