高考物理二轮复习第一部分专题十二电学实验学案.doc
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1、1 / 28【2019【2019 最新最新】精选高考物理二轮复习第一部分专题十二精选高考物理二轮复习第一部分专题十二电学实验学案电学实验学案江苏卷考情导向考点考题考情电表的改装、使用与读数电学基本实验2015 年 T10考查对图象的认识,测定电源的电动势和内阻2014 年 T10考查螺旋测微器的读数方法、测定金属的电阻率电学创新实验2017 年 T11考查多用电表的使用方法2016 年 T10考查电学仪器的选择和操作及运用图象法进行数据处理2013 年 T10考查电路的设计、电阻的选择高考热点是(1)测量仪表的读数、仪器选择与电路设计;(2)电路实物连线与数据处理;(3)实验方法和技能的迁移应
2、用;(4)电路故障的排除备考时应(1)加强实验原理的训练,归纳仪器选择、电路设计中的技巧;(2)加强电路图或实物连线、图象、图表分析方面的训练一、电学仪器的使用与读数1电流表、电压表、欧姆表的比较:仪器极性量程选择读 数电流表电压表使指针指示超过满偏刻度的 的位置1 33 V 和 3 A 量程估读到最小分度的;1 1015 V 量程估读到最小分度的 ;06 1 5A 量程估读到最小分度的1 2欧姆表有正、负极的电表,电流由电表的正极流入,负极流出使指针尽量指在表盘的中间位置左右表盘读数乘以相应挡位的倍率2使用多用电表的“三注意”:(1)电流的流向:使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接黑表笔,
3、负极接红表笔,从电源外部看,电流从红表笔流入,从黑表笔流出2 / 28(2)区分“机械调零”和“欧姆调零”:“机械调零”在表盘刻度左侧“0”位置,调整表盘下边的中间定位螺丝;“欧姆调零”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调整欧姆调零旋钮(3)倍率选择:使用欧姆挡测电阻时,表头指针过大或过小均有较大误差,指针偏转角度在满偏到满偏之间读数较准确,如待测电阻约为 2 k,应选用“100”挡3电学仪器的选择:(1)电源的选择:一般可以根据待测电路的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源(2)电表的选择:一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大电流选择电流表;选择的电
4、表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大,一般应使指针能达到半偏以上,以减小读数的偶然误差,提高精确度二、电流表内外接法的区分与选择比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差来源电流表的分压电压表的分流测量结果R测 Rx,偏大U IR测 Rx,偏小U I适用条件RxRA(测大电阻)RVRx(测小电阻)三、分压式与限流式的区分与选择1控制电路的比较:比较项目限流式接法分压式接法电路电压调节的范围EERx RxR00E3 / 28电能损耗节能耗能2控制电路的选择:(1)从节能的角度考虑,优先选用限流式(2)以下三种情况必须用分压式:要求待测电路的 U、I 从 0 变化R 滑Rx选用限流式,Ux、Ix 过
5、大(超过电流表量程,烧坏电表、电源或用电器等)四、电学实验方法1等效替代法:在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来进行研究和处理2控制变量法:对于多个变量的问题,常常采用控制变量的方法,把多个变量的问题变成单个变量的问题,从而研究这一个变量对事物的影响,分别对各个变量加以研究,最后综合解决3累积法:把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将微小量变为较大的量,不仅便于测量,还可以提高测量的准确程度,从而减小误差考点 1| 电表的改装、使用与读数 难度:中档题 题型:填空题 五年 2 考(对应
6、学生用书第 65 页)1多用电表使用“五步”法(1)选倍率:一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率,如估计值为 200 ,就应该选“10”的倍率;(2)进行欧姆调零;4 / 28(3)将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量;(4)将指针示数乘以倍率,得测量值;(5)测量结束后,将选择开关扳到 OFF 或交流电压最高挡2多用电表测电阻的注意事项(1)改换倍率必须重新进行欧姆调零;(2)通过选择合适倍率,指针指在刻度盘中间附近,误差较小;(3)测量电阻时,手不可接触表笔的金属杆部分;(4)被测元件与电源断开考向 1 电压表和电流表的读数1(2015浙江高考改编)图 121 甲是小红同学在做“描
7、绘小灯泡的伏安特性曲线”实验连好的实物连接图图 121小红调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的、所示,电流表量程为 06 A,电压表量程为 3 V所示读数为:_、_、_、_两组数据得到的电阻分别为_和_【解析】 由实物图可知,电流表接的是 06 A 的量程,电压表接的是 3 V 的量程,因此的读数为 002 A5010 A,的读数为 002 A12024 A,的读数为 01 V200200 V,的读数为 01 V27027 V两组数据得到的电阻 R1 83 ,R2 27 【答案】 010 A 024 A 200 V 027 V83(01) 27(01) 5 / 28考向 2
