物理實(shí)驗(yàn)(三輪)

專題突破專題十實(shí)驗(yàn)及拓展創(chuàng)新力學(xué)實(shí)驗(yàn)+電學(xué)實(shí)驗(yàn)01主干知識(shí)一、力學(xué)實(shí)驗(yàn)1．熟知常規(guī)力學(xué)量的測(cè)量物理量測(cè)量工具、使用方法或測(cè)量方法力①?gòu)椈蓽y(cè)力計(jì)(不超量程，調(diào)零；會(huì)讀數(shù))；②力傳感器(調(diào)零)質(zhì)量天平(水平放置、調(diào)零；被測(cè)物放左盤(pán)、砝碼放右盤(pán)；會(huì)讀數(shù))長(zhǎng)度①刻度尺(要估讀，精度1mm)；②螺旋測(cè)微器(要估讀，精度0.01mm)；③游標(biāo)卡尺(不估讀，精度有0.1mm、0.05mm、0.02mm三種)2．重要力學(xué)實(shí)驗(yàn)的考點(diǎn)二、電學(xué)實(shí)驗(yàn)物理量測(cè)量工具、使用方法或測(cè)量方法電壓①電壓表(會(huì)選用；會(huì)接線；會(huì)讀數(shù))；②電壓傳感器；③多用電表電壓擋；④靈敏電流計(jì)與大電阻串聯(lián)電流①電流表(會(huì)選用；會(huì)接線；會(huì)讀數(shù))；②電流傳感器；③多用電表電流擋；④靈敏電流計(jì)與小電阻并聯(lián)電阻①多用電表電阻擋(粗測(cè))；②伏安法(外接法、內(nèi)接法)；③等效替代法測(cè)電阻；④電阻箱(接線、讀數(shù))；⑤滑動(dòng)變阻器(選用、接線)電動(dòng)勢(shì)①伏安法；②伏阻法；③安阻法等1．常規(guī)電學(xué)量的測(cè)量

內(nèi)接法外接法電路圖

誤差原因電流表分壓U測(cè)＝Ux＋UA電壓表分流I測(cè)＝Ix＋I(xiàn)V電阻測(cè)量值測(cè)量值大于真實(shí)值測(cè)量值小于真實(shí)值適用條件RA?RxRV?Rx適用于測(cè)量大阻值電阻小阻值電阻1.電壓表和電流表的內(nèi)、外接法(1)兩種接法比較關(guān)于電阻的測(cè)量(2)兩種電路的選擇①阻值比較法：先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法.簡(jiǎn)單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小”.②臨界值計(jì)算法：

限流接法分壓接法對(duì)比說(shuō)明電路圖

串、并聯(lián)關(guān)系不同負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍

0≤U≤E分壓電路調(diào)節(jié)范圍大負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍

分壓電路調(diào)節(jié)范圍大閉合S前觸頭位置b端a端都是為保護(hù)電路元件2.滑動(dòng)變阻器兩種連接方式(1)滑動(dòng)變阻器兩種接法的對(duì)比(2)滑動(dòng)變阻器必須接成分壓電路的幾種情況：①要求電壓表能從零開(kāi)始讀數(shù)；②當(dāng)待測(cè)電阻Rx?R(滑動(dòng)變阻器的最大阻值)時(shí)；③若采用限流式接法，電路中的最小電流仍超過(guò)電路中電表、電阻的允許電流.(3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且要求電壓不從零開(kāi)始變化，通常情況下，由于限流式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能少，優(yōu)先使用限流式.用“半偏法”測(cè)電阻利用電流表半偏測(cè)

的內(nèi)阻1.實(shí)驗(yàn)原理：2.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)R1調(diào)至阻值最大，閉合S1，調(diào)R1的阻值使

示數(shù)達(dá)滿偏值.(2)保持R1阻值不變，閉合S2，調(diào)R2使

示數(shù)達(dá)滿偏值一半，同時(shí)記錄R2的值.(3)Rg測(cè)＝R2.3.誤差分析：閉合S2后，R2與Rg的并聯(lián)值R并<Rg，所以I總>Ig，而此時(shí)

的示數(shù)為

Ig，所以IR2>Ig，所以R2<Rg，所以Rg測(cè)<Rg.只有當(dāng)R1?Rg(R1?R2)時(shí)，Rg測(cè)≈Rg.說(shuō)明：R1?Rg、R1?R2為選器材提供依據(jù)，即R1應(yīng)選阻值大的電阻；在安全范圍內(nèi)電源應(yīng)選電動(dòng)勢(shì)大的.(2015·高考全國(guó)卷Ⅱ)電壓表滿偏時(shí)通過(guò)該表的電流是半偏時(shí)通過(guò)該表電流的兩倍．某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻(半偏法)，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：待測(cè)電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為3000Ω)，電阻箱R0(最大阻值為99999.9Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100Ω，額定電流2A)，電源E(電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì))，開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干．(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整．(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟：____________________________________.(3)將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為R′V，與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比，R′V________RV(填“>”“＝”或“<”)，主要理由是_____________________________________________用“半偏法”測(cè)電阻利用電壓表半偏測(cè)的內(nèi)阻[解析]

