高三二轮复习专题14电学实验

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1、1 专题十四电学实验一、电学仪器的使用与读数1电流表、电压表、欧姆表的比较：仪器极性量程选择读数电流表有正、负极的电表，电流由电表的正极流入，负极流出使指针指示超过满偏刻度的1 3的位置3 V 和 3 A 量程估读到最小分度的1 10；15 V 量程估读到最小分度的1 5；0.6 A量程估读到最小分度的1 2电压表欧姆表使指针尽量指在表盘的中间位置左右表盘读数乘以相应挡位的倍率2.使用多用电表的 “三注意 ”：(1)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(2)区分“机械调零”和“欧姆调零”：“机械调零”在表盘刻度左侧

2、“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(3)倍率选择：使用欧姆挡测电阻时，表头指针过大或过小均有较大误差，指针偏转角度在1 3满偏到2 3满偏之间读数较准确，如待测电阻约为2 k，应选用“100”挡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2 二、电流表内外接

3、法的区分与选择比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差来源电流表的分压电压表的分流测量结果R测UIRx，偏大R测U IRx，偏小适用条件Rx? RA(测大电阻 )RV? Rx(测小电阻 ) 三、分压式与限流式的区分与选择1控制电路的比较：比较项目限流式接法分压式接法电路电压调节的范围Rx RxR0EE 0E电能损耗节能耗能2.控制电路的选择：(1)从节能的角度考虑，优先选用限流式(2)以下三种情况必须用分压式：要求待测电路的U、I 从 0 变化R滑? Rx. 选用限流式， Ux、Ix过大(超过电流表量程，烧坏电表、电源或用电器等)四、电学实验方法1等效替代法： 在保证某种效果 (特性和关系 )

4、相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来进行研究和处理2控制变量法： 对于多个变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多个变量的问题变成单个变量的问题，从而研究这一个变量对事物的影响，分别对各个变量加以研究，最后综合解决3累积法： 把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法，3 将微小量变为较大的量， 不仅便于测量， 还可以提高测量的准确程度， 从而减小误差考点 1| 电表的改装、使用与读数难度：中档题题型：填空题五年 3 考(2015 全国卷 T23)图 1(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电

5、路图 1 (1)已知毫安表表头的内阻为100 ，满偏电流为 1 mA；R1和 R2为阻值固定的电阻若使用 a 和 b 两个接线柱，电表量程为3 mA；若使用 a 和 c 两个接线柱，电表量程为10 mA.由题给条件和数据，可以求出R1_，R2_.(2)现用一量程为 3 mA、内阻为 150 的标准电流表 ? 对改装电表的 3 mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5 mA、1.0 mA、1.5 mA、2.0 mA、 2.5 mA、3.0 mA.电池的电动势为 1.5 V，内阻忽略不计； 定值电阻 R0有两种规格， 阻值分别为 300 和 1 000 ； 滑动变阻器 R有两种规格，最大阻值分别

6、为 750 和 3 000 . 则R0应 选 用 阻 值 为 _ 的 电 阻 ， R 应 选 用 最 大 阻 值 为_ 的滑动变阻器(3)若电阻 R1和 R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大， 利用图 (b)的电路可以判断出损坏的电阻图 (b)中的 R为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路则图中的 d 点应和接线柱 _(选填“ b”或“ c”)相连 判断依据是： _. 【解题关键】(1)理解使用 a、b 接线柱与使用a、c 接线柱电路的串并联结构有何不同4 (2)由电流校准范围0.53.0 mA，结合闭合电路欧姆定律确定电路总电阻范围(3)可利用毫安表有无示数判断【解析】(1

7、)设使用 a 和 b 两接线柱时， 电表量程为 I1，使用 a 和 c 两接线柱时，电表量程为I2，则使用 a 和 b 时：IgRg R1R2IgI1 使用 a 和 c 时：IgRgR2 R1IgI2 由两式得 R115 ，R235 .(2)校准时电路中的总电阻的最小值为R小1.5 3.0103 500 ，总电阻的最大值为 R大1.5 0.5103 3 000 ， 故 R0选 300 的， R选用最大阻值为 3 000 的滑动变阻器(3)d 接 b 时，R1和 R2串联，不论是 R1还是 R2损坏，电表都有示数且示数相同，故应将 d 接 c.根据 d 接 c 时的电路连接情况可知：闭合开关，若

8、电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2.【答案】(1)1535(2)3003 000(3)c闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是 R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2(2013 全国卷 T23)某同学用量程为1 mA、内阻为 120 的表头按图 2(a)所示电路改装成量程分别为1 V 和 1 A 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 (a)所示的电路，在图 (b)所示的实物图上连线(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

