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1、专题十四 必考电学实验1.实验原理和实验电路图实验原理和实验电路图(如图如图1所示所示)实验实验九九 测绘测绘小灯泡的伏安特性曲线小灯泡的伏安特性曲线(1)测多组小灯泡的U、I的值，并绘出IU图象；(2)由图线的斜率反映电流与电压和 的关系.图1答案温度2.电流表内接法与外接法的比较电流表内接法与外接法的比较答案电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测UxUA电压表分流I测IxIV电阻测量值R测 RxRARx测量值 真实值R测 Rx测量值 真实值适用条件RARxRVRx大于小于3.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较答案滑动变阻器的接法限流式
2、分压式两种接法的电路图负载R上电压的调节范围 _UE0UE负载R上电流的调节范围_I0I4.滑动变阻器两种接法的适用条件滑动变阻器两种接法的适用条件答案(1)限流式接法适合测量阻值较 的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小).(2)分压式接法适合测量阻值较 的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大).5.实验器材实验器材小灯泡“3.8 V0.3 A”、电压表“03 V15 V”、电流表“00.6 A3 A”、 、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔.小大滑动变阻器6.实验器材选取实验器材选取答案(1)原则：安全；精确；操作方便.(2)具体要求电源允许的最大电流不
3、小于电路中的实际最大电流.干电池中电流一般不允许超过0.6 A.用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流.电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值.电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的 以上.从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器.7.实验步骤实验步骤(1)画出电路图(如图2甲所示).图2答案(2)将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的实物电路.(3)测量与记录移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中.(4)数据处理
4、在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系.在坐标纸上描出各组数据所对应的点.将描出的点用 的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线.平滑8.注意事项注意事项答案(1)电路的连接方式：电流表应采用接法：因为小灯泡(3.8 V，0.3 A)的电阻很小，与量程为0.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大.滑动变阻器应采用 接法：目的是使小灯泡两端的电压能从零开始连续变化.外分压式(2)闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小灯泡分得电压为零的一端，使开关闭合时小灯泡的电压能从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝.(3)IU图线在U01.0 V左右将发生明
5、显弯曲，故在U1.0 V左右绘点要密，以防出现较大误差.解析答案例1(2016浙江4月选考模拟)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为2.5 V、电流为0.3 A.图3(1)部分连线的实物照片如图3甲所示，请在图中完成实物连接图.解析解析如图所示.答案答案见解析图解析答案(2)某次实验中，当电流表的示数为0.18 A，电压表的指针如图乙所示，则电压为_ V，此时小灯泡的功率是_ W.解析解析电压表的示数为1.50 V；功率PUI0.27 W.1.500.27(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的_(填字母).A B C D解析解析温度变高，电阻率变大，所以答案为C.解析
6、1.小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5 V，最大电流不超过0.55 A)的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：A.电压表(量程3 V，内阻6 k)B.电压表(量程15 V，内阻30 k)C.电流表(量程0.6 A，内阻0.5 )D.电流表(量程3 A，内阻0.1 )E.滑动变阻器(阻值范围05 ，额定电流为0.6 A)F.滑动变阻器(阻值范围0100 ，额定电流为0.6 A)G.直流电源(电动势E3 V，内阻不计)H.开关、导线若干.12变式题组答案该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学元件上的电流和电压).12I/A00.12 0.21 0.29
7、 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50U/V00.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00(1)为了提高实验结果的准确程度，电流表选_；电压表选_；滑动变阻器选_.(以上均填写器材代号)CAE解析解析答案(2)请在虚线框中画出实验电路图.12答案答案见解析图图4答案2.(2016浙江10月学考18)做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，要求采用分压电路，电流表外接.小王的连接如图4甲所示，闭合开关S前请老师检查，老师指出图中标示的、两根连线有一处错误，错误连线是_ (填“”或“”)；图中标示的、和三 根 连 线
8、 有 一 处 错 误 ， 错 误 连 线 是 _(填“”“”或“”).小王正确连线后，闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片C移到_处(填“A”或“B”).闭合开关S，此时电压表读数为_V.缓慢移动滑片C至某一位置时，电流表指针如图乙所示，电流表的示数为_A.解析甲乙A00.32 12一、欧姆表原理一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理多用电表测电阻原理)1.构造：如图5所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.实验实验十十 练习练习使用多用电表使用多用电表图5欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联.外部：接被测电阻Rx.全电路电阻R总RgRrRx.2.工作原理：闭合电路欧姆定律I .答
9、案3.刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻Rx0)时，调节调零电阻R，使IIg，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零.(1)当IIg时，Rx0，在满偏电流Ig处标为“ ”.(图甲)(2)当I0时，Rx，在I0处标为“ ”.(图乙)(3)当I 时，RxRgRr，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫电阻.(图丙)0中值二、多用电表二、多用电表1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程.2.外形如图6所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程.图63.多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针
10、指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔( 表笔插入“”插孔， 表笔插入“”插孔).答案红黑三、多用电表的使用三、多用电表的使用1.多用电表测电流的方法及读数(1)选择直流电流挡合适的量程.(2)将被测电路导线卸开一端，把多用电表串联在电路中.注意使电流从红表笔流入电表.(3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度.2.多用电表测电压的方法及读数(1)选择直流电压挡合适的量程.(2)将电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势要比黑表笔高.(3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度.(2)选挡时若无法估计待测电阻的大小，则应将选择开关旋到“100”挡，
