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1、专题十四电学实验专题十四电学实验主干知识整合主干知识整合一、电学量的测量一、电学量的测量物理量物理量测测量方法量方法备备注注电电流流利用利用电电流表流表测测量量 串串联联，读读数数指指示示的的格格数数精精度度估估读读 电压电压利用利用电压电压表表测测量量 并并联联，读读数数指指示示的的格格数数精精度度估估读读物理量物理量测测量量方法方法备备注注电电阻阻用用 多多用用 电电表表 测测量量 读读数指数指针针指示数指示数倍率倍率(指指针针指示在上端表指示在上端表盘盘中中间间附近位置附近位置较较准准)“机机械械零零点点”在在表表盘盘刻刻度度左左侧侧“0”位位置置，调调整整的的是是表表盘盘下下边边中中间
2、间的的定定位位螺螺丝丝；“欧欧姆姆零零点点”在在表表盘盘刻刻度度的的右右侧侧电电阻阻刻刻度度“0”位位置置，调调整整的的是是欧欧姆姆挡挡的的调调零旋零旋钮钮每每变换变换一次一次挡挡位，都要重新位，都要重新进进行欧姆行欧姆调调零零作作欧欧姆姆表表使使用用时时，表表内内电电池池的的正正极极与与黑黑表表笔笔相相连连，负负极极与与红红表表笔笔相相连连，无无论论是是电压电压表表还还是是电电流表，流表，电电流流总总是从是从红红表笔流表笔流进进，从黑表笔流出，从黑表笔流出物理量物理量测测量方法量方法备备注注电电阻阻用用电电阻箱替代阻箱替代测测量量电电阻的阻的读读数各数各挡挡位位电电阻阻值值的累加的累加 用伏
3、安法用伏安法测测量量(U表表示示电电阻阻两两端端电电压压，I表表示示通通过过电电阻的阻的电电流流)半半偏偏法法测测电电流流表表内内阻阻、半半偏偏法法测电压测电压表内阻表内阻调调好好满满偏偏后后，保保持持滑滑动动变变阻阻器器滑滑片片位位置置不不变变，以以保保持持测测量量电电路路的的电电流流或或电电压压基基本本不不变变物理量物理量测测量方法量方法备备注注电电源的源的电动势电动势和内阻和内阻利用利用闭闭合合电电路欧姆定律求解路欧姆定律求解 方方程程组组法法：测测出出几几组组I、U的的数数据据，建建立立EUIr的的方方程程组组，可可求求出出几几组组E、r值值，最最后取平均后取平均值值图图象象法法：建建
4、立立UI图图象象，从从图图中中得得出出E、r值值二、电学实验备考要点二、电学实验备考要点分分类类名称名称备备考要点考要点测测量性量性实验实验测测定金属的定金属的电电阻率阻率伏伏安安法法测测量量电电阻阻的的方方法法、螺螺旋旋测测微微器器的的使使用用及及读读数数方方法法、电电路路的的选选择择依依据据、电电路路的的连线连线测测定定电电源源的的电电动动势势和和内内阻阻测测量量电电路路的的选选择择依依据据、电电路路连连接接方方法法；用用图图象象处处理理测测量数据量数据分分类类名称名称备备考要点考要点探究性探究性实验实验描描绘绘小小灯灯泡泡的的伏伏安安特特性性曲曲线线伏伏安安法法测测电电阻阻的的原原理理，
5、伏伏安安特特性性曲曲线线的的描描绘绘方法、方法、电电路路连线连线、变变阻器的阻器的选择选择和使用和使用设计设计型型实验实验传传感器的感器的简单应简单应用用光光电电和和热热电电转转换换及及半半导导体体光光敏敏元元件件、热热敏敏元元件件在在电电路路中中的的控控制制作作用用、半半导导体体元元件件的的伏安特性曲伏安特性曲线线的描的描绘绘三、控制三、控制电电路的路的设计设计技巧技巧1滑滑动动变变阻阻器器控控制制电电路路的的方方式式有有分分压压式式和和限限流流式式两两种种，下列几种情况必下列几种情况必须选须选用分用分压压式接法：式接法：(1)要要求求被被控控制制电电路路的的电电流流(或或电电压压)从从零零
