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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高考物理电学试验第一讲 电学试验基础学问近几年高考物理电学试验的考查不断推陈出新 ,但仍旧是基于两个基本的试验原理 ,即 R=U/I,和 E=U外+U内.从考查的形式上看,主要表现在以下三方面：一是命题由学问立意向才能立意转变, 从机械记忆向分析懂得与迁移应用转变；二是在试题情形设置上多与生产、生活实际相结合, 更留意综合应用才能的考查；三是留意试验中科学探究才能的考查,为同学进入高校的连续学习打下基础；高考电学试验题是“ 源于教材,但又高于教材”,侧重考查试验思想和方法,考查动手操作、观看记录和数据分析处理的才能和简洁的试验设计才能；电学试验
2、虽然常考常新,但万变不离其宗, ”题在书外, 理在其中 ” ,不变的试验的基本原理、理论讲解 一、明确电路结构基础学问、 基本方法和基本技能；除“ 测电源电动势和内阻”外,其他试验的电路结构都可以分为测量电路和掌握电路两部分,如图 1；二、电流表、电压表的选取 测量电路1.次序问题一般情形下电源是唯独性器材,第一由电源的电动势E 动身,掌握电路 图 1 由 E 或所测元件的额定电压来估算所测元件的最大电压Um,以此来确定V 表量程； 再运算电流表的最大电流Im 或者由所测元件的额定电流来确定 A 表量程；2.可猎取的试验数据宽度问题基于试验测量精确度的,试验可猎取的数据宽度下限是电表量程的 1
3、/3,上限是电表量程和UmIm二者中的最小值； 挑选电表时, 能猎取试验数据宽度越大的电表,就是应挑选的电表；3.挑选电流表、电压表时不考虑 三、两种掌握电路的比较UmIm超过量程的问题,由于有掌握电路可以掌握；电路图负载 R 上负载 R 上闭相同条件下电压 U 调电流调合节范畴节范畴电键前电路消耗的触总功率头处 位 置名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 分压接RU 0a U 0IRR+R 0R+R 0法U0UIRU0U 0R限流接0U0IRa U 0IR+I aP 法U0U 0R比分压路调分压电保限流电能耗护调剂范
4、较节范畴大电较小围大路2.两种掌握电路的挑选（1）依据关键词挑选凡题目中要求“ 测量数据从0 开头” 、“ 数据变化范畴大（图象、特点曲线、多测数据）” ,都肯定要使用分压式；需要用限流接法的关键词只有“ 节能”（2）依据待测电阻与滑动变阻器的阻值大小关系判定大电阻 （R滑. RX）,采纳分压式便于线性调剂；（3）最终核对安全性小电阻 （R滑RX）,采纳限流式便于线性调剂；在限流接法中, 最小电流大于电表量程或回路元件的额定电流,就分压；在分压接法中,滑 动变阻器与电源所在回路的工作电压超过了电源或滑动变阻器的额定电流,就换用限流接 法；四、伏安法测电阻名师归纳总结 - - - - - - -
5、第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 电流表内接法和外接法的比较五、两种伏安特性曲线的区分与联系1. 电阻的伏安特性曲线 2. 电源的伏安特性曲线 3. 电源的伏安特性曲线与电阻的伏安特性曲线的交点,为电源和电阻共同的工作点；种图像对应的电路基本原理类一次函及其方程数电U=E-Ir E=U+I闭源合的电伏r 路安欧特姆性定曲律线名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - E=IRR=E/I-r +r 1/I=R/E+r/E 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14
6、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1/U=r/E R+1/E E=U+U r/R 电UU=IR R=U/I 阻的 伏 安 I 特 性 曲 线两EUP IP, UPI电路图电路工作点 P 种P点对应的电流电压, 即是电阻实际工伏作的电流电压,也是电源实际工作的安输出电压和干路电流；特性曲 线 相 交 六、电表的改装原理 1. G表改装为电流表的原理：并联电阻反比分流 电流表改装成电流表 改装的目的是 : 测量更大的电流I nI gRA=Rg/n RIgR gR g1IRn故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小,电流表的内阻越小；说明：改装后的电表中通过电流计 G的最大电流 I
7、 max与两端的最高电压 Umax变为多少？改装后的电压表或电流表,虽然量程扩大了, 但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的 最大电压仍为电流表的满偏电流 Ig 和满偏电压 Ug,只是由于串联电路的分压及并联电路的 分流使表的量程扩大了；2. G表改装为电压表的原理：并联电阻正比分压 改装的目的是：测量更大的电压 n 倍,就应给电流表 串 联一个电阻；方法：如量程扩大 故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大,电压表的 内阻越大；名师归纳总结 nURURR gn1R g第 5 页,共 14 页UgUg- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - RV=nRg3.
