2022年高考物理电学实验专题复习.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高考物理电学试验专题复习策略在考纲中中学电学试验包括：用描迹法画出电场中平面上的等势线；测定金属的电阻率（同时练习使 用螺旋测微器） ；描画小电珠的伏安特性曲线；把电流表改装为电压表；测定电源的电动势和内阻；用多 用电表探究黑箱内的电学元件；练习使用示波器；传感器的简洁应用八个试验；其中测电阻是电学试验的 重中之重, 测电阻的电阻率、 由电阻两端时的电压与流过的电流的伏安特性曲线,测电源、 电表的电阻等；而这些内容都环绕掌握电流与测量电路的选取进行的,在此基本上向特别规（电路的变迁、原理的变迁）方向拓展变迁,当然高考也加强了基本才能的考查,如正

2、确读数、选取器材、误差分析等；一、熟知外表构造、能正确调试或精确读数例（1）用多用电表可测直流电压、电流和电阻；如图 指示位置1 的、条线分别表示多用电表指针的将多用电表的挑选开关置于“ 1”挡位时,的示数是_, 的示数是 _；将多用电表的挑选开关置于直流“ 50mA” 挡位时, 的示数是 _mA ,的示数是 _ mA ；将多用电表的挑选开关置于直流“ 250V”挡位时,的示数是_V ,的示数是 _ V ；图 1 2 解析：（ 1）24 36 ；25 10 ；125 100 ；（ 2）0 0.98m/s 0.48J ；（ 3）72 1200 2 例 某示波器工作时,屏上显示出如图2 所示的波形

3、,且亮度较弱（ 1）要将波形调到中心,应调剂示波器的_ 旋钮和 _旋钮；如要增大显示波形的亮度,应调剂 _旋钮填写示波器面板上的相应符号 （2）此时衰减调剂旋钮位于“”档,如要使此波形横向展宽,并显示出 3 个完整的波形,同时要求波形的波幅适当大些,需要进行的操作名师归纳总结 是_用 ABCD 字母表示 图 2 第 1 页,共 9 页A 将衰减调剂旋钮调为“l0 ”档B调剂 Y 增益旋钮- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C调剂 X 增益旋钮 D调剂扫描微调旋钮解析：（2） 竖直位移旋钮 、 水平位移旋钮 、 * 辉度调剂旋钮 （2）B、C、D 例 某同

4、学用如图 3 所示电路,测绘标有“ 3.8 V,0.3 V ”的小灯泡的灯丝电阻 R 随电压 U 变化的图象；除了导线和开关外,有以下一些器材可供挑选：电流表： A 1量程 100 mA ,内阻约 2 A 2 量程 0.6 A,内阻约 0.3 电压表： V 1量程 5 V,内阻约 5 V 2量程 15 V,内阻约 15 电源：E1电动势为1.5 V ,内阻为 0.2 图 3 E2电动势为4 V ,内阻约为0.04 为了调剂便利,测量精确,试验中应选用电流表_ ,电压表 _,滑动变阻器_ ,电源 _；填器材的符号 依据试验数据,运算并描画出R-U 的图象如下列图；由图象可知,此灯泡在不工作时,灯

5、丝电阻为_；当所加电压为 3.00V 时,灯丝电阻为 _,灯泡实际消耗的电功率为 _W ；依据 R-U 图象,可确定小灯泡耗电功率 P 与外加电压 U 的关系,符合该关系的示意图是以下图中的_；A B C D 名师归纳总结 解析： 对器材的选用应以安全、有用为原就；小灯泡的额定电压和额定电流分别为3.8V 和 0.3A,第 2 页,共 9 页故电压表应选V 1,电流表 A 2；由于是分压接法,故滑动变阻器应选R1,便于调剂,电源应选E2；由图- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 象可看出： U0 时,小灯泡不工作,对应电阻为1.5 ,当 U3.0V 时,对

6、应的电阻为11.5 ；此时,灯泡实际消耗的功率 PU 2 / R0.78W；由 RU 图线可看出,随 U 的增大,电阻的变化越来越小,而2 PU / R,随 U 的变化,功率 P 的变化将更加明显,应选 A ；变式：（2022 学年商丘市度第一学期期末考试试题）为测定一节蓄电池的电动势和内阻 内阻约为 0.5 ,试验可能采纳的电路图如图 4 甲、乙所示；为防止调剂滑动变阻器时造成短路,电路中连接了一个爱护电 阻 R0,除蓄电池、开关、导线外,可供使用的试验器材仍有：A电流表 量程 0.6A,内阻约 0.5 B电压表 量程 3V,内阻约 6k C电压表 量程 15V ,内阻约 30k D定值电阻

