2022高考物理二輪專題突破（魯科版）電學實驗

-1-2012高考物理二輪專題突破電學實驗-1-主干知識整合一、電學量的測量物理量測量方法備注電流利用電流表測量

串聯，讀數＝指示的格數×精度＋估讀

電壓利用電壓表測量

并聯，讀數＝指示的格數×精度＋估讀-1-物理量測量方法備注電阻用多用電表測量

①讀數＝指針指示數×倍率(指針指示在上端表盤中間附近位置較準)②“機械零點”在表盤刻度左側“0”位置，調整的是表盤下邊中間的定位螺絲；“歐姆零點”在表盤刻度的右側電阻刻度“0”位置，調整的是歐姆擋的調零旋鈕．每變換一次擋位，都要重新進行歐姆調零

③作歐姆表使用時，表內電池的正極與黑表筆相連，負極與紅表筆相連，無論是電壓表還是電流表，電流總是從紅表筆流進，從黑表筆流出-1-物理量測量方法備注電阻用電阻箱替代測量電阻的讀數＝各擋位電阻值的累加

用伏安法測量

(U表示電阻兩端電壓，I表示通過電阻的電流)半偏法測電流表內阻、半偏法測電壓表內阻調好滿偏后，保持滑動變阻器滑片位置不變，以保持測量電路的電流或電壓基本不變-1-物理量測量方法備注電源的電動勢和內阻利用閉合電路歐姆定律求解

①方程組法：測出幾組I、U的數據，建立E＝U＋Ir的方程組，可求出幾組E、r值，最后取平均值

②圖象法：建立U－I圖象，從圖中得出E、r值

-1-二、電學實驗備考要點分類名稱備考要點測量性實驗測定金屬的電阻率伏安法測量電阻的方法、螺旋測微器的使用及讀數方法、電路的選擇依據、電路的連線測定電源的電動勢和內阻測量電路的選擇依據、電路連接方法；用圖象處理測量數據-1-分類名稱備考要點探究性實驗描繪小燈泡的伏安特性曲線伏安法測電阻的原理，伏安特性曲線的描繪方法、電路連線、變阻器的選擇和使用設計型實驗傳感器的簡單應用光電和熱電轉換及半導體光敏元件、熱敏元件在電路中的控制作用、半導體元件的伏安特性曲線的描繪-1-三、控制電路的設計技巧1．滑動變阻器控制電路的方式有分壓式和限流式兩種，下列幾種情況必須選用分壓式接法：(1)要求被控制電路的電流(或電壓)從零開始可連續(xù)調節(jié)時(如：測繪導體的伏安特性曲線等實驗)；(2)被控制電路的電阻RL遠大于滑動變阻器的最大值R0時；(3)實驗要求的電壓變化范圍較大(或要求測量多組數據)時；(4)若采用限流式接法，電路中實際電壓(或電流)的最小值仍超過電表量程或電器的額定值時．-1-2．若測量電路電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調節(jié)，只是小范圍內測量，且被控制電路的電阻RL與滑動變阻器的最大值R0接近或RL略小于R0，則應該采用限流式接法．測定電源的電動勢和內阻實驗必須采用限流式接法．四、電學儀器的選擇技巧電學實驗器材和電路選擇的原則是安全、精確和方便，器材的選擇與實驗所用的電路密切相關，因此在選擇器材前首先要根據實驗目的和實驗原理設計測量精確、安全可靠、操作方便的實驗電路，再根據實驗電路的需要選擇器材．具體如下：1．電源的選擇：一般可以根據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．-1-2．電表的選擇：一般根據電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表；根據待測電流的最大電流選擇電流表；選擇的電表的量程應使電表的指針擺動的幅度較大，一般應使指針能達到半偏左右，以減小讀數的偶然誤差，提高精確度．3．變阻器的選擇：所選用的變阻器的額定電流應大于電路中通過變阻器的最大電流，以確保變阻器的安全；為滿足實驗中電流變化的需要和調節(jié)的方便，在分壓式接法中，應選用電阻較小而額定電流較大的變阻器，在限流式接法中，變阻器的阻值不能太小．-1-要點熱點探究?探究點一測量性實驗電學測量性實驗的核心是電阻的測量，如定值電阻、電流表和電壓表內阻、電源內阻的測量．電阻測量的基本原理是部分電路歐姆定律或閉合電路歐姆定律，具體測量的主要方法有伏安法、半偏法、替換法等．-1-例1[2011·安徽卷](1)某同學使用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值，先把選擇開關旋到“×1k”擋位，測量時針偏轉如圖5－14－1所示．請你簡述接下來的測量過程：①

