2022年高中物理电学实验复习大全3.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 关于高中物理总复习之电学试验设计一理论基础：1串联电路特点：a 串联电路电压的安排与电阻成正比 b 串联电路的总电阻 R=R1+R2 ；U1： U2：U=R1 ：R2：（R1+R2）；C如 R1.R2,就 U1U,U20；RR1；例如电流表测量电 流时,因电流表内阻远小于与其相串联的电阻,而将电流表内阻 及分压勿略不计；滑动变阻器作为限流器使用时,其阻值须与所 调剂的电路阻值相当；2并联电路特点：I1：I2：I=1：1：1a 并联电路电流的安排与电阻成反比R 1R2Rb 并联电路的总电阻R=R 1 R2R 1R2c如 R1.R2,就 I10,I2I；RR2；例如电压表测电压时,因电压表内阻远大于与其相并联的电阻,而将电压表内阻及分流勿略不计；滑动变阻器作为分压器使用时,其阻值须明显小于被调电路的阻值；3闭合电路欧姆定律：aE=U+U E=U+Ir E=I （R+r ）b测电源电动势及内阻必用公式；二常用试验器材的作用1电源：供电,电源电动势 E 须大于工作电路电压；2电键及导线：电流通路,可便利掌握电路通断；3定值电阻：a作为爱护电阻使用；如与电流表串联,限制通过电流表的电流；b扩大电表量程：与电表串联,可增大电压量程；与电表并联,可增大电流量程；C增大小电阻阻值：如测电源内阻时,可串联一只定值电阻,以增大内阻阻值,削减测量误差；名师归纳总结 4电阻箱：可调的定值电阻,常用在“ 替代法”和“ 半偏法”测电阻试验中；第 1 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5滑动变阻器：调压调电流作用；a限流作用 ：将滑动变阻器串联在电路中；此接法电路较简洁,常用在测量导体电阻的试验上； 为增大调剂范畴,变阻器阻值可数倍于工作电路的电阻；b分压作用 ：工作电压取自于变阻器上的可动和固定两端；此接法电路优点是电压调剂范畴大, 常用在 “ 描画伏安特性曲线”试验及假如采纳限流将无法把电压调到位的其它试验中； 为便利调剂,在不超过其安全电流的情形下,阻值选较小为好；6电流、电压表：a题目不提电表内阻,此电表视为抱负电表；b题目已知电表量程,内阻大约值：量程大小反映电表的精确度,内阻可用来判定对测量误差的影响程度；量程不能扩大；不能代用,即电流表只测电流,电压表只测电压； 运算时不计电表内阻；C电表量程、内阻都是已知：量程大小反映电表的精确度；量程能扩大；能替代,即电流表也能测电压,电压表也能测电流；运算时将电表内阻计入,也因此电表不同接法都不会对测量的误差产生影响；d电表量程越小精确度越高；三常见试验电路：（一）测定电池的电动势和内阻：1利用一只电压表和一只定值电阻测E、r；此法因电压表的分流作用而产生较大的误差,因此只有在仪器不足的情形下采此法；误差结果：测量值 E 偏小, r 偏小；2利用一只电压表和二只定值电阻测E、r；此法误差产生缘由同上,误差结果同上；3 利用一只电流表和二只定值电阻测 E、r；此法误差产生缘由是电流表的分压作用,如电池内阻较小,测定的内阻误差会很大,因此 只有电流表内阻已知的条件下方采纳此法；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4利用一只电表和一只电阻箱测E、r；此法与方法2、 3 相比,仅用电阻箱替代二只定值电阻；4 利用一只电压表、一只电流表和一只滑动变阻器测E、r；此法可结合作UI 图象以减小误差；因电压表的分流作用将导致误 差；试验结果： E 测量值偏小,r 测量值偏小；电池内阻通常 较小,因此常用此法；（二）测导体电阻：因电流表的分压作用将导致误 差；试验结果： E 测量值较精确,r 测量值偏大；只有当电流表内 阻远小于电池内阻时 （如水果电池）,方用此法；1伏安法：需用两只电表和一只滑动变阻器来完成；名师归纳总结 两只电表中：一只测量电压,一只测量电流；挑选电表时要留意每只电表的满偏电流Ig 和第 3 页,共 15 页满偏电压Ug,题目中如有定值电阻,通常要从扩大电表量程的角度来摸索问题；串联考虑满偏电流,并联考虑满偏电压；（有关细节请看二6 点）滑动变阻器：有关细节请看二5 点；下图中列出两种调剂电源和常见的多种工作电路,测电阻电路就由调剂电源和工作电路组成- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2替代法：需一只电表和一只电阻箱（三）测电表内阻：1伏安法：需一只测量电表和一只滑动变阻器来完成；待测电压（电流）表能测定自身的电压（电流）,只需用另一只电表来测量它的电流（电压）,依据欧姆定律就能求出待测电表电阻；如量程不匹配,可与题定的定值电阻搭配来完成；滑动变阻器起调剂作用,接法与前同；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2半偏法：不需测量电表,利用一只电阻箱和电源、电键、电线、调剂用的变阻器来完成试验；（现高考已经不作要求,故只介绍工作原理；）（待测电表电阻较大采此法；要求（待测电表电阻较小采此法；要求滑动变阻器阻值远大于电表内阻,电源 E 要大些）滑动变阻器阻值远小于电表内阻,* 电源 E 要大些）（四）描画伏安特性曲线：工作电路部分与伏安法测电阻一样,而调剂电路部分必需由 分压器 （有较大的调剂范畴）来完成；四实例：1.