《高考物理高频考点专题电学实验中学教育高考_中学教育-高考.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理高频考点专题电学实验中学教育高考_中学教育-高考.pdf（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学习好资料 欢迎下载 2016 高考物理高频考点专题：电学实验 实验一 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)1实验原理 由电阻定律 RlS得 RSl.可见，只要测出金属丝的电阻 R、横截面积 S 和长度 l，即可求出其电阻率 2游标卡尺的读数方法 从游标尺零刻线所对位置，读出在主尺上以 1 mm 为单位的整数部分；再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐，由游标尺读出不足整毫米的小数部分，最后把两部分读数相加即得测量长度，即 L主尺上的整毫米数游标尺读数精度(单位为毫米)精度1分度.3螺旋测微器的读数方法 整数部分由固定刻度的整数决定，小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定
2、若固定刻度过半毫米刻线，则可动刻度的示数加上“0.5 mm”；若没有过半毫米刻线，就由可动刻度的示数来确定，读数为 L固定刻度示数可动刻度示数0.01，结果为.mm，最后一位为估读 4数据处理(1)金属丝长度 l：用刻度尺测出接入电路的实际长度(2)横截面积 S：用螺旋测微器测出金属丝直径 d，由 S d24计算得出，对螺旋测微器注意读数方法和有效数字位数(3)电阻 R的测量：用伏安法测金属丝的电阻值 5用伏安法测电阻时电路的选择方法(1)电流表内接、外接的选择 学习好资料 欢迎下载 当RVRxRxRA时，用电流表外接法(2)滑动变阻器两种接法的选择 一般选用限流式连接，因限流式易连接且节能
3、但在下列三种情况下，必须选择分压式连接：题目所提供的实验仪器、电表的量程或电阻的最大允许电流不够 变阻器的电阻远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻值要求电路中某部分电路的电压从零开始连续变化 实验二 描绘小电珠的伏安特性曲线 1实验原理 图 1 按如图 1 所示的原理图连接好实验电路，用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U、I)值后，在 UI 坐标系中描出对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线 2电压表、电流表量程的选取 电流表一般用 00.6 A 量程，电压表量程要看小电珠的额定电压值 3电路的选择(1)电流表内、外接法的选择
4、小电珠内阻很小，当它与 00.6 A 的电流表串联时，电流表的分压影响很大，故采用电流表外接法 由电阻定律得可见只要测出金属丝的电阻横截面积和长度即可求出其电阻率游标卡尺的读数方法从游标尺零刻线所对位置读出在主尺上以为单位的整数部分再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐由游标尺读出不足整毫米的小的读数方法整数部分由固定刻度的整数决定小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定若固定刻度过半毫米刻线则可动刻度的示数加上若没有过半毫米刻线就由可动刻度的示数来确定读数为固定刻度示数可动刻度示直径由计算得出对螺旋测微器注意读数方法和有效数字位数电阻的测量用伏安法测金属丝的电阻值用伏安法测电阻
5、时电路的选择方法电流表内接外接的选择学习好资料欢迎下载当当时用电流表内接法时用电流表外接法滑动变阻器两学习好资料 欢迎下载(2)分压、限流电路的选择 为描绘完整的伏安特性曲线，小电珠两端的电压要求从零开始连续变化，因此滑动变阻器应采用分压式连接 4连线的原则 用平滑的曲线(不是折线)将各点连接起来，不在曲线上的点应大致“对称”地分居两侧，偏离较远的点应当舍去 实验三 测定电源的电动势和内阻 1实验原理 由闭合电路欧姆定律：EUIr，只要测出两组 U、I 值，就可以列方程组求出 E 和 r.2实验电路的选择 由于电源的内阻一般很小，为减小测量误差，常采用图 2 甲所示的电路，而不用图乙所示的电路
6、 图 2 3电压表、电流表量程及滑动变阻器的选取(1)电压表量程：根据测量电源的电动势的值选取，如测两节干电池，电压表选 03 V 量程(2)电流表量程：因要求流过电源的电流不宜过大，一般选 00.6 A 量程(3)滑动变阻器的选取：阻值一般为 1020.4数据处理 由电阻定律得可见只要测出金属丝的电阻横截面积和长度即可求出其电阻率游标卡尺的读数方法从游标尺零刻线所对位置读出在主尺上以为单位的整数部分再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐由游标尺读出不足整毫米的小的读数方法整数部分由固定刻度的整数决定小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定若固定刻度过半毫米刻线则可动刻度的示数加
7、上若没有过半毫米刻线就由可动刻度的示数来确定读数为固定刻度示数可动刻度示直径由计算得出对螺旋测微器注意读数方法和有效数字位数电阻的测量用伏安法测金属丝的电阻值用伏安法测电阻时电路的选择方法电流表内接外接的选择学习好资料欢迎下载当当时用电流表内接法时用电流表外接法滑动变阻器两学习好资料 欢迎下载 图 3 改变 R 的值，测出多组 U、I 值，作出 UI 图线，如图 3 所示，图线与 U 轴交点的纵坐标即为电源电动势，图线斜率的绝对值即为电源内阻 5注意事项 由于电源的内阻很小，即使电流有较大的变化，路端电压变化也很小，为充分利用图象空间，电压轴数据常从某一不为零的数开始，但UI图象在U 轴上的截
