《2014广西物理《高考专题》(二轮)复习课件：专题八 第19讲 电学实验汇总》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2014广西物理《高考专题》(二轮)复习课件：专题八 第19讲 电学实验汇总（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第19讲电 学 实 验,一、电学测量仪器的使用与读数 1.电流表、电压表、欧姆表的比较:,2.多用电表使用“四注意”: (1)极性：从电表外部看，电流应从红表笔(“+”极)流入电表，从黑表笔(“-”极)流出电表。 (2)功能：利用多用电表测电压和电流时，选择开关对应的是电表的量程；而测电阻时，选择开关对应的是倍率。,(3)调零：测量电阻时，要进行两次调零：机械调零和欧姆调零。 “机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置。调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮。 (4)保护：测电阻时，应把被测电阻从电路中拆下测量；多用电表长期不用时，必须取
2、出表内的电池。,3.电学仪器的选择: (1)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。 (2)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。,二、电流表内外接法的选择 1.当RxRA时选用电流表内接法。 2.当RVRx时选用电流表外接法。,三、控制电路(滑动变阻器的接法)的比较与选择 1.控制电路的比较:,2.控制电路的选择: 优先选用限流式。 以下情况考虑分压式: (1)要求待测电路的U、I从0变化
3、。 (2)R滑Rx。 (3)选用限流式时,Ux、Ix过大(指超过电表量程,烧坏电表、 电源或用电器等)或Ux、Ix过小(最大值不超过电表满量程的 读数误差大)。,热点考向1 多用电表的认识及使用 【典例1】(2013新课标全国卷)某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有： 多用电表； 电压表：量程5 V，内阻十几千欧； 滑动变阻器：最大阻值5 k； 导线若干。,回答下列问题: (1)将多用电表挡位调到电阻“1k”挡,再将红表笔和黑表笔,调零点。 (2)将图甲中多用电表的红表笔和(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。,(
4、3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图乙所示,这时电压表的示数如图丙所示。多用电表和电压表的读数分别为k和V。,(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0k和4.00V。从测量数据可知,电压表的内阻为k。,(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、 一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图丁所示。 根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势 为V,电阻“1k”挡内部电路的总电阻为 k。,【解题探究】 (1)多用电表欧姆调零时,应将红、黑表笔_。 (2)电流从黑表笔流出电表,应与电压表的“_”极相连接
5、。 (3)当滑动变阻器阻值为零时,多用电表测量的阻值为 _。 (4)多用电表测电阻的原理是_。,短接,+,电压表的内阻,闭合电路欧姆定律,【解析】(1)欧姆表调零:将红表笔和黑表笔短接,使指针指电阻0刻度。 (2)多用电表欧姆挡测电压表的内阻应使电流从电压表的“+”接线柱流入、“-”接线柱流出,而黑表笔连接多用电表内电池的正极,所以多用电表的红表笔和“-”端相连,黑表笔连接“+”端。 (3)多用电表和电压表的读数分别为15.0k和3.60V。 (4)由图甲可知多用电表欧姆“1k”挡直接测量电压表的内阻RV,所以RV=12.0k。,(5)设多用电表内电池的电动势为E，多用电表电阻“1 k” 挡内
6、部电路的总电阻为Rg，依题给条件由欧姆定律得： E= (15+Rg)，E= (12+Rg)， 又RV=12.0 k，解之得：E=9.00 V，Rg=15.0 k。 答案：(1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.0,【总结提升】 多用电表使用“五步”法 (1)选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如估计值为200 就应该选10的倍率； (2)进行欧姆调零； (3)将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量； (4)将指针示数乘以倍率，得测量值； (5)测量结束后，将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。 特别注意：用欧姆挡测电阻时，如果指针偏
7、转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大)，应该适当增大倍率重新调零后再测量；如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太小)，应该适当减小倍率重新调零后再测量。,热点考向2 实验器材的选择和电路设计问题 【典例2】(2012山东高考)在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下: 待测电阻丝:Rx(阻值约4,额定电流约0.5A); 电压表:V(量程3V,内阻约3k); 电流表:A1(量程0.6A,内阻约0.2); A2(量程3A,内阻约0.05); 电源:E1(电动势3V,内阻不计); E2(电动势12V,内阻不计); 滑动变阻器:R(最大阻值约20); 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导
8、线。,(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为 mm。,(2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选、电源应选(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图。,【解题探究】 本题的分析思路： (1)由于Rx的额定电流为0.5 A，电流表应选_。 (2)根据Rx的额定电压约为U=IRx=2 V，可判断电源应选_。 (3)因为 故电流表应选择_。,A1,E1,外接,【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度上显示为1.5 mm，小数 部分由可动刻度读得为0.273 mm，二者相加就是测量值， 1.5 mm+0.273 mm=1.773 mm。 (2)待测电阻丝的额定电流约为0.
