（全國(guó)通用）2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題16 電學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)案.doc
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專(zhuān)題16 電學(xué)實(shí)驗(yàn) 考題一 多用電表的原理、使用及讀數(shù)問(wèn)題 1.游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器的讀數(shù)技巧 記住兩點(diǎn)：一是所有讀數(shù)一定以毫米為單位并注意主尺刻度對(duì)應(yīng)的毫米數(shù)，根據(jù)結(jié)果再變換單位；二是以毫米為單位，小數(shù)點(diǎn)后數(shù)字分別是，螺旋測(cè)微器是3位、20分度和50分度游標(biāo)卡尺是2位、10分度游標(biāo)卡尺和毫米刻度尺是1位. 2.電壓表、電流表、多用電表的讀數(shù)技巧 (1)對(duì)電表讀數(shù)問(wèn)題，要先弄清楚電表的精確度，即每小格的數(shù)值，再確定估讀的方法，是、還是估讀，明確讀數(shù)的小數(shù)位數(shù). (2)多用電表的使用問(wèn)題，在弄清其基本原理的基礎(chǔ)上，會(huì)選擇測(cè)量項(xiàng)目及量程、擋位，能區(qū)分機(jī)械調(diào)零和歐姆調(diào)零的區(qū)別，掌握測(cè)量電阻的步驟，此外，會(huì)看多用電表表盤(pán)，最上排不均勻刻度為測(cè)電阻時(shí)讀數(shù)刻度，讀出表盤(pán)刻度后應(yīng)乘以擋位倍率；中間刻度是均勻的，為測(cè)量電壓和電流的讀數(shù)刻度，下面三排數(shù)字為方便讀數(shù)所標(biāo)注；最下排刻度專(zhuān)為測(cè)量2.5 V以下交流電壓所用，一般較少使用. 3.歐姆表的原理 (1)歐姆表內(nèi)有電源，紅表筆與內(nèi)部電源負(fù)極相連，黑表筆與內(nèi)部電源的正極相連，故其電流方向?yàn)椤凹t表筆流進(jìn)，黑表筆流出”. (2)測(cè)電阻的原理是閉合電路歐姆定律.當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0(即歐姆調(diào)零)，使靈敏電流計(jì)滿偏，Ig＝，此時(shí)中值電阻R中＝Rg＋R0＋r，當(dāng)兩表筆接入電阻Rx時(shí)I＝，電阻Rx與電路中的電流相對(duì)應(yīng)，但不是線性關(guān)系，故歐姆表刻度不均勻. 4.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)用完后，選擇開(kāi)關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋. 例1 (1)指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量?jī)x器，請(qǐng)完成下列問(wèn)題： 圖1 在使用多用電表測(cè)量時(shí)，指針的位置如圖1甲所示，若選擇開(kāi)關(guān)撥至“1”擋，則測(cè)量的結(jié)果為_(kāi)_______ Ω；若選擇開(kāi)關(guān)撥至“50 mA”擋，則測(cè)量結(jié)果為_(kāi)_______ mA. (2)多用電表測(cè)未知電阻阻值的電路如圖乙所示，電池的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，R0為調(diào)零電阻，Rg為表頭內(nèi)阻，電路中電流I與待測(cè)電阻的阻值Rx關(guān)系圖象如圖丙所示，則該圖象的函數(shù)關(guān)系式為_(kāi)_________________； (3)下列根據(jù)圖丙中I－Rx圖線作出的解釋或判斷中正確的是________. A.因?yàn)楹瘮?shù)圖線是非線性變化的，所以歐姆表的示數(shù)左小右大 B.歐姆表調(diào)零的實(shí)質(zhì)是通過(guò)調(diào)節(jié)R0使Rx＝0時(shí)電路中的電流I＝Ig C.Rx越小，相同的電阻變化量對(duì)應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏 D.測(cè)量中，當(dāng)Rx的阻值為圖丙中的R2時(shí)，指針位于表盤(pán)中央位置的右側(cè) 解析 (1)所測(cè)的電阻R＝181 Ω＝18 Ω.選擇開(kāi)關(guān)撥至“50 mA”擋，電流為I＝22.6 mA. (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得：I＝＝. (3)因Rx＝－r－R0－Rg，函數(shù)圖線是非線性變化的，當(dāng)電流較大時(shí)電阻較小，當(dāng)電流較小時(shí)電阻較大，A錯(cuò)誤；當(dāng)Rx＝0，I＝，此時(shí)電流為滿偏電流，B正確；Rx越小，相同的電阻變化量對(duì)應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏，C正確；測(cè)量中，當(dāng)Rx的阻值為圖丙中的R2時(shí)，電流比半偏電流小，指針位于表盤(pán)中央位置的左側(cè)，D錯(cuò)誤.