；②

；③

；④測量結束后，將選擇開關旋到“OFF”擋．(2)接下來采用“伏安法”較準確地測量該電阻的阻值，所用實驗器材如圖5－14－2所示．-1--1--1-其中電壓表內阻約為5kΩ，電流表內阻約為5Ω.圖中部分電路已經連接好，請完成實驗電路的連接．(3)圖5－14－3是一個多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程．當轉換開關S旋到位置3時，可用來測量

；當S旋到位置

時，可用來測量電流，其中S旋到位置

時量程較大．-1--1-例1

(1)①斷開待測電阻，將選擇開關旋到“×100”擋②將兩表筆短接，調整“歐姆調零旋鈕”，使指針指向“0Ω”③再接入待測電阻，將指針示數×100，即為待測電阻阻值(2)如圖所示(3)電阻1、2

1-1-【解析】(1)用多用電表測量電阻時，每一次更換擋位都要重新進行歐姆調零；(2)由于待測電阻約幾百歐，比電流表的內阻大得多，故采用電流表內接的方法；(3)轉換開關轉到3時內部有電源，作歐姆表使用，故可以用來測量電阻；當需要測量電流時，應使電表通過較大的電流，故接1、2；當接1時，并聯電路的總電阻更小，電表可以通過更大的電流．【點評】本題考查了多用電表的使用方法，使用多用電表的實驗步驟，測量電阻時電流表內外接法的選擇，電表的內部結構等．符合廣東高考的考試方向．-1-

[2011·浙江卷]為測量一電源的電動勢及內阻．(1)在下列三個電壓表中選一個改裝成量程為9V的電壓表．A．量程為1V、內阻大約為1kΩ的電壓表V1B．量程為2V、內阻大約為2kΩ的電壓表V2C．量程為3V、內阻為3kΩ的電壓表V3選擇電壓表

串聯

kΩ的電阻可以改裝成量程為9V的電壓表．(2)利用一個電阻箱、一只開關、若干導線和改裝好的電壓表(此表用符號V1、V2或V3與一個電阻串聯來表示，且可視為理想電壓表)，在虛線框內畫出測量電源電動勢及內阻的實驗原理電路圖．變式題-1-

(3)根據以上實驗原理電路圖進行實驗，讀出電壓表示數為1.50V時，電阻箱的阻值為15.0Ω；電壓表示數為2.00V時，電阻箱的阻值為40.0Ω，則電源的電動勢E＝

V、內阻r＝

Ω.例1變式題

(1)V3或C

6

(2)如圖所示(3)7.5

10-1--1-?探究點二探究性實驗-1--1--1--1--1--1-【點評】本題是電學探究性實驗，測量方法相當于伏安法測電阻的外接法，利用電源能顯示電流的特性是本題的關鍵．下面的變式題也是一道電學探究性實驗題目．-1-

某同學利用圖5－14－6所示電路探究了電源在不同負載下的輸出功率．(1)所得實驗數據如下表，請在給出的直角坐標系上畫出U－I的圖象．變式題U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55-1--1-(2)根據所畫U—I的圖象，可求得電流I＝0.20A時電源的輸出功率為

W．(保留兩位有效數)(3)實驗完成后，該同學對實驗方案進行了反思，認為按圖5－14－7甲電路進行實驗操作的過程中存在安全隱患，并對電路重新設計．在圖所示的電路中，你認為既能測出電源在不同負載下的輸出功率，又能消除安全隱患的是.(Rx阻值未知)-1--1--1--1-?探究點三實驗創(chuàng)新與設計1．實驗設計的基本思路2．實驗的創(chuàng)新與設計應注意(1)加強對實驗思想方法(如模擬法、轉換法、放大法、替代法等)的歸納，這樣在新的實驗情景下，才能設計合理的實驗方案；(2)克服思維定勢影響，加強對已掌握的實驗原理的理解和儀器的正確使用方法的訓練，才能在新情境下進行遷移利用；-1-(3)樹立創(chuàng)新意識，對教材中的實驗要想方設法從其他途徑去完成．例3[2011·全國卷]使用多用電表測量電阻時，多用電表內部的電路可以等效為一個直流電源(一般為電池)、一個電阻和一表頭相串聯，兩個表筆分別位于此串聯電路的兩端．現需要測量多用電表內電池的電動勢，給定的器材有：待測多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導線若干．實驗時，將多用電表調至×1Ω擋，調好零點；電阻箱置于適當數值．完成下列填空：-1-(1)儀器連線如圖5－14－8所示(a和b是多用電表的兩個表筆)．若兩電表均正常工作，則表筆a為

(選填“紅”或“黑”)色．-1-(2)若適當調節(jié)電阻箱后，圖5－14－8中多用