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1、高考物理双基打破二专题电学设计性实验的办理方法精讲专题07电学设计性实验的办理方法一、实验设计的察看1明的确验目的审题时要看清题目要求测定什么物理量，考证、研究什么物理规律，或许要求设计达到何种标准的电路。2宽泛联系、找寻原型、确立实验原理。3依据实验原理与实验器械，迁徙实验方法，确立实验方案。4控制电路的选择控制电路即滑动变阻器在电路中的连结，常有两种不一样样的形式，图甲为限流式，图乙为分压式。5丈量电路的选择丈量电路的选择即电流表在电路中有两种接法，图丙为电流表内接，图丁为电流表外接。6电学实验仪器的选择选择电学实验器械主假如选择电表、滑动变阻器、电源等器械，一般要考虑四方面要素：（1）安
2、全要素：经过电源、电阻和电表的电流不可以超出其赞成的最大电流。（2）偏差要素：采纳电表量程应试虑尽可能减小丈量值的相对偏差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的以上；使用欧姆表时宜采纳指针尽可能在中间刻度周边的倍率挡位。（3）便于操作：采纳滑动变阻器时应试虑对外供电电压的变化范围既能知足实验要求，又便于调理。在调理滑动变阻器时，应使其大多数电阻线都用到。（4）实验实质：除以上三个要素外，还应重视实验实质，如所用的电源与打点计时器的般配问题等。7实物图连结的注意事项（1）画线连结各元件，一般先从电源正极开始，依据电路原理图挨次到开关，再到滑动变阻器，按次次以单线连结方式将主电路中串联
3、的元件挨次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去。（2）连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不可以交叉。（3）要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出。【题1】某同学为了测定一只电阻的阻值，采纳了以下方法：（1）用多用电表粗测：多用电表电阻截有4个倍率，分别为1k、100、10、1。该同学选择“100”倍率，用正确的操作步骤丈量时。发现指针偏转角度太大（指针地点如图中虚线所示）。为了较正确地进行丈量，请你增补圆满以下挨次应当进行的主要操作步骤：a_；b两表笔短接，调理欧姆调零旋钮，使指针指在零处；c从头丈量并读数，若这时辰度盘上的指针地点如图中实线所示
4、，丈量结果是_。（2）该同学用伏安法连续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有以下实验仪器：A直流电源（电压3V，内阻不计）B电压表（量程05V，内阻约为5k）C电压表（量程015V，内阻约为25k）D电流表（量程025mA，内阻约为1）E电流表（量程0250mA，内阻约为0.1）F滑动变阻器一只，阻值0201G开关一只，导线若干在上述仪器中，电压表应选择_（选填“”或“”），电流表应选择_（选填“”或“”），请在方框内画出电路原理图（电表用题中所给的符号表示）。【答案】（1）a.换用倍率“10”挡c120（2）看法析图（2）因为电源电动势只有3V，所以选择量程为05V的电压表；因电路中最大电
5、流约为Im25mA，所以采纳量程025mA的电流表；因为滑动变阻器最大阻值小于待测电阻的阻值，所以控制【题2】现有一量程为3V的电压表，内阻约为5k6k。为了较正确地丈量其内阻，在没有电流表的状况下，某同学设计了如图甲所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内阻。（1）试依据如图甲所示的电路图，达成如图乙所示的实物电路的连线。（2）若电源E、滑动变阻器R2、电阻箱R1各有两组可供选择：电源E：a电动势2.0V，有内阻b电动势5.0V，有内阻滑动变阻器R2：a最大阻值20b最大阻值1700电阻箱R1：a0999.9b09999.9为了减小实验偏差，电源E应选_（填序号“a”或“b”，下同），滑动
6、变阻器R2应选_，电阻箱R1应选_。（3）该同学在开关都断开的状况下，检查电路连结无误后，接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于_端。后续必需的实验操作步骤挨次是：_、_、_、_、_。最后记录R1的阻值并整理好器械。（请按合理的实验次序，选填以下步骤前的字母）A闭合开关S1B闭合开关S2C断开开关S1D断开开关S2E调理R2的阻值，使电压表指针偏转到满刻度F调理R2的阻值，使电压表指针偏转到满刻度的一半G调理R1的阻值，使电压表指针偏转到满刻度的一半H调理R1的阻值，使电压表指针偏转到满刻度（4）按正确的实验步骤操作达成后，假如所得R1的阻值为5400.0，则图甲中被测电压表V的内阻RV的丈量
7、值为_，该丈量值_实质值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。【答案】（1）看法析图（2）bab（3）A端ABEDG或BAEDG（4）5400.0略大于【分析】（1）以以下图。（3）接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于A端，保证开始实验输出电压最小；实验过程中电压表先满偏，后半偏，起步骤可认为ABEDG或BAEDG。二、实验原理迁徙的察看将物理实验和物理原理联合，可设计出丈量不一样样的物理量、研究不一样样问题的实验方案。教材中所学过的物理规律、物理公式中只需含有某一物理量，则该规律、公式即可作为研究或测定该物理量的原理基础而进行相应的实验设计。如用伏安法测电阻，R，也可迁徙到测电压表内阻
