2022年高考热点物理电学实验专题 .pdf

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1、学习必备欢迎下载高考物理系列讲座电学实验专题五、定值电阻的五种作用（一）用于改装电表或扩大已有电表量程（二）用于增大待测量，减少实验误差精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页学习必备欢迎下载六、六种测电阻的方法伏安法变化例 6、 用伏安法测量定值电阻的阻值，备用器材如下：待测电阻Rx (阻值约为25K) 电流表A1(量程100A，内阻约为2K ) 电流表A2(量程500A，内阻约为300) 电压表V1(量程10V，内阻约为100 k) 电压表V2(量程50V，内阻约为500 k) 电源 E (电动势15V，允许通过的最大

2、电流1A) 滑动变阻器R (最大阻值1 k)电键 S，导线若干为了尽量减小实验误差，要求测多组数据。(1)电流表应选 _，电压表应选_。(2)画出实验电路图。例 7、题型 1:从下列实验器材中选出适当的实验器材,设计一个测量阻值约为15k 的电阻的电路,要求方法简捷 , 两端的电压能从零开始变化,要尽可能提高测量的准确度. 电流表 (1),量程 1mA,内阻 r1 50.电流表 (A2),量程 500 A, 内阻 r2 300.电压表 (V1),量程 10V,内阻 r3=15k .电压表 (V2),量程 3V,内阻 r4=10k .电阻 (R1),阻值约为25, 作保护电阻用,额定电流为1A.

3、 滑动变阻器(R2),阻值约为50, 额定电流为1A. 滑动变阻器(R3),值约为 1000, 额定电流为1A. 电池组 ,电动势 3V,内阻很小但不可忽略. 开关及若干导线. 画出测量的电路图,并标明所用器材的代号. 写出计算的表达式,并说明各符号表示的意义. 思路分析：确定电流表、电压表：由电源电动势可确定电压表应选V2(量程3V). 估算电路中的最大电流可确定电流表应选A2(量程 500 A).确定控制电路：由题目要求可知滑动变阻器应采用分压连接且应选R2 (阻值约 50 ).确定电流表内、外接法：由题给的电压表内阻为准确值,故应采用电流表外接法. 思考：若电压表内组不确定何如？例 8、

4、从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。 画出电路图，标明所用器材的代号。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页学习必备欢迎下载 若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式为r1= ，式中各符号的意义是。例 9、现要测量某一电压表V 的内阻。给定的器材有：待测电压表V（量程 2V，内阻约4k ） ；电流表 A（量程 1.2mA ，内阻约500 ） ；直流电源 E（电动势约2.4V，内阻不计） ；固定电阻3 个： R1=4000 ，R2=1

5、0000 ，R3=15000 ；电键 S 及导线若干。要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。试从 3 个固定电阻中选用1 个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。）电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻RV =_。例 10、为了测量电阻Rx 的阻值，实验室备有下列器材A.待测电阻Rx ,阻值约为200B.直流电源，电动势约为3V，内电阻约为0.5 C.电流表 A1 ，量程 10mA，内阻 r=80D.电流表 A2 ，量程 20mA，内阻约为30E.定值电阻R0= 100 F.滑动变阻器R，最大电阻值为2

6、0 ，额定电流1.0A G.单刀单掷开关一个，导线若干（1）为尽量准确地测出RX的阻值， 甲、乙、丙三位同学设计了三种实验电路，如图所示。你认为正确的是。 （填 “ 甲” 、“ 乙” 、“ 丙” ）（2）开始实验时，在合上开关S 前，滑动变阻器的滑动触头应置于端（填 “a”或“ b”）（3）按所选的电路进行测量，读出电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，推导出计算RX的表达式为RX = 例 11、 （上海市高考试题）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某回学为研究这一现象,用实验得到小灯泡上的电流和电压的数据如下表所示: 画出实验电路图.可用器材有： 电压表、电流表、滑线变阻器 (

7、阻值 10) 、电键、导线 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页学习必备欢迎下载画出小灯泡的UI 曲线 . 若电源电动势是1.5V,内阻是 2, 将本题的小灯泡接在该电源的两端,小灯泡的实际功率是多少？3.替代法 最精确替代法测电阻是一种简捷、精确度高、不需要计算而且没有系统误差的方法，但是要完成实验必须得有可调的标准电阻 电阻箱。实验思路是等效的思想，即将标准电阻接入电路代替待测电阻，若流经标准电阻的电流或加在标准电阻两端的电压与替代前相等，则标准电阻的阻值等于待测电阻的阻值。1、在右图中， S接 1，记下电流值

8、I ; S接 2，调节 R，使电流值仍为I ，则Rx =R 2、在下图中，调节P，甲图中的电压表的电压为U；保持P 不动，换接电阻箱 R, 调节 R 使乙图中的电压表的电压仍为U，则Rx =R 等效法测电流表的内阻例 12、 （20XX 年全国新课标第22 题）为了测量一微安表头A 的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，A0是标准电流表， R0和 RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S 和 S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E 是电池。完成下列实验步骤中的填空：（1）将 S 拨向接点1，接通S1，调节 _,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_的读数 I；（2） 然后将 S拨向接点2， 调节

9、_,使_,记下此时RN的读数；（3）多次重复上述过程，计算RN读数的 _,此即为待测微安表头内阻的测量值。例 13：用替代法测一个未知电阻Rx常温下的阻值可以用如下电路，图中Rs为电阻箱， A 为电流表， S2为单刀双刀开关，R0为规格（ 020）的滑动变阻器。测量前应将滑动变阻器R0的滑片P 调至 _（选填 “ a”或“ b” ） ，电阻箱Rs阻值调至 _（选填 “ 最大 ” 或“ 最小 ” ） 。闭合S1开始实验，接下来的步骤有以下一些：（A）慢慢移动滑片P， （B）将 S2闭合在 2 端， （C）将 S2闭合在 1 端， （D）调节电阻箱 Rs的值， （E）将 S1断开， （F）观察电流

