高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 第1部分 專題知識攻略 1513 電學(xué)實驗課件 新人教版

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1、第第13講電學(xué)實驗講電學(xué)實驗 一、電學(xué)測量儀器的使用與讀數(shù) 1電流表、電壓表、歐姆表的比較 2.多用電表使用“四注意” (1)極性：從電表外部看，電流應(yīng)從紅表筆(“”極)流入電表，從黑表筆(“”極)流出電表 (2)功能：利用多用電表測電壓和電流時，選擇開關(guān)對應(yīng)的是電表的量程；而測電阻時，選擇開關(guān)對應(yīng)的是倍率 (3)調(diào)零：測量電阻時，要進行兩次調(diào)零：機械調(diào)零和歐姆調(diào)零“機械零點”在表盤刻度左側(cè)“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；“歐姆零點”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕 (4)保護：測電阻時，應(yīng)把被測電阻從電路中拆下測量；多用電表長期不用時，必須取出表內(nèi)的電池

2、二、電流表內(nèi)外接法的比較與選擇 三、滑動變阻器接法的選擇 四、實物連線注意事項 1畫線連接各元件，一般先從電源正極開始，按照電路原理圖依次到開關(guān)，再到滑動變阻器，按順序以單線連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來；其次將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去 2連線時要使導(dǎo)線接在接線柱上，兩條導(dǎo)線不能交叉 3要注意電表的量程和正負(fù)接線柱，要使電流從電表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出. 例1如圖甲為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測量一個阻值約為20 的電阻，測量步驟如下：熱點熱點1多用電表的使用及讀數(shù)多用電表的使用及讀數(shù) (1)調(diào)節(jié)_，使電表指針對準(zhǔn)_的“0”刻線(選填“電阻”或“電流”) (2)將選擇開關(guān)旋

3、轉(zhuǎn)到“”擋的_位置(選填“1”“10”“100”或“1 k”) (3)將紅、黑表筆分別插入“”“”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)_，使電表指針對準(zhǔn)_(選填“電阻”或“電流”)的“0”刻線 (4)將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖乙所示，該電阻的阻值為_. (5)測量完畢，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“OFF”位置 解析(1)將選擇開關(guān)撥到歐姆擋前，先進行機械調(diào)零方法是調(diào)節(jié)定位螺絲，使電表指針指在電流為零的刻線位置 (2)用多用電表測20 的電阻時，要把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”擋“1”的位置 (3)將紅、黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在“”擋的零刻線上 (4)由乙圖讀出該電阻的阻

4、值為19 . 答案(1)定位螺絲電流(2)1(3)調(diào)零旋鈕電阻(4)19 【借題發(fā)揮】 多用電表使用“五步”法 (1)選倍率，一般要選擇比被測電阻的估計值低一個數(shù)量級的倍率，如估計值為200 就應(yīng)該選10的倍率 (2)進行歐姆調(diào)零 (3)將紅、黑表筆接在被測電阻兩端進行測量 (4)將指針示數(shù)乘以倍率，得測量值 (5)測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋 特別注意：用歐姆擋測電阻時，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太小(即指針?biāo)傅臍W姆刻度值太大)，應(yīng)該適當(dāng)增大倍率重新調(diào)零后再測量；如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大(即指針?biāo)傅臍W姆刻度值太小)，應(yīng)該適當(dāng)減小倍率重新調(diào)零后再測量 例2(2014年西安高三聯(lián)考)牛

5、小曼同學(xué)對紐扣鋰電池的特性進行了實驗探究，該電池的內(nèi)阻約為1 k，電動勢標(biāo)稱值為3 V為了測定其電動勢和內(nèi)阻，除待測電池外，還備有如下器材： A電壓表V1：量程為3 V、內(nèi)阻約為100 k B電壓表V2：量程為4 V、內(nèi)阻約為10 M C電流表A1：量程為3 A、內(nèi)阻約為8 D電流表A2：量程為0.6 A、內(nèi)阻約為50 E定值電阻R1：1 k F定值電阻R2：30 k G滑動變阻器：05 k H開關(guān)、導(dǎo)線若干熱點熱點2實驗器材的選取和電路的設(shè)計實驗器材的選取和電路的設(shè)計 (1)為了較準(zhǔn)確測量，電表應(yīng)選用_、_；定值電阻選用_；(填器材前的編號) (2)請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路 解析(1)因為紐

6、扣鋰電池短路電流I03 mA，兩個電流表量程太大，電壓表V1測R1的最大電流恰好為3 mA.所以電表采用電壓表A和B；定值電阻R2的阻值太大，與兩電表不匹配，所以定值電阻采用E； (2)量程大的電壓表V2測路端電壓，電壓表V1接在滑動變阻器兩端(電壓表V1接在定值電阻兩端也可)，電路如圖所示 答案(1)ABE(2)圖見解析(其他實驗電路合理也可) 【借題發(fā)揮】 選擇實驗儀器的三大原則 (1)安全性原則：要能夠根據(jù)實驗要求和客觀條件選用合適的儀器，使實驗切實可行，能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)另外還要注意測量儀器的量程，電阻類器件的電流不能超過允許通過的最大電流等 (2)精確性原則：根據(jù)實驗的需要，選用精度合適

