（全國通用）2019屆高考物理二輪復習 專題16 電學實驗學案.doc
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專題16 電學實驗 考題一 多用電表的原理、使用及讀數問題 1.游標卡尺、螺旋測微器的讀數技巧 記住兩點：一是所有讀數一定以毫米為單位并注意主尺刻度對應的毫米數，根據結果再變換單位；二是以毫米為單位，小數點后數字分別是，螺旋測微器是3位、20分度和50分度游標卡尺是2位、10分度游標卡尺和毫米刻度尺是1位. 2.電壓表、電流表、多用電表的讀數技巧 (1)對電表讀數問題，要先弄清楚電表的精確度，即每小格的數值，再確定估讀的方法，是、還是估讀，明確讀數的小數位數. (2)多用電表的使用問題，在弄清其基本原理的基礎上，會選擇測量項目及量程、擋位，能區(qū)分機械調零和歐姆調零的區(qū)別，掌握測量電阻的步驟，此外，會看多用電表表盤，最上排不均勻刻度為測電阻時讀數刻度，讀出表盤刻度后應乘以擋位倍率；中間刻度是均勻的，為測量電壓和電流的讀數刻度，下面三排數字為方便讀數所標注；最下排刻度專為測量2.5 V以下交流電壓所用，一般較少使用. 3.歐姆表的原理 (1)歐姆表內有電源，紅表筆與內部電源負極相連，黑表筆與內部電源的正極相連，故其電流方向為“紅表筆流進，黑表筆流出”. (2)測電阻的原理是閉合電路歐姆定律.當紅、黑表筆短接時，調節(jié)滑動變阻器R0(即歐姆調零)，使靈敏電流計滿偏，Ig＝，此時中值電阻R中＝Rg＋R0＋r，當兩表筆接入電阻Rx時I＝，電阻Rx與電路中的電流相對應，但不是線性關系，故歐姆表刻度不均勻. 4.歐姆表使用六注意 (1)選擋接著調零；(2)換擋重新調零；(3)待測電阻與電路、電源要斷開；(4)盡量使指針指在表盤中間位置附近；(5)讀數之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，選擇開關要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋. 例1 (1)指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器，請完成下列問題： 圖1 在使用多用電表測量時，指針的位置如圖1甲所示，若選擇開關撥至“1”擋，則測量的結果為________ Ω；若選擇開關撥至“50 mA”擋，則測量結果為________ mA. (2)多用電表測未知電阻阻值的電路如圖乙所示，電池的電動勢為E、內阻為r，R0為調零電阻，Rg為表頭內阻，電路中電流I與待測電阻的阻值Rx關系圖象如圖丙所示，則該圖象的函數關系式為__________________； (3)下列根據圖丙中I－Rx圖線作出的解釋或判斷中正確的是________. A.因為函數圖線是非線性變化的，所以歐姆表的示數左小右大 B.歐姆表調零的實質是通過調節(jié)R0使Rx＝0時電路中的電流I＝Ig C.Rx越小，相同的電阻變化量對應的電流變化量越大，所以歐姆表的示數左密右疏 D.測量中，當Rx的阻值為圖丙中的R2時，指針位于表盤中央位置的右側 解析 (1)所測的電阻R＝181 Ω＝18 Ω.選擇開關撥至“50 mA”擋，電流為I＝22.6 mA. (2)根據閉合電路歐姆定律得：I＝＝. (3)因Rx＝－r－R0－Rg，函數圖線是非線性變化的，當電流較大時電阻較小，當電流較小時電阻較大，A錯誤；當Rx＝0，I＝，此時電流為滿偏電流，B正確；Rx越小，相同的電阻變化量對應的電流變化量越大，所以歐姆表的示數左密右疏，C正確；測量中，當Rx的阻值為圖丙中的R2時，電流比半偏電流小，指針位于表盤中央位置的左側，D錯誤.選B、C. 答案 (1)18 22.6(22.4～22.8) (2)I＝ (3)BC 變式訓練 1.某同學要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下： (1)用20分度的游標卡尺測量其長度如圖2甲所示，可知其長度為________ mm； (2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為________ mm； (3)用多用電表的電阻“10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數如圖丙所示，則該電阻的阻值約為________ Ω . 圖2 答案 (1)50.15 (2)4.700 (3)220 解析 (1)游標卡尺的讀數為L＝50 mm＋30.05 mm＝50.15 mm； (2)螺旋測微器的讀數為 D＝4 mm＋0.5 mm＋20.00.01 mm＝4.700 mm； (3)歐姆表的讀數為R＝2210 Ω＝220 Ω. 2.已知G表的內阻Rg為990 Ω，滿偏電流Ig＝100 μA.用它改裝成如圖3所示的一個多量程多用電表，電流、電壓和電阻的測量都各有兩個量程(或分度值)不同的擋位.1、2兩個擋位為電流表擋位，其中的大量程是小量程的10倍. 圖3 (1)關于此多用電表，下列說法錯誤的是__________. A.當轉換開關S旋到位置4時，是電阻擋 B.當轉換開關S旋到位置6時，是電壓擋 C.轉換開關S旋到5的量程比旋到6的量程大 D.A表筆為紅表筆，B表筆為黑表筆 (2)圖中電源電動勢均為3.5 V，當把選擇開關S旋到位置4，在AB之間接3 500 Ω電阻時，表頭G剛好半偏，該測量過程操作的順序和步驟都正確無誤，則R1＝____ Ω，R2＝______ Ω. 答案 (1)C (2)11 99 解析 (1)當轉換開關S旋到位置4時，表頭與電表中的電源相連接，是電阻擋，A正確；當轉換開關S旋到位置6時，表頭與電阻串聯，電阻起分壓作用，是電壓擋，B正確；當轉換開關S旋到5串聯的電阻小于旋轉到6串聯的電阻，可知旋轉到6，串聯的電阻分壓作用大，電壓表量程大，C錯誤；根據電流“紅進黑出”可知，B表筆為黑表筆，A表筆為紅表筆，D正確.因選錯誤的，故選C. (2)由題知，在AB之間接3 500 Ω電阻時，表頭G剛好半偏，即改裝后電流表的總內阻R內＝3 500 Ω，當轉換開關S在2時(如圖a)，電流表量程為I2g＝＝ A＝1 mA.由題知，轉換開關S在1(如圖b)時，電流表的量程為I1g＝10 mA，由串并聯電路特點得：＋Ig＝I2g，＋Ig＝I1g ，聯立解得R1＝11 Ω，R2＝99 Ω. 考題二 伏安法測電阻 1.儀器的選擇 (1)電源的選擇：一般根據待測電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源. (2)電表的選擇：一般根據電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表；根據待測電路的最大電流選擇電流表；電表的指針擺動的幅度不宜較大，一般應使指針能達到半偏左右. 2.電路的選擇 (1)測量電路的選擇 比較項目 電流表內接法 電流表外接法 電路 誤差來源 電流表的分壓 電壓表的分流 測量結果 R測＝>Rx，偏大 R測＝
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