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1、“分门别类”重温基础实验系统方法考纲实验高考热点测定金属的电阻率；描绘小灯泡的伏安特性曲线；测定电源的电动势和内阻；练习使用多用电表；传感器的简单使用。复习本讲内容时要关注以下几个热考点：两种控制电路，即电流表的“内、外接法”、滑动变阻器的“分压、限流接法”；电阻测量的几种方法；多用电表的使用方法。命题点(一)实验仪器和电路的选择1实验仪器的选择电压表和电流表一般要根据实验电路中电源的电压和流过金属丝的电流进行选择，在该实验中，电压表一般选择3 V的量程，电流表一般选择0.6 A的量程。如果采用限流式电路，选用的滑动变阻器最大阻值一般要比待测金属丝的阻值大一些；如果采用分压式电路，一般应选用最
2、大阻值较小，而额定电流较大的滑动变阻器。2电流表内接法与外接法的选择电流表内接法电流表外接法电路误差原因由于电流表内阻的分压作用，电压表测量值偏大由于电压表内阻的分流作用，电流表测量值偏大测量结果R测RARxRx电阻的测量值大于真实值R测RxRx电阻的测量值小于真实值适用条件RxRA，大电阻RxRV，小电阻RA已知的情况RV已知的情况注意：已知内阻的电流表或电压表既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”。3分压电路与限流电路的选择(1)以小控大用分压，相差无几用限流，即当滑动变阻器的阻值较小时，常采用分压电路；当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时，常采用限流电路。若两种
3、电路均可，则采用限流式，因为限流式损耗功率小。(2)必须采用分压电路的情况有三种：要求电压从零开始变化。滑动变阻器的阻值太小，不能起到限流的作用。限流电路不能获取有区分度的多组数据。4实物图连线的基本原则对限流式电路，一般是从电源的正极开始，把电源、开关、滑动变阻器以及测量电路顺次连接起来即可。对分压式电路，应先将电源、开关和滑动变阻器的全部电阻用导线连接起来，然后在滑动变阻器上金属杆两端的接线柱中任选一个，依据电路中电流的流向将测量电路部分连接起来即可。对点训练1(2018宜昌金东方中学检测)欲用伏安法测量一段阻值约为5 左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A电池组(
4、3 V，内阻1 )B电流表(03 A，内阻0.012 5 )C电流表(00.6 A，内阻0.125 )D电压表(03 V，内阻3 k)E电压表(015 V，内阻15 k)F滑动变阻器(020 ，额定电流1 A)G滑动变阻器(0200 ，额定电流0.3 A)H开关、导线(1)上述器材中应选用的是_(填写各器材的字母代号)。(2)实验电路应采用电流表_(填“内”或“外”)接法。(3)为使通过待测金属导线的电流能在00.5 A范围内改变，请按要求在方框内画出测量待测金属导线电阻Rx的电路原理图。解析：(1)由于待测金属导线的电阻约为5 ，为了测量结果尽量准确，应选用量程分别为3 V和0.6 A的电压
5、表和电流表，滑动变阻器采用分压接法，应选用阻值较小的滑动变阻器，故选用的器材为：A、C、D、F、H。(2)由于待测金属导线的电阻较小，故实验电路应采用电流表外接法。(3)电路原理图如图所示。答案：(1)ACDFH(2)外(3)见解析图命题点(二)电阻的测量1最常用的测量方法伏安法(及其变式)“伏安法”有电压表、电流表且电表量程恰当时选择“伏安法”“安安法”电压表不能用或没有电压表的情形下，若知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”“伏伏法”电流表不能用或没有电流表的情况下，若知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”“伏安加R法”在运用伏安法测电阻时，由于
6、电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的要求，加保护电阻的方法就应运而生，“伏安加R法”又叫“加保护电阻法”2最精确的测量方法等效替代法电流等效替代电压等效替代3最独特的测量方法电桥法在电阻的测量方法中，有一种很独特的测量方法，那就是电桥法。其测量电路如图所示，实验中调节电阻箱R3，当A、B两点的电势相等时，R1和R3两端的电压相等，设为U1。同时R2和Rx两端的电压也相等，设为U2。根据欧姆定律有：，。由以上两式解得：R1RxR2R3。即电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值。4最专一的测量方法半偏法测电表内阻(1)用半偏法测电流表内阻，如图甲所示，电阻箱应和电流表
7、并联，然后与大电阻滑动变阻器串联，R测R真。对点训练2某同学利用图(a)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(a)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(a)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
