专题19电学试验(原卷版).docx
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1、2021年高考物理二轮复习热点题型归纳与提分秘籍专题19电学试验目录一、热点题型归纳1【题型一】基本仪器使用与读数1【题型二】以测电阻为核心的实验3【题型三】以测电动势和内电阻为核心的实验5【题型四】创新型实验8二、高考题型标准练10一、热点题型归纳【题型一】基本仪器使用与读数【题型解码】1.电压表、电流表、多用电表的读数技巧对电表读数问题,要先弄清楚电表的分度值,即每小格的数值。最小分度为“1”的仪器,测量误差出现在下一位,下一位按十分之一估读。最小分度是“2”和“5”的仪器,测量误差出现在同一位上,同一位分别按二分之一或五分之一估读。多用电表的使用问题,在弄清其基本原理的基础上,会选择测量
2、项目及量程、挡位,能区分机械调零和 欧姆调零,掌握测量电阻的步骤。2.电表的“三用”如果知道电表的内阻,电流表、电压表就既可以测电流,也可以测电压,还可以作为定值电阻来用,即“一 表三用【典例分析1】如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图,指针位置分别如图甲、乙所示.若使用的是03 V量程的电压表,读数为 V.若使用的是015 V量程的电压表,读数为V.若使用的是00.6 A量程的电流表,读数为 A.若使用的是。3 A量程的电流表,读数为A.如图丙所示,电阻箱的读数为.【典例分析2】.某同学在做“用多用电表测电阻”的实验中:测量某电阻时,用“X10Q”挡时发现指针偏角过大,他应该换用“”(填
3、咏1。,或入100。)挡,换挡后,在测量前要先进行.某次使用多用电表的实验中,多用电表指针的位置如图所示,实验二:减小实验一光照的强度,重复实验,测得U/曲线双如图丁)。(2)在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5 V,则在实验二中滑动变阻器仍为该值时,滑动变阻器消耗的电功率为 W(计算结果保留2位有效数字)。2.(2020上海二模)在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验,图(a)为实验电路图,定值电阻Ro=ld R为 滑动变阻器,图(b)为实验的实物连接图.(1)请用笔画线代替导线,按图(a)的连接完成该实物连接图.(2)A组同学实验测得的路端电压。和相应电流/的拟合曲线如图
4、(c)所示,由此得到电源内电阻为 Q;当电压传感器的示数为1.6 V时,电源的输出功率为 W.根据图中实验测得的数据,可以推测实验中选用滑动变阻器的型号较合理的是.A. 05QB. 020QC. 050QD. 0200 c(4)B组同学也利用A组用的同一套器材完成此实验,误把图(a)中电压传感器在d点的接线接在c点,测得 数据也在同一坐标中作出U-/图象,其他操作、读数等都准确无误.则B组画出的图线与纵轴的交点相应 的电压值和A组相比,.(填“偏大”“相同”“偏小”或“无法确定”)3.一同学在学习金属的电阻率知识时发现不同的材料电阻率一般不同。有些不法商贩在一些导线中掺入杂质, 导致导线的质量
5、不达标,该同学想通过测量导线的电阻率来进一步确定导线是否合格,于是该同学剥掉导 线的绝缘外层,用剪刀剪下一段,设计了如图(a)所示的实验电路。为了粗略测量该金属丝的电阻,该同学用如图(b)所示的多用电表在连接好的电路上进行测量。机械调零后将选择开关拨到“xl Q”挡。将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使,将红表笔接P,黑表笔接Q,多用电表指针如图(c)所示,则金属丝总电阻约为Q。(2)用螺旋测微器测金属丝直径,测得该金属丝直径d=0.360 mm。闭合开关S,保持电流表示数不变,改变并记录电阻箱的阻值R和对应接入电路中金属丝长度L的数据, 作出RL图线如图(d)所示。(4)根据测得的金属丝直
6、径d及RL图线,求得金属丝的电阻率2=(结果保留3位有效数字)。二、高考题型标准练.(2020湖北武汉市检测)实验小组要测定一个电池组的电动势E和内阻r,并测量保护电阻的阻值以已知电 池组的电动势约为6 V,电池内阻和待测电阻的阻值均约为几十欧,可选用的实验器材有:电流表Ai(量程030 mA)电流表A2(量程0100 mA)电压表Vi和电压表V2(量程均为06 V)滑动变阻器用(阻值。5C)滑动变阻器RK阻值。300 Q)开关S一个,导线若干某同学设计的实验过程如下:实验电路图如图甲所示,正确连接电路;将滑动变阻器R接入电路的阻值调到最大,闭合开关S;逐渐减小滑动变阻器R的阻值,测量并记录多
7、组电压表和电流表的数据5、I. 根据上面信息,回答下列问题:实验中电流表应选用,滑动变阻器应选用.如图乙所示是根据步骤的测量数据作出的U-/图象,由图象可知,电源电动势E=V,电源 内阻r=Q(结果均保留两位有效数字)用5、5、/表示待测保护电阻的阻值&=,考虑到电表内阻对测量结果的影响,实验中待测电 阻的测量值与真实值相比(填“偏小”“偏大或湘等”).1 .某物理兴趣小组围绕一个量程为03 mA、内阻七约为100。的电流计G展开探究,可供选择的器材有 电阻箱Ro,最大阻值为9999.9Q;滑动变阻器甲,最大阻值为10kQ;滑动变阻器乙,最大阻值为2 kQ; 电源昂,电动势为L5V,内阻较小;