8、和电流表内阻上去。【题4】某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表来校正待测电流表的满偏电流和测定内阻的电路，以以下图。已知的量程略大于的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱。该同学顺利达成了这个实验。（1）实验过程包括以下步骤，其合理的次序挨次为_（填步骤的字母代号）。A闭合开关S2B分别将R1和R2的阻值调至最大C记下R2的最后示数D频频调理R1和R2的阻值，使的示数仍为I1，使的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最后示数为rE闭合开关S1F调理R1使的指针偏转到满刻度，此时的示数为I1，记下此时的示数（2）仅从实验设计原理上看，用上
9、述方法获得的内阻的丈量值与真切值比较_（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。（3）若要将的量程扩大为I，并联合上述实验过程中丈量的结果，写出需在上并联的分流电阻RS的表达式，RS_。【答案】（1）BEFADC（2）相等（3）（2）这类方法丈量的的内阻与真切值相等。（3）扩大批程时原理以以下图。有（II1）RSI1r，解得RS。【题5】为了丈量一个阻值较大的未知电阻，某同学使用了干电池（1.5V），毫安表（1mA），电阻箱（09999），开关，导线等器械。（1）该同学设计的实验电路如图甲所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开K2，闭合K1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为I11.00mA，记
10、录电流值；此后保持电阻箱阻值不变，断开K1，闭合K2，此时电流示数为I20.8mA，记录电流值。由此可得被测电阻的阻值为_。（2）经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，所以会造成偏差。为防范电源对实验结果的影响，又设计了如图乙所示的实验电路，实验过程以下：断开K1，闭合K2，此时电流表指针处于某一地点，记录相应的电流值，其大小为I；断开K2，闭合K1，调理电阻箱的阻值，使电流表的示数为_，记录此时电阻箱的阻值大小为R0。由此可测出Rx_。【答案】（1）375（2）IR0（2）依据图乙所示电路测电阻，毫安表起指示作用，用以检测电阻箱代替待测电阻后的电路等效性，依据等效代替
11、法的丈量原理，电流表示数仍为I，所以RxR0。【题6】某同学为了丈量电流表内阻的精准值，有以下器械：电流表（量程300mA，内阻约为5）；电流表（量程600mA，内阻约为1）；电压表（量程15V，内阻约为3k）；滑动变阻器R1（05，额定电流为1A）；滑动变阻器R2（050，额定电流为0.01A）；电源E（电动势3V，内阻较小）；定值电阻R0（5）；单刀单掷开关一个、导线若干。实验要求待测电流表的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能地减小偏差。（1）以上给定的器械中滑动变阻器应选_。（2）在虚线框内画出丈量内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号。（3）若选丈量数据中的一组来计算电流表
12、的内阻r1，则r1的表达式为r1_；式中各符号的物理意义是_。【答案】（1）R1（2）看法析图（3）R0，I1、I2分别为某次实验时电流表、的示数，R0是定值电阻的阻值（3）经过定值电阻R0的电流为I2I1，两头的电压等于R0两头的电压，所以r1R0，I1、I2分别为某次实验时电流表、的示数，R0是定值电阻的电阻值。三、实验数据办理方法迁徙的察看【题7】某研究性学习小组利用如图甲所示电路丈量电池组的电动势E和内阻r。依据实验数据绘出如图乙所示的R图线，此中R为电阻箱读数、I为电流表读数，由此可以获得E_，r_。【答案】2.9V0.9【题8】现有一电动势E约为9V、内阻r约为40的电源，最大额定
13、电流为50mA，现有量程为3V，内阻为2k的电压表和阻值为0999.9的电阻箱各一只，还有若干定值电阻、开关和导线等器械，为测定该电源的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路进行实验，请回答以下问题：（1）实验室备有以下几种规格的定值电阻R0，实验中应采纳的定值电阻是（）A200B2kC4kD10k（2）实验时，应先将电阻箱的电阻调到_（选填“最大值”“最小值”或“随意值”），目的是：_。（3）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，依据记录的多组数据，作出如图乙所示的图线，依据该图线可求得电源的电动势E_V，内阻r_。（保存两位有效数字）【答案】（1）
14、C（2）最大值保护电源（3）8.636【分析】（1）定值电阻的作用是扩大电压表的量程到9V，所以实验中应采纳的定值电阻是C。（2）实验时，应先将电阻箱的电阻调到最大值，目的是保护电源。【题9】某同学利用图甲所示电路丈量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。实验中使用的器械为：电池E（内阻很小）、开关S1和S2、电容器C（约100F）、电阻R1（约200k）、电阻R2（1k）、电压表（量程6V）、秒表、导线若干。（1）按图甲所示的电路原理图将图乙中实物图连线。（2）先闭合开关S2，再断开开关S2；闭合开关S1，同时按下秒表开始计时。若某时辰电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为_V（保存2位小数）。（3）该同学每隔10s记录一次电压表的读数U，记录的数据如表所示。在下边的坐标纸上绘出Ut图线。已知只有一个数据点偏差较大，该数据点对应的表中的时间是_s