7、 阻值 1,额定功率5W 2A 图 4 E.定值电阻 阻值 10,额定功率10W F滑动变阻器 阻值范畴 010,额定电流G滑动变阻器 阻值范畴 0200,额定电流lA ；填相应仪器的序号试验应采纳电路 填“甲”或“ 乙” ；, 滑动变阻器应选电压表应选,定值电阻应选答案： 乙； B ,D ,F 点悟： 正确选取合适的器材和涉及电路是顺当完成电学试验的必经之路,也是每年考查的热点,电路 设计的原就为科学性及可行性、牢靠性、简易性、精确性等几个方面,具体来说仍是环绕测量电路与掌握 电路进行的；二、懂得课本试验,有机引申拓展“ 伏安法测电阻 ” 要求娴熟把握电流表的两种接法：内接法和外接法；娴熟应

8、用部分电路欧姆定律；“ 测定金属的电阻率” 原理是部分电路欧姆定律,电流表用外接法,变阻器用限流式接法；” 原理是部分电路欧姆定律,电流表用外接法, 变阻器用分压式接法；“描画小灯泡的伏安特性曲线“ 测电源的电动势和内阻” 原理是闭合电路欧姆定律,电流表用内接 法,变阻器用限流式接法；“ 电表改装（测内阻）” 娴熟把握串并联电路的安排规律,把握半偏法 测内阻；可见,电学试验中考查最为频繁的就是测量电路与掌握电路的选取；例（1）在描画小灯泡伏安特性曲线的试验中,为减小试验误差,便利调名师归纳总结 节,请在如图5 所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材,并将它们的编号填第 3

9、 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 在横线上；应选取的电路是,滑动变阻器应选取；图 5 E总阻值 I5 ,最大答应电流 2A 的滑动变阻器F总阻值 200,最大答应电流 2A 的滑动变阻器G总阻值 1000 ,最大答应电流 1A 的滑动变阻器（2）由试验得到小灯泡的伏安特性曲线如图中b 线,将该小灯泡与一干电池组成闭合电路,该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图中 a 线,就小灯泡与电池连接后的实际功率为 W；如再将一阻值为 0.75 的电阻串联在电路中,就小灯泡的实际功率为 W；解析：（ 1）描画小灯泡伏安特性曲线变阻器要分压连

10、接,测量电路用外接法,所以选 C、E；（2）在 U-I 图象中面积即功率；解得 0. 72 0. 24；例 2007 年诺贝尔物理学奖授予了两位发觉“巨磁电阻 ”效应的物理学家；材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度；如图 6 为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线,其中 RB、RO分别表示有、无磁敏电阻的阻值；为了测量磁感应强度 B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值 RB；请按要求完成以下试验；图 6 （1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图中的虚线框内画出试验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.

11、61.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响）；要求误差较小；供应的器材如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - A磁敏电阻,无磁场时阻值R 0150B滑动变阻器 R,全电阻约 20C电流 表,量程 2.5mA, 内阻约 30D电压 表,量程 3V ,内阻约 3kE直流电源 E,电动势 3V,内阻不计F开关 S,导线如干（2）正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表：1 2 3 4 5 6 T；U（V）0.00 0.45 0.91 1.50 1.79 2.71 I（mA ）0.00 0.30 0.60 1.0

12、0 1.20 1.80 依据上表可求出磁敏电阻的测量值RB= ,结合图中可知待测磁场的磁感应强度B（ 3）试结合图1 简要回答,磁感应强度B 在 00.2T 和 0.41.0T 范畴内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？（4）某同学查阅相关资料时看到了图3 所示的磁敏电阻在肯定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线 （关于纵轴对称） ,由图线可以得到什么结论？（1）如右图所示名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解析：（1）当 B0.6T 时,磁敏电阻阻值约为 6 150900 ,当 B1.0T 时,磁敏电阻阻值约为11 150

13、1650 由于滑动变阻器全电阻接法；由于20 比磁敏电阻的阻值小得多,故滑动变阻器挑选分压式R xR V,所以电流表应内接；电路图如下列图；R AR x（2）方法一：依据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为：R 10.4531500,R 20.9131516.7,；0.30100.60 10R 31.5031500,1.0010R 41.7931491.7,R 52.7131505,1.20101.8010故电阻的测量值为RR 1R 2R 3R 4R 51503（1500 1503 都可）5由于R150010,从图 1 中可以读出B0.9T R 0150方法二：作出表中的数据作出UI 图象,图

14、象的斜率即为电阻（略）；（3）在 00.2T 范畴,图线为曲线,故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或非匀称变化）在 0.41.0T 范畴内,图线为直线,故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或匀称变化）；（4）从图中可以看出,当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时,磁敏电阻的阻值相等,故磁 敏电阻的阻值与磁场方向无关；点悟： 最近两年的电学试验题较好的突出了以才能立意的命题思想,对中学物理试验教学起到了良好 的导向作用；但是不管如何创新,源于课本的思路是不变的,所以课本中的几个试验肯定好娴熟领悟；变式： 某同学对黑箱（见图 7 甲）中一个电学元件的伏安特性进行讨论；通过正确测量,他发觉