8、电源良,电动势为9 V,内阻较小;开关2个;导线若干。图1为测量该电流计的内阻,小明设计了如图1(a)所示的电路,实验步骤如下:断开S1和S2,将R调到最大;合上S,调节R使G满偏;合上S2,调节Ro的值到Ro使G半偏,此刻认为G的内阻Rg=Ro;在上述可供选择的器材中,为了使测量尽量精确,滑动变阻器应该选择(填“甲”或“乙)电源应该 选择(填阳”或“反”);在实验中认为电流计G的内阻Rg=Ro,,此结果与Rg的真实值相比(填 “偏大”“偏小”或“相等若测得的电流计G的内阻7?g=100 Q,小芳用电源自、电阻箱Ro和电流计G连接了如图(b)所示的电路, 在电流计两端接上两个表笔,设计出一个简
9、易的欧姆表,并将表盘的电流刻度转化为电阻刻度,闭合开关, 将两表笔断开,调节电阻箱,使指针指在“3 mA”处,此处刻度应标阻值为 C(填“0”或“oo”),再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度,则“2 mA”处对应表笔间电阻阻 值为 Qo2 .(2020陕西六校联考)某同学利用如图甲所示电路测量量程为2.5 V的电压表 的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9Q),滑动变阻器R(最大阻值50 Q),滑动变阻器&(最大阻值 5kQ),直流电源风电动势3 V),开关1个,导线若干.实验步骤如下:按电路原理图甲连接线路;将电阻箱
10、阻值调节为零,将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置,闭合开关S;调节滑动变阻器,使电压表满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值.回答下列问题:实验中应选择滑动变阻器(选填“吊”或珍2).(2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线.实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 Q,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电 压表的内阻为 Q(结果保留到个位).(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为(填正确答案标号). A. 100 |1A B. 250 |1AC. 500(1AD. 1
11、mA3 .(2020贵州贵阳市3月调研)某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻,考虑到水果电 池组的内阻较大,为了提高实验的精确度,需要测量电压表的内阻.实验器材中恰好有一块零刻度在中央 的双向电压表,该同学便充分利用这块电压表,设计了如图8所示的实验电路,既能实现对该电压表的内 阻的测量,又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量,他用到的实验器材有:待测水果电池组(电动势约4 V,内阻约50 Q)、双向电压表(量程为2 V,内阻约为2 kQ)、电阻箱(09 999 Q)、 滑动变阻器(0200 Q), 一个单刀双掷开关及若干导线.(1)该同学按如图所示电路图连线后,首先测
12、出了电压表的内阻.请完善测量电压表内阻的实验步骤:将照的滑动触头滑至最左端,将S拨向1位置,将电阻箱阻值调为0;调节R的滑动触头,使电压表示数达到满偏;保持 不变,调节心,使电压表的示数达到;读出电阻箱的阻值,记为R2,则电压表的内阻Rv=.(2)若测得电压表内阻为2 kQ,可分析此测量值应(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.接下来测量水果电池组的电动势和内阻,实验步骤如下:将开关S拨至(选填“1”或“2”)位置,将昭的滑动触片移到最 端,不再移动;调节电阻箱的阻值,使电压表的示数达到一个合适值,记录下电压表的示数和电阻箱的阻值;重复步骤,记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值.(4)
13、若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R作出:图象,则可消除系统误差,如图9所示,其中纵U K截距为。,斜率为匕 则电动势的表达式为E=,内阻的表达式为=.4 .(2020河南安阳二模)为了测量一电压表。的内阻,某同学设计了如图1所示的电路.其中是标准电 压表,Ro和R分别是滑动变阻器和电阻箱,S和,分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电源.(1)用笔画线代替导线,根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整.(2)实验步骤如下:将S拨向接点1,接通S,调节,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时 的读数U;然后将S拨向接点2,保持岛不变,调节,使,记下此时R的读数;多次重复上述过程,计