8、G表改装为欧姆表的原理：闭合电路欧姆定律甲：短接调零：IgR gERr乙：断开 I=0丙：测量电阻IgR grERR x留意：欧姆表的黑表笔跟表内电池的正极相连；红表笔跟表内电池的负极相连；用欧姆表判别二极管好坏时用到这一点；欧姆挡的使用 : 选倍率；比电阻估量值低一个数量级；进行欧姆调零 : 红、黑表笔短接 , 调剂欧姆调零旋钮 , 使指针指右端零刻线处；将红黑表笔接被测电阻两端进行测量；将指针示数乘以倍率得测量值；将挑选开关扳到 OFF或沟通电压最高挡 如指针偏角小,应增大倍率重测；如指针偏角大,应减小倍率重测；规律总结1欧姆表刻度盘特点 1 左右 0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合,电
9、阻零与电流、电压最大 刻度重合2 刻度不匀称：左密右疏3 欧姆挡是倍率挡,即读出的示数应再乘以该挡的倍率；电流、电压挡是量程范畴挡在不知道待测电阻的估量值时,应先从小倍率开头, 熟记“ 小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”针指在左侧“ ” 处 由于欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指2读数技巧1 为了减小读数误差,指针应指在表盘1 3到2 3的部分,即中心刻度邻近2 指针所在刻度盘处每个小格表示 估读到下一位1 时,要估读到下一位,其余情形都不用3 电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积其次讲 电学试验的热点问题及创新设计名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资
10、料 - - - - - - - - - 理论讲解一、电学试验的热点问题 1. 以测电阻为核心的电学试验 中学测电阻的常用方法归纳如下：方法 测量部分电路伏安 有系统误差法无系统误差名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 能排除系统误差等效 电流等效替代替代 和电压等效替法 代比例 并联反比分流名师归纳总结 法无系统误差第 8 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 串联正比分压无系统误差单表比例法（有系统误 差,如调为 1:1即为半偏法）欧 测电源电动势 姆 和内阻,有
11、系 定 统误差 律 法名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 欧姆表测电阻,无系统误差电 无系统误差桥法2. “ 两种伏安特曲线” 的综合应用类试验这类问题, 利用电源的伏安特性曲线和电学元件的伏安特性曲线,找出各元件的工作点,即找出齐元件在电路中的共作状态 电流、电压值 是解决问题的关键；思路一 : 利用电源的伏安特性曲线（等效 电阻的伏安特性曲线相交；如是两个电阻串联或者并联接人电源,不论它们阻值相同仍是不同都可以使用 l如表中所述方法查找各元件的工作点；图像及电路 找工作点的方法图b 电路的情形下,灯泡伏安特性曲线
12、与电源伏安特性曲线的交点,见图 a 中的 P点,既是灯泡的工作点,也是电源的工作点名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 由 RA、RB的 U一 I 曲线,作出它们的等效电阻 RAB；的 U一 I 曲线 : 在某一相同电压 U,找到 A,B 各自对应的电流 I A,I B,根据坐标 I A+I B,U 在图 a 中描点；再用同样的方法,描出不同电压 U对应的坐标点I A+I B,U 连接这些点的光滑曲线即为等效电阻 RAB的 U一 I 曲线；2. RAB的 U一 I 曲线与电源的 U一 I 曲线的交点 M就是电源
13、和 RAB的工作点,对应的点 P、Q就分别为 RA、RB的工作点1. 由 RA、RB的 U一 I 曲线,作出它们的等效电阻 RAB；的 U一 I 曲线 : 在某一相同电压 U,找到 A,B 各自对应的电流 UA, UB,依据坐标 I,U A+UB 在图 a 中描点；再用同样的方法,描出不同电压 U对应的坐标点I,U A+UB 连接这些点的光滑曲线即为等效电阻 RAB的 U一 I 曲线；2. R AB的 U一 I 曲线与电源的 U一 I 曲线的交点 M就是电源和 RAB的工作点,对应的点 P、Q就分别为 RA、RB的工作点思路二 : 电路的伏安特性曲线与电阻的伏安特性曲线相交；如是两个阻值相同的
