高三物理（新课标）二轮复习专题整合高频突破课件：专题六　物理实验15

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1、第15讲电学实验 2 知识脉络梳理 规律方法导引 3 知识脉络梳理 规律方法导引 1 知识规律 1 电学仪器的使用与读数 电流表 电压表 欧姆表的比较 4 知识脉络梳理 规律方法导引 使用多用电表的 三注意 a 电流的流向 使用欧姆挡时 多用电表内部电池的正极接黑表笔 负极接红表笔 从电源外部看 电流从红表笔流入 从黑表笔流出 b 区分 机械调零 和 欧姆调零 机械调零 在表盘刻度左侧 0 位置 调整表盘下边的中间定位螺丝 欧姆调零 在表盘刻度的右侧电阻刻度 0 位置 调整欧姆调零旋钮 c 倍率选择 使用欧姆挡测电阻时 表头指针偏转过大或过小均有较大误差 指针偏转角度在满偏到满偏之间读数较准确

2、 如待测电阻约为2k 应选用 100 挡 5 知识脉络梳理 规律方法导引 电学仪器的选择a 电源的选择 一般可以根据待测电路的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源 b 电表的选择 一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表 根据待测电流的最大电流选择电流表 选择的电表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大 一般应使指针能达到半偏以上 以减小读数的偶然误差 提高精确度 6 知识脉络梳理 规律方法导引 2 电流表内外接法的区分与选择 7 知识脉络梳理 规律方法导引 3 分压式电路与限流式电路的区分与选择 控制电路的比较 控制电路的选择a 从节能的角度考虑 优先选用限流式 b 以下三种情况

3、必须用分压式 要求待测电路的U I从0变化 R滑 Rx 选用限流式时 Ux Ix过大 超过电流表量程 烧坏电表 电源或用电器等 8 知识脉络梳理 规律方法导引 2 思想方法 1 物理思想 等效思想 控制变量思想 2 物理方法 等效替代法 控制变量法 累积法 9 命题热点一 命题热点二 命题热点三 以测电阻为核心的实验主要考查仪器的选择 实验操作及欧姆定律 例1 1 用多用电表欧姆挡粗略测量某元件的电阻 选用 1挡 测量结果如图甲所示 则测得的电阻为 10 命题热点一 命题热点二 命题热点三 2 为描绘该元件的U I图线 提供了如下器材 A 电流表A 量程0 6A 内阻约0 9 B 电压表V 量

4、程3V 内阻约3k C 滑动变阻器R1 10 2A D 滑动变阻器R2 1000 1A E 电源E 电动势6V 内阻约0 1 F 开关S及导线若干 实验中滑动变阻器应该选择 填写器材序号即可 以保证实验过程中调节方便 11 命题热点一 命题热点二 命题热点三 设计合适电路 在虚线框内画出实验电路图 12 命题热点一 命题热点二 命题热点三 如图乙所示中 图线 一条为元件真实的U I图线 另一条是本次实验中测得的U I图线 其中是本次实验中测得的图线 13 命题热点一 命题热点二 命题热点三 答案 1 13 0 2 C 如图所示 解析 1 从多用电表指针位置可以读出示数为13 0 读成13也可

5、乘以倍率 即可测得该元件的电阻为13 0 13 也可 2 由于该元件电阻较小 所以电流表选用外接法 描绘该元件伏安特性曲线 电压从零开始 且要测量多组数据 故滑动变阻器选用小阻值R1且采用分压式接法 选用C 由于电压表的分流 所以实验中测得的U I图线要比该元件真实的图线低一些 应选图线 14 命题热点一 命题热点二 命题热点三 思维导引 15 命题热点一 命题热点二 命题热点三 例2 2017 全国 卷 某同学研究小灯泡的伏安特性 所使用的器材有 小灯泡L 额定电压3 8V 额定电流0 32A 电压表V 量程3V 内阻3k 电流表A 量程0 5A 内阻0 5 固定电阻R0 阻值1000 滑动

