高中物理第2輪復(fù)習(xí) 專題6 第2講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)課件

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1、 一 、 電 學(xué)一 、 電 學(xué)測量儀器的使測量儀器的使用與讀數(shù)用與讀數(shù) 1電流表、電壓表、 歐 姆表的比較 2.多用電表歐姆擋的使用 (1)電流的流向：由于使用多用電表時(shí)不管測量項(xiàng)目是什么，電流都是從電表的“+”插孔(紅表筆)流入，從“-”插孔(黑表筆)流出，所以使用歐姆擋的時(shí)候，多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆，負(fù)極接的是紅表筆 (2)要區(qū)分“機(jī)械調(diào)零”與“歐姆調(diào)零” (3)選倍率：測量前應(yīng)根據(jù)估計(jì)阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷?，由于歐姆擋刻度的非線性，使用歐姆擋測電阻時(shí)，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都有較大誤差通常只使用表盤中間一段刻度范圍 二、電流表內(nèi)外接法的比較與選擇二、電流表內(nèi)外接法的比較與選擇00

2、000() 12.VxVxxAxAxAVxxxRRRRRRRRRR RRRRRRRRR 怎樣選擇實(shí)驗(yàn)電路 電流表內(nèi)外接法若，選擇內(nèi)接法；若，選擇外接法 若被測電阻的大小無法直接判定時(shí)，先求臨界電阻，若，選擇內(nèi)接法；，選擇外接法；，內(nèi)外接法均可 三、滑動(dòng)變阻器的使用三、滑動(dòng)變阻器的使用 1滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法分別如圖6-2-1甲、乙所示圖6-2-1 2兩種接法的特點(diǎn)如下表： 若滿足以下條件則必須選用分壓式接法 要求回路中某部分電路電流或電壓實(shí)現(xiàn)從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)，必須采用分壓接法 當(dāng)用電器的電阻RL遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值R0，且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大(或要求測量多組數(shù)據(jù))時(shí)，必

3、須采用分壓接法 若采用限流接法，電路中實(shí)際電壓(或電流)的最小值仍超過RL的額定值時(shí)，則只能采用分壓接法 四、電路實(shí)物圖連接應(yīng)注意哪些方面四、電路實(shí)物圖連接應(yīng)注意哪些方面 1依據(jù)題意條件，參照實(shí)物位置，畫出電路圖，并在電路圖上標(biāo)明電源的正、負(fù)極，電流表和電壓表的正負(fù)極及量程，電鍵需接在干路上 2從電源正極出發(fā)，選擇一條包含元件最多的通路，依據(jù)“先串后并”的原則依次連接各個(gè)器件，一直到電源的負(fù)極，最后在將其余的元件和電壓表并聯(lián)在電路的某兩點(diǎn)之間 3對照電路圖檢查： A連接導(dǎo)線是否在接線柱上，且導(dǎo)線不能相互交叉，不能橫跨實(shí)物 B電表的量程、正負(fù)極連接是否正確 C滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭是否在正確的位置

4、 類型一：測定導(dǎo)體的電阻類型一：測定導(dǎo)體的電阻25kA(100 A2k )B(500 A300 )C(15V100k )D(50V500k )E(20V1A)F(1k1W)(2011G)xR某同學(xué)測量阻值約為的電阻，現(xiàn)備有下列器材：電流表 量程，內(nèi)阻約；電流表 量程，內(nèi)阻約；電壓表 量程，內(nèi)阻約；電壓表 量程，內(nèi)阻約；直流電源，允許最大電流；滑動(dòng)變【例1】天阻器 最大阻值，額定功率；電鍵和導(dǎo)津線若干 電流表應(yīng)選_，電壓表應(yīng)選_(填字母代號) 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)前請你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題：_；_.圖6-2-2m20

5、 V25 k1 k800 A500 ABC.xEIR電源電動(dòng)勢為，待測電阻為，而滑動(dòng)變阻器為，故應(yīng)選擇分壓式接法，最大電流，所以電流表應(yīng)選擇，且應(yīng)為內(nèi)接法，所以此答案應(yīng)為：電流表選 ，電壓表選 電流表應(yīng)采用內(nèi)接的方法； 滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓【解析】式接法【答案】(1)BC (2)電流表應(yīng)采用內(nèi)接的方法(3)滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法20k10623在用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用電壓表的內(nèi)阻約為，電流表的內(nèi)阻約為，選擇能夠盡量減小誤差的電路圖接線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)上，【變式題】如圖所示圖6-2-3 1()2xIUR根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)描出圖線，由此求得該電阻的阻值 保留兩位

