《2019高考物理二轮复习 第17讲 电学实验与创新课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考物理二轮复习 第17讲 电学实验与创新课件（120页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第17讲 电学实验与创新,总纲目录,考点1 多用电表的原理及使用,1.“机械零点”与“欧姆零点” “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,调整的是欧姆挡的 调零旋钮。 2.电流的流向 电流从电表的“+”插孔(红表笔)流入,从“-”插孔(黑表笔)流出,即“红 进、黑出”。,3.欧姆挡刻度不均匀的原因 当红、黑表笔短接时,调节滑动变阻器R0(即欧姆调零),使灵敏电流计满偏,Ig= ,此时中值电阻R中=Rg+R0+r,当两表笔接入电阻Rx时I= , 电阻Rx与电路中的电流相对应,但不是线性关系,故欧姆挡刻度不均匀。,4.
2、电压表、电流表、多用电表的读数技巧 (1)对电表读数问题,要先弄清楚电表的精确度,即每小格的数值,再确定估读 的方法,是 估读、 估读还是 估读,明确读数的小数位数。,(2)多用电表的使用问题,在弄清其基本原理的基础上,会选择测量项目及量 程、挡位,能区分机械调零和欧姆调零的区别,掌握测量电阻的步骤,此外,会 看多用电表表盘,最上排不均匀刻度为测电阻时读数刻度,读出表盘刻度后应 乘挡位倍率;中间刻度是均匀的,为测量电压和电流的读数刻度,下面三排数 字均为方便读数所标注;最下排刻度专为测量2.5 V以下交流电压所用,一般 较少使用。,1.小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,为了更准确选
3、取电压 表和电流表的合适量程,决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。 (1)在使用前发现电表指针位置如图甲所示,该同学应该调节哪个位置 (选“”或者“”)。 (2)小明使用多用电表欧姆挡的“10”挡测量小灯泡电阻阻值,读数如图乙 所示,为了更准确地进行测量,小明应该旋转开关至欧姆挡 (填“10 0”或“1”),两表笔短接并调节 (选“”或者“”)。 (3)按正确步骤测量时,指针指在如图丙位置,则小灯泡阻值的测量值为 。,答案 (1) (2)1 (3)28,解析 (1)由题图甲可知,电表指针没有指在左侧零刻度处,故应进行机械调 零,故应用螺丝刀调节旋钮。 (2)由题图乙可知,测量电阻时指针偏转较大,
4、表盘上示数偏小,则说明所选挡 位太大,故应换用小挡位,故选:1;同时每次换挡后均应进行欧姆调零,故将两 表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指到右侧零刻度处。 (3)由题图可知,电阻R=281 =28 。,2.如图1所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进 行探测。,(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图2中多 用电表的 (选填“A”“B”或“C”)。 (2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔 接a,另一表笔应 (选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转 情况。 (3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“1”挡
5、,调节好多用电表,测量 各接点间的阻值。测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如 表。两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图2所示。 请将记录表补充完整,并在图1的黑箱图中画出一种可能的电路。,答案 (1)A (2)短暂 (3)5 如图所示,解析 (1)A是机械调零,B是欧姆调零,C是功能选择开关,故选填A。 (2)为防止a、b间存在高压电源在持续接通时烧坏电表,应采用“点触”方 式。 (3)正反向阻值相等说明两接点间无二极管。由题图2可以读出a、b间阻值 为5 。因黑箱内只有三只阻值相等的电阻,由表内数据知b、c间电阻等 于a、b间电阻与a、c间电阻之和,故可推测a、b间电阻与a
6、、c间电阻相串 联。又因a、c间阻值是a、b间阻值的2倍,故a、b间有一只电阻时a、c间两 只电阻串联;a、c间有一只电阻时a、b间两只电阻并联。,3.某同学在测量一只小灯泡电阻的实验中,连接了如图甲所示的实物电路 图。闭合开关,发现灯泡不亮,电流表的示数为零。,(1)他借助多用电表检查小灯泡。先断开开关,把多用电表的选择开关旋到 “1”挡,再进行 调零;又将红、黑表笔分别接触、接线柱,多 用电表的表盘恰好如图乙所示,说明小灯泡正常,此时的电阻为 。,(2)他将多用电表选择开关旋至某直流电压挡,将红、黑表笔分别接触、 接线柱;闭合开关,发现多用电表的示数约等于电源电动势,说明、接线 柱间的导线
7、出现了 (选填“断路”或“短路”)。 (3)故障排除后,为了使电流表的示数从零开始,要在 (选填“、 ”或“、”)接线柱间再连接一根导线,并在闭合开关前把滑动变阻器 的滑片置于最 (选填“左”和“右”)端。,答案 (1)欧姆 6 (2)断路 (3)、 左,解析 (1)根据欧姆表的使用方法可知,每次选完挡后应重新进行欧姆调零; 欧姆表的读数为R=61 =6 ; (2)将红、黑表笔分别接触、接线柱,闭合开关,发现多用电表的示数约 等于电源电动势,说明、接线柱间的导线出现了断路; (3)为使电流表的示数从零开始,变阻器应采用分压式接法,所以应在、 接线柱间再连接一根导线;闭合开关前应将滑片置于输出电