6、变阻器R 阻值0 9 0 电源E 电动势5V 内阻不计 开关S 导线若干 1 实验要求能够实现在0 3 8V的范围内对小灯泡的电压进行测量 在虚线框内画出实验电路原理图 16 命题热点一 命题热点二 命题热点三 2 实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图甲所示 由实验曲线可知 随着电流的增加小灯泡的电阻 填 增大 不变 或 减小 灯丝的电阻率 填 增大 不变 或 减小 17 命题热点一 命题热点二 命题热点三 3 用另一电源E0 电动势4V 内阻1 00 和题给器材连接成图乙所示的电路 调节滑动变阻器R的阻值 可以改变小灯泡的实际功率 闭合开关S 在R的变化范围内 小灯泡的最小功率为W 最大功率为W

7、 结果均保留2位小数 18 命题热点一 命题热点二 命题热点三 答案 1 2 增大增大 3 0 391 17 19 命题热点一 命题热点二 命题热点三 20 命题热点一 命题热点二 命题热点三 3 当R 9 时灯泡功率最小 将电阻R与电源视为整体 U E I R r 故U 4V 10 I 作图法找到灯泡功率Pmin UI 1 75V 0 225A 0 39W当R 0时 灯泡功率最大 电源的路端电压与电流的关系U E Ir 故U 4V 1 I 作图法找到灯泡功率Pmax UI 3 65V 0 32A 1 17W 21 命题热点一 命题热点二 命题热点三 思维导引 22 命题热点一 命题热点二 命

8、题热点三 规律方法 1 测金属丝的电阻率 描绘小灯泡的伏安特性曲线 均属于以测电阻为核心的电学实验 属于测量性实验 主要考查学生的实验分析 理解能力 要求学生有选择仪器 设计电路的能力 23 命题热点一 命题热点二 命题热点三 2 测量电路设计 24 命题热点一 命题热点二 命题热点三 3 控制电路设计 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 常采用分压式接法 当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时 常采用限流式接法 另外滑动变阻器必须接为分压式的情况有三种 电压要求从零开始变化 滑动变阻器阻值太小 不能起到限流的作用 限流式不能获取有区分度的多组数据 若两种接法均可 则采用限

9、流式 因为限流式损耗功率小 25 命题热点一 命题热点二 命题热点三 拓展训练1电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍 某同学利用这一事实测量电压表的内阻 半偏法 实验室提供的器材如下 待测电压表V 量程3V 内阻约为3000 电阻箱R0 最大阻值为99999 9 滑动变阻器R1 最大阻值100 额定电流2A 电源E 电动势6V 内阻不计 开关2个 导线若干 1 虚线框内为该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 26 命题热点一 命题热点二 命题热点三 2 根据设计的电路 写出实验步骤 3 将这种方法测出的电压表内阻记为RV 与电压表内阻的真实值RV相比 R

10、V 选填 或 RV 主要理由是 27 命题热点一 命题热点二 命题热点三 答案 1 实验电路图如图所示 2 移动滑动变阻器的滑片 以保证通电后电压表所在支路分压最小 闭合开关S1 S2 调节R1 使电压表的指针满偏 保持滑动变阻器滑片的位置不变 断开S2 调节电阻箱R0使电压表的指针半偏 读取电阻箱所示的电阻值 此即为测得的电压表内阻 3 断开S2 调节电阻箱使电压表成半偏状态 电压表所在支路总电阻增大 分得的电压也增大 此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压 故RV RV 28 命题热点一 命题热点二 命题热点三 以测电源电动势为核心的实验主要考查电路的选择 仪器的选择 线路的连接和数据的处

11、理 例3在测定电池的电动势和内阻的实验中 某同学的实物电路连接如图甲所示 1 在方框中画出与图甲对应的电路图 甲 29 命题热点一 命题热点二 命题热点三 2 图乙的 R坐标系中已经标出了该同学所测得的实验数据 请作出这些数据点的拟合直线 并读得该直线的纵截距为A 1 求得其斜率为V 1 3 求得电源的电动势是V 内阻是 结果均保留两位有效数字 30 命题热点一 命题热点二 命题热点三 答案 1 电路图如图所示 2 图象如图所示0 90 67 3 1 51 4 31 命题热点一 命题热点二 命题热点三 32 命题热点一 命题热点二 命题热点三 思维导引 33 命题热点一 命题热点二 命题热点三