6、有效數(shù)字 畫出此實(shí)驗(yàn)的電路原理圖【解析】 本題采用圖象法解題，只要正確畫出IU圖線，然后從圖線中求出Rx，作圖線時(shí)使多數(shù)點(diǎn)在圖線上，被測電阻Rx阻值看成是不變的，則圖線應(yīng)是通過原點(diǎn)的一條直線圖線的斜率等于被測電阻阻值Rx.2.4103 333332.4 10(2.3 102.5 10)64-2.42.4V1.0mA1.0 102.4 101.xRI UUIURIUUIRIR舍去不合理的點(diǎn)直線如圖甲所示或也算對 如圖甲所示，觀察 個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)第 點(diǎn)偏差較大，舍去不用，將其余五點(diǎn)連成直線，得到過坐標(biāo)原點(diǎn)的圖象由圖象適當(dāng)選取 、值，由求得電阻如圖甲所示，當(dāng)時(shí)，得，【解析】甲乙 (2)由于待測電阻較

7、大，RxRA，測量電路應(yīng)設(shè)計(jì)為內(nèi)接法 由于待測電阻較大，控制電路宜采用分壓電路如圖乙，但由于滑動(dòng)變阻器阻值情況不明確，也可用限流接法 類型二：測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻類型二：測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻【例1】為了測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材供選用：AB(00.63A,0.6A0.13A0.02 )C(0315V,3V5k15V25k )D(0151A)待測干電池一節(jié)直流電流表 量程 擋內(nèi)阻為， 擋內(nèi)阻為直流電壓表 量程 擋內(nèi)阻為，擋內(nèi)阻為滑動(dòng)變阻器 阻值范圍為 ，允許最大電流為 E(010000.2A)FG16242_()3624_V_.UI滑動(dòng)變阻器 阻值范圍為 ，允許最大電流

8、為開關(guān) 導(dǎo)線若干在圖甲中將所選器材，用鉛筆畫線代表導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)物連線；為盡可能減少實(shí)驗(yàn)的誤差，其中滑動(dòng)變阻器選填代號 ；根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，畫出的圖線如圖乙所示，從中可求出待測干電池的電動(dòng)勢為，內(nèi)電阻為甲 乙圖6-2-4【解析】(1)實(shí)物連線如圖所示(2)因電池內(nèi)阻很小，為了操作方便，故應(yīng)選D. -1.5V31 .U IEEUrI 在圖象中，縱軸截距表示電源電動(dòng)勢 ，故，而圖線的斜率表示內(nèi)阻，故電流內(nèi)阻為1. 2UrI應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，主要是利用圖線的截距與斜率對應(yīng)的物理量來求解應(yīng)用伏安特性曲線求解【規(guī)律總結(jié)】內(nèi)電阻時(shí)，宜采用求解 (201()60m1)A1 使用多用電表測量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部

9、的電路可以等效為一個(gè)直流電源 一般為電池 、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端現(xiàn)需要測量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢，給定的器材有：待測多用電表，量程為的電流表，電阻【變式題】全箱，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)時(shí)，將多用電表調(diào)至擋，調(diào)好零點(diǎn)；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值完成下國大綱卷列填空： (1)儀器連線如圖圖6-2-5所示(a和b是多用電表的兩個(gè)表筆)若兩電表均正常工作，則表筆a為_(填“紅”或“黑”)色；黑圖6-2-5 2625626 abcmA若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，圖中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖， ， 所示，則多用電表的讀數(shù)為 ，電流表的讀數(shù)為 ，電阻箱的讀數(shù)為 ；14.0(2分，只填

10、“14”給1分) 53.0 4.6 圖6-2-6 (3)將圖6-2-5中多用電表的兩表筆短接，此時(shí)流過多用電表的電流為_mA；(保留3位有效數(shù)字) (4)計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為_ V(保留3位有效數(shù)字)1021.54【解析】(1)多用電表調(diào)至歐姆擋時(shí)，內(nèi)部的電源正極與黑色表筆連接，電流表正常工作時(shí)電流從正接線柱流入，由此可以判定表筆a接內(nèi)電源正極，為黑色 2 a114.02 b53.0mA2 c(0 1000 104 16 0.1)4.6 .153.0mA53.0mA26505053.0mA101.9mA102mA.3232I 如圖為多用電表的歐姆擋，讀數(shù)為；如圖為電流表，讀數(shù)為；如

11、圖為電阻箱，讀數(shù)為圖 連接時(shí)，電路中電流，則多用電表中電流為，指針指在電流格數(shù)為，將多用電表的兩表筆短接，多用電表滿偏為格，則有： 331102mA102 140153.0 1014.01.54V15.1 .rErErEr 設(shè)多用電表在擋的內(nèi)阻為 ，由于兩表筆短接電流為，則；圖 連接時(shí)，聯(lián)立解得：， 類型三：電表的改裝類型三：電表的改裝【例3】(2011海南)圖6-2-7甲是改裝并校準(zhǔn)電流表的電路圖，已知表頭 的量程為Ig=600A，內(nèi)阻為Rg， 是標(biāo)準(zhǔn)電流表，要求改裝后的電流表量程為I=60mA.完成下列填空圖6-2-7 (1)圖6-2-7甲中分流電阻RP的阻值應(yīng)為_(用Ig、Rg和I表示)