6、开开始始可可连连续续调调节节时时(如：如：测绘导测绘导体的伏安特性曲体的伏安特性曲线线等等实验实验)；(2)被控制被控制电电路的路的电电阻阻RL远远大于滑大于滑动变动变阻器的最大阻器的最大值值R0时时；(3)实验实验要求的要求的电压变电压变化范化范围较围较大大(或要求或要求测测量多量多组组数据数据)时时；(4)若若采采用用限限流流式式接接法法，电电路路中中实实际际电电压压(或或电电流流)的的最最小小值值仍超仍超过电过电表量程或表量程或电电器的器的额额定定值时值时2若若测测量量电电路路电电流流或或电电压压没没有有要要求求从从零零开开始始连连续续调调节节，只只是是小小范范围围内内测测量量，且且被被
7、控控制制电电路路的的电电阻阻RL与与滑滑动动变变阻阻器器的的最最大大值值R0接接近近或或RL略略小小于于R0，则则应应该该采采用用限限流流式式接接法法测测定定电电源的源的电动势电动势和内阻和内阻实验实验必必须须采用限流式接法采用限流式接法四、四、电电学学仪仪器的器的选择选择技巧技巧电电学学实实验验器器材材和和电电路路选选择择的的原原则则是是安安全全、精精确确和和方方便便，器器材材的的选选择择与与实实验验所所用用的的电电路路密密切切相相关关，因因此此在在选选择择器器材材前前首首先先要要根根据据实实验验目目的的和和实实验验原原理理设设计计测测量量精精确确、安安全全可可靠靠、操操作作方方便的便的实验
8、电实验电路，再根据路，再根据实验电实验电路的需要路的需要选择选择器材具体如下：器材具体如下：1电电源源的的选选择择：一一般般可可以以根根据据待待测测电电阻阻的的额额定定电电流流或或额额定定电压选择电压选择符合需要的直流符合需要的直流电电源源2电电表表的的选选择择：一一般般根根据据电电源源的的电电动动势势或或待待测测用用电电器器的的额额定定电电压压选选择择电电压压表表；根根据据待待测测电电流流的的最最大大电电流流选选择择电电流流表表；选选择择的的电电表表的的量量程程应应使使电电表表的的指指针针摆摆动动的的幅幅度度较较大大，一一般般应应使使指指针针能达到半偏左右，以减小能达到半偏左右，以减小读读数
9、的偶然数的偶然误误差，提高精确度差，提高精确度3变变阻阻器器的的选选择择：所所选选用用的的变变阻阻器器的的额额定定电电流流应应大大于于电电路路中中通通过过变变阻阻器器的的最最大大电电流流，以以确确保保变变阻阻器器的的安安全全；为为满满足足实实验验中中电电流流变变化化的的需需要要和和调调节节的的方方便便，在在分分压压式式接接法法中中，应应选选用用电电阻阻较较小小而而额额定定电电流流较较大大的的变变阻阻器器，在在限限流流式式接接法法中中，变变阻阻器器的阻的阻值值不能太小不能太小要点热点探究要点热点探究探究点一测量性实验探究点一测量性实验电电学学测测量量性性实实验验的的核核心心是是电电阻阻的的测测量
10、量，如如定定值值电电阻阻、电电流流表表和和电电压压表表内内阻阻、电电源源内内阻阻的的测测量量电电阻阻测测量量的的基基本本原原理理是是部部分分电电路路欧欧姆姆定定律律或或闭闭合合电电路路欧欧姆姆定定律律，具具体体测测量量的的主主要要方方法法有有伏安法、半偏法、替换法等伏安法、半偏法、替换法等例例12011安安徽徽卷卷(1)某某同同学学使使用用多多用用电电表表粗粗略略测测量量一一定定值值电电阻阻的的阻阻值值，先先把把选选择择开开关关旋旋到到“1k”挡挡位位，测测量量时时针针偏偏转转如如图图5141所示所示请请你你简简述接下来的述接下来的测测量量过过程：程：；测测量量结结束后，将束后，将选择选择开关