8、电表的改装2如图 122 是一个电流表、电压表两用电表的电路,电流表 G 的量程是 100 A,内阻是 1 000 ,电阻 R101 ,R299 000 ,当双刀双掷开关接到 a、b 上时,可作为_表,其量程是_,当双刀双掷开关接到 c、d 上时,可作为_表,其量程是_图 122【解析】 当开关合到 a、b 上时,电路转换成图甲所示的电路,此时小电阻 R1 与电流表 G 并联,R1 起分流作用,可作为大量程电流表使用,根据并联电路的特点有:(IIg)R1IgRg甲 乙电流表量程为I A1 A当开关合到 c、d 上时,电路变成图乙所示的电路,此时大电阻 R2 与电流表 G 串联,R2 起分压作用
9、,所以电流表 G 已装成电压表,根据串联电路的特点,电压表量程为:UIg(RgR2)0000 1(1 00099 000) V10 V【答案】 见解析考向 3 多用电表的使用3(2012江苏高考 T10)如图 123 甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测甲 乙图 123(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应6 / 28先调整图乙中多用电表的_(选填“A” “B”或“C”)(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱 a、b 接点间是否存在电源时,一表笔接 a,另一表笔应_(选填“短暂”或“持续”)接 b,同时观察指针偏转情况(3)在判定黑箱中无电源
10、后,将选择开关旋至“1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表两表笔分别接 a、b 时,多用电表的示数如图乙所示请将记录表补充完整,并在黑箱图中画出一种可能的电路两表笔接的接点多用电表的示数a、b_a、c100 b、c150 【解析】 (1)多用电表使用前应进行机械调零,机械调零装置为 A(2)使用多用电表进行测量时,为保证电表不被损坏往往要进行试触,即让两表笔进行短暂接触,观察指针偏转情况,若持续接触则有可能损坏电表(3)黑箱中无电源且每对接点间正反阻值相等,由多用电表读数可知所缺数据为 50 ,由 a、b 间电阻为 5 ,a、c 间为
11、10 ,b、c 间为 15 知,电路为 a、b 间 5 的电阻与 a、c 间10 电阻串联而成,电路图如答案图所示【答案】 (1)A (2)短暂 (3)50 电路图如图4某同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动7 / 28势和内阻 【导学号:17214185】(1)他先用多用表电压挡直接接在电源两极,读数如图 124,则电源电动势约为_V图 124(2)为了更准确的测量电源的电动势和内电阻,他用多用表的“直流 100 mA”挡设计了如图 125 甲的测量电路,为了电表安全,请估算开关闭合前电阻箱的最小取值为_甲 乙图 125(3)将多用电表的选择开关从“OFF”旋转至“直流 1
12、00 mA”挡,调节电阻箱到合适的值并记录其读数 R,合上开关从多用表上读出相应的示数 I(4)重复(3)获得多组数据,根据数据作出了如图乙所示的 R图线(5)由图线得干电池的电动势 E_V(保留三位有效数字),内阻 r_(取整数)【解析】 (1)用量程为 25 V 直流电压挡测电动势,最小分度为 005,因此要读到本位,所以读数为 130 V(2)由欧姆定律得:Ig,得 R13 (5)由闭合电路欧姆定律可知:EI(Rr),变形得 REr由 R图线可知,斜率表示电动势:E140 V8 / 28纵轴截距表示电源的内阻:r8 【答案】 (1)130 (2)13(5)140(135145 均可) 8
13、考点 2| 电学基本实验 难度:中档 题型:实验题 五年 2 考(对应学生用书第 66 页)1(2015江苏高考 T10)小明利用如图 126 所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻 【导学号:17214186】图 126(1)图中电流表的示数为_A(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下:U(V)145136127116106I(A)012020028036044请根据表中的数据,在坐标纸上作出 UI 图线由图线求得:电动势 E_V;内阻 r_(3)实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为_【解题关键】 解此题
14、应注意以下两点:(1)电流表的量程为 006 A,每小格表示 002 A(2)电压表示数最小值为 106 V,作图时纵坐标起点不应为09 / 28【解析】 (1)电流表选用量程为 006 A,分度值为 002 A,则其读数为 044 A(2)坐标系选择合适的标度,根据表中数据描点作出的 UI 图线如图所示图线与纵轴交点为“161 V” ,故 E161 V,由图线的斜率124 知,电池内阻为 124 注意此处不要用图线与纵轴交点值除以与横轴交点值(3)长时间保持电路闭合,电池会发热,电池内阻会发生变化,干电池长时间放电,也会引起电动势变化,导致实验误差增大【答案】 (1)044 (2)UI 图线
15、见解析 161(159163都算对) 124(1221.26 都算对) (3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大2(2014江苏高考 T10)某同学通过实验测量一种合金的电阻率 【导学号:17214187】(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧图 127 甲所示的部件_(选填“A” “B” “C”或“D”)从图中的示数可读出合金丝的直径为_ mm甲乙图 127(2)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变10 /
