高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 專(zhuān)題十四 必考 電學(xué)實(shí)驗(yàn)課件.ppt

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專(zhuān)題十四必考電學(xué)實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)電路圖 如圖1所示 實(shí)驗(yàn)九測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線 1 測(cè)多組小燈泡的U I的值 并繪出I U圖象 2 由圖線的斜率反映電流與電壓和的關(guān)系 圖1 答案 溫度 2 電流表內(nèi)接法與外接法的比較 答案 大于 小于 3 滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法比較 答案 4 滑動(dòng)變阻器兩種接法的適用條件 答案 1 限流式接法適合測(cè)量阻值較的電阻 跟滑動(dòng)變阻器的最大電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的最大電阻還小 2 分壓式接法適合測(cè)量阻值較的電阻 一般比滑動(dòng)變阻器的最大電阻要大 5 實(shí)驗(yàn)器材 小燈泡 3 8V0 3A 電壓表 0 3V 15V 電流表 0 0 6A 3A 學(xué)生電源 開(kāi)關(guān) 導(dǎo)線若干 坐標(biāo)紙 鉛筆 小 大 滑動(dòng)變阻器 6 實(shí)驗(yàn)器材選取 答案 1 原則 安全 精確 操作方便 2 具體要求 電源允許的最大電流不小于電路中的實(shí)際最大電流 干電池中電流一般不允許超過(guò)0 6A 用電器的額定電流不能小于通過(guò)該用電器的實(shí)際最大電流 電壓表或電流表的量程不能小于被測(cè)電壓或電流的最大值 電壓表或電流表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的以上 從便于操作的角度來(lái)考慮 限流式接法要選用與待測(cè)電阻相近的滑動(dòng)變阻器 分壓式接法要選用較小阻值的滑動(dòng)變阻器 7 實(shí)驗(yàn)步驟 1 畫(huà)出電路圖 如圖2甲所示 圖2 答案 2 將小燈泡 電流表 電壓表 滑動(dòng)變阻器 學(xué)生電源 開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖乙所示的實(shí)物電路 3 測(cè)量與記錄移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置 測(cè)出12組左右不同的電壓值U和電流值I 并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中 4 數(shù)據(jù)處理 在坐標(biāo)紙上以U為橫軸 I為縱軸 建立直角坐標(biāo)系 在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn) 將描出的點(diǎn)用的曲線連接起來(lái) 就得到小燈泡的伏安特性曲線 平滑 8 注意事項(xiàng) 答案 1 電路的連接方式 電流表應(yīng)采用接法 因?yàn)樾襞?3 8V 0 3A 的電阻很小 與量程為0 6A的電流表串聯(lián)時(shí) 電流表的分壓影響很大 滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用接法 目的是使小燈泡兩端的電壓能從零開(kāi)始連續(xù)變化 外 分壓式 2 閉合開(kāi)關(guān)S前 滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)移到使小燈泡分得電壓為零的一端 使開(kāi)關(guān)閉合時(shí)小燈泡的電壓能從零開(kāi)始變化 同時(shí)也是為了防止開(kāi)關(guān)剛閉合時(shí)因小燈泡兩端電壓過(guò)大而燒壞燈絲 3 I U圖線在U0 1 0V左右將發(fā)生明顯彎曲 故在U 1 0V左右繪點(diǎn)要密 以防出現(xiàn)較大誤差 解析答案 例1 2016 浙江4月選考模擬 在 測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線 實(shí)驗(yàn)中 小燈泡額定電壓為2 5V 電流為0 3A 圖3 1 部分連線的實(shí)物照片如圖3甲所示 請(qǐng)?jiān)趫D中完成實(shí)物連接圖 解析如圖所示 答案見(jiàn)解析圖 解析答案 2 某次實(shí)驗(yàn)中 當(dāng)電流表的示數(shù)為0 