2022年高考物理名师考点点拨专题讲义：专题电学实验.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载高考定位电学试验是高考试验考查的重点,考查的试验有探究导体电阻与其影响因素的定量关系、测绘小灯泡的伏安特性曲线、 测定电池的电动势和内阻、练习使用多用电表等高考对电学试验的考查侧重于考查电路设计、实物图连接、数据处理和误差分析,并且高考对电学试验的考查向着拓展试验、创新试验的方向进展 要求考生把握常规试验的数据处理方法,能将课本中分组试验和演示试验的试验原理、试验方法迁移到新的背景中,深刻懂得物理概念和规律,并能敏捷运用,要求考生有较强的创新才能考题 1 电表读数和多用电表的使用例 1 在练习使用多用电表时：1以下关于用多用

2、电表欧姆挡测电阻的说法中正确选项 A 测量电阻时,假如红、黑表笔分别插在负、正插孔,就不会影响测量结果B双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大C测量电路中的电阻时,应当把该电阻与电路断开D欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但仍能调零,其测量结果与原先相比不变2用多用电表探测二极管的极性,用欧姆挡测量,黑表笔接 a 端,红表笔接 b 端时,指针向右偏转角较大,然后黑、红表笔反接指针偏转角较小,说明 _填“a” 或“b” 端是二极管正极3某同学想通过多用电表 A 中的欧姆档, 直接去测量相同规格的多用电表 B 中量程为 2.5V 的电压档的内阻,如图 1 甲连线,挑选倍率为1k 欧姆挡,

3、测量前应对多用电表 A 进行 _,按正确的操作步骤测量,两表指针位置相同,如图乙所示,从 从 B 表读出电压约为 _V. 图 1 A 表读出 B 表内阻约为 _k ,运算出多用电表A 的电源电动势约为_V 已知表盘正中电阻刻度值为15,运算结果保留两位有效数字 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解析学习好资料欢迎下载b 端时, b 端电势高、 a 端电势低,2当用多用电表的红表笔接触二极管a 端、黑表笔接触二极管此时发觉多用电表的指针偏转量特别小,说明此时电阻很大,说明此时二极管反向偏压,就 a 端是二极管的正极3

4、选挡后要先进行欧姆调零,欧姆表读数表盘读数 倍率 13 1k13k ；电压表读数为 1.32V ；欧姆表内电阻等于中值电阻,为 r15k；依据闭合电路欧姆定律,有：EIr U2.8V. 答案 1AC 2a 3欧姆调零 131.322.8 12022 重庆 61 某照明电路显现故障,其电路如图 2 所示,该电路用标称值 12V 的蓄电池为电源,导线及其接触完好修理人员使用已调好的多用表直流50V 挡检测故障 他将黑表笔接在c 点,用红表笔分别探测电路的a、b 点图 2 图 3 断开开关, 红表笔接 a 点时多用表指示如图3 所示, 读数为 _V ,说明 _正常 选填“ 蓄电池” 、“ 保险丝”

5、、“ 开关” 或“ 小灯”红表笔接 b 点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表指示仍旧和图 3 相同,可判定发生故障的器件是 _选填“ 蓄电池” 、“ 保险丝” 、“ 开关” 或“ 小灯” 答案 11.511.211.8 的值均可 蓄电池小灯解析 因用直流 50V 挡检测,故满偏时电压为 50V ,刻度匀称,在图示位置时,读数为 11.511.211.8之间均可 V ,说明蓄电池正常 红表笔接 b 点,断开开关,指针不偏转,闭合开关后多用表读数与原先相同,说明保险丝、开关均正常,发生故障的器件只能为小灯1欧姆表的原理1欧姆表内有电源, 红表笔与内部电源负极相连,黑表笔与内部电源的正极相

6、连,故其电流方向为“ 红表笔流进,黑表笔流出” 名师归纳总结 2测电阻的原理是闭合电路欧姆定律当红、黑表笔短接时, 调剂滑动变阻器R0即欧姆调零 ,使灵敏第 2 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电流计满偏, Ig学习好资料欢迎下载Rx 时 IE,RgR0rRxE RgR0r,此时中值电阻R 中RgR0r,当两表笔接入电阻电阻 Rx与电路中的电流相对应,但不是线性关系,故欧姆表刻度不匀称2欧姆表使用六留意1选挡接着调零；2换挡重新调零；3待测电阻与电路、电源要断开；4尽量使指针指在表盘中间位置邻近； 5读数之后要乘以倍率得阻值；6用完后

