高三物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題6 物理實驗與創(chuàng)新 第2講 電學(xué)實驗與創(chuàng)新課件

第第2講電學(xué)實驗與創(chuàng)新講電學(xué)實驗與創(chuàng)新核心考點聚焦一、電學(xué)測量儀器的使用與讀數(shù)一、電學(xué)測量儀器的使用與讀數(shù)1電流表、電壓表、歐姆表的比較電流表、電壓表、歐姆表的比較熱點考向例析2015天津卷天津卷(3)用電流表和電壓表測定由三節(jié)干用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組電池串聯(lián)組成的電池組(電動勢約電動勢約4.5 V，內(nèi)電阻約，內(nèi)電阻約1 )的電動的電動勢和內(nèi)電阻，除待測電池組、電鍵、導(dǎo)線外，還有下列器材供勢和內(nèi)電阻，除待測電池組、電鍵、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：選用：A電流表：量程電流表：量程0.6 A，內(nèi)電阻約，內(nèi)電阻約1 B電流表：量程電流表：量程3 A，內(nèi)電阻約，內(nèi)電阻約0.2 C電壓表：量程電壓表：量程3 V，內(nèi)電阻約，內(nèi)電阻約30 kD電壓表：量程電壓表：量程6 V，內(nèi)電阻約，內(nèi)電阻約60 k考向一基本儀器的使用及選擇考向一基本儀器的使用及選擇E滑動變阻器：滑動變阻器：01 000 .額定電流額定電流0.5 AF滑動變阻器：滑動變阻器：020 ，額定電流，額定電流2 A(1)為了使測量結(jié)果盡量準確，電流表應(yīng)選用為了使測量結(jié)果盡量準確，電流表應(yīng)選用_，電，電壓表應(yīng)選用壓表應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選用，滑動變阻器應(yīng)選用_(均填儀器均填儀器的字母代號的字母代號)(2)下圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路為了使測下圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線將量誤差盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線將_和和_相連、相連、_和和_相連、相連、_和和_相連相連(均填儀器上接線柱的字母代號均填儀器上接線柱的字母代號)(3)實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器，重新連接電路，仍能完儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器，重新連接電路，仍能完成實驗實驗中讀出幾組電阻箱的阻值成實驗實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應(yīng)電壓表的示數(shù)和對應(yīng)電壓表的示數(shù)U.用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù)，為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù)，為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線，則可以圖象是一條直線，則可以_為縱坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，以_為橫坐標(biāo)為橫坐標(biāo)多用電表的使用多用電表的使用“五注意五注意”(1)選倍率，一般要選擇比被測電阻的估計值低一個數(shù)量選倍率，一般要選擇比被測電阻的估計值低一個數(shù)量級的倍率，如估計值為級的倍率，如估計值為200 就應(yīng)該選就應(yīng)該選10的倍率；的倍率；(2)進行歐姆調(diào)零；進行歐姆調(diào)零；(3)將紅、黑表筆接被測電阻兩端進行測量；將紅、黑表筆接被測電阻兩端進行測量；(4)將指針示數(shù)乘以倍率，得測量值；將指針示數(shù)乘以倍率，得測量值；(5)使用多用電表測電壓和電流時，應(yīng)盡量使指針超過滿使用多用電表測電壓和電流時，應(yīng)盡量使指針超過滿偏量程的一半；測電阻時，應(yīng)盡量使指針指向表盤刻度中央偏量程的一半；測電阻時，應(yīng)盡量使指針指向表盤刻度中央題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練1(1)利用多用電表測電壓、電阻，若選擇開關(guān)處在利用多用電表測電壓、電阻，若選擇開關(guān)處在“直直流電壓流電壓2.5 V”擋時指針位于圖丙位置，則被測電壓是擋時指針位于圖丙位置，則被測電壓是_V；若選擇開關(guān)處在；若選擇開關(guān)處在“10”歐姆擋時指針位于圖甲歐姆擋時指針位于圖甲位置，則被測電阻是位置，則被測電阻是_.(2)圖乙用圖乙用0.6 A量程時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表量程時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表_A，表針的示數(shù)是，表針的示數(shù)是_ A；當(dāng)使用；當(dāng)使用3 A量程時，對量程時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表應(yīng)刻度盤上每一小格代表_A，圖中表針示數(shù)為，圖中表針示數(shù)為_A.