選B、C. 答案 (1)18 22.6(22.4～22.8) (2)I＝ (3)BC 變式訓(xùn)練 1.某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下： (1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖2甲所示，可知其長(zhǎng)度為_(kāi)_______ mm； (2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為_(kāi)_______ mm； (3)用多用電表的電阻“10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤(pán)的示數(shù)如圖丙所示，則該電阻的阻值約為_(kāi)_______ Ω . 圖2 答案 (1)50.15 (2)4.700 (3)220 解析 (1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為L(zhǎng)＝50 mm＋30.05 mm＝50.15 mm； (2)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為 D＝4 mm＋0.5 mm＋20.00.01 mm＝4.700 mm； (3)歐姆表的讀數(shù)為R＝2210 Ω＝220 Ω. 2.已知G表的內(nèi)阻Rg為990 Ω，滿偏電流Ig＝100 μA.用它改裝成如圖3所示的一個(gè)多量程多用電表，電流、電壓和電阻的測(cè)量都各有兩個(gè)量程(或分度值)不同的擋位.1、2兩個(gè)擋位為電流表?yè)跷?，其中的大量程是小量程?0倍. 圖3 (1)關(guān)于此多用電表，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是__________. A.當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S旋到位置4時(shí)，是電阻擋 B.當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S旋到位置6時(shí)，是電壓擋 C.轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S旋到5的量程比旋到6的量程大 D.A表筆為紅表筆，B表筆為黑表筆 (2)圖中電源電動(dòng)勢(shì)均為3.5 V，當(dāng)把選擇開(kāi)關(guān)S旋到位置4，在AB之間接3 500 Ω電阻時(shí)，表頭G剛好半偏，該測(cè)量過(guò)程操作的順序和步驟都正確無(wú)誤，則R1＝____ Ω，R2＝______ Ω. 答案 (1)C (2)11 99 解析 (1)當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S旋到位置4時(shí)，表頭與電表中的電源相連接，是電阻擋，A正確；當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S旋到位置6時(shí)，表頭與電阻串聯(lián)，電阻起分壓作用，是電壓擋，B正確；當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S旋到5串聯(lián)的電阻小于旋轉(zhuǎn)到6串聯(lián)的電阻，可知旋轉(zhuǎn)到6，串聯(lián)的電阻分壓作用大，電壓表量程大，C錯(cuò)誤；根據(jù)電流“紅進(jìn)黑出”可知，B表筆為黑表筆，A表筆為紅表筆，D正確.因選錯(cuò)誤的，故選C. (2)由題知，在AB之間接3 500 Ω電阻時(shí)，表頭G剛好半偏，即改裝后電流表的總內(nèi)阻R內(nèi)＝3 500 Ω，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S在2時(shí)(如圖a)，電流表量程為I2g＝＝ A＝1 mA.由題知，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S在1(如圖b)時(shí)，電流表的量程為I1g＝10 mA，由串并聯(lián)電路特點(diǎn)得：＋I(xiàn)g＝I2g，＋I(xiàn)g＝I1g ，聯(lián)立解得R1＝11 Ω，R2＝99 Ω. 考題二 伏安法測(cè)電阻 1.儀器的選擇 (1)電源的選擇：一般根據(jù)待測(cè)電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源. (2)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)電路的最大電流選擇電流表；電表的指針擺動(dòng)的幅度不宜較大，一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏左右. 2.電路的選擇 (1)測(cè)量電路的選擇 比較項(xiàng)目 電流表內(nèi)接法 電流表外接法 電路 誤差來(lái)源 電流表的分壓 電壓表的分流 測(cè)量結(jié)果 R測(cè)＝>Rx，偏大 R測(cè)＝下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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