18A 電壓表的指針如圖乙所示 則電壓為 V 此時(shí)小燈泡的功率是 W 解析電壓表的示數(shù)為1 50V 功率P UI 0 27W 1 50 0 27 3 正確測(cè)量獲得的伏安特性曲線是下列圖象中的 填字母 ABCD 解析溫度變高 電阻率變大 所以答案為C 解析 1 小亮同學(xué)為研究某電學(xué)元件 最大電壓不超過(guò)2 5V 最大電流不超過(guò)0 55A 的伏安特性曲線 在實(shí)驗(yàn)室找到了下列實(shí)驗(yàn)器材 A 電壓表 量程3V 內(nèi)阻6k B 電壓表 量程15V 內(nèi)阻30k C 電流表 量程0 6A 內(nèi)阻0 5 D 電流表 量程3A 內(nèi)阻0 1 E 滑動(dòng)變阻器 阻值范圍0 5 額定電流為0 6A F 滑動(dòng)變阻器 阻值范圍0 100 額定電流為0 6A G 直流電源 電動(dòng)勢(shì)E 3V 內(nèi)阻不計(jì) H 開(kāi)關(guān) 導(dǎo)線若干 1 2 變式題組 答案 該同學(xué)設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù) I和U分別表示電學(xué)元件上的電流和電壓 1 2 1 為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度 電流表選 電壓表選 滑動(dòng)變阻器選 以上均填寫(xiě)器材代號(hào) C A E 解析 解析從表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知 電流測(cè)量值I的范圍為0 0 50A 電壓測(cè)量值U的范圍為0 2 00V 因此電流表應(yīng)選C 電壓表應(yīng)選A 因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)要測(cè)量多組 U I 值 需使電壓U連續(xù)變化 因此 滑動(dòng)變阻器應(yīng)接成分壓式 故選阻值較小的滑動(dòng)變阻器E 1 2 解析答案 2 請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖 1 2 答案見(jiàn)解析圖 圖4 答案 2 2016 浙江10月學(xué)考 18 做 測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線 實(shí)驗(yàn) 要求采用分壓電路 電流表外接 小王的連接如圖4甲所示 閉合開(kāi)關(guān)S前請(qǐng)老師檢查 老師指出圖中標(biāo)示的 兩根連線有一處錯(cuò)誤 錯(cuò)誤連線是 填 或 圖中標(biāo)示的 和 三根連線有一處錯(cuò)誤 錯(cuò)誤連線是 填 或 小王正確連線后 閉合開(kāi)關(guān)S前 應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片C移到 處 填 A 或 B 閉合開(kāi)關(guān)S 此時(shí)電壓表讀數(shù)為 V 緩慢移動(dòng)滑片C至某一位置時(shí) 電流表指針如圖乙所示 電流表的示數(shù)為 A 解析 甲 乙 A 0 0 32 1 2 1 2 解析本實(shí)驗(yàn)的電路圖如下 應(yīng)該采用分壓式 外接法 所以 兩根導(dǎo)線有問(wèn)題 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)為了保證實(shí)驗(yàn)儀器的正常使用 需要將C撥到最左端 即A處 開(kāi)關(guān)閉合后 電壓表讀數(shù)為0V 圖乙中電流表的讀數(shù)為0 32A 不需要估讀 一 歐姆表原理 多用電表測(cè)電阻原理 1 構(gòu)造 如圖5所示 歐姆表由電流表G 電池 調(diào)零電阻R和紅 黑表筆組成 實(shí)驗(yàn)十練習(xí)使用多用電表 圖5 歐姆表內(nèi)部 電流表 電池 調(diào)零電阻串聯(lián) 外部 接被測(cè)電阻Rx 全電路電阻R總 Rg R r Rx 2 工作原理 閉合電路歐姆定律I 答案 3 刻度的標(biāo)定 紅 黑表筆短接 被測(cè)電阻Rx 0 時(shí) 調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R 使I Ig 電流表的指針達(dá)到滿偏 這一過(guò)程叫歐姆調(diào)零 1 當(dāng)I Ig時(shí) Rx 0 在滿偏電流Ig處標(biāo)為 圖甲 2 當(dāng)I 0時(shí) Rx 在I 0處標(biāo)為 圖乙 3 當(dāng)I 時(shí) Rx Rg R r 此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值 