高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題整合高頻突破 專題十三 電學(xué)實(shí)驗(yàn)課件.ppt

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專題十三電學(xué)實(shí)驗(yàn) 2 知識(shí)脈絡(luò)梳理 3 規(guī)律方法導(dǎo)引 1 知識(shí)規(guī)律 1 電學(xué)儀器的使用與讀數(shù) 電流表 電壓表 歐姆表的比較 4 5 電學(xué)儀器的選擇 a 電源的選擇 一般可以根據(jù)待測(cè)電路的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源 b 電表的選擇 一般根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)或待測(cè)用電器的額定電壓選擇電壓表 根據(jù)待測(cè)電流的最大電流選擇電流表 選擇的電表的量程應(yīng)使電表的指針偏轉(zhuǎn)的幅度較大 一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏以上 以減小讀數(shù)的偶然誤差 提高精確度 2 電流表內(nèi)外接法的區(qū)分與選擇 6 3 分壓式電路與限流式電路的區(qū)分與選擇 控制電路的比較 控制電路的選擇 a 從節(jié)能的角度考慮 優(yōu)先選用限流式 b 以下三種情況必須用分壓式 要求待測(cè)電路的U I從0變化 R滑 Rx 選用限流式 Ux Ix過(guò)大 超過(guò)電流表量程 燒壞電表 電源或用電器等 7 2 思想方法 1 物理思想 等效思想 控制變量思想 2 物理方法 等效替代法 控制變量法 累積法 8 命題一 命題二 命題三 以測(cè)電阻為核心的實(shí)驗(yàn)主要考查儀器的選擇 實(shí)驗(yàn)操作及歐姆定律 例1 1 用多用電表歐姆擋粗略測(cè)量某元件的電阻 選用 1擋 測(cè)量結(jié)果如圖甲所示 則測(cè)得的電阻為 2 為描繪該元件的U I圖線 提供了如下器材 A 電流表A 量程0 6A 內(nèi)阻約0 9 B 電壓表V 量程3V 內(nèi)阻約3k C 滑動(dòng)變阻器R1 10 2A D 滑動(dòng)變阻器R2 1000 1A E 電源E 電動(dòng)勢(shì)6V 內(nèi)阻約0 1 F 開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干 甲 實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇 填寫(xiě)器材序號(hào)即可 以保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中調(diào)節(jié)方便 設(shè)計(jì)合適電路 在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖 如圖乙所示中 圖線 一條為元件真實(shí)的U I圖線 另一條是本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的U I圖線 其中是本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的圖線 答案 解析 命題一 命題二 命題三 10 思維導(dǎo)引 命題一 命題二 命題三 11 例2 2015 浙江麗水一模 小潘同學(xué)在 描繪小燈泡的伏安特性曲線 實(shí)驗(yàn)中 所用小燈泡的規(guī)格為 2 5V 0 3A 1 用實(shí)驗(yàn)室的 高中學(xué)生電源 作為電源 應(yīng)該選用圖甲中 選填 穩(wěn)壓2A 或 交流3A 的兩個(gè)接線柱 2 滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選 選填R1 5 2A 或R2 50 1A 甲 命題一 命題二 命題三 12 3 小潘同學(xué)連接電路之后 閉合開(kāi)關(guān) 如圖乙所示 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器 燈泡發(fā)光 電流表和電壓表都有正示數(shù) 但同桌指出還有一處錯(cuò)誤 這處錯(cuò)誤是 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后 他描繪了如圖丙的伏安特性曲線 老師一看就判定是錯(cuò)誤的 老師判定的依據(jù)是 命題一 命題二 命題三 乙 丙 答案 解析 13 思維導(dǎo)引 命題一 命題二 命題三 14 規(guī)律方法1 測(cè)金屬絲的電阻率 測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線 均屬于以測(cè)電阻為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn) 屬于測(cè)量性實(shí)驗(yàn) 主要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析 理解能力 要求學(xué)生有選擇儀器 