11、欧姆调零后，将红、黑表笔分别接到电阻两端，若指针偏角太小，则逐渐增大量程，直到指针指到中值电阻附近为止.6.测量二极管的正反向电阻：二极管是一种半导体元件，如图7所示，它的特点是电流从正极流入时电阻很小，而从正极流出时电阻较大.图7四、数据处理四、数据处理1.测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积.指针示数的读数一般读两位有效数字.2.测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可.五、注意事项五、注意事项1.多用电表使用“七注意”：(1)使用前要机械调
12、零.(2)两表笔在使用时，电流总是“红入黑出”.(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流还是电阻，还要分清是交流还是直流.(4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡.(5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为直流电压、交流、共用，下为交流2.5 V专用.(6)测电阻时：待测电阻与电路、电源一定要断开.两手一定不要同时接触两笔金属杆.指针指中值附近较准，否则换挡.每换一挡必须重新欧姆调零.读出示数要乘以倍率.(7)使用完毕，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池.2.表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”孔，黑表笔插入“”孔，注意电流的实际方向.3
13、.区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮.4. 在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管.例2(1)用如图8所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：解析图8旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线.将K旋转到电阻挡“100”的位置.将插入“”“”插孔的两表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的_(填“0刻线”或“刻线”).ST0刻线答案(2)用多
14、用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图9所示.若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中.解析答案指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100 mA_ mA直流电压2.5 V_ Vb电阻100_ 图93.(2015浙江选考模拟)某实验小组在“练习使用多用电表”实验中：34变式题组图10(1)用多用电表测量某一电学元件，多用电表的选择开关旋至如图10所示.操作正确，表盘指针如图11所示，则该电学元件阻值为_ 34图11解析答案解解析析根据指针所指位置及选择开关所选挡位，可得该电学元件的阻值为30100 3 000 .3 000(2)(单选)该
15、电学元件可能是_.A.一个阻值未知的电阻B.“220 V,15 W”的白炽灯C.“220 V,100 W”的白炽灯34解析4.(2016绍兴市9月选考)在“练习使用多用电表”实验中(1)某同学欲测量一节干电池的电压，下述操作正确的是_(填字母).A.欧姆调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数B.机械调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数C.选择挡位、机械调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数D.选择挡位、欧姆调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数34解析解解析析多用电表测电压，应先机械调零，再选择电压挡位，还需使电流从红表笔流
16、入电压表，黑表笔流出，所以应选择B.解析答案(2)该同学欲测量如图甲所示插座的电压，则应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的_位置.(选填A、B、C、Q字母)34解解析析插座电压大约为220 V，且是交流电，所以多用电表选择开关应打到交流250 V，即应打到图乙所示的H位置.答案答案见解析(3)经过正确操作后，电表指针指向如图丙所示，则插座的电压为_V.34图12解析解析根据电压表的读数规则，电压表示数，即插座电压应为200.0 V.答案答案见解析解析答案1.实验原理和实验电路图实验原理和实验电路图(1)实验电路(如图13所示)实验实验十一十一 测定测定电池的电动势和内电池的电动势和内阻阻图1
17、3(2)实验依据：闭合电路欧姆定律.(4)用作图法处理数据，如图14所示.图14图线与纵轴交点为；图线与横轴交点为I短 ；图线的斜率表示r .E答案2.实验器材实验器材电池、电压表、电流表、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺.3.基本操作基本操作(1)电流表用 A的量程，电压表用 V的量程，按实验原理图连接好电路.(2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最的一端.(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1).用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中.(4)断开开关，拆除电路，整理好器材.答案滑动变阻器0.63大4.实验数据求E、r的处理方法(1)列多个方程组求解，再求
18、E、r的平均值.(2)图象法处理：以路端电压U为纵轴，干路电流I为横轴，建坐标系、描点、连线，纵轴截距为电动势E，直线斜率k的绝对值为内阻r.5.注意事项(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较的旧电池.(2)电流不要过大，应小于0.5 A，读数要快.(3)要测出不少于6组的(I，U)数据，变化范围要大些.(4)若UI图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r 确定.(5)电流表要内接(因为r很小).答案大例3采用如图15所示的电路“测定电池的电动势和内阻”.(1)除了选用图16中的部分器材外，_(填选项)；解析图15图16A.还需要电压表B.还需要电流表C.还需
19、要学生电源D.不再需要其他器材解析解析根据所给的电路图知所给的器材中缺少电压表，故A项正确；(2)测量所得数据如下：解析答案 测量次数物理量 123456R/1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43用作图法求得电池的内阻r_；(3)根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻RA_.解解析析电压表测得的是电阻箱和电流表消耗的电压和，因此电流表的电阻等于电压表示数除电流表示数再减去电阻箱的阻值，即为0.22 .0.22 解析答案解析答案5.(2015浙江10月选考18)某实验小组做“测定电池的电
20、动势和内阻”的实验电路如图17所示：(1)电流表示数如图18所示，则电流为_ A.56变式题组图17图18解析解析由图可知，电流表示数约为0.2 A0.022.5 A0.25 A.0.25(2)根据实验数据获得UI图象如图19所示，则电动势E_ V，内阻r_ .图19解析答案1.430.75566.在测定电池的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图20所示的实物电路.56图20(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(填“最大值”“最小值”或“任意值”).解析答案解解析析实验时，为保护电压表，应将电阻箱阻值调到最大，此时电压表两端电压最小.最大值56(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R010 的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_(填“1”或“2”).解析答案方案编号电阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0解解析析电压表的量程为3 V，故电阻箱两端的最小电压约为6 V.根据串联电路的特点可知， ，电阻箱阻值的最小值为20 .在实验时，为减小读数误差，所用电表的指针偏角一般不小于其量程的 ，当电压表量程为1 V时，由 ，得R80 .所以选择方案2较合理.256解析答案56