8、压最小的最左 端。,4.在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电 路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10 、满偏电流Ig=10 mA,当选择开关 接3时为量程250 V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C 为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。,(1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为 ;选择开关接 3时其读数为 。 (2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室 找到了一个电阻箱,设计了如下实验: 将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏。 将多用电表红、黑表笔与电阻箱相
9、连,调节电阻箱使多用电表指针指在C 处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为 。 计算得到多用电表内电池的电动势为 V。(保留2位有效数字) (3)调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位 置,则待测电阻的阻值为 。(保留2位有效数字),答案 (1)7.0 mA 175 V (2)150 1.5 (3)64,解析 (1)选择开关接1时测电流,多用电表为量程是010 mA的电流表,其分 度值为0.2 mA,示数为7.0 mA;选择开关接3时测电压,多用电表为量程0250 V的电压表,其分度值为5 V,其示数为175 V。 (2)由图丙所示电阻箱可知,电阻箱示数为01 000
10、 +1100 +510 +0 1 =150 ; 指针指在C处时,电流表示数为5 mA=0.005 A,C处电阻为中值电阻,则电表 内阻为150 ,电源电动势E=I2R=0.0052150 V=1.5 V;,(3)根据第(1)问可知,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,电路中 的电流值为7.0 mA,而表内电池的电动势为E=1.5 V,表内总电阻为150 ,所 以待测电阻的阻值为64 。,方法技巧 多用电表欧姆挡使用六注意 (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)读数之后要乘倍率得阻值;(6)用完后,选择开关要置
11、于“OFF”挡或交流电压最高挡。,考点2 实验器材选取与电路连接问题,1.选择实验器材的三大原则 (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器材,使实验切 实可行,能达到预期目标。另外还要注意测量器材的量程,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
12、被测电阻接近的,额定电流应 大于被测电阻的额定电流。 2.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。,1.同学测量电阻Rx的阻值(阻值约为25 k),现备有下列器材: A.电流表(量程为0100 A,内阻约2 k); B.电流表(量程为0500 A,内阻约300 ); C.电压表(量程为015 V,内阻约100 k); D.电压表(量程为050 V,内阻约
13、500 k); E.直流电源(20 V,允许最大电流1 A); F.滑动变阻器(最大阻值1 k,额定功率1 W); G.开关和导线若干。,电流表应选 ,电压表应选 。(填字母代号) 该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差 尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题: (1) ; (2) 。,2.某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测 量数据尽量精确、绘制曲线完整。可供该同学选用的器材除开关、导线外, 还有: 电压表V1(量程03 V,内阻等于3 k) 电压表V2(量程015 V,内阻等于15 k) 电流表A1
14、(量程0200 mA,内阻等于10 ) 电流表A2(量程03 A,内阻等于0.1 ) 滑动变阻器R1(010 ,额定电流2 A) 滑动变阻器R2(01 k,额定电流0.5 A),定值电阻R3(阻值等于1 ) 定值电阻R4(阻值等于10 ) 定值电阻R5(阻值等于1 k) 电源E(E=6 V,内阻不计) 请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。 该同学描绘出的I-U图像应是下图中的 。,答案 如图所示 B,解析 首先考虑测量电路:由于小灯泡的规格为“3.8 V,0.3 A”,可知电表 V2、A2量程太大而不能选用;电表V1、A1则需要改装才能获得小灯泡完整的 伏安特性曲线。A1与
15、R4并联可得量程为00.4 A的电流表,V1与R5串联可得量 程为04 V的电压表,因小灯泡电阻值较小,测量电路应采用电流表外接的方 式。再考虑控制电路:首先由调节的方便性可知滑动变阻器应选用R1,再由 “绘制曲线完整”可知测量电压与电流应从零开始变化,故连接方法应选用 分压式接法。在I-U图像中,图线上某点与原点连线的斜率表示该状态下 电阻的倒数。由于小灯泡灯丝的阻值是随温度升高而增大的,故只有B正确。,3.(2018江苏宿迁模拟)小明利用如图甲所示的电路测定旧电池组的电动势与 内电阻。 (1)根据图甲将图乙中的实物连线补充完整。 (2)由图丙可知:该电池组的电动势E= V,内阻r= (保留两位 有效数字)。,(3)小明又利用上述实验方案测定了同规格新电池组的电动势与内电阻。通过实验发现旧电池组与新电池组相比,电动势几乎没有变化,但它们的输出功率P随外电阻R变化的关系图线有较大差异,如图丁所示。可知图线 (选填“A”或“B”)对应的是新电池组,试说出判断的理由: 。,4.某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所 示,现已完成部分导线的连接。,丙 (1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始 逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线,的连接; (2)某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为 A