設(shè)計(jì)電路的能力 2 測(cè)量電路設(shè)計(jì) 3 控制電路 以小控大用分壓 相差無(wú)幾用限流 即當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值較小時(shí) 常采用分壓式接法 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值與負(fù)載相差不大時(shí) 常采用限流式接法 另外滑動(dòng)變阻器必須接為分壓式的情況有三種 1 電壓要求從零開(kāi)始變化 2 滑動(dòng)變阻器阻值太小 不能起到限流的作用 3 限流式不能獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù) 若兩種接法均可 則采用限流式 因?yàn)橄蘖魇綋p耗功率小 命題一 命題二 命題三 15 命題一 命題二 命題三 16 拓展訓(xùn)練1 2015 全國(guó)理綜 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3000 電阻箱R0 最大阻值為99999 9 滑動(dòng)變阻器R1 最大阻值100 額定電流2A 電源E 電動(dòng)勢(shì)6V 內(nèi)阻不計(jì) 開(kāi)關(guān)2個(gè) 導(dǎo)線若干 命題一 命題二 命題三 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RV 與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比 RV 選填 或 RV 主要理由是 答案 17 命題一 命題二 命題三 18 命題一 命題二 命題三 19 命題一 命題二 命題三 20 命題一 命題二 命題三 21 思維導(dǎo)引 命題一 命題二 命題三 規(guī)律方法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法拓展 22 命題一 命題二 命題三 23 拓展訓(xùn)練2 2015 安徽理綜 某同學(xué)為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材 一個(gè)滿偏電流為100 A 內(nèi)阻為2500 的表頭 一個(gè)開(kāi)關(guān) 兩個(gè)電阻箱 0 999 9 和若干導(dǎo)線 1 由于表頭量程偏小 該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為50mA的電流表 則應(yīng)將表頭與電阻箱 選填 串聯(lián) 或 并聯(lián) 并將該電阻箱阻值調(diào)為 2 接著該同學(xué)用改裝的電流表對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量 實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示 通過(guò)改變電阻R測(cè)相應(yīng)的電流I 且作相關(guān)計(jì)算后一并記錄如下表 圖1 命題一 命題二 命題三 24 根據(jù)表中數(shù)據(jù) 圖2中已描繪出四個(gè)點(diǎn) 請(qǐng)將第5 6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中 并畫(huà)IR I圖線 根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)E是V 內(nèi)阻r是 答案 解析 命題一 命題二 命題三 25 以多用電表的使用為核心的實(shí)驗(yàn)主要考查多用電表的使用方法和讀數(shù)特點(diǎn) 例4 2015 安徽合肥高三質(zhì)檢 圖甲為正在測(cè)量中的多用電表表盤(pán) 請(qǐng)完成下列問(wèn)題 1 如果用直流 50V 擋測(cè)量電壓 指針位置如圖甲所示 讀數(shù)為V 2 用圖甲多用電表測(cè)量電阻時(shí) 多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一電池 一個(gè)可變電阻和一表頭相串聯(lián) 如圖乙所示 電源電動(dòng)勢(shì)E 1 5V 選擇開(kāi)關(guān)在 1 擋 把它的兩表筆短接 旋轉(zhuǎn)可變電阻R1的旋鈕 當(dāng)指針指向 0 時(shí) 流過(guò)多用電表的電流為mA 3 圖乙是測(cè)量Rx阻值時(shí)的電路 歐姆表使用一段時(shí)間后 電池電動(dòng)勢(shì)變小 內(nèi)阻變大 但此表仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零 按正確使用方法再測(cè)Rx的值 其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將較 選填 變大 變小 或 不變 命題一 命題二 命題三 26 4 圖丙是將表頭G改裝成兩個(gè)倍率擋 如 1 10 的歐姆表電路原理圖 則當(dāng)開(kāi)關(guān)S合向 選填 a 或 b 端時(shí) 歐姆表是較大倍率擋 甲 乙 丙 命題一 命題二 命題三 答案 解析 27 思維導(dǎo)引 