Rx叫電阻 圖丙 0 中值 二 多用電表 1 多用電表可以用來(lái)測(cè)量電流 電壓 電阻等 并且每一種測(cè)量都有幾個(gè)量程 2 外形如圖6所示 上半部為表盤(pán) 表盤(pán)上有電流 電壓 電阻等多種量程的刻度 下半部為選擇開(kāi)關(guān) 它的四周刻有各種測(cè)量項(xiàng)目和量程 圖6 3 多用電表面板上還有 歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕 使電表指針指在右端零歐姆處 指針定位螺絲 使電表指針指在左端的 0 位置 表筆的正 負(fù)插孔 表筆插入 插孔 表筆插入 插孔 答案 紅 黑 三 多用電表的使用 1 多用電表測(cè)電流的方法及讀數(shù) 1 選擇直流電流擋合適的量程 2 將被測(cè)電路導(dǎo)線卸開(kāi)一端 把多用電表串聯(lián)在電路中 注意使電流從紅表筆流入電表 3 讀數(shù)時(shí) 首先要認(rèn)清刻度盤(pán)上的最小刻度 2 多用電表測(cè)電壓的方法及讀數(shù) 1 選擇直流電壓擋合適的量程 2 將電表與被測(cè)電路并聯(lián) 注意紅表筆接觸點(diǎn)的電勢(shì)要比黑表筆高 3 讀數(shù)時(shí) 首先要認(rèn)清刻度盤(pán)上的最小刻度 2 選擋時(shí)若無(wú)法估計(jì)待測(cè)電阻的大小 則應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋到 100 擋 歐姆調(diào)零后 將紅 黑表筆分別接到電阻兩端 若指針偏角太小 則逐漸增大量程 直到指針指到中值電阻附近為止 6 測(cè)量二極管的正反向電阻 二極管是一種半導(dǎo)體元件 如圖7所示 它的特點(diǎn)是電流從正極流入時(shí)電阻很小 而從正極流出時(shí)電阻較大 圖7 四 數(shù)據(jù)處理 1 測(cè)電阻時(shí) 電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積 指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字 2 測(cè)電壓和電流時(shí) 如果所讀表盤(pán)的最小刻度為1 0 1 0 01等 讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位 若表盤(pán)的最小刻度為0 2 0 02 0 5 0 05等 讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可 五 注意事項(xiàng) 1 多用電表使用 七注意 1 使用前要機(jī)械調(diào)零 2 兩表筆在使用時(shí) 電流總是 紅入黑出 3 選擇開(kāi)關(guān)的功能區(qū)域 要分清是測(cè)電壓 電流還是電阻 還要分清是交流還是直流 4 電壓 電流擋為量程范圍擋 歐姆擋為倍率擋 5 刻度線有三條 上為電阻專(zhuān)用 中間為直流電壓 交流 共用 下為交流2 5V專(zhuān)用 6 測(cè)電阻時(shí) 待測(cè)電阻與電路 電源一定要斷開(kāi) 兩手一定不要同時(shí)接觸兩筆金屬桿 指針指中值附近較準(zhǔn) 否則換擋 每換一擋必須重新歐姆調(diào)零 讀出示數(shù)要乘以倍率 7 使用完畢 選擇開(kāi)關(guān)要置于 OFF 擋或交流電壓最高擋 長(zhǎng)期不用應(yīng)取出電池 2 表內(nèi)電源正極接黑表筆 負(fù)極接紅表筆 但是紅表筆插入 孔 黑表筆插入 孔 注意電流的實(shí)際方向 3 區(qū)分 機(jī)械零點(diǎn) 與 歐姆零點(diǎn) 機(jī)械零點(diǎn)是表盤(pán)刻度左側(cè)的 0 位置 調(diào)整的是表盤(pán)下邊中間的定位螺絲 歐姆零點(diǎn)是指刻度盤(pán)右側(cè)的 0 位置 調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕 4 在研究二極管的單向?qū)щ娦詴r(shí) 切記在二極管正向?qū)ǖ那闆r下電路中必須連有燈泡或其他用電器 不能只連接一個(gè)二極管 否則極易燒壞二極管 例2 1 用如圖8所示的多用電表測(cè)量電阻 要用到選擇開(kāi)關(guān)K和兩個(gè)部件S T 請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量 解析 圖8 旋動(dòng)部件 使指針對(duì)準(zhǔn)電流的 0 刻線 將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋 100 的位置 將插入 插孔的兩表筆短接 旋動(dòng)部件 