青岛奥运会帆船赛场采纳风力发电给蓄电池充电,为路灯供应电能；用光敏电阻作为传感器掌握路灯电路的开关,实现自动掌握；光敏电阻的阻值随照耀光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照耀光较强（如白天）时电阻几乎为 0：照耀光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大；利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打名师归纳总结 开；电磁开关的内部结构如下列图；1、 2 两接线柱之间是励第 5 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 磁线圈, 3、 4 两接线柱分别与弹簧片和触点连接；当励磁线圈中电流大于 50mA 时,电磁铁吸 合铁片,弹簧片和触点分别,3、4 断开；电流小于50mA 时, 3、 4 接通；励磁线圈中答应通过的最大电流为100mA ；（1）利用以下器材设计一个自动掌握路灯的电路,画出电路原理图；光敏电阻 R ,符号R1灯泡 L ,额定功率40W,额定电压36V ,符号爱护电阻R ,符号R2电磁开关,符号蓄电池 E,电压 36V ,内阻很小；开关 S,导线如干；（2）回答以下问题：假如励磁线圈的电阻为 200,励磁线圈答应加的最大电压为 V ,爱护电阻 R 2的阻值范畴为；在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱 3、4 之间从断开变为接通；为此, 电磁开关内部结构应如何改造？请结合此题中电磁开关内 部 结构图说明；答：；任意举出一个其它的电磁铁应用的例子；答：解析：（ 1）电路原理如下列图（ 2） 20 160520 把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当电磁铁吸合铁片 时, 3、 4 之间接通；不吸合时,3、 4 之间断开 电磁起重机2.有一根圆台状匀称质合金棒如图甲所示,某同学名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 推测其电阻的大小与该合金棒的电阻率 、长度 L 和两底面直径d、D 有关；他进行了如下试验：（1）测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示（相关器材的参数已在图中标出）；该合金棒的电阻约为几个欧姆；图中有一处连接不当的导线是 数字表示）_.（用标注在导线旁的（2）改正电路后, 通过试验测得合金棒的电阻 R=6.72 .依据电阻定律运算电阻率为 、长为 L、直径分别为 d 和 D 的圆柱状合金棒的电阻分别为 Rd=13.3 、RD=3.3 8 . 他发觉：在误差答应范畴内,电阻 R满意 R 2=Rd· RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻 R=_.（用 、 L、d、D表述）、3.某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池；该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻 r ,但是从试验室只借到一个开 关、一个电阻箱（最大阻值为 9.999,科当标准电阻用）一只电流表（量程 RI =0.6A, 内阻 gr 0.1）和如干导线；请依据测定电动势 E 内电阻 r 的要求, 设计图 4 中器件的连接方式,画线把它们连接起来；接通开关,逐次转变电阻箱的阻值 R , 读处与 R 对应的电流 表的示数 I,并作记录（当电阻箱的阻值R2.6时,6其对应的电流表的示数如图5 所示；处理试验数据时第一运算出每个电流值I 的倒数1 I;再制作 R-1 I坐标图,如图6 所示,图中已标注出了R ,1）的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5 试验数据对应的坐标点也标注在图I中上；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在图 6 上把描画出的坐标点练成图线；依据图 6 描画出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻 r4.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b 的位置,如下列图；如多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a 和 b 的相应读数是多少？请填在表格中；用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻；电池的内阻较小, 为了防止在调剂滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻 R0 起爱护作用；除电池、开关和导线外,可供使用的试验器材仍有：名师归纳总结 （a）电流表（量程0.6A、3A）；5W）第 8 页,共 15 页b 电压表（量程3V、15V ）c 定值电阻（阻值1、额定功率- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - d 定值电阻（阻值10,额定功率10W ）e 滑动变阻器（阴值范畴0-10、额定电流2A）f 滑动变阻器（阻值范畴0-100、额定电流1A ）那么（1）要正确完成试验,电压表的量程应挑选V,电流表的量程应挑选A；R0应挑选的定值电阻 ,R 应挑选阻值范畴是的滑动变阻器；（2）引起该试验系统误差的主要缘由是；答案： I 指针位置 挑选开关所处的档位 读 数a 直流电流 100mA 23.0mA 直流电压 2.5V 0.57V b 电阻×100 320围小,造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取 010 能很好地掌握电路中的电流和电压,如取 0100 会显现开头几乎不变最终突然变化的现象；名师归纳总结 关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的,一般具有倾向性, 总是偏大或第 9 页,共 15 页者偏小；本试验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E测<E真,r测<r真；5.图示为简洁欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流IR=300A,内阻 Rg=100 ,可变电阻 R 的最大阻值为10 k,电池的电动势E=1.5 V,内阻 r=0.5 ,图中与接线柱A 相连的表笔颜色应是色,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 接正确使用方法测量电阻Rx 的阻值时,指针指在刻度盘的正中心,就 Rx= k.