高考物理二輪復(fù)習(xí) 倒數(shù)10天練 倒數(shù)第3天 電實(shí)驗(yàn)（含解析）

倒數(shù)第3天電學(xué)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)提煉1．實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)分類名稱常考要點(diǎn)測(cè)量型實(shí)驗(yàn)練習(xí)使用多用電表由多用電表測(cè)電阻測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻控制電路采用限流式接法，測(cè)量電路一般采用電流表內(nèi)接法，測(cè)量數(shù)據(jù)一般用圖象法處理探究型實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系由R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝Req\f(S,l)，金屬導(dǎo)線的電阻R可用伏安法測(cè)量，金屬導(dǎo)線的長(zhǎng)度l和直徑用毫米刻度尺測(cè)量，金屬導(dǎo)線的橫截面積S可由其直徑d算出，S＝π(eq\f(d,2))2測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線控制電路用分壓式接法(電流、電壓從零開(kāi)始連續(xù)調(diào)節(jié))，測(cè)量電路適當(dāng)選取電流表內(nèi)接法或外接法設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用光電轉(zhuǎn)換和熱電轉(zhuǎn)換及半導(dǎo)體光敏元件和熱敏元件在電路中的控制作用2.電學(xué)量的測(cè)量物理量測(cè)量工具(方法)備注電流電流表串聯(lián)，讀數(shù)＝指示的格數(shù)×精度＋估讀電壓電壓表并聯(lián)，讀數(shù)＝指示的格數(shù)×精度＋估讀電阻多用電表①讀數(shù)＝指針指示數(shù)×倍率(指針指示在上端表盤中間附近位置較準(zhǔn))②“機(jī)械零點(diǎn)”在刻度盤左側(cè)“0”位置，需要調(diào)零時(shí)通過(guò)表盤下方中間的定位螺絲進(jìn)行調(diào)節(jié)；“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，需要調(diào)零時(shí)通過(guò)歐姆擋的調(diào)零旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)．測(cè)電阻時(shí)每變換一次擋位，都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零③負(fù)接線柱電勢(shì)高(與內(nèi)部電源的正極相連)，接黑表筆，正接線柱電勢(shì)低，接紅表筆電阻箱替代法電阻箱電阻的讀數(shù)＝各擋位的電阻值相加伏安法Rx＝eq\f(U,I)(U表示電阻兩端電壓，I表示通過(guò)電阻的電流)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路的歐姆定律(電壓表與電流表、電壓表與定值電阻、電流表與定值電阻組合)①方程組法：測(cè)出幾組I、U的數(shù)據(jù)，建立E＝U＋I(xiàn)r的方程組，求E、r值，取平均值②圖象法：建立U－I圖象，縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)E，斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)電阻r3.兩種測(cè)量電路內(nèi)接法外接法電路結(jié)構(gòu)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測(cè)量數(shù)值R測(cè)＝eq\f(U測(cè),I真)＞RxR測(cè)＝eq\f(U真,I測(cè))＜Rx誤差分析測(cè)量值大于真實(shí)值測(cè)量值小于真實(shí)值適用條件Rx?RARV?Rx適用測(cè)量大電阻小電阻電路選擇計(jì)算法eq\f(Rx,RA)＞eq\f(RV,Rx)或Req\o\al(2,x)＞RARVeq\f(Rx,RA)＜eq\f(RV,Rx)或Req\o\al(2,x)＜RARV試觸法若不知Rx的大概阻值，可采用“試觸法”，將電路如圖所示連接，空出電壓表的一個(gè)接頭S，然后將S分別與a、b接觸一下若電流表“相對(duì)變化”明顯，說(shuō)明電壓表分流作用較大，應(yīng)采用電流表內(nèi)接法若電壓表“相對(duì)變化”明顯，說(shuō)明電流表分壓作用較大，應(yīng)采用電流表外接法4.兩種控制電路限流式接法分壓式接法電路圖觸頭P始位置b端a端電壓調(diào)節(jié)范圍eq\f(ERx,Rx＋RP)≤Ux≤E0≤Ux≤E注：忽略電源的內(nèi)阻，RP為滑動(dòng)變阻器的最大值．

考前必做題1．有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V,2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I－U圖線，現(xiàn)有下列器材供選用：A．電壓表(0～5V，內(nèi)阻10kΩ)B．電壓表(0～15V，內(nèi)阻20kΩ)C．電流表(0～3A，內(nèi)阻0.4Ω)D．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻1.0Ω)E．滑動(dòng)變阻器(10Ω，2A)F．滑動(dòng)變阻器(500Ω，1A)G．學(xué)生電源(直流6V)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖1而不選用圖2的電路圖來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)說(shuō)明理由：____________________________________________________________.