15、该元 I 之间的变化关系有如下规律：件两端的电压 Uab（ Uab=U aU b）与通过它的电流I当 15VU ab R2 时,可认为合上 S2 后,整个电路的电阻几乎没有发生转变,即总电流几乎没有发生转变,故可近似认为 RA=R2；误差分析： 合上开关 S2 后,电路的总电阻减小,干路上的电流增大,流过 R2 的电流大于流过电流表 A的电流；故电流表内阻的测量值小于真实值；在电流表不超过量程的前提下,电压越高,测量误差越小；名师归纳总结 如图 9 所示,合上S1、S2,调剂 R,使电压表指针偏转到满刻度；再断开开关S2,保持 R 的滑动片位第 7 页,共 9 页置不动,调剂R0 的阻值,使电

16、压表的指针偏转到满刻度的一半；当R R0时,可认为断开S2 后,整个电路的电阻几乎没有发生转变,即从分压器分出的电压几乎没有发生转变,故可近似认为RV=R2；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 误差分析： 合上开关 S2 后,电路的总电阻增大,干路上的电流减小,滑动变阻器右端电阻上的分压减小, 滑动变阻器左端电阻上的电压增大,加在 R2 两端的电压大于加在电压表两端的电压；故电压表内阻的测量值大于真实值,在变阻器不超过额定电流的前提下,变阻器的阻值越小,测量误差越小；例 1把它改装成量程为 3V 的电压表,需测出电流表的内阻 Rg；在图所示的方框中画出利

17、用半偏法测量 Rg的电路图表达操作步骤：. 现测得电流表 G 的内阻 Rg=10 ,需串联阻值为 的电阻,其原理是对改装后的电压表,以下说法正确选项 A 答应通过的最大电流增大了B刻度盘刻度不匀称了c原电流表 G 自身的电阻增大了D使用时,加在原电流表 G 两端的电压的最大值不行能增大2 把改装的电压表跟标准电压表进行核对,在下图所示的方框中画出核对电路图如改装的电压表在满刻度时,标准电压表的读数为3.2V ,就满刻度时的百分误差为3 如 改 装 成 量 程 为O 6A的 电 流 表 , 要 并 联 一 个 阻 值 为的 电 阻 , 其 原 理是4 此表与电动势为1 5V,内阻 rg=10 的

18、电池及调零电阻R,组成欧姆表调零电阻R；至少为图中 A 、B、C、D、E、F、G 对应的电阻值分别为、 设 A 处为零电流刻度处,G 为 3mA 刻度处 ；解析： 1如下列图；名师归纳总结 合上开关S1,调整R 的阻值,使电流表指针偏转到满刻度；合上开关第 8 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - S2,调整 R 的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半,读取R 的值即认为是电流表内阻Rg； 990,串联电阻的分压作用 D 2 如右图所示； 6.33 0.05 ,并联电阻的分流作用 4 480； 、 2500、1000、500、250、100、

19、0 四、新型试验 例 被誉为空难 “ 见证人 ”的黑匣子记录了飞机飞行期间的具体信息资料,显现事故之后,“黑匣子 ”就成为空难调查的主要线索某失事飞机的黑匣子找到后,技术人员第一对黑匣子的电路的导通情形进行了检测；R1 标有 “ 5V,2.5W” 字样,滑动A R1 bP（1）图 8 是黑匣子某部分的电路图,图中R2 V 变阻器 R2 标有（ 5,1A ）字样,电流表量程采纳00.6A ,电压表量程采纳0aS3V ；图 8如该电路各元件完好,为了在检测过程中的任何时候确保电路各部分安全,在 a 、 b间所加电源电压的最大值应为_V ；d （2）另一部分电路装在一个小盒子里,盒子内部是由三个电阻

20、连接而成,并且和盒外的三根引出线相连接,如图9 所示当把两根引出线c、dc 图 9 e 分别接3V 恒压电源两端时,测得其余任意两根引出线之间的电压均为1.5V ,且流过此电源的电流为0.15A ；当将 3V 恒压电源分别接ce、 de 时,测得其余任意两根引出线之间的电压仍均为1.5V,流过电源的电流也为名师归纳总结 0.15A ；请画出小盒子的电路结构,并标明每个电阻的阻值；de第 9 页,共 9 页解析： R1 答应通过的最大电流为ImP 10.5A,30dU13030ec1010c10小于 R2 答应通过的最大电流1A ,因此只要满意R 不被烧坏即可,所以 a 、 b 间所加电压的最大值为5V,图 10图 11由欧姆定律得：R cdUcd0320, 即内部电路如图10、11 所示,有两种情形；Icd.15- - - - - - -