(2)紅表筆接紅表筆接b點，斷開開關(guān)時，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)點，斷開開關(guān)時，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用表指示仍然和圖后，多用表指示仍然和圖2相同，可判斷發(fā)生故障的器件是相同，可判斷發(fā)生故障的器件是_(選填選填“蓄電池蓄電池”、“保險絲保險絲”、“開關(guān)開關(guān)”或或“小小燈燈”)解析：解析：(1)因用直流因用直流50 V擋檢測，故滿偏時電壓為擋檢測，故滿偏時電壓為50 V，刻度均勻，在圖示位置時，讀數(shù)為刻度均勻，在圖示位置時，讀數(shù)為11.5(11.211.8之間均之間均可可)V，說明蓄電池正常，說明蓄電池正常(2)紅表筆接紅表筆接b點，斷開開關(guān)，指針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后多點，斷開開關(guān)，指針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后多用表讀數(shù)與原來相同，說明保險絲、開關(guān)均正常，發(fā)生故障的用表讀數(shù)與原來相同，說明保險絲、開關(guān)均正常，發(fā)生故障的器件只能為小燈器件只能為小燈答案：答案：(1)11.5(11.211.8的值均可的值均可)蓄電池蓄電池(2)小燈小燈實驗室在測定金屬絲電阻率的實驗中，提供的器實驗室在測定金屬絲電阻率的實驗中，提供的器材除多用電表、螺旋測微器、米尺、開關(guān)和若干導(dǎo)線外，還材除多用電表、螺旋測微器、米尺、開關(guān)和若干導(dǎo)線外，還有：有：A粗細均勻的待測金屬絲粗細均勻的待測金屬絲RxB直流電流表直流電流表A(05 mA，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為5 )C直流電壓表直流電壓表V(03 V，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為5 k)D滑動變阻器滑動變阻器R(阻值范圍為阻值范圍為020 ，額定電流為，額定電流為1 A)E電源電源(3 V，內(nèi)阻不計，內(nèi)阻不計)考向二以伏安法測電阻為核心的電學(xué)實驗考向二以伏安法測電阻為核心的電學(xué)實驗(4)某物理學(xué)習(xí)小組的兩位同學(xué)在實驗中，根據(jù)同一組數(shù)某物理學(xué)習(xí)小組的兩位同學(xué)在實驗中，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進行正確描點后，甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)自己的理解各作出一據(jù)進行正確描點后，甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)自己的理解各作出一條圖線，如圖條圖線，如圖4中甲、乙所示，根據(jù)你對實驗的理解，你認為中甲、乙所示，根據(jù)你對實驗的理解，你認為_同學(xué)的圖線正確，根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的同學(xué)的圖線正確，根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為電阻為_.并聯(lián)電路中小電阻并聯(lián)電路中小電阻“控制控制”著大電阻，串聯(lián)電路中大電阻著大電阻，串聯(lián)電路中大電阻“控制控制”著小電阻所以，阻值較小和阻值較大的滑動變阻器著小電阻所以，阻值較小和阻值較大的滑動變阻器一般分別采用分壓式接法和限流式接法，方能方便調(diào)節(jié)測量電一般分別采用分壓式接法和限流式接法，方能方便調(diào)節(jié)測量電路的電壓和電流若分壓式接法和限流式接法都可以時應(yīng)采用路的電壓和電流若分壓式接法和限流式接法都可以時應(yīng)采用限流式接法，以節(jié)約電能限流式接法，以節(jié)約電能題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練1(2015浙江理綜浙江理綜22)圖圖1是小紅同學(xué)在做是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡描繪小燈泡的伏安特性曲線的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖實驗的實物連接圖考向三以測電源電動勢和內(nèi)阻為核心的電學(xué)實驗考向三以測電源電動勢和內(nèi)阻為核心的電學(xué)實驗測量電源的電動勢和內(nèi)阻的基本原理是閉合電路歐姆定測量電源的電動勢和內(nèi)阻的基本原理是閉合電路歐姆定律，數(shù)據(jù)處理的主要思想方法是律，數(shù)據(jù)處理的主要思想方法是“化曲為直化曲為直”，常用的方法有，常用的方法有三種：三種：(1)伏安法伏安法利用電壓表和電流表閉合電路方程為利用電壓表和電流表閉合電路方程為EUIr，利用兩組數(shù)據(jù)，聯(lián)立方程求解，利用兩組數(shù)據(jù)，聯(lián)立方程求解E和和r；也可作出；也可作出UI圖圖象，圖線的縱截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源象，圖線的縱截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻的內(nèi)阻題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練1(2015濰坊模擬濰坊模擬)為測定一節(jié)干電池為測定一節(jié)干電池(電動勢約電動勢約1.5 