11、旋到开关旋到“OFF”挡挡(2)接接下下来来采采用用“伏伏安安法法”较较准准确确地地测测量量该该电电阻阻的的阻阻值值，所所用用实验实验器材如器材如图图5142所示所示其其中中电电压压表表内内阻阻约约为为5k，电电流流表表内内阻阻约约为为5.图图中中部部分分电电路已路已经连经连接好，接好，请请完成完成实验电实验电路的路的连连接接(3)图图5143是是一一个个多多量量程程多多用用电电表表的的简简化化电电路路图图，测测量量电电流流、电电压压和和电电阻阻各各有有两两个个量量程程当当转转换换开开关关S旋旋到到位位置置3时时，可可用用来来测测量量；当当S旋旋到到位位置置时时，可可用用来来测测量量电电流，其
12、中流，其中S旋到位置旋到位置时时量程量程较较大大例例1(1)断开待断开待测电测电阻，将阻，将选择选择开关旋到开关旋到“100”挡挡将两表笔短接，将两表笔短接，调调整整“欧姆欧姆调调零旋零旋钮钮”，使指，使指针针指向指向“0”再接入待再接入待测电测电阻，将指阻，将指针针示数示数100，即，即为为待待测电测电阻阻阻阻值值(2)如如图图所示所示(3)电电阻阻1、21【解解析析】(1)用用多多用用电电表表测测量量电电阻阻时时，每每一一次次更更换换挡挡位位都都要要重重新新进进行行欧欧姆姆调调零零；(2)由由于于待待测测电电阻阻约约几几百百欧欧，比比电电流流表表的的内内阻阻大大得得多多，故故采采用用电电流
13、流表表内内接接的的方方法法；(3)转转换换开开关关转转到到3时时内内部部有有电电源源，作作欧欧姆姆表表使使用用，故故可可以以用用来来测测量量电电阻阻；当当需需要要测测量量电电流流时时，应应使使电电表表通通过过较较大大的的电电流流，故故接接1、2；当当接接1时时，并联电路的总电阻更小，电表可以通过更大的电流并联电路的总电阻更小，电表可以通过更大的电流【点点评评】本本题题考考查查了了多多用用电电表表的的使使用用方方法法，使使用用多多用用电电表表的的实实验验步步骤骤，测测量量电电阻阻时时电电流流表表内内外外接接法法的的选选择择，电电表表的的内内部部结构等符合广东高考的考试方向结构等符合广东高考的考试
14、方向2011浙浙江江卷卷为为测测量量一一电电源源的的电电动动势势及及内内阻阻(1)在在下下列列三三个个电电压压表表中中选选一一个个改改装装成成量量程程为为9V的的电电压压表表A量程量程为为1V、内阻大、内阻大约为约为1k的的电压电压表表V1B量程量程为为2V、内阻大、内阻大约为约为2k的的电压电压表表V2C量程量程为为3V、内阻、内阻为为3k的的电压电压表表V3选选择择电电压压表表串串联联k的的电电阻阻可可以以改改装装成成量程量程为为9V的的电压电压表表(2)利利用用一一个个电电阻阻箱箱、一一只只开开关关、若若干干导导线线和和改改装装好好的的电电压压表表(此此表表用用符符号号V1、V2或或V3
15、与与一一个个电电阻阻串串联联来来表表示示，且且可可视视为为理理想想电电压压表表)，在在虚虚线线框框内内画画出出测测量量电电源源电电动动势势及及内内阻阻的的实实验验原理原理电电路路图图(3)根根据据以以上上实实验验原原理理电电路路图图进进行行实实验验，读读出出电电压压表表示示数数为为1.50V时时，电电阻阻箱箱的的阻阻值值为为15.0；电电压压表表示示数数为为2.00V时时，电电阻阻箱箱的的阻阻值值为为40.0，则则电电源源的的电电动动势势EV、内内阻阻r.例例1变式题变式题(1)V3或或C6(2)如如图图所示所示(3)7.510探究点二探究性实验探究点二探究性实验【点点评评】本本题题是是电电学