9、”或“电阻” )(3)表笔 A 应为_色(填选“红”或“黑” )(4)定值电阻的阻值R1_，R2_ .( 结果取 3 位有效数字) 5 (a)(b)图 2 【解题关键】解答本题应理解以下三点：(1)给表头串联电阻后成为一个电压表，并联电阻后成为一个电流表(2)电流应从红表笔 (接线柱 )流入，从黑表笔 (接线柱 )流出(3)改装后的量程就是表头满偏时经过两表笔的电流值或两表笔之间的电压值【解析】将表头改装成电压表时， 需串联一电阻进行分压，而改装成电流表时则需并联一电阻分流，因此闭合开关后，并联上 R1改装成一电流表，断开开关，表头与R2串联则改装成一电压表 多用电表内部表头的正极在右侧，即电

10、流应从表笔 B 流入，从表笔 A 流出，则表笔 A 为黑色当断开 S 时， Ig(R2r)Um， 解得 R2880 .当闭合 S时， Ig(R2r)(IIg)R1，解得 R11.00 .【答案】(1)如图所示(2)电流电压(3)黑(4)1.00880 1高考考查特点(1)电流表、电压表、欧姆表、电阻箱等仪器的原理、使用、读数是高考的高频考点(2)电表的使用和改造常在电学实验中考查，单独考查的较少2解题的常见误区及提醒(1)电表的读数，应该根据电表的精度进行估读，而欧姆表读数时应根据表盘上不同部分的精度不同进行估读(2)电阻箱无需估读6 (3)电表的改装原理是将改装后的物理量与流过灵敏电流计的电

11、流建立一一对应的函数关系考向 1电压表和电流表的读数1(2015 浙江高考改编 )图 3 甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验连好的实物连接图图甲图乙图 3 小红调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的、所示，电流表量程为 0.6 A，电压表量程为 3 V所示读数为： _、_、_、_.两组数据得到的电阻分别为_和_. 【导学号： 37162078】【解析】由实物图可知，电流表接的是0.6 A 的量程，电压表接的是3 V的量程，因此 的读数为 0.02 A50.10 A，的读数为 0.02 A120.24 A，的读数为 0.1 V20.02.00 V，的读数为 0.1

12、V2.70.27 V.7 两组数据得到的电阻R1U1 I12.000.24 8.3 ，R2U2 I20.270.10 2.7 .【答案】0.10 A0.24 A2.00 V0.27 V 83( 0.1) 2.7( 0.1) 考向 2电表的改装2 如图 4是一个电流表、电压表两用电表的电路， 电流表 G 的量程是 100 A，内阻是 1 000 ，电阻 R10.1 ，R299 000 ，当双刀双掷开关接到a、b 上时，可作为 _表，其量程是 _，当双刀双掷开关接到c、d 上时，可作为 _表，其量程是 _图 4 【解析】当开关合到 a、b 上时，电路转换成图甲所示的电路，此时小电阻 R1与电流表

13、G 并联，R1起分流作用，可作为大量程电流表使用，根据并联电路的特点有： (IIg)R1IgRg.甲乙电流表量程为IIgRgR1 R10.000 1 1 0000.10.1A1 A.当开关合到 c、d 上时，电路变成图乙所示的电路，此时大电阻R2与电流表G 串联， R2起分压作用，所以电流表G 已装成电压表，根据串联电路的特点，电压表量程为： UIg(RgR2)0.000 1(1 00099 000) V10 V.【答案】见解析考向 3多用电表的使用3(2015 安徽合肥质检 )图 5 甲为正在测量中的多用电表表盘，请完成下列8 问题：(1)如果用“直流50 V”挡测量电压，指针位置如图甲所示

14、，读数为_V . (2)用图甲所示多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一电池、一个可变电阻和一表头相串联，如图2 所示，电源电动势 E1.5 V，选择开关在“ 1”挡，把它的两表笔短接，旋转可变电阻R1的旋钮，当指针指向“ 0 ”时，流过多用电表的电流为_mA. (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_端(选填“ a”

15、或“ b”)时， 欧姆表是较大倍率挡甲乙丙图 5 【解析】(1)多用电表读数为 23.0 V；(2)选择开关在 “1”挡时，欧姆表的内阻为 15 ，此时流过多用电表的电流为IE R内1.5 15A0.1 A100 mA；(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，电路中的最大电流较小，欧姆表的中值电阻大，倍率大，这时的欧姆表是较大倍率挡【答案】(1)23.0(2)100(3)变大(4)b4(2015 湖南十三校联考 )某同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节9 旧干电池的电动势和内阻(1)他先用多用表电压挡直接接在电源两极，读数如图 6，则电源电动势约为_V . 图 6 (2)为了更准确的测量电源的电动势和内电阻，他用