V，內(nèi)阻約內(nèi)阻約1.0 )的電動勢和內(nèi)阻，實驗室備有電流計的電動勢和內(nèi)阻，實驗室備有電流計G(滿偏電流滿偏電流為為3 mA，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為25 )、定值電阻、定值電阻R00.126 、開關(guān)和若干導(dǎo)、開關(guān)和若干導(dǎo)線及以下器材：線及以下器材：A量程量程03 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約1 000 的電壓表的電壓表B量程量程015 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約1 500 的電壓表的電壓表C總阻值為總阻值為10 、額定電流為、額定電流為2 A的滑動變阻器的滑動變阻器D總阻值為總阻值為100 、額定電流為、額定電流為1 A的滑動變阻器的滑動變阻器(1)因電流表量程太小，需將因電流表量程太小，需將R0與電流計與電流計_以擴大量程以擴大量程(2)電壓表應(yīng)選擇電壓表應(yīng)選擇_；滑動變阻器應(yīng)選擇；滑動變阻器應(yīng)選擇_(填填代號代號)(3)請在虛線框內(nèi)完成實驗電路圖請在虛線框內(nèi)完成實驗電路圖(4)根據(jù)所畫出的電路圖，分析引起該實驗系統(tǒng)誤差的主根據(jù)所畫出的電路圖，分析引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是要原因是_解析：解析：本題中給出了電壓表，雖沒有電流表，但給了電本題中給出了電壓表，雖沒有電流表，但給了電流計，且內(nèi)阻已知，同時還給出了定值電阻，因此需考慮將電流計，且內(nèi)阻已知，同時還給出了定值電阻，因此需考慮將電流計改裝成電流表，即將電流計與定值電阻并聯(lián)，然后用伏安流計改裝成電流表，即將電流計與定值電阻并聯(lián)，然后用伏安法測量電源電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)實驗可畫出電路圖；根據(jù)電源法測量電源電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)實驗可畫出電路圖；根據(jù)電源電動勢的大約值，可選擇使用量程為電動勢的大約值，可選擇使用量程為3 V的電壓表；又因為電的電壓表；又因為電源內(nèi)阻很小，若滑動變阻器的總阻值遠大于電源內(nèi)阻，則在減源內(nèi)阻很小，若滑動變阻器的總阻值遠大于電源內(nèi)阻，則在減小滑動變阻器阻值時，開始電壓表示數(shù)幾乎不變，最后電壓表小滑動變阻器阻值時，開始電壓表示數(shù)幾乎不變，最后電壓表和電流表會突然變化，造成讀數(shù)誤差很大，故應(yīng)選用總阻值為和電流表會突然變化，造成讀數(shù)誤差很大，故應(yīng)選用總阻值為10 的滑動變阻器；本實驗中由于電壓表的分流作用，使得改的滑動變阻器；本實驗中由于電壓表的分流作用，使得改裝后的電流表測得的電流偏小裝后的電流表測得的電流偏小(讀數(shù)只是通過滑動變阻器的電讀數(shù)只是通過滑動變阻器的電流流)，造成測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小，造成測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小123456R()95.075.055.045.035.025.0I(mA)15.018.724.829.536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20從下表中選出適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑?，設(shè)計一電路來測從下表中選出適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑模O(shè)計一電路來測量電流表量電流表A1的內(nèi)阻的內(nèi)阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)度，并能測得多組數(shù)據(jù).