7、,挑选开关要置于“OFF” 挡或沟通电压的最高挡考题 2 测量电阻的试验图 4 例 22022四川 82 图 4 是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx 的原理图,图中R0 是爱护电阻 10 ,R1是电阻箱 099.9 ,R 是滑动变阻器,A 1 和 A2 是电流表, E 是电源 电动势 10V ,内阻很小 在保证安全和满意需求的情形下,使测量范畴尽可能大试验详细步骤如下：连接好电路,将滑动变阻器 R 调到最大；闭合 S,从最大值开头调剂电阻箱 R1,先调 R1为适当值,再调剂滑动变阻器 R,使 A 1 示数 I10.15A ,登记此时电阻箱的阻值 R1 和 A 2 的示数 I 2；重复步骤 ,再测

8、量 6 组 R1和 I2的值；将试验测得的7 组数据在如图5 所示坐标纸上描点图 5 依据试验回答以下问题：现有四只供选用的电流表A 电流表 03mA ,内阻为 2.0 B电流表 03mA,内阻未知 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载C电流表 00.3A,内阻为 5.0 D电流表 00.3A,内阻未知 A 1应选用 _,A2应选用 _测得一组 R1 和 I 2 值后,调整电阻箱 R1,使其阻值变小,要使 A1 示数 I10.15A ,应让滑动变阻器 R接入电路的阻值 _ 选填“ 不变” 、“ 变

9、大” 或“ 变小”在坐标纸上画出 R1 与 I2 的关系图依据以上试验得出 Rx_ .答案 DC变大关系图线如下列图 31 解析 该试验测 Rx 电阻的原理为并联电路两支路电压相等,即 Rxr 2I2R0R1r1I 1,其中 r1、 r2分别为 A 1、A 2 两表的内阻 又由于 Rx的阻值约几十欧, 与 R0R1在同一数量级, A 1 示数为 I 10.15A ,表示电流表 A 1 只能从 C、 D 中挑选, A 2 电流值的数量级与 A 1 相同由测量原理可知：Rxr2I2R0 R1r1I1,因 Rx 未知,故 r 2 阻值应已知,故 A 1选 D,A 2 选 C. 因 A 1 示数 I

10、10.15A 不变, R1 变小, R0R1r1I 1 变小,滑动变阻器所分电压变大,R 应变大 该图线为一条直线,离线较远的一组数据为错误数据,应舍去,其他点应对称分布在直线两侧 由试验原理得：R0R1r 1I 1Rxr2I 2其中 R010,r 25.0 ,I1 0.15A,从图线上挑选两组R1、I 2代入不同数值可解得Rx约为 31 .22022 新课标 22在伏安法测电阻的试验中,待测电阻电流表的内阻约为10,测量电路中电流表的连接方式如图Rx约为 200 ,电压表 的内阻约为 2k,6a或b所示, 结果由公式 RxU I运算得名师归纳总结 出,式中U 与 I 分别为电压表和电流表的示

11、数如将图a和图 b中电路测得的电阻值分别记为Rx1 和第 4 页,共 14 页Rx2,就 _ 填“Rx1” 或“Rx2” 更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1_填“ 大于” 、“ 等于” 或“ 小于”真实值,测量值Rx2_填“ 大于” 、“ 等于” 或“ 小于”真实值- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载图 6 答案 Rx1 大于小于a的测量值 Rx2RV Rx,电压表的分流作用较显著,故Rx1 更接近待测电阻的真实值题图是 Rx 与 RA 串联的电阻阻值,故Rx1Rx 真；题图 b的测量值是Rx 与 RV 并联的电阻阻值,故3202

12、2 浙江 22小明对 2B 铅笔芯的导电性能感爱好,于是用伏安法测量其电阻值1图 7 是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图中画出图 7 图 8 2小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B 铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、 电压数据描到 UI 图上,如图8 所示在图中,由电流表外接法得到的数据点是用_填“ ” 或“ ”表示的3请你挑选一组数据点,在图上用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为 _ .答案 1见解析图 23见解析图用“ ” 表示的数据连线时,1.21.11.3 均可 ,用“ ” 表示的数据连线时,1.61.51.7 均可 解析 1连线如下列图2UI 图像如下

13、列图名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载UI 图像的斜率反映了电阻的大小,而用电流表内接法时测得的电阻偏大,外接法时测得的电阻偏小,所以外接法的数据点是用“ ”表示的连线,就RU I1.2 ,选用内接法所得的“ ”连线,3在 UI 图像上,选用外接法所得的“ ”就 RU I1.6 .；3电源1测量电路； 2掌握电路 滑动变阻器、开关1电路结构：试验电路至少包括三个部分：2电路设计： 1电表挑选留意三方面：安全性,要求量程不能太小,电表不反接；精确性,要求量程不能太大,读数一般要超过量程的 13；如