使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的 填 0刻線 或 刻線 S T 0刻線 答案 解析用多用電表測(cè)量電阻時(shí) 在測(cè)量之前就要觀察指針是否在零刻度線上 若指針不在零刻度線上 則用螺絲刀小心轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)零螺絲S 使指針對(duì)準(zhǔn)電流的 0 刻線 然后轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)K 選擇量程 再將兩表筆短接 調(diào)整調(diào)零旋鈕T 使得指針對(duì)準(zhǔn)滿偏刻度 即電阻的 0 刻線 接下來(lái)才能將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接 測(cè)量被測(cè)電阻的阻值 若在測(cè)量過(guò)程中 發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小 表明被測(cè)的電阻阻值很大 這時(shí)要換用更高倍率的擋位 例如 本題就要從 100 擋位更換到 1k 的位置 2 用多用電表進(jìn)行了幾次測(cè)量 指針?lè)謩e處于a和b的位置 如圖9所示 若多用電表的選擇開(kāi)關(guān)處于下面表格中所指的擋位 a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少 請(qǐng)?zhí)钤诒砀裰?解析答案 圖9 解析直流電流100mA擋讀中間部分 0 10 一排 最小分度值為2mA估讀到1mA就可以了 直流電壓2 5V擋讀 0 250 一排 最小分度值為0 05V估讀到0 01V就可以了 電阻 100 擋讀第一排 測(cè)量值等于表盤(pán)上讀數(shù) 3 7 乘以倍率 100 答案 3 2015 浙江選考模擬 某實(shí)驗(yàn)小組在 練習(xí)使用多用電表 實(shí)驗(yàn)中 3 4 變式題組 圖10 1 用多用電表測(cè)量某一電學(xué)元件 多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋至如圖10所示 操作正確 表盤(pán)指針如圖11所示 則該電學(xué)元件阻值為 3 4 圖11 解析答案 解析根據(jù)指針?biāo)肝恢眉斑x擇開(kāi)關(guān)所選擋位 可得該電學(xué)元件的阻值為30 100 3000 3000 2 單選 該電學(xué)元件可能是 A 一個(gè)阻值未知的電阻B 220V 15W 的白熾燈C 220V 100W 的白熾燈 3 4 解析 4 2016 紹興市9月選考 在 練習(xí)使用多用電表 實(shí)驗(yàn)中 1 某同學(xué)欲測(cè)量一節(jié)干電池的電壓 下述操作正確的是 填字母 A 歐姆調(diào)零 選擇擋位 表筆接觸電池兩極 其中紅表筆接觸正極 讀數(shù)B 機(jī)械調(diào)零 選擇擋位 表筆接觸電池兩極 其中紅表筆接觸正極 讀數(shù)C 選擇擋位 機(jī)械調(diào)零 表筆接觸電池兩極 其中黑表筆接觸正極 讀數(shù)D 選擇擋位 歐姆調(diào)零 表筆接觸電池兩極 其中黑表筆接觸正極 讀數(shù) 3 4 解析 解析多用電表測(cè)電壓 應(yīng)先機(jī)械調(diào)零 再選擇電壓擋位 還需使電流從紅表筆流入電壓表 黑表筆流出 所以應(yīng)選擇B 解析答案 2 該同學(xué)欲測(cè)量如圖甲所示插座的電壓 則應(yīng)把多用電表的選擇開(kāi)關(guān)打到如圖乙所示的 位置 選填A(yù) B C Q字母 3 4 解析插座電壓大約為220V 且是交流電 所以多用電表選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)打到交流250V 即應(yīng)打到圖乙所示的H位置 答案見(jiàn)解析 3 經(jīng)過(guò)正確操作后 電表指針指向如圖丙所示 則插座的電壓為 V 3 4 圖12 解析根據(jù)電壓表的讀數(shù)規(guī)則 電壓表示數(shù) 即插座電壓應(yīng)為200 0V 答案見(jiàn)解析 解析答案 1 實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)電路圖 1 實(shí)驗(yàn)電路 如圖13所示 實(shí)驗(yàn)十一測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 圖13 2 實(shí)驗(yàn)依據(jù) 閉合電路歐姆定律 4 用作圖法處理數(shù)據(jù) 如圖14所示 圖14 圖線與縱軸交點(diǎn)為 圖線與橫軸交點(diǎn)為I短 圖線的斜率表示r