12、 (2)在電表改裝完成后的某次校準(zhǔn)測量中， 表的示數(shù)如圖6-2-7乙所示，由此讀出流過 電流表的電流為_mA.此時(shí)流過分流電阻RP的電流為_mA(保留1位小數(shù)) gg3111.60991600 10249.5mA149.0mA.1199gPgPgPgPRRRRIIRRIIIRR電流表改裝，由圖示可得，電流表讀數(shù)為，分流電阻的電流【解析】 199 2 49.549.0gR 【答案】【變式題】(2011屆高三復(fù)習(xí)全國100所名校物理試題)一塊電流表的內(nèi)阻大約是幾百歐，某同學(xué)用如圖6-2-8電路測量其內(nèi)阻和滿偏電流，部分實(shí)驗(yàn)步驟如下： 選擇器材：2個(gè)電阻箱、2節(jié)干電池(每節(jié)電動(dòng)勢為1.5V，內(nèi)阻不計(jì)

13、)、2個(gè)單刀單擲開關(guān)和若干導(dǎo)線； 按如圖6-2-8所示的電路圖連接好器材，斷開開關(guān)S1、S2，將電阻箱1的電阻調(diào)至最大；12S115001S22250 . 閉合開關(guān) ，調(diào)節(jié)電阻箱 ，并同時(shí)觀察電流表指針，當(dāng)指針處于滿偏刻度時(shí)，讀取電阻箱 的阻值為； 保持電阻箱 的電阻不變，再閉合開關(guān) ，只調(diào)節(jié)電阻箱 ，并同時(shí)觀測電流表指針，當(dāng)指針處于半偏刻度時(shí)，讀取電阻箱 的阻值為圖6-2-8 通過分析與計(jì)算可知： (1)電流表內(nèi)阻的測量值RA=_； 電流表的滿偏電流值Ig=_； (2)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表滿偏刻度的標(biāo)稱值為“3A”，與測量值完全不符于是將一個(gè)電阻箱與電流表并聯(lián)進(jìn)行改裝，使改裝后的電流表量程與滿偏

14、刻度的標(biāo)稱值相符，則改裝后的電流表的內(nèi)阻=_.3mA5000.5 類型四：實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新類型四：實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新【例4】(2011安徽)(1)某同學(xué)使用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值，先把選擇開關(guān)旋到“1k”擋位，測量時(shí)針偏轉(zhuǎn)如圖6-2-9(a)所示請你簡述接下來的測量過程：(a)(b)_；_；_；測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋圖6-2-9(c) 2b5k5 .3cS3_S_S_接下來采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值，所用實(shí)驗(yàn)器材如圖所示其中電壓表內(nèi)阻約為，電流表內(nèi)阻約為圖中部分電路已經(jīng)連接好，請完成實(shí)驗(yàn)電路的連接圖是一個(gè)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(gè)量

15、程當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān) 旋到位置 時(shí)，可用來測量；當(dāng) 旋到位置時(shí)，可用來測量電流，其中 旋到位置時(shí)量程較大 24k531 21.3 45 66由于待測電阻約為，而電流表內(nèi)阻約為，所以伏安法中應(yīng)選擇內(nèi)接法本實(shí)驗(yàn)為多用電表內(nèi)部簡單原理圖及電表改【裝問題其中 、為電流表，且 位置時(shí)并聯(lián)電阻改裝后量程大 、內(nèi)有電源，故為歐姆表，、為解析電壓表且接 時(shí)】，量程大 100“”01001 2 1123斷開待測電阻，將選擇開關(guān)旋到“”擋將兩表筆短接，調(diào)整 歐姆調(diào)零旋鈕 ，使指針指向“”再接入待測電阻，將指針示數(shù)，即為待測電阻阻值 如圖 電阻 、【答案】【變式題】(2011浙江)在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”實(shí)

16、驗(yàn)中，為了探究3根材料未知，橫截面積均為S=0.20mm2的金屬絲a、b、c的電阻率，采用如圖6-2-10所示的實(shí)驗(yàn)電路，M為金屬絲c的左端點(diǎn)，O為金屬絲a的右端點(diǎn)，P是金屬絲上可移動(dòng)的接觸點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)過程中，電流表讀數(shù)始終為I=1.25A.電壓表讀數(shù)U隨OP間距離x的變化如下表：圖6-2-10(1)繪出電壓表讀數(shù)U隨OP間距離x變化的圖線；(2)求出金屬絲的電阻率 ，并進(jìn)行比較x/mm600700800900100012001400U/V3.954.505.105.906.506.656.82x/mm1600180020002100220023002400U/V6.937.027.157.858.509.059.75【解析】(1) 6626826622(6.53.9) 0.20 10m1.04 10/ m1.25 (10060) 10(7.1 6.5) 0.20 10m9.6 10/ m1.25 (200 100) 10(9.77.1) 0.20 10m1.04 10/ m1.25 (240200) 10abcUSIl6687660.96 101.10 10/ m8.5 101.10 10/ m0.96 101.10 10/ mabcacb通過計(jì)算可知，金屬絲 與 電阻率相同，遠(yuǎn)大于金屬絲 的電阻率電阻率的允許范圍：