14、算R读数的,即为待测电压表内阻的测量值.实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差,除偶然误差因素外,还有哪些可能的原因,请写出 其中一种可能的原因: .5 .(2020山东临沂市一模)在研究金属电阻阻值与温度的关系时,为了能够较准确地测出金属电阻的阻值,设 计了如图所示的电路.除了金属电阻心外,还提供的实验器材有:学生电源E,灵敏电流计G,滑动变阻器R、Rs,定值电阻用、&,电阻箱氏,开关S,控温装置,导线若 干.按照电路图连接好电路后,将Ro调至适当数值,R的滑片调至最右端,R的滑片调至最下端,闭合开关 S;把R的滑片调至适当位置,调节品,并逐步减小&的阻值,电流计G指针不发生偏转,记录
15、Ro的阻值 和Rx的温度;多次改变温度,重复实验;实验完毕,整理器材.根据上述实验回答以下问题:上述中,电流计G指针不发生偏转时,。点电势(选填“大于等于或“小于”地点电势.(2)用 R)、R &表示 Rt,Rx=.(3)本实验中凡的作用为.(4)若只考虑系统误差,用该方法测得的&的阻值(选填“大于”“等于”或“小于”)&的真实值.6 .(2020广西桂林市第一次联合调研)利用如图所示电路测量一量程为300 mV的电压表的内阻Rv(约为300 。).某同学的实验步骤如下:按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器尺的滑片尸滑到。端,闭合电键S2,并将电阻箱Ro的阻值调到 较大;闭合电键S”调节滑动变
16、阻器滑片的位置,使电压表的指针指到最大刻度;保持电键Si闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开电键S2,调整电阻箱Ro的阻值大小,使电压表的 指针指到最大刻度的三分之一;读出此时电阻箱的阻值Ro=596Q,则电压表内电阻Rv=Q. 实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9 Q)、电池(电动势约L5V,内阻可忽略不计)、导 线和电键之外,还有如下可供选择的实验器材:A.滑动变阻器:最大阻值200 Q.滑动变阻器:最大阻值10 QC.定值电阻:阻值为20。D.定值电阻:阻值为200 Q根据以上设计的实验方法,回答下列问题.为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选
17、用,定值电阻R应选用 (填写可供选择实验器材前面的序号).对于上述的测量方法,从实验原理分析可知,在测量操作无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量 值R测 真实值Rv(填“大于”“小于”或“等于),此误差属于 误差(填“偶然”或者“系统”),且在其他条件不变的情况下,Rv越大,其测量值足测的误差就越(填“大”或“小)8.(2020湘赣皖十五校联考)温度传感器的核心部分是一个热敏电阻.某课外活动小组的同学在学习了伏安法测电阻之后,利用所学知识来测量由某种金属制成的热敏电阻的阻值.可供选择的实验器材如下:A.直流电源,电动势石=6V,内阻不计;B.毫安表A,量程为600 mA,内阻约为0.5 Q
18、;C.毫安表A2,量程为10 mA,内阻Ra=100Q;D.定值电阻Ro=4OOQ;E.滑动变阻器最大阻值为R=5Q;F.被测热敏电阻用,开关、导线若干.实验要求能够在。5 V范围内,比较准确地对热敏电阻的阻值Rt进行测量,请在图甲的方框中画出实验 电路.某次测量中,闭合开关S,记下毫安表Ai的示数力和毫安表A2的示数/2,则计算热敏电阻阻值的表达式 为R=(用题给的物理量符号表示).(3)该小组的同学利用图甲电路,按照正确的实验操作步骤,作出的/2八图象如图乙所示,由图可知,该热 敏电阻的阻值随毫安表A2的示数的增大而(填“增大”“减小或不变”).(4)该小组的同学通过查阅资料得知该热敏电阻
19、的阻值随温度的变化关系如图丙所示.将该热敏电阻接入如 图丁所示电路,电路中电源电压恒为9 V,内阻不计,理想电流表示数为0.7 A,定值电阻Ri = 30Q,则由以上信息可求出定值电阻Ri的阻值为以上信息可求出定值电阻Ri的阻值为Q,此时该金属热敏电阻的温度为.如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡,则读数为 V;如果使用的是 100 Q”的电阻挡,则读数为一 Q;如果使用的是直流“10 mA”的电流挡,则读数为mA.【提分秘籍】1.电流表和电压表量程精确度读数规则电流表03 A0.1 A与刻度尺 样,米用;0估读,读数规则较简单,只需要精确值后加一估读数即可电压表03 V0.1 V电流表00
20、.6 A0.02 A估读位与最小刻度在同一位,采用;估读电压表。15 V0.5 V估读位与最小刻度在同一位,采用1估读2 .多用电表的读数及使用(1)电流的流向电流从电表的插孔(红表笔)流入,从“一”插孔(黑表笔)流出,即“红进、黑出(2)“机械零点”与“欧姆零点”“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电 阻刻度“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮.欧姆表刻度不均匀的原因F当红、黑表笔短接时,调节滑动变阻器品(即欧姆调零),使灵敏电流计满偏,4=凡+尢+/此时中值电阻E/?中=%+品+广,当两表笔接入电阻凡时,电阻凡与电路中的电流相对
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