8、阻器_(填“R1”或“R2”)。(2)根据图(a)所示电路将图(b)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，可推断该表头的满偏电流为_(填正确答案标号)。A100 AB250 AC500 AD1 mA解析：(1)滑动变阻器R1的阻值较小，在分压电路中便于调节，故实验中应选择滑动变阻器R1。(2)实物图连线如图所示。(3)电阻箱阻值为0时，电压表满偏电压Ug2.5 V，电阻箱阻值R630.0 时，电压表的示数UV2.00 V，此时电阻箱两端的
9、电压URUgUV0.5 V，根据串联电路电压与电阻成正比可得，故RgR630.0 2 520 。(4)电压表的满偏电流为Ig，则IgRgUg，故Ig A1 mA，选项D正确。答案：(1)R1(2)见解析图(3)2 520(4)D命题点(三)对电学基础实验的考查该实验虽然是测定金属丝的电阻率，实际上是先测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律R得出金属丝的电阻率R。对点训练3用电流表和电压表测定某一电阻丝的阻值，实验时提供下列可选用的器材：待测电阻丝Rx(阻值约为6 k)电压表V(量程3 V，内阻约50 k)电流表A1(量程500 A，内阻约200 )电流表A2(量程5 mA，内阻约20 )电流表A3
10、(量程0.6 A，内阻约1 )滑动变阻器R(最大阻值1 k)电源E(电动势4 V)开关S、导线(1)在所提供的电流表中应选用_(填字母代号)。(2)在虚线框中画出测定待测电阻丝阻值的实验电路图。(3)分别用L、d、Rx表示电阻丝的长度、直径和阻值，则电阻率表达式为_。解析：(1)通过电阻丝的最大电流约为I A mA，远小于电流表A2、A3的量程，接近A1的量程，故选A1。(2)由于，电流表应采用内接法，滑动变阻器R的最大阻值小于待测电阻丝Rx的阻值，滑动变阻器采用分压接法，电路图如图所示。(3)电阻丝的电阻Rx，电阻率表达式为。答案：(1)A1(2)见解析图(3)1在描绘小灯泡的伏安特性曲线时
11、，一定要用平滑的曲线，当某个(或某些)测量数据出现明显错误时，要舍掉。坐标轴选取的标度要合适，使所作图线占满坐标纸。2小灯泡的伏安特性曲线(以IU关系图线为例)上各点切线斜率的倒数不是小灯泡在该电压下的电阻，此时计算小灯泡的电阻一定要使用电阻的定义式R，而不能使用表达式R(只有当I和U为线性关系时二者才相等)。对点训练4有一额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的IU图线，有下列器材供选用：A电压表(03 V，内阻6 k)B电压表(015 V，内阻30 k)C电流表(03 A，内阻0.1 )D电流表(00.6 A，内阻0.5 )E滑动变阻器(10 ，2 A
12、)F滑动变阻器(200 ，0.5 A)G蓄电池(电动势6 V，内阻不计)(1)用图甲所示的电路进行测量，电压表应选用_，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(均用字母代号表示)。(2)通过实验测得小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。由图线可求得小灯泡在正常工作时的电阻为_(结果保留两位有效数字)。(3)若将小灯泡与20 的定值电阻串联，接在电动势为6 V、内阻不计的电源上，则小灯泡的实际功率为_W(结果保留两位有效数字)。解析：(1)由题意可知，小灯泡的额定电压为2.8 V，故电压表应选A；由PUI可得小灯泡正常工作时电流为：I0.29 A，故电流表应选D；本实验中滑动变阻器选用分压接法，应选最大阻
13、值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器选E。(2)由题图乙可知，当电压为2.8 V时，电流为：I0.28 A，故电阻为：R 10 。(3)若将小灯泡与20 的定值电阻串联，接在电动势为6 V、内阻不计的电源上，此时定值电阻相当于电源的等效内阻，在题图乙中作出电源的IU图像如图所示，则由图可知，小灯泡的工作电压为1.4 V，电流为0.23 A，则实际功率为：PUI1.40.23 W0.32 W。答案：(1)ADE(2)10(3)0.32(0.300.34均可)伏安法伏阻法安阻法原理EUIrEUrEIRIr电路图关系式UEIr图像纵轴截距：E斜率大小：r纵轴截距：斜率：纵轴截距：斜率：误差分析E测E真r
14、测r真E测E真r测r真对点训练5(2019届高三咸阳模拟)某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：A待测干电池E(电动势约为1.5 V，内阻约为1 )B电流表G(满偏电流3.0 mA，内阻为100 )C电流表A(量程0.6 A，内阻约为1 )D滑动变阻器R1(010 ，额定电流为2 A)E滑动变阻器R2(01 k，额定电流为1 A)F定值电阻R0(阻值为900 )G开关一个，导线若干(1)为了能比较准确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，实验中滑动变阻器应选_(填字母代号)。(2)根据题意在图甲中画出该实验所需要的电路图。(3)根据电路图，将图乙中实物图连接起来，组