12、 规律方法测量电源电动势和内电阻的方法拓展 34 命题热点一 命题热点二 命题热点三 35 命题热点一 命题热点二 命题热点三 拓展训练2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2500 的表头 一个开关 两个电阻箱 0 999 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50mA的电流表 则应将表头与电阻箱 选填 串联 或 并联 并将该电阻箱阻值调为 36 命题热点一 命题热点二 命题热点三 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 实验电路如图甲所示 通过改变电阻R测相应的电流I 且作相关计算后一并

13、记录如下表 37 命题热点一 命题热点二 命题热点三 根据表中数据 图乙中已描绘出四个点 请将第5 6两组数据也描绘在图乙中 并画IR I图线 乙 根据图线可得电池的电动势E是V 内阻r是 38 命题热点一 命题热点二 命题热点三 答案 1 并联5 0 2 如图所示 1 532 0 39 命题热点一 命题热点二 命题热点三 解析 1 表头改装成大量程的电流表时 应给其并联上一个电阻 由IgRg I Ig R 解得R 5 0 即将电阻箱阻值调为5 0 2 图线如答案图所示 根据题意 题中 2 的表格中的电压为电阻箱两端电压 改装后的毫安表内阻RA约为5 0 由闭合电路欧姆定律 得E U RA r

14、 I 整理得U E RA r I 结合图象知 图线在纵轴上的截距表示电池的电动势 有E 1 53V 图线的斜率大小表示RA r的阻值 由图线得斜率大小约为7 0 故r k RA 2 0 40 命题热点一 命题热点二 命题热点三 以多用电表的使用为核心的实验主要考查多用电表的使用方法和读数特点 例4图甲为正在测量中的多用电表表盘 请完成下列问题 1 如果用直流 50V 挡测量电压 指针位置如图甲所示 读数为V 2 用图甲多用电表测量电阻时 多用电表内部的电路可以等效为一个电池 一个可变电阻和一个表头相串联 如图乙所示 电源电动势E 1 5V 选择开关在 1 挡 把它的两表笔短接 旋转可变电阻R1

15、的旋钮 当指针指向 0 时 流过多用电表的电流为mA 41 命题热点一 命题热点二 命题热点三 3 图乙是测量Rx阻值时的电路 欧姆表使用一段时间后 电池电动势变小 内阻变大 但此表仍能进行欧姆调零 按正确使用方法再测Rx的值 其测量结果与原结果相比将 选填 变大 变小 或 不变 4 图丙是将表头G改装成两个倍率挡 如 1 10 的欧姆表电路原理图 则当开关S合向 选填 a 或 b 端时 欧姆表是较大倍率挡 42 命题热点一 命题热点二 命题热点三 答案 1 23 0 2 100 3 变大 4 b 43 命题热点一 命题热点二 命题热点三 解析 1 多用表读数为23 0V 2 选择开关在 1

16、挡时 欧姆表的内阻为15 此时流过多用电表的电流为 3 当电池电动势变小 内阻变大时 若测量某一电阻时 通过回路的电流减小 指针偏向左 则欧姆表的读数变大 4 将G改装成两种倍率 如 1 10 的欧姆表 开关合向b端时 电路最大电流小 欧姆表的中值电阻大 倍率大 这时的欧姆表是较大倍率挡 44 命题热点一 命题热点二 命题热点三 思维导引 规律方法欧姆表使用六注意 1 选挡接着调零 2 换挡重新调零 3 待测电阻与电路 电源要断开 4 尽量使指针指在表盘中间位置附近 5 读数之后要乘以倍率得阻值 6 测量结束后 选择开关要置于 OFF 挡或交流电压的最高挡 45 命题热点一 命题热点二 命题热点三 拓展训练3为确定某电子元件的电气特征 做如下测量 1 用多用电表测量该元件的电阻 选用 100 倍率的电阻挡测量 发现多用电表指针偏转过大 因此需选择 选填 10 或 1k 倍率的电阻挡 并再进行测量 多用电表的示数如图甲所示 测量结果为 46 命题热点一 命题热点二 命题热点三 2 将待测元件 额定电压9V 蓄电池 滑动变阻器 电流表 多用电表 开关及若干导线连接成电路如图乙所示 添加连线