14、电表量程不合适,要利用有精确内阻的电表进行改装Rx RV Rx RV2测量电路设计：如 RA Rx,就应把电流表内接；如 RA” 或“小解析1 欧姆表的中值电阻即为其内阻值由欧姆挡中心刻度值为“ 15”可知欧姆表内阻为1.5 10 3,依据电阻分压原理可知,电压表的示数UERV3 101.53 3 103V 1.0V. RV R内3 1.5 10第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2明确半偏法测电阻的试验原理由半偏法测电阻和滑动变阻器的分压接法可知,滑动变阻器的阻值应远小于电表内阻,故滑动变阻器选c.电阻箱的最大阻值应与电压表内阻相近

15、或大于电压表内阻,故电阻箱选 d. 接入电阻箱后,电路总电阻阻值变大,干路电流变小,变阻箱R0 和电压表分担的电压变大,就UR0URV ,故 R 测R 真 RV 越大, R 测越接近真实值,故|R测R真| 越小R真RU 曲线,所供挑选的器材除了导线和开关外,题组 3 测绘小灯泡 或者其他元件的伏安特性曲线3某探究小组要描画一个标有“4V,1W” 的小灯泡的仍有以下一些器材可供挑选：A 电压表 V 量程 5V,内阻约为 5k B直流电源 E电动势 4.5V,内阻不计 C电流表 A 1量程 150mA ,内阻约为 2 D电流表 A 2量程 300mA ,内阻约为 1 E滑动变阻器 R1阻值 010

16、 F滑动变阻器 R2阻值 0200 1 试验中要求小灯泡电压从零逐步增大到额定电压,测量误差尽可能小且便利调剂,电流表应选用_,滑动变阻器应选用 _填写仪器符号 请在虚线框中画出该试验的电路图2依据试验数据,运算并描画出了 RU 图象,如图 4 所示由图象可知,当所加电压为 3.0V 时,小灯泡实际消耗的电功率为 _W 运算结果保留两位有效数字 图 4 图 5 名师归纳总结 3小灯泡的PU 图象及 I U 图象如图5 甲、乙所示就小灯泡的电功率P 随电压 U 变化的曲线是第 12 页,共 14 页_；小灯泡的伏安特性曲线是_填“a” 、“b” 、“c” 、“d” 答案1A 2R1 见解析图20

17、.753bc解析1待测小灯泡为 “ 4V,1W”,故其额定电流IP U0.25A 250mA ,故电流表只能挑选A 2；要描绘小灯泡RL 的 RU 曲线,电压要从0 开头连续可调,故滑动变阻器采纳分压式接法,为便利试验操作滑动变阻器应选R1.灯泡正常发光时的电阻RU I4 0.2516,电压表内阻约为5k,电流表内阻- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载约为 1,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采纳外接法；描画灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开头变化,滑动变阻器应采纳分压式接法,试验电路图如下列图2 当电压为3V 时,由题图可知小灯

18、泡的电阻为12,故此时小灯泡消耗的实际功率P2 2U R 3 12W 0.75W. 23灯泡电功率 PU R,由于灯泡电阻随温度的上升而增大,由小灯泡的 RU 图象可知, U 变大, I 变大,而 PIU,因此 PU 图象的斜率应随电压的增大而增大,故 b 正确；由小灯泡的 RU 图象可知1随电压的增大灯泡的电阻增大,故 R逐步减小,故 IU 图象的斜率随电压的增大而减小,故 c 正确4要描画一个标有“3V ,0.8W” 小灯泡的伏安特性曲线,已选用的器材有：电源 电动势为 4.5V,内阻约 1 电流表 量程为 0300mA ,内阻约 5 电压表 量程为 03V ,内阻约 3k 滑动变阻器 最

19、大阻值10,额定电流1A 开关一个和导线如干1 单项 为便于试验操作, 并确保试验有尽可能高的精度,就试验的电路图应选用下图中的_ 填字母代号 2图 6 是试验器材实物图,图中已连接了部分导线请依据在 间的连线 用笔画线代替导线 图 6 1问中所选的电路图补充完成图中实物名师归纳总结 3测量终止后,先把滑动变阻器滑片移到_填“ 左端” 或“ 右端”,然后断开开关,接着拆除第 13 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载导线,整理好器材4 试验得到小灯泡的伏安特性曲线如图7 所示由图象可知小灯泡的电阻值随工作电压的增大而_ 填“ 不变” 、“ 增大” 或“ 减小”图 7 答案 1C 2如下列图3左端 4增大名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页