如该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述 Rx 其测量结果与原结果相比较（填“ 变大”、“ 变小” 或“ 不变”）；6.某讨论性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件；图为该电器元件的伏安特性曲线,试验室备有以下器材：有同学对其提出质疑, 先需进一步验证该伏安特性曲线,名师归纳总结 器材（代号）规格第 10 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电流表（ A1）量程 050mA,内阻约为50电流表（ A2）量程 0200mA,内阻约为101A 电压表（ V1）量程 03V,内阻约为10k电压表（ V2）量程 015V,内阻约为25k滑动变阻器 （R1）阻值范畴 015,答应最大电流滑动变阻器 （R2）阻值范畴01k,答应最大电流直流电源（ E）100mA 开关（ S）输出电压 6V,内阻不计导线如干为提高试验结果的精确程度,电流表应选用；电压表应选用；滑动变阻器应选用；（以上均填器材代号） 为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的试验电路 原理图,并标明所用器材的代号；如发觉试验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同 点？相同点：,；不同点：相同点：通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系, 该元件的电阻随电压的增大而减小,大；而笑电珠的电阻值随电压的上升而增名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7.如下列图的电路中,1、2、3、4、5、6 为连接点的标号；在开关闭合后,发觉小灯泡不亮；现用多用电表检查电路故障,需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3 根导线以及电路中的各点连接；表的（1）为了检测小灯泡以及3 根导线,在连接点1、2 已接好的情形下,应当选用多用电可挡；在连接点1、2 同时断开的情形下,应当选用多用电表的挡；（2）在开关闭合情形下, 如测得 5、6 两点间的电压接近电源的电动势,就说明 _ 能有故障（3）将小灯 泡拆离电路 ,写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的详细步骤；答案（ 1）电压；欧姆（2）开关或连接点 5、 6 （3）调到欧姆档将红、黑表笔相接 , 检查欧姆档能否正常工作测量小灯泡的电阻 , 如电阻无穷大 , 说明小灯泡有故障 . 解析： 1 在 1、2 两点接好的情形下 , 应当选用多用电表的电压档 , 在 1、2 同时断开的情形下 , 应选用欧姆档名师归纳总结 2 说明 5、 6 两点可能有故障. 第 12 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3 调到欧姆档将红黑表笔相接, 检查欧姆档能否正常工作测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大 , 说明小灯泡有故障 . 8.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻；完成以下测量步骤：（1）检查多用电表的机械零点；（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将挑选开关拔至电阻测量挡适当的量程处；（3）将红、黑表笔 _,进行欧姆调零；（4）测反向电阻时, 将_表笔接二极管正极,负极,读出电表示数；将 _表笔接二极管（5）为了得到精确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘 _ _（填“ 左侧” 、“ 右侧” 或“ 中心”）；否就,在可能的条件下,应重新挑选量程,并重复步骤（3）、（4）；（6）测量完成后,将挑选开关拔向_位置；9.（1）如图甲所示,在“ 描画小灯泡的伏安特性曲线” 试验中,同组同学已经完成部分导 线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - （2）某同学从标称为“220 V 25 W ” 、“ 220 V 500 W ” 的 3 只灯泡中任选一只,正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示；该灯泡的阻值是_,标称的额定功率为_ W答案（ 1）如图；（2） 150,“ 220V 300W”解析：此题考查多用电表 和电路设计1 如下列图；试验要求电压从零开头调整,滑动变阻器采纳分压式接法；2（2）15× 10=150 , P= U 320W 标称 300W的灯泡R10.硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件；某同学用题 22 图 2 所示电路探究硅光电池的路端电压 U与总电流 I 的关系；图中 R为已知定值电阻；电压表视为抱负电压表；请依据题 22 图 2,用笔画线代替导线将题 22 图 3 中的试验器材连接成试验电路；如电压表 V 的读数为 U ,就 I= 名师归纳总结 试验一：用肯定强度的光照耀硅光电池,调剂滑动变阻器,通过测量得到该电池的第 14 页,共 15 页U-I 曲线 a；见题 22 图 4,由此可知电池内阻（填“ 是” 或“ 不是”）常数,短路电流为 mA ,电动势为 V. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 试验二：减小试验一中光的强度,重复试验,测得 当滑动变阻器的电阻为某值时,如试验一中的路端电压为U-I 曲线 b,见题 22 图 4. 1.5V；刚试验二中外电路消名师归纳总结 耗的电功率为 mW（运算结果保留两位有效数字）；第 15 页,共 15 页- - - - - - -