《2017年高考物理（考点解读+命题热点突破）专题13 电学实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年高考物理（考点解读+命题热点突破）专题13 电学实验（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题13 电学实验【考向解读】 高考对物理实验的考查，是在考试说明规定的实验基础上进行重组与创新，旨在考查考生是否熟悉这些常规实验器材，是否真正动手做过这些实验，是否能灵活的运用学过的实验理论、实验方法、实验仪器，去处理、分析、研究某些未做过的实验，包括设计某些比较简单的实验等所给的物理情景和要求跟教材内容多有明显区别，是以教材中实验为背景或素材，通过改变实验条件或增加条件限制，加强对考生迁移能力、创新能力和实验能力的考查【命题热点突破一】电阻的测量1本类试题包括不同类型的测电阻方法，可以充分利用本节总结的八种方法2包括实验：描绘小电珠的伏安特性曲线；实验：测定金属的电阻率；测大电阻、小电阻、
2、电压表电阻、电流表电阻例1、(2016全国，23，9分)某同学利用图甲所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值50 )，滑动变阻器R2(最大阻值5 k)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干实验步骤如下：按电路原理图甲连接线路；将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置，闭合开关S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器_(填“R
3、1”或“R2”)(2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_(结果保留到个位)(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_(填正确答案标号)A100 A B250 A C500 A D1 mA (2)如图所示 (3)根据原理可知U22 V，U1UmaxU20.5 V，R0630.0 ，I，RV2 520 .(4)当电压表满偏时，满偏电流Imax1 mA，D正确【答案】(1)R1(2)连线见解析图(3)2 520(4)D 【变式探究】(2015重庆)同学们
4、测量某电阻丝的电阻Rx，所用电流表的内阻与Rx相当，电压表可视为理想电压表若使用如图甲所示电路图进行实验，要使得Rx的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的_点(选填“b”或“c”)测得电阻丝的UI如图乙所示，则Rx为_(保留两位有效数字)实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10 V的条件下，得到电阻丝的电阻Rx随风速v(用风速计测)的变化关系如图丙所示由图可知当风速增加时，Rx会_(选填“增大”或“减小”)在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10 V，需要将滑动变阻器RW的滑片向_端调
5、节(选填“M”或“N”) 为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图丁所示的电路其中R为两只阻值相同的电阻，Rx为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响， 为待接入的理想电压表如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“”端和“”端应分别连接到电路中的_点和_点(在“a”“b”“c”“d”中选填)【答案】c4.1(4.04.2)减小，Mbd【变式探究】 (2015新课标全国)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下：待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000欧)，
6、电阻箱R0(最大阻值为99 999.9欧)，滑动变阻器R1(最大阻值100欧，额定电压2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整(2)根据设计的电路写出步骤_(3)将这种方法测出的电压表内阻记为Rv与内阻的真实值Rv比较：Rv_Rv(填“”“”或“RV.【答案】(1)(2)见解析(3)见解析【举一反三】在测定金属丝电阻率的实验中：(1)已知金属丝的电阻约为10 ，用伏安法测量其电阻，提供的器材有：A量程为300 mA，内阻约为0.5 的电流表B量程为3 A，内阻约为0.1 的电流表C量程为3 V，内阻
7、约为3 k的电压表D量程为15 V，内阻约为30 k的电压表E阻值是05 ，额定电流是2 A的滑动变阻器F电动势为6 V，电阻约为0.1 的电池G开关一个，导线若干要求测量时，两电表指针的偏转均超出其量程的一半，电流表应选用_，电压表应选用_(用序号表示)(2)在下图所示的虚线框内画出测电阻丝电阻的电路图(3)实验中已测得金属丝直径d0.300 mm，长度l25.0 cm，如图所示，选择正确的量程后，根据图中两电表示数可以求出该金属丝的电阻率_.【思路点拨】(1)根据估算通过待测电阻的最大电流选择电流表根据电源的电动势选择电压表(2)根据实验要求确定滑动变阻器与电流表接法，作出实验电路图变阻器
8、的总电阻小于待测电阻时，变阻器应采用分压式接法将待测电阻的大约值与两电表的内阻比较，确定电流表的接法由图读出两电表的读数，由欧姆定律求出金属丝的电阻，再由电阻定律求解电阻率本题要掌握器材选取的原则：精确、安全，方便，知道如何确定电流表的内外接明确实验的测量原理【解析】(1)据题电源的电动势为6 V，则电压表应选择C：量程为3 V，内阻约为3 k的电压表；通过金属丝的最大电流约为Imax A300 mA，根据实验要求电流表应选择A：量程为300 mA，内阻约为0.5 的电流表(2)由于滑动变阻器总电阻小于金属丝的电阻，所以变阻器应采用分压式接法因为300，20，得所以为减小测量误差，电流表应采用
9、外接法，测电阻丝电阻的电路图如答案图所示【答案】(1)AC(2)电路图如图所示(3)2.83106 m【命题热点突破二】 测定电源电动势和内阻1测电源电动势和内阻的理论依据是闭合电路欧姆定律，利用闭合电路欧姆定律的不同表达式2由于实验要描点连线，而后用图线求出电源电动势及内电阻，因此需要将闭合电路欧姆定律线性化，这个过程需要通过合理的选择函数及自变量来实现例2、2016四川理综，8()，11分用如图所示电路测量电源的电动势和内阻实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 )，保护电阻R1(阻值10 )和R2(阻值5 )，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干实验主要步骤：将滑动变
10、阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线(U、I都用国际单位)；求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题：(1)电压表最好选用_；电流表最好选用_A电压表(03 V，内阻约15 k)B电压表(03 V，内阻约3 k)C电流表(0200 mA，内阻约2 )D电流表(030 mA，内阻约2 )(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C一条导线接在
11、滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E_，r_，代入数值可得E和r的测量值【解析】(1)在此电路测量中，其误差来源于电压表分流，即需要电压表内阻远大于电源内阻，电压表应选A.当滑动变阻器R0时，Imax 160 mA，电流表应选C.(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑，电压变大，说明电阻变大，则一条导线接在电阻丝左端接线柱，另一根接在金属杆任意一个接线柱，C正确(3)由闭合电路欧姆定律得EUI(R2r)，则UEI(R2r)UI图线纵轴截距为
12、电动势，故Eka，图线斜率的绝对值为电源内阻与R2之和，所以rkR2.【答案】(1)AC(2)C(3)kakR2【变式探究】(2015安徽)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 A，内阻为2 500 的表头，一个开关，两个电阻箱(0999.9 )和若干导线(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表，则应将表头与电阻箱_(填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为_ .(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表123456R(
13、)95.075.055.045.035.025.0I(mA)15.018.724.829.536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20根据表中数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中，并画IRI图线根据图线可得电池的电动势E是_V，内阻r是_ .【答案】(1)并联5.0(2)倾斜直线(略)1.532.0【变式探究】某同学利用DIS，定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的1/U1/R关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b.(1)由图线a可知电池a的电动势Ea_ V，内阻r0_ .(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa_Pb(填“大于”“等于”或“小于”)，两电池的效率a_b(填“大于”“等于”或“小于”)【答案】见解析【举一反三】某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所