9、5 A,为了减小实验误差，应选量程为0.6 A的电流表A1；待测电阻丝的电阻约为4 ，额定电流约为0.5 A，故由欧姆定律得额定电压约为2 V，所以电源应选E1。由于待测电阻丝的电阻较小，故电流表应选外接法。电路原理图如图所示。,答案:(1)1.773(1.7711.775均正确) (2)A1E1电路图见解析,【总结提升】选择实验仪器的三大原则 (1)安全性原则:要能够根据实验要求和客观条件选用合适的仪器,使实验切实可行,能达到预期目标。另外还要注意测量仪器的量程,电阻类器件的电流不能超过允许通过的最大电流等。 (2)精确性原则:根据实验的需要,选用精度合适的测量工具,但对某个实验来讲,精确程
10、度达到要求即可,并不是精度越高越好。,(3)方便性原则:在不违反前两个原则的前提下,尽量使测量电路简单好接,测量中的调节控制操作方便。 用分压式接法时,滑动变阻器应该选用阻值较小的,而额定电流较大的。 用限流式接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的,额定电流应大于被测电阻的额定电流。,热点考向3 实物连接、数据处理及误差分析问题 【典例3】(2012北京高考)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为mm(该值接近多次测量的平均值)。,(2)用伏安法测金属丝的
11、电阻Rx。实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1)、电流表(内阻约0.1)、电压表(内阻约3k)、滑动变阻器R(020,额定电流2A)、开关、导线若干。 某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:,由以上实验数据可知,他们测量Rx采用的是(选填“甲”或“乙”)图。,(3)图丙是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完成图丙中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。,(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图丁所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在
12、图丁中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx=(保留两位有效数字)。,(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为(填选项前的符号)。 A.110-2mB.110-3m C.110-6m D.110-8m,【解题探究】 (1)本实验中,被测金属丝的阻值约为_,如果用限流接法, 被测金属丝上的最小电压约为_V,故滑动变阻器应采用 _式接法。 (2)U-I图像的斜率表示_。,5,0.6,分压,电阻,【解析】(1)螺旋测微器读数为39.60.01 mm=0.396 mm。 (2)从表格数据可以估计出被测金属丝阻值大约是5 。因为 滑动变阻器最大电阻为20
13、，电源电动势为3 V，若采用限 流式接法，被测金属丝获得的最小电压为 5 V=0.6 V， 但表格第一组数据电压只有0.10 V。可见，在实验中，滑动 变阻器不是限流式接法，所以选甲。,(3)分压式接法中滑动变阻器的三个接线端都要接入电路，其 中两个固定端与电源相连。 (4)求出U-I图像斜率即表示电阻值。 (5)根据公式R= 电阻率= 代入数据即可求出电阻率 。,答案：(1)0.3950.399均可 (2)甲 (3)如图,(4)如图 4.34.7均可 (5)C,1.(2013大纲版全国卷)如图,E为直流电源,G为灵敏电流计,A、B为两个圆柱形电极,P是木板,C、D为两个探针,S为开关。现用上
14、述实验器材进行“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验。 (1)木板P上有白纸、导电纸和复写纸,最上面的应该是 纸; (2)用实线代表导线将实验器材正确连接。,【解析】(1)用描迹法画出电场中平面上的等势线时,应在木板上按自下而上顺序铺上白纸、复写纸、导电纸各一张,用图钉固定。 (2)实验时,电源、导电纸、开关构成一个串联电路,两个探针与电路不连接。 答案:(1)导电 (2)连线如图所示,2.(2012大纲版全国卷)在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串、并联电路,黑箱面板上有三个接线柱1、2和3。用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1,2、3接线柱之间的电阻为1.5,1、3接线柱之间的电
15、阻为2.5。 (1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。 (2)如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻为。,【解析】(1)三次测量电阻不同,三个接线柱里电阻连接肯定不是对称关系,电阻连接方式如图所示,每个电阻为1。,(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻可等效为1电阻和1.5电阻并联,阻值为0.6。 答案:(1)如图所示 (2)0.6,3.(2013新课标全国卷)某同学用量程为1mA、内阻为120的表头按图甲所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻,S为开关。回答下列问题:,(1)根据图甲所示的电路,在图乙所示的实物图上连
16、线。,(2)开关S闭合时,多用电表用于测量(选填 “电流”“电压”或“电阻”);开关S断开时,多用电表 用于测量(选填“电流”“电压”或“电阻”)。 (3)表笔A应为色(选填“红”或“黑”)。 (4)定值电阻的阻值R1=,R2=。(结果取3位有效数字),【解析】(1)实物图上连线要根据先串后并的原则,连线如图所示。,(2)开关S闭合时,并联了一个支路,多用电表用于测量较大的电流,开关S断开时,串联电阻R2起分压作用,多用电表用于测量较大的电压。 (3)电流应从红表笔流入电表,再流经表头,从黑表笔流出,所以表笔A为黑色,表笔B为红色。,(4)开关S断开时,成为电压表,AB两端电压为电压表量程U=1V,此时表头满偏,电流为Ig=1mA,由欧姆定律有U=Ig(Rg+R2),解得R2=880。开关S闭合时,成为一个电流表,流入表笔B的电流恰好为量程I=1A,此时表头满偏Ig=1mA,则有Ig(Rg+R2)=(I-Ig)R1,解得R1=1.00。 答案:(1)连线见