E 答案 2 實(shí)驗(yàn)器材電池 電壓表 電流表 開(kāi)關(guān) 導(dǎo)線 坐標(biāo)紙和刻度尺 3 基本操作 1 電流表用A的量程 電壓表用V的量程 按實(shí)驗(yàn)原理圖連接好電路 2 把滑動(dòng)變阻器的滑片移到使阻值最的一端 3 閉合開(kāi)關(guān) 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù) I1 U1 用同樣的方法再測(cè)量幾組I U值 填入表格中 4 斷開(kāi)開(kāi)關(guān) 拆除電路 整理好器材 答案 滑動(dòng)變阻器 0 6 3 大 4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求E r的處理方法 1 列多個(gè)方程組求解 再求E r的平均值 2 圖象法處理 以路端電壓U為縱軸 干路電流I為橫軸 建坐標(biāo)系 描點(diǎn) 連線 縱軸截距為電動(dòng)勢(shì)E 直線斜率k的絕對(duì)值為內(nèi)阻r 5 注意事項(xiàng) 1 為了使路端電壓變化明顯 可使用內(nèi)阻較的舊電池 2 電流不要過(guò)大 應(yīng)小于0 5A 讀數(shù)要快 3 要測(cè)出不少于6組的 I U 數(shù)據(jù) 變化范圍要大些 4 若U I圖線縱軸刻度不從零開(kāi)始 則圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流 內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)r 確定 5 電流表要內(nèi)接 因?yàn)閞很小 答案 大 例3采用如圖15所示的電路 測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 1 除了選用圖16中的部分器材外 填選項(xiàng) 解析 圖15 圖16 A 還需要電壓表B 還需要電流表C 還需要學(xué)生電源D 不再需要其他器材 解析根據(jù)所給的電路圖知所給的器材中缺少電壓表 故A項(xiàng)正確 2 測(cè)量所得數(shù)據(jù)如下 解析答案 用作圖法求得電池的內(nèi)阻r 答案如圖所示 0 75 0 10 3 根據(jù)第5次所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 求得電流表內(nèi)阻RA 解析電壓表測(cè)得的是電阻箱和電流表消耗的電壓和 因此電流表的電阻等于電壓表示數(shù)除電流表示數(shù)再減去電阻箱的阻值 即為0 22 0 22 解析答案 解析答案 5 2015 浙江10月選考 18 某實(shí)驗(yàn)小組做 測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 的實(shí)驗(yàn)電路如圖17所示 1 電流表示數(shù)如圖18所示 則電流為 A 5 6 變式題組 圖17 圖18 解析由圖可知 電流表示數(shù)約為0 2A 0 02 2 5A 0 25A 0 25 2 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得U I圖象如圖19所示 則電動(dòng)勢(shì)E V 內(nèi)阻r 圖19 解析答案 1 43 0 75 5 6 6 在測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中 由于所用電壓表 視為理想電壓表 的量程較小 某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖20所示的實(shí)物電路 5 6 圖20 1 實(shí)驗(yàn)時(shí) 應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到 填 最大值 最小值 或 任意值 解析答案 解析實(shí)驗(yàn)時(shí) 為保護(hù)電壓表 應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)到最大 此時(shí)電壓表兩端電壓最小 最大值 5 6 2 改變電阻箱的阻值R 分別測(cè)出阻值R0 10 的定值電阻兩端的電壓U 下列兩組R的取值方案中 比較合理的方案是 填 1 或 2 解析答案 解析電壓表的量程為3V 故電阻箱兩端的最小電壓約為6V 根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知 電阻箱阻值的最小值為20 在實(shí)驗(yàn)時(shí) 為減小讀數(shù)誤差 所用電表的指針偏角一般不小于其量程的 當(dāng)電壓表量程為1V時(shí) 由 得R 80 所以選擇方案2較合理 2 5 6 解析答案 5 6