命題一 命題二 命題三 28 規(guī)律方法歐姆表使用六注意 1 選擋接著調(diào)零 2 換擋重新調(diào)零 3 待測(cè)電阻與電路 電源要斷開(kāi) 4 盡量使指針指在表盤(pán)中間位置附近 5 讀數(shù)之后要乘以倍率得阻值 6 測(cè)量結(jié)束后 選擇開(kāi)關(guān)要置于 OFF 擋或交流電壓的最高擋 命題一 命題二 命題三 29 拓展訓(xùn)練3為確定某電子元件的電氣特征 做如下測(cè)量 1 用多用表測(cè)量該元件的電阻 選用 100 倍率的電阻擋測(cè)量 發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大 因此需選擇 選填 10 或 1k 倍率的電阻擋 并再進(jìn)行測(cè)量 多用表的示數(shù)如圖甲所示 測(cè)量結(jié)果為 2 將待測(cè)元件 額定電壓9V 蓄電池 滑動(dòng)變阻器 電流表 多用表 開(kāi)關(guān)及若干導(dǎo)線連接成電路如圖乙所示 添加連線 使電路能測(cè)量該元件完整的伏安特性 本實(shí)驗(yàn)中使用多用表測(cè)電壓 多用表的選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)調(diào)到 選填 直流電壓10V 或 直流電壓50V 擋 答案 解析 命題一 命題二 命題三 30 1 用伏安法測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻Rx的阻值 阻值約為200 實(shí)驗(yàn)室提供如下器材 電池組E 電動(dòng)勢(shì)3V 內(nèi)阻不計(jì)電流表A1 量程0 15mA 內(nèi)阻約為100 電流表A2 量程0 300 A 內(nèi)阻為1000 電壓表V 量程0 15V 內(nèi)阻約為15k 滑動(dòng)變阻器R1 阻值范圍0 20 定值電阻R2 阻值為9000 開(kāi)關(guān)S 導(dǎo)線若干請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 在實(shí)驗(yàn)中要求盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值 選擇的電表為 填寫(xiě)器材代號(hào) 1 2 3 31 2 在方框中畫(huà)出測(cè)量Rx阻值的完整電路圖 并在圖中標(biāo)明器材代號(hào) 3 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1 兩表的示數(shù)如圖所示 可讀出電流表A1的示數(shù)是mA 電流表A2的示數(shù)是 A 答案 解析 1 2 3 32 2 2015 廣東江門(mén)統(tǒng)考 某同學(xué)想測(cè)量電壓表0 3V擋的內(nèi)阻 他從實(shí)驗(yàn)室拿來(lái)一個(gè)多用電表 3節(jié)干電池 50 的滑動(dòng)變阻器1個(gè) 開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線 1 先用多用表粗測(cè)其內(nèi)阻 把選擇開(kāi)關(guān)旋到歐姆擋的 100 倍率 將 選填 紅 或 黑 表筆接電壓表的 接線柱 另一只表筆接 3V 的接線柱 多用表的指針位置如圖甲所示 則電壓表的內(nèi)阻為 2 再用伏安法測(cè)量其內(nèi)阻 把多用表的選擇開(kāi)關(guān)旋到直流電流的 選填 100 10 或 1 mA擋 請(qǐng)?jiān)趫D乙完成其余的連線 3 實(shí)驗(yàn)中多用表的示數(shù)為I 電壓表的示數(shù)為U 則電壓表的內(nèi)阻為RV 答案 解析 1 2 3 33 3 1 如圖甲是 測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 的實(shí)驗(yàn)電路 如果采用新電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn) 當(dāng)滑動(dòng)變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí) 電壓表變化 選填 明顯 或 不明顯 2 為了較精確地測(cè)量一節(jié)新電池的內(nèi)阻 可用以下給定的器材和一些導(dǎo)線來(lái)完成實(shí)驗(yàn) 器材 量程3V的理想電壓表V 量程0 6A的電流表A 具有一定內(nèi)阻 定值電阻R0 R0 1 50 滑動(dòng)變阻器R1 0 10 滑動(dòng)變阻器R2 0 200 開(kāi)關(guān)S 相比于圖甲 圖乙中的電阻R0有哪些作用 3 為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 選填 R1 或 R2 4 用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖丙中完成實(shí)物連接圖 1 2 3 34 5 實(shí)驗(yàn)中 改變滑動(dòng)變阻器的阻值 測(cè)出當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí) 