考向四創(chuàng)新設(shè)計實驗考向四創(chuàng)新設(shè)計實驗器材器材(代號代號)規(guī)格規(guī)格電流表電流表(A1)電流表電流表(A2)電壓表電壓表(V)電阻電阻(R1)滑動變阻器滑動變阻器(R2)電池電池(E)開關(guān)開關(guān)(S)導(dǎo)線若干導(dǎo)線若干量程量程010 mA，內(nèi)阻，內(nèi)阻r1待測待測(約約40 )量程量程0500 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻r2750 量程量程010 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r310 k阻值約阻值約100 ，作保護電阻用，作保護電阻用總阻值約總阻值約50 電動勢電動勢1.5 V，內(nèi)阻很小，內(nèi)阻很小解決這類題主要抓住三點解決這類題主要抓住三點一是選擇好合適的實驗原理，求解電學(xué)設(shè)計性實驗考題的一是選擇好合適的實驗原理，求解電學(xué)設(shè)計性實驗考題的關(guān)鍵是在弄清原理的基礎(chǔ)上將基本方法靈活遷移關(guān)鍵是在弄清原理的基礎(chǔ)上將基本方法靈活遷移二是設(shè)計合理的電路應(yīng)先依據(jù)題意確定電流表、電壓表二是設(shè)計合理的電路應(yīng)先依據(jù)題意確定電流表、電壓表和滑動變阻器等儀器，然后確定電流表的接法，再選擇控制電和滑動變阻器等儀器，然后確定電流表的接法，再選擇控制電路并畫出實驗電路圖路并畫出實驗電路圖三是在電表內(nèi)阻已知的條件下，其測量功能可以拓展轉(zhuǎn)三是在電表內(nèi)阻已知的條件下，其測量功能可以拓展轉(zhuǎn)換，即電流表可以用來測電壓，電壓表也可以用來測電流實換，即電流表可以用來測電壓，電壓表也可以用來測電流實驗的創(chuàng)新設(shè)計要充分利用電表功能本題將歐姆表中值電阻及驗的創(chuàng)新設(shè)計要充分利用電表功能本題將歐姆表中值電阻及對應(yīng)的電流進行了功能拓展，用來測定表頭的滿偏電流對應(yīng)的電流進行了功能拓展，用來測定表頭的滿偏電流題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練1用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r，所給的器，所給的器材有：材有：A電壓表電壓表V；010 VB電流表電流表A；00.6 AC滑動變阻器滑動變阻器R1(總阻值總阻值20 )D定值電阻定值電阻R2(阻值阻值10 )E定值電阻定值電阻R3(阻值阻值4 )F定值電阻定值電阻R4(阻值阻值3 )G單刀雙擲開關(guān)單刀雙擲開關(guān)S和導(dǎo)線若干和導(dǎo)線若干(1)根據(jù)以上器材，在誤差盡可能小的情況下，組成一個根據(jù)以上器材，在誤差盡可能小的情況下，組成一個測量電路，畫出測量電路的原理圖測量電路，畫出測量電路的原理圖(要求電路中各器材用題要求電路中各器材用題中給定的符號標(biāo)出中給定的符號標(biāo)出)(2)用已知的量和實驗中測的量表示待測干電池的電動勢用已知的量和實驗中測的量表示待測干電池的電動勢E_和內(nèi)阻和內(nèi)阻r_.2實驗小組準備了以下器材：實驗小組準備了以下器材：A多用電表，歐姆表電源電動勢約多用電表，歐姆表電源電動勢約1.5 V，表盤刻度和指，表盤刻度和指針位置如圖針位置如圖(a)所示所示B電流表電流表A1，量程，量程50 mA，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約10 C電流表電流表A2，量程，量程0.6 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.5 D電壓表電壓表V，量程，量程2 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約2 000 E定值電阻定值電阻R0，阻值，阻值25 F電阻箱電阻箱R，阻值，阻值0199.9 G開關(guān)一只，導(dǎo)線若干開關(guān)一只，導(dǎo)線若干真題高效演練(2)現(xiàn)用一量程為現(xiàn)用一量程為3 mA、內(nèi)阻為、內(nèi)阻為150 的標(biāo)準電流表對改裝的標(biāo)準電流表對改裝電表的電表的3 mA擋進行校準，校準時需選取的刻度為擋進行校準，校準時需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA.電池的電動勢為電池的電動勢為1.5 V，內(nèi)阻忽略不，內(nèi)阻忽略不計；定值電阻計；定值電阻R0有兩種規(guī)格，阻值分別為有兩種規(guī)格，阻值分別為300 和和1 000 ；滑；滑動變阻器動變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為有兩種規(guī)格，最大阻值分別為750 和和3 000 .則則R0應(yīng)選用阻值為應(yīng)選用阻值為_的電阻，的電阻，R應(yīng)選用最大阻值為應(yīng)選用最大阻值為_ 的滑動變阻器的滑動變阻器(3)若電阻若電阻R1和和R2中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大，利用中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大，利用圖圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻圖的電路可以判斷出損壞的電阻圖(b)中的中的R為保護電為保護電阻，虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖阻，虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖(a)虛線框內(nèi)的電路則圖中虛線框內(nèi)的電路則圖中的的d點應(yīng)和接線柱點應(yīng)和接線柱_(填填“b”或或“c”)相連判斷依據(jù)是：相連判斷依據(jù)是：_.謝謝觀看！謝謝觀看！