10、表指针变化直至某一位置，（G）记下电阻箱上电阻读数。合理的次序应是_（填字母）。4.比较法比较法测电阻， 是对待测电阻和标准电阻的相关物理量进行比较，从而确定待测电阻的阻值，通常有电压比较法和电流比较法。RS S1a P 2 S2 R0 b Rx1 A 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页学习必备欢迎下载巧用串联分压、并联分流例 14. (2)用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值 (9001000) . 电源E （有一定内阻，电动势约为9.0V ) 电压表Vl （量程为1.5V ，内阻rl=750 ) 电压表V2（量程为

11、5V ，内阻r2=2500 ) 滑线变阻器R （最大阻值约为100 ）单刀单掷开关S ，导线若干 测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，请在答题卡的虚线方框中画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题目中相应的字母标注） 若电压表V1的示数用U1表示，电压表V2的示数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx= . 5、半偏法（一般用于测电压表和电流表的内阻）（1） 、电流表半偏法测内阻开始应将变阻器的滑片置于A 端，然后断开S2，闭合 S1，调 R1，使电流表满偏，设读数为Ig，若 Rg R1，合上S2后，只要滑动变阻器滑片的位置不变 ，电路中的电流近似不变，即

12、I Ig(I 为闭合 S2后干路中电流 )。调节电阻箱R2使电流表半偏，则电阻箱R2的值近似为电流表内阻。（ R Rg）RA的测量值小于真实值例 15：在利用半偏法测电表表G 的内阻时，现有下列器材：A、待测电流表（量程500A）B、电位器（ 02 千欧）C、电位器（ 010 千欧）D、电阻箱（ 09999 欧）E、电源 E=2V F、电源 E=4V 为了得到较高的精确度，在以上器材中应用哪些器材？（2） 、电压表半偏法原理及使用条件开始应将滑动变阻器的滑动头置于C 端，然后闭合电键S1和 S2，调节滑动滑动变阻器使电压表满偏，设读数为Um。此时，干路中的电流分成两路1和2，只要 RvR滑，则

13、12。所以，当S2断开后，只要滑片P 的位置不变， CP 之间的电压近似不变，即AB 之间的电压近似不变，仍为Um。调节电阻箱的阻值，使电压表的示数为Um/2，则电阻箱的阻值RRv （R RV）误差原因及测量结果：将S2断开后， RABR总 UPDU端UCP ，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页学习必备欢迎下载即 UABUm，所以调节电阻箱使电压表的示数为Um/2,所以 UR Uv,R Rv，因而电压表内阻的测量值大于其真实值。6.惠斯通电桥法小结：测电阻基本变式：（1）无电流表 -测电流（2） 无电压表 测电压（3

14、）把实验题当作计算题处理根据闭合电路欧姆定律列方程求解待测量；根据欧姆定律的变式IURx求解电阻。在利用伏安法测电源的电动势和内阻的实验中，只要IUr测出外电路的电压变化量和电流的变化量（外电压的变化量始终等于内电压的变化量），就可以求出电源的内阻【例 16】为了测定一电阻约20，额定电流为0.5A 的电阻器的电阻，现备有下列器材：(A) 内阻不计的6v 电源；(B) 量程为 03A，内阻约为0.06 的电流表；(C)量程为 00.6A ，内阻约为3的电流表；(D) 量程为 025V，内阻约为5 104的电压表；(E)量程为 05V，内阻约为l04的电压表；(F)阻值为 05 ，额定电流为3A

15、 的滑动变阻器；(G)阻值为 01500 ，额定电流为0.5A 的滑动变阻器；(H) 电键和导线若干。（1）为了尽可能多测几组数据，应选用的器材为（2）将符合要求的实验电路图画在图方框内。（3）本实验电阻得测量值与真实值相比偏（填大或小或相等）（4）有一位同学将实验进行如下改装：电学实验解析（一）测定金属的电阻率精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页学习必备欢迎下载(2)如图 12 所示为使用螺旋测微器测量某金属丝直径的示意图，则该金属丝的直径为_ mm. 考点二对实验的理解与应用【例 2 】在 “ 测定金属的电阻率”

16、的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图13 所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 ，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率(1)从图中读出金属丝的直径为_mm. (2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A电压表03 V，内阻 10 k B电压表015 V ，内阻 50 k C电流表00.6 A，内阻 0.05 D电流表03 A，内阻 0.01 E滑动变阻器010 F滑动变阻器0 100 要求较准确地测出其阻值，电压表应选 _，电流表应选 _，滑动变阻器应选_(填序号 ) 实验中某同学的实物接线如图14 所示，请指出该

17、同学实物接线中的两处明显错误错误 1：；错误 2：。考点三伏安法测电阻率(仪器选取及电路设计) 【例 3 】某兴趣小组在做“ 测定金属丝的电阻率” 的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5 ，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材：A电池组 (3 V，内阻约 1 )B电流表 A1(03 A，内阻 0.012 5 )C电流表 A2(00.6 A，内阻约0.125 )D电压表 V1(03 V，内阻 4 k )E电压表V2(015 V，内阻 15 k F滑动变阻器R1(020 ，允许最大电流1 A) G滑动变阻器R2(02 000 ，允许最大电流0.3 A) H开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用_(填写仪器前字母代号)(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时，应采用安培表_接法，将设计的电路图画在下面虚线框内(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d 的读数如图15，则读为 _mm. (4)若用 L 表示金属丝的长度，d 表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式 _. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页