16、学探探究究性性实实验验，测测量量方方法法相相当当于于伏伏安安法法测测电电阻阻的的外外接接法法，利利用用电电源源能能显显示示电电流流的的特特性性是是本本题题的的关关键键下下面面的变式题也是一道电学探究性实验题目的变式题也是一道电学探究性实验题目某某同同学学利利用用图图5146所所示示电电路路探探究究了了电电源源在在不不同同负载负载下的下的输输出功率出功率(1)所所得得实实验验数数据据如如下下表表，请请在在给给出出的的直直角角坐坐标标系系上上画画出出UI的的图图象象U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55(2)根根据据所所画画UI
17、的的图图象象，可可求求得得电电流流I0.20A时时电电源源的的输输出功率出功率为为 W W(保留两位有效数保留两位有效数)(3)实实验验完完成成后后，该该同同学学对对实实验验方方案案进进行行了了反反思思，认认为为按按图图5147甲甲电电路路进进行行实实验验操操作作的的过过程程中中存存在在安安全全隐隐患患，并并对对电电路路重重新新设设计计在在图图所所示示的的电电路路中中，你你认认为为既既能能测测出出电电源源在在不不同同负载负载下的下的输输出功率，又能消除安全出功率，又能消除安全隐隐患的是患的是.(Rx阻阻值值未知未知)探究点三实验创新与设计探究点三实验创新与设计1实验设计的基本思路实验设计的基本
18、思路2实验的创新与设计应注意实验的创新与设计应注意(1)加加强强对对实实验验思思想想方方法法(如如模模拟拟法法、转转换换法法、放放大大法法、替替代代法法等等)的的归归纳纳，这这样样在在新新的的实实验验情情景景下下，才才能能设设计计合合理理的的实实验验方方案；案；(2)克克服服思思维维定定势势影影响响，加加强强对对已已掌掌握握的的实实验验原原理理的的理理解解和和仪器的正确使用方法的训练，才能在新情境下进行迁移利用；仪器的正确使用方法的训练，才能在新情境下进行迁移利用；(3)树树立立创创新新意意识识，对对教教材材中中的的实实验验要要想想方方设设法法从从其其他他途途径去完成径去完成例例3 3 201
19、12011全全国国卷卷 使使用用多多用用电电表表测测量量电电阻阻时时，多多用用电电表表内内部部的的电电路路可可以以等等效效为为一一个个直直流流电电源源(一一般般为为电电池池)、一一个个电电阻阻和和一一表表头头相相串串联联，两两个个表表笔笔分分别别位位于于此此串串联联电电路路的的两两端端现现需需要要测测量量多多用用电电表表内内电电池池的的电电动动势势，给给定定的的器器材材有有：待待测测多多用用电电表表，量量程程为为60mA的的电电流流表表，电电阻阻箱箱，导导线线若若干干实实验验时时，将将多多用用电电表表调调至至1挡挡，调调好好零零点点；电电阻阻箱箱置置于于适适当当数数值值完成下列填空：完成下列填
20、空：(1)仪仪器器连连线线如如图图5148所所示示(a和和b是是多多用用电电表表的的两两个个表表笔笔)若若两两电电表表均均正正常常工工作作，则则表表笔笔a为为(选选填填“红红”或或“黑黑”)色色(2)若若适适当当调调节节电电阻阻箱箱后后，图图5148中中多多用用电电表表、电电流流表表与与电电阻阻箱箱的的示示数数分分别别如如图图5149甲甲、乙乙、丙丙所所示示，则则多多用用电电表表的的读读数数为为，电电流流表表的的读读数数为为mA，电电阻箱的阻箱的读读数数为为.(3)将将图图5148中中多多用用电电表表的的两两表表笔笔短短接接，此此时时流流过过多多用用电电表的表的电电流流为为mA.(保留保留3位有效数字位有效数字)(4)计计算算得得到到多多用用电电表表内内电电池池的的电电动动势势为为V(保保留留3位有效数字位有效数字)