(1)因滑動(dòng)變阻器阻值較小，所以選擇滑動(dòng)變阻器的分壓接法．實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最?。婚]合開(kāi)關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針滿偏；保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電壓表的指針半偏；讀取電阻箱所示的電阻值，此即為測(cè)得的電壓表內(nèi)阻．(3)斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路總電阻增大，分得的電壓也增大；此時(shí)R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，故R′V＞RV(其他合理說(shuō)法也可以)．2.實(shí)驗(yàn)步驟：S先與2接，記錄

的示數(shù)，再與1接，調(diào)R值使

示數(shù)與原值相等，則Rx＝R.3.說(shuō)明對(duì)

的要求，只要有刻度且不超過(guò)量程即可，與指針是否超

無(wú)關(guān)，因?yàn)殡娏鞅硎緮?shù)不參與運(yùn)算.用“替代法”測(cè)電阻1.實(shí)驗(yàn)原理：1.電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材主要是選擇電表、滑動(dòng)變阻器、電源等，一般要考慮四方面因素：(1)安全因素：通過(guò)電源、電阻和電表的電流不能超過(guò)其允許的最大電流.(2)誤差因素：選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測(cè)量值的相對(duì)誤差，電壓表、電流表在使用時(shí)，其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的

以上；使用歐姆表時(shí)應(yīng)選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位.命題點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)器材的選取與實(shí)物圖連接能力考點(diǎn)師生共研(3)便于操作：選用滑動(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)考慮對(duì)外供電電壓的變化范圍既能滿足實(shí)驗(yàn)要求，又便于調(diào)節(jié).在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，應(yīng)使其大部分電阻線都被用到.2.實(shí)物圖連接的注意事項(xiàng)(1)畫(huà)線連接各元件，一般先從電源正極開(kāi)始，按照電路原理圖依次到開(kāi)關(guān)，再到滑動(dòng)變阻器，按順序以單線連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來(lái)；其次將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去.(2)連線時(shí)要將導(dǎo)線接在接線柱上，兩條導(dǎo)線不能交叉.(3)要注意電表的量程和正、負(fù)接線柱，要使電流從電表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出.2．重要電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考點(diǎn)02二級(jí)結(jié)論5．分壓電路：一般選擇電阻較小而額定電流較大的滑變，以下情況采用分壓式：(1)U、I

要求從“0”開(kāi)始連續(xù)變化時(shí)、或要求電壓變化范圍大、或多組數(shù)據(jù)；(2)

Rx?R時(shí)；(3)若采用限流電路，電路中的最小電流仍超過(guò)用電器的額定電流時(shí)；限流電路：變阻器的阻值應(yīng)與電路中其他電阻的阻值比較接近．分壓和限流電路都可以用時(shí)，限流電路優(yōu)先，限流電路能耗?。?．變阻器：并聯(lián)時(shí)，小阻值的用來(lái)粗調(diào)，大阻值的用來(lái)細(xì)調(diào)；串聯(lián)時(shí)，大阻值的用來(lái)粗調(diào)，小阻值的用來(lái)細(xì)調(diào)．7．電流表的內(nèi)、外接法：(1)Rx＞：內(nèi)接法；Rx＜：外接法內(nèi)接時(shí)，R測(cè)＞R真；外接時(shí)，R測(cè)＜R真．(大內(nèi)偏大，小外偏小)(2)如RA、RV均不知的情況時(shí)，用試觸法判定：電流表變化大內(nèi)接，電壓表變化大外接．11．伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r：安培表接電池所在回路時(shí)：E測(cè)＝E真，r測(cè)＞r真，電流表內(nèi)阻影響測(cè)量結(jié)果的誤差．安培表接電阻所在回路時(shí)：E測(cè)＜E真，r測(cè)＜r真，電壓表內(nèi)阻影響測(cè)量結(jié)果的誤差．半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻：Rg＝R2，測(cè)量值偏小；代替法測(cè)電流表內(nèi)阻：Rg＝R代替．半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻：Rg＝R，測(cè)量值偏大．1．讀數(shù)類題目中易在最小單位、有效數(shù)字、單位間的換算上出現(xiàn)錯(cuò)誤．2．紙帶問(wèn)題中易將計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)混淆，計(jì)算時(shí)易漏掉單位的換算．3．驗(yàn)證平行四邊形的實(shí)驗(yàn)中誤認(rèn)為兩彈簧秤