7、的測量工具，但對某個實驗來講，精確程度達(dá)到要求即可，并不是精度越高越好 (3)方便性原則：在不違反前兩個原則的前提下，盡量使測量電路簡單好接，測量中的調(diào)節(jié)控制操作方便 用分壓式接法時，滑動變阻器應(yīng)該選用阻值較小的，而額定電流較大的 用限流式接法時，滑動變阻器應(yīng)該選用阻值和被測電阻接近的，額定電流應(yīng)大于被測電阻的額定電流 例3在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm. (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為_mm(該值接近多次測量的平均值)熱點熱點3實物連接、數(shù)據(jù)處理及誤差分析實物連接、數(shù)據(jù)處理及誤差分析 (

8、2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實驗所用器材為：電池組(電動勢3 V，內(nèi)阻約1 )、電流表(內(nèi)阻約0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動變阻器R(020 ，額定電流2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干 某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx采用的是采用的是_(選填選填“甲甲”或或“乙乙”)圖圖 (3)圖丙是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端請根據(jù)(2)所選的電路圖，補充完成圖丙中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞 (4)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上

9、建立了U、I坐標(biāo)系，如圖丁所示，圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點請在圖丁中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點，并描繪出UI圖線由圖線得到金屬絲的阻值Rx_(保留兩位有效數(shù)字) (5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為_(填選項前的符號) A1102 mB1103 m C1106 m D1108 m (6)任何實驗測量都存在誤差本實驗所用測量儀器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項是_(有多個正確選項) A用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差 B由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差 C若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤

10、差 D用UI圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲的電阻可以減小偶然誤差 (6)偶然誤差是隨機產(chǎn)生的，是不可預(yù)計的；系統(tǒng)誤差是由一些固有的因素(如測量方法的缺陷)產(chǎn)生的，理論上說系統(tǒng)誤差總是可以通過一定的手段來消除因此，讀數(shù)造成的誤差屬于偶然誤差，A錯誤；電表的內(nèi)阻造成的誤差屬于系統(tǒng)誤差，是可以消除的，所以B錯誤，C正確用UI圖象處理數(shù)據(jù)，所作的圖線對測量數(shù)據(jù)起到取平均值的作用，從而減小偶然誤差的影響，D正確 答案(1)0.3950.399均可(2)甲(3)如圖 (4)如圖 434.7均可 (5)C(6)CD 【借題發(fā)揮】 1測定金屬的電阻率的數(shù)據(jù)處理 (1)測量多組電流、電壓值，求出對應(yīng)的電阻后取平均值，不能

11、對電流、電壓取平均值 (2)用圖象法求電阻，即作出UI圖象，由圖線的斜率求出電阻值在設(shè)定標(biāo)度時要盡量使各點間的距離拉大一些，連線時要讓各點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別明顯偏離較遠(yuǎn)的點可以不予考慮 2測定金屬的電阻率的誤差分析 (1)金屬絲的直徑測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一 (2)采用伏安法測電阻時，電表的內(nèi)阻會帶來系統(tǒng)誤差 (3)在測量長度、電流、電壓過程中，測量工具讀數(shù)時會帶來偶然誤差 (4)金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差 熱點熱點4創(chuàng)新設(shè)計實驗探究創(chuàng)新設(shè)計實驗探究 (1)在圖中畫線連接成實驗電路圖 (2)完成下列主要實驗步驟中的填空： 按圖接線 保持開關(guān)S斷開，在

12、托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1. 閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D_；然后讀出_，并用天平稱出_ 用米尺測量_ (3)用測得的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強度的大小，可以得出B_. (4)判定磁感應(yīng)強度方向的方法是：若_，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里 【借題發(fā)揮】 (1)解決設(shè)計型實驗問題的關(guān)鍵是確定實驗原理，然后確定應(yīng)當(dāng)測量哪些物理量，如何安排實驗步驟，如何處理數(shù)據(jù)等電學(xué)設(shè)計型實驗常用的方法有： 轉(zhuǎn)換法：將不易測量的物理量轉(zhuǎn)換成可以(或易于)測量的物理量進行測量，然后再反求待測物理量的量值

13、，這種方法叫轉(zhuǎn)換測量法(簡稱轉(zhuǎn)換法)如在測量金屬電阻率的實驗中，雖然無法直接測量電阻率，但通過測金屬絲的長度和直徑，并將金屬絲接入電路測出其電阻，然后再計算出它的電阻率 替代法：用一個標(biāo)準(zhǔn)的已知量替代被測量，通過調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量，使整個測量系統(tǒng)恢復(fù)到替代前的狀態(tài)，則被測量等于標(biāo)準(zhǔn)量 控制變量法：研究一個物理量與其他幾個物理量的關(guān)系時，要使其中一個或幾個物理量不變，分別研究這個物理量與其他各物理量的關(guān)系，然后再歸納總結(jié)如探究電阻的決定因素實驗 (2)在解決設(shè)計型實驗時，要注意條件的充分利用，如對于給定確切阻值的電壓表和電流表，電壓表可當(dāng)作電流表使用，電流表也可當(dāng)作電壓表使用，利用這一特點，可以拓展伏安法測電阻的方法，如伏伏法，安安法等.