14、电阻串联或者并联接人电源除 来查找各元件的工作点；r 上表中的方法外, 仍可以使用如下表中所述方法图像及电路 找工作点的方法以灯泡的 U和 I 为变量列出图 b 电路的闭合电路欧姆定律E=U+Ir,有 U=E一 rl, 该 U一 I 图线 也是电源的伏安特性曲线 如图a 所示,其与灯泡的伏安特 性曲线的交点见图 a, 既是灯泡的工作点,也是电源的工作点名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 以两个相同灯泡的 U和 l 为变量,列出图 b 中电路的闭合电路欧 姆定律方程 E=2U+Ir 有 U=-rI/2+E/2 该 U
15、一 I 图线如图 a 中虚线所示 留意不是电源的 U一 I 曲线 ；其与灯泡伏安特性 曲线的交点就是灯泡的工作点；留意该交点不是电源的工作点以两个相同灯泡的 U和 I 为变量,列出图 b 中电路的闭合电路欧 姆定律方程 E = U 十 2Ir ,有 U= 一 2 rI+E, 该 U一 I 图线如图 a 中虚线所示 留意不是电源的 U一 I 曲线 ；其与灯泡伏安特性曲线 的交点就是灯泡的工作点；留意该交点不是电源的工作点3. 多用电表的综合使用类试验多用电表是一个特别有用和重要的试验仪器,在电学试验中占有特别位置, 多用电表不仅功能多样化 可测电压、电流和电阻 ,而且学问多元化 理论学问 : 串
16、、并联电路特点,电源,闭合电路欧姆定律; 实践学问 : 操作、读数、换挡 ；因此多用电表是电学试验的一个极佳的命题载体,成为了近年高考电学试验的新热 点；1 明白多用电表的结构、工作原理和使用方法是解决多用电表综合使用类问题 的重要基础 2 利用多用电表检测电路故障的方法 : 短路检测 : 断开电源,将欧姆表接在电路中任一个用电器的两端之间如指针偏 转最大说明这两点之间短路；断路检测 : 断开电源,将欧姆表接在电路的两点之间,如指针偏转说明这两点 之间无断路点,如指针不偏转说明这两点之间有断路点；3 用多用电表探测黑箱内元件问题；检测黑箱内的二极管是利用二极管的单向一导电性、当给二极管加正向电
17、压时,它的电阻很小, 电路导通 如图 : 电路截止当给二极管加反向电压时, 它的电阻很大,用多用电表测黑箱内元件问题的思路,见图 , 由图做出初步判定后,再依据各待侧两端点间的测量数据进行规律判定,判定哪一种情形是两个元件串联的数据, : 最终可以确定元件的位置；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二、电学试验的创新设计 1. 比例法测电阻的原理电路及其特点比例法是设计性试验中很常用的测电阻方 法,该方法的原理、电路以及器材的特点如下表测量原理电路测量结果R 0特点串联正基本R VXU2R V11. 无系统误差；比
18、分压电路U12. 器材特点 :变化R VxUU11有已知电阻电路2U 单独的电阻或RxU21U1R V1者已知内阻的电U表;有两只电流表 或者两只电压 表；并联反基本RAxII1RA 13. 电路特点 :比分流电路I2肯定是未知电阻变化Rx2I1I1RA 1与已知电阻串联或者并联 电阻指单独的电阻或电路RAxI2I1I1R 0者电表内阻 ;两条并联支路上至少一条支路上有电流表 ; 串 联的两部分中,至少一部分有电 压表名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2. 电学试验的设计原就 1 科学性原就 : 科学设计的方案应
19、有利 学的依据及正确的方式；2 安全性原就 : 设计的方案实施时,应安全牢靠,不会对仪器、器材有危害 3 精确性原就 : 试验误差应掌握在答应的范畴内,尽可能挑选误差较小的方案 ; 4 便利性原就 : 设计方案应便于操作、读数,便于进行数据处理和观看；5 节能性原就 : 应用器材少, 耗电少；在限流式与分压式两种掌握电路都满意实验要求时,优选结构简洁,损耗功率较小的限流接法；3. 重视定值电阻在设计性试验中的应用定值电阻作为一个重要的特点器材,在设计性试验题中应当引起高度重视；1 定值电阻定义的拓展 : 只要能知道准确阻值的电学元件都可称之为定值电阻 ; 如已知阻值的电阻、电阻箱、已知内阻的电流表和电压表等都可视为定值电阻；2 定值电阻在设计性试验中的常见用途 : 在比例法测电阻 含半偏法 中充当已知电阻 ; 调剂电路中各电表偏角匹配问题, 目的是使电路中全部电表都能同时较大角度 偏转 ; 充当爱护电阻 ; 在等效替代法测电阻中充当已知电阻 一般是电阻箱 ; 接入掌握电路,使滑动变阻器手柄的调剂范畴更大,使滑动变阻器能细调；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页