(2)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______．(用序號(hào)字母表示)(3)把圖3中所示的實(shí)驗(yàn)器材按圖1用筆畫線代替導(dǎo)線連接成實(shí)物電路圖．(4)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)描在了圖4所示的I－U坐標(biāo)系中，請(qǐng)用一光滑的曲線將各描點(diǎn)連接好．解析(1)由于測(cè)量數(shù)據(jù)要從零開(kāi)始，故采用圖1所示的分壓式電路，且能方便地多測(cè)幾組數(shù)據(jù)．(2)因小燈泡額定電壓為4V，則電壓表選量程為0～5V的電壓表．小燈泡的額定電流為I＝eq\f(P,U)＝eq\f(2,4)A＝0.5A，則電流表選D.滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大阻值較小的E，這樣在實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑片時(shí)能使電路中的電流和電壓有明顯的變化，從而減小讀數(shù)誤差．(3)按圖1連接實(shí)物電路，如圖甲所示．答案(1)描繪燈泡的I－U圖線所測(cè)數(shù)據(jù)需從零開(kāi)始，并要多取幾組數(shù)據(jù)(2)ADE(3)如圖甲所示(4)所描的伏安特性曲線如圖乙所示．2．(·泉州市質(zhì)量檢查)某探究小組要盡可能精確地測(cè)量電流表A1的滿偏電流，可供選用的器材如下：A．待測(cè)電流表A1(滿偏電流Im約為800μA、內(nèi)阻r1約為100Ω，表盤刻度均勻、總格數(shù)為N)B．電流表A2(量程為0.6A、內(nèi)阻r2＝0.1Ω)C．電壓表V(量程為3V、內(nèi)阻RV＝3kΩ)D．滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20Ω)E．電源E(電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻r約為1.5Ω)F．開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)該小組設(shè)計(jì)了圖5甲、乙兩個(gè)電路圖，其中合理的是________(選填“甲”或“乙”)；圖5(2)所選合理電路中虛線圈處應(yīng)接入電表________(選填“B”或“C”)；(3)在開(kāi)關(guān)S閉合前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片P置于________端(選填“a”或“b”)；(4)在實(shí)驗(yàn)中，若所選電表的讀數(shù)為Z，電流表A1的指針偏轉(zhuǎn)了k格，則可算出待測(cè)電流表A1的滿偏電流Im＝________.解析(1)因待測(cè)電流表的滿偏電流太小，而所給的滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小，電源電動(dòng)勢(shì)相對(duì)較大，超過(guò)待測(cè)電流表的滿偏，故采用滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，選擇甲電路．(2)因?yàn)殡娏鞅鞟2的量程遠(yuǎn)大于待測(cè)電流表A1的量程，為了減小誤差，二者不能串聯(lián)在一起，故選用電壓表V，即電表C.(3)在閉合開(kāi)關(guān)S前，要求測(cè)量電路的電壓為零，故滑動(dòng)變阻器的滑片P置于b端．(4)根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，可得：eq\f(Z,RV)＝eq\f(Im,N)k，可得：Im＝eq\f(N,k)·eq\f(Z,RV).答案(1)甲(2)C(3)b(4)eq\f(N,k)·eq\f(Z,RV)3．一電動(dòng)勢(shì)E約為9V、內(nèi)阻r約為40Ω的電源，最大額定電流為50mA.現(xiàn)有量程為3V、內(nèi)阻為2kΩ的電壓表和阻值為0～999.9Ω的電阻箱各一只，另有若干定值電阻、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等器材．為測(cè)定該電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖6所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：圖6(1)實(shí)驗(yàn)室備有以下幾種規(guī)格的定值電阻R0，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的定值電阻是________．A．200Ω B.2kΩC．4kΩ D.10kΩ(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，目的是：___________________________________.(3)該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)．根據(jù)記錄的多組數(shù)據(jù)，作出如圖7所示的eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖線．根據(jù)該圖線可求得電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)圖7解析(1)由題中給定的電源和電壓表可知，電壓表的量程過(guò)小，因此用固定電阻擴(kuò)大電壓表的量程，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)得eq\f(Ug,Rg)(Rg＋R0)≥E，解得R0≥4kΩ，當(dāng)定值電阻的阻值為4kΩ時(shí)，電壓表的量程為9V，則選C.(2)為了保護(hù)電路的安全，要求電鍵閉合前電路的總電阻處于最大的位置，則電阻箱應(yīng)調(diào)到最大值，目的是為了保護(hù)電源的安全．(3)由閉合電路的歐姆