16、28化由此可以推断:电路中_(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了_(选填“短路”或“断路”)(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为 223 V 和 38 mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为 587 为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进?请写出两条建议【解题关键】 解此题应注意以下三点:(1)螺旋测微器读数时要符合有效数字要求(2)由电压表示数接近 3 V 可知,电压表两测量点间有断点(3)根据测量合金丝阻值的结果与电压表、电流表的内阻值判断电流表应采用内接法还是外接法【解析】 根据欧姆定律解题B螺旋 (
17、1)螺旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧,即旋紧测微器的示数为(0410001) mm0410 mm(2)电压表的示数不为零,电流表的示数几乎为零,说明连接两电表的电路是导通的而滑动变阻器几乎不起作用,说明线路电阻很大,故可判断 7、8、9 间断路(3)由题知00050019,说明电流表的分压作用不显著,故可将电流表改为内接,并测出多组 U、I 值,求出 Rx 后,再取平均值作为实验结果【答案】 (1)B 0410 (2)7、9 断路 (3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值(或测量多组电流和电压值,用图象法求电阻值)1电阻测量的常用方法11 / 28(1)器材选择的三个主
18、要原则:安全性(量程不能太小)、准确性(量程不能太大)、方便性(滑动变阻器要方便调节)(2)选择电流表内外接法的口诀:“好表要内接”(因为:越接近理想电流表,其分压的影响越小)或“大内小外”(内接法测大电阻,外接法测小电阻);选择滑动变阻器接法口诀:“以小控大用分压”(变阻器阻值小于待测电阻)(3)电表有时可反常规使用:已知内阻的电压表可当电流表使用,已知内阻的电流表可当电压表使用(4)定值电阻的常见用途:保护电路、与电流表串联改装为电压表、与电流表并联扩程2测量电源的电动势和内阻的常用方法(1)三种常用实验方法和原理:伏安法 EUIr、伏阻法EU(1r/R)、安阻法 EI(Rr)(2)两种数
19、据处理方法:联立方程求解法和图象处理法,对伏安法利用电源的 UI 图象求电动势和内阻;对伏阻法和安阻法需对闭合电路欧姆定律方程 EU(1r/R)和 EI(Rr)适当变形作线性处理,并利用直线方程的截距和斜率求电动势或内阻等物理量考向 1 以测电阻为核心的电学实验5(2017南京四模)测量一未知电阻的阻值图 128(1)某同学首先用多用电表粗测电阻的大小,将多用表选择开关置于“10”挡,调零后,将红黑表笔分别接电阻两端,发现指针读数如图甲所示,则所测阻值为_(2)接着该同学计划用 VA 法准确测量电阻的阻值,提供的实验12 / 28器材有:8 V 直流电源;电压表(010 V,内阻约 20 k)
20、;电流表(050 mA,内阻约 10 );滑动变阻器(020 ,1 A);开关和导线请根据实验要求和提供的器材,参考下面未完全连接好的实物电路在下面虚线方框内画出实验电路图(图乙),并完成实物电路(图丙)未连接的导线(3)在上述(2)的实验中,连接好电路后,闭合开关,发现电流表和电压表皆没有读数,该同学用多用电表检查电路故障他的操作如下:选用多用电表的直流电压挡,将红、黑表笔分别接在:电源正负极间;变阻器电阻丝的两端;电流表“”接线柱和电压表“”接线柱之间,结果多用电表的指针均发生偏转,则可能是连接_之间的导线发生了断路(4)实验中移动变阻器滑动头,记下多组电压表、电流表读数(U,I),然后在
21、坐标纸上作出 UI 图线,图线的_大小表示待测电阻阻值在这个实验中,测量值_真实值(填“” “”或“”)【解析】 (1)由题图甲所示欧姆表可知,所测电阻阻值为:2010 200 (2)由于滑动变阻器最大阻值为 20 ,远小于待测电阻阻值200 ,如果滑动变阻器采用限流接法,移动滑动变阻器滑片时,电路电流及待测电阻电压变化较小,不能进行多次测量,因此滑动变阻器应采用分压接法;电压表内阻是 20 k,电流表内阻是 10 ,待测电阻阻值约为 200 ,相对来说电压表内阻远大于待测电阻阻值,因此电流表应采用外接法,实验电13 / 28路图如图 1 所示;根据实验电路图连接实物电路图,实物电路图如图 2
22、 所示图 1 图 2(3)闭合开关,发现电流表和电压表皆没有读数,说明电路存在断路;用电压表测:电源正负极间、变阻器电阻丝的两端、电流表“”接线柱和电压表“”接线柱之间,结果多用电表的指针均发生偏转,说明各测试连点与电源之间不存在断路,因此电路断路位置在连接电流表与电压表之间的导线断路(4)由欧姆定律可知,I,则 UIR,在电阻一定时,U 与 I成正比,它们的比例系数是导体电阻 R,因此 UI 图象的斜率大小表示电阻阻值;实验采用了电流表外接法,由于电压表的分流作用,使电流表的测量值大于真实值,由 R可知,电阻的测量值小于电阻的真实值【答案】 (1)200 (2)实验电路图如图 1 所示;实物
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- 高考 物理 二轮 复习 第一 部分 专题 十二 电学 实验
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