電壓表讀數(shù)為U1 當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí) 電壓表讀數(shù)為U2 則新電池內(nèi)阻的表達(dá)式r 用I1 I2 U1 U2和R0表示 6 處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí) 測(cè)出兩組U I值 便可計(jì)算出電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 這樣做雖然簡(jiǎn)單 但誤差可能較大 處理數(shù)據(jù)時(shí)如何減少實(shí)驗(yàn)誤差 請(qǐng)你提出一種處理方法 1 2 3 35 1 2 3 36 1 2 3 37 怎樣得高分 電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分析技巧 典例示范 為了測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì)E 約為3V 和內(nèi)阻r 選用的器材如下 A 電流表G1 量程為2mA 內(nèi)電阻為100 B 電流表G2 量程為1mA 內(nèi)電阻為200 C 電阻箱R1 0 99 99 D 電阻箱R2 0 9999 E 滑動(dòng)變阻器R3 0 1000 允許最大電流1A F 待測(cè)電池G 開(kāi)關(guān)一個(gè) 導(dǎo)線若干 1 某同學(xué)利用上述器材 采用圖甲所示的電路測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 請(qǐng)按照?qǐng)D甲將圖乙所示的實(shí)物圖連線 38 怎樣得高分 2 圖甲中利用電阻箱R1 將電流表G1改裝成了量程為0 5A的電流表 利用電阻箱R2將電流表G2改裝成了量程為3V的電壓表 則電阻箱R1的阻值調(diào)到 3 以G2示數(shù)I2為縱坐標(biāo) G1示數(shù)I1為橫坐標(biāo) 作出I2 I1圖象如圖所示 結(jié)合圖象可得出電源的電動(dòng)勢(shì)為V 電源的內(nèi)阻為 結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字 答案 解析 39 怎樣得高分 思維導(dǎo)引 40 怎樣得高分 以題說(shuō)法電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)需要特別注意 一是選擇好合適的實(shí)驗(yàn)原理 求解電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)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 從方法遷移中尋找問(wèn)題的突破口 二是設(shè)計(jì)合理的電路 應(yīng)先依據(jù)題意確定電流表 電壓表和滑動(dòng)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(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖 41 怎樣得高分 針對(duì)訓(xùn)練 2015 全國(guó)理綜 圖 a 為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖 其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路 1 已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100 滿偏電流為1mA R1和R2為阻值固定的電阻 若使用a和b兩個(gè)接線柱 電表量程為3mA 若使用a和c兩個(gè)接線柱 電表量程為10mA 由題給條件和數(shù)據(jù) 可以求出R1 R2 42 怎樣得高分 2 現(xiàn)用一量程為3mA 內(nèi)阻為150 的標(biāo)準(zhǔn)電流表A對(duì)改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn) 校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0mA 電池的電動(dòng)勢(shì)為1 5V 內(nèi)阻忽略不計(jì) 定值電阻R0有兩種規(guī)格 阻值分別為300 和1000 滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格 最大阻值分別為750 和3000 則R0應(yīng)選用阻值為 的電阻 R應(yīng)選用最大阻值為 的滑動(dòng)變阻器 3 若電阻R1和R2中有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o(wú)窮大 利用圖 b 的電路可以判斷出損壞的電阻 圖 b 中的R 為保護(hù)電阻 虛線框內(nèi)未畫(huà)出的電路即為圖 a 虛線框內(nèi)的電路 則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱 選填 b 或 c 相連 判斷依據(jù)是 答案 解析