8、距和图线斜率的意义不变 实验四 练习使用多用电表 1实验原理 图 4(1)多用电表可以测量交流电压、直流电压、直流电流和电阻，测量同一物理量时有不同的量程，如图 4 所示由于使用多用电表时不管测量项目是什么，电流都要从电表的“”插孔(红表笔)流入，从“”插孔(黑表笔)流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔(2)要区分开“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，通过表盘下边中间的定位螺丝调整；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，通过欧姆挡的调零旋钮调整(3)在使用多用电表测电阻时，改用不同欧姆挡时，只需“欧姆调零”不必再“
9、机械调零”由电阻定律得可见只要测出金属丝的电阻横截面积和长度即可求出其电阻率游标卡尺的读数方法从游标尺零刻线所对位置读出在主尺上以为单位的整数部分再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐由游标尺读出不足整毫米的小的读数方法整数部分由固定刻度的整数决定小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定若固定刻度过半毫米刻线则可动刻度的示数加上若没有过半毫米刻线就由可动刻度的示数来确定读数为固定刻度示数可动刻度示直径由计算得出对螺旋测微器注意读数方法和有效数字位数电阻的测量用伏安法测金属丝的电阻值用伏安法测电阻时电路的选择方法电流表内接外接的选择学习好资料欢迎下载当当时用电流表内接法时用电流表外
10、接法滑动变阻器两学习好资料 欢迎下载 2实验中应注意的问题(1)用多用电表测电阻时测量前应根据估计阻值选用适当的挡位由于欧姆挡刻度的非线性，使用欧姆挡测电阻时，表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常只使用表盘中间一段为测量的有效范围(2)每更换一次挡位，都要重新进行欧姆调零(3)由于欧姆挡表盘刻度不均匀，难于估读，测量结果只能取两位有效数字，计数时不要忘记乘上相应挡位的倍率 实验五 传感器的简单应用 1实验原理 传感器就是将物体感受到的物理量(一般为非电学量)转换成便于测量的物理量(一般为电学量)的一类元件其工作过程是利用某元件对某一物理量敏感，按一定规律将这一物理量转换成便于利用的信号，从
11、而实现检测或自动控制 2敏感元件分类 图 5 光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻等 传感器因选用的敏感元件不同，用途也不一样，如光敏传感器可用于路灯控制，而热敏传感器可用于高温控制、火灾自动报警等如图 5 为热敏电阻特性实验装置图改变烧杯中水的温度，可观察到热敏电阻阻值的变化 考点热身精练 由电阻定律得可见只要测出金属丝的电阻横截面积和长度即可求出其电阻率游标卡尺的读数方法从游标尺零刻线所对位置读出在主尺上以为单位的整数部分再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐由游标尺读出不足整毫米的小的读数方法整数部分由固定刻度的整数决定小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定若固定刻度过半毫米刻线
12、则可动刻度的示数加上若没有过半毫米刻线就由可动刻度的示数来确定读数为固定刻度示数可动刻度示直径由计算得出对螺旋测微器注意读数方法和有效数字位数电阻的测量用伏安法测金属丝的电阻值用伏安法测电阻时电路的选择方法电流表内接外接的选择学习好资料欢迎下载当当时用电流表内接法时用电流表外接法滑动变阻器两学习好资料 欢迎下载 1(2015 武汉四月调研)某实验小组用下列器材设计了如图 6 甲所示的欧姆表电路，通过调控电键 S 和调节电阻箱，可使欧姆表具有“1”、“10”两种倍率 A干电池：电动势 E1.5 V，内阻 r0.5 B电流表 mA：满偏电流 Ig1 mA，内阻 Rg150 C定值电阻 R11 20
13、0 D电阻箱 R2：最大阻值 999.99 E电阻箱 R3：最大阻值 999.99 F电阻箱 R4：最大阻值 9 999 G电键一个，红、黑表笔各 1 支，导线若干 图 6(1)该实验小组按图甲所示正确连接好电路当电键 S 断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱 R2，使电流表达到满偏电流，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻 R内，则 R内_ ，欧姆表的倍率是_(选填“1”、“10”)(2)闭合电键 S：第一步：调节电阻箱 R2和 R3，当 R2_ 且 R3_ 时，再将红、黑表笔短接，电流表再次达到满偏电流 第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱 R4，调节 R4，当电流表指针指向图乙所示的位置时，
14、对应的欧姆表的刻度值为_.由电阻定律得可见只要测出金属丝的电阻横截面积和长度即可求出其电阻率游标卡尺的读数方法从游标尺零刻线所对位置读出在主尺上以为单位的整数部分再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐由游标尺读出不足整毫米的小的读数方法整数部分由固定刻度的整数决定小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定若固定刻度过半毫米刻线则可动刻度的示数加上若没有过半毫米刻线就由可动刻度的示数来确定读数为固定刻度示数可动刻度示直径由计算得出对螺旋测微器注意读数方法和有效数字位数电阻的测量用伏安法测金属丝的电阻值用伏安法测电阻时电路的选择方法电流表内接外接的选择学习好资料欢迎下载当当时用电流表内
15、接法时用电流表外接法滑动变阻器两学习好资料 欢迎下载 2(2015 雅安三诊)某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节 1.5 V 的干电池外，还有一个方形电池(电动势 9 V 左右)为了测定该方型电池的电动势E 和内电阻 r，实验室中提供如下器材：A电流表 A1(满偏电流 10 mA，内阻 RA110)B电流表 A2(00.6 A，内阻未知)C滑动变阻器 R0(0100 ，1 A)D定值电阻 R(阻值 990)E开关与导线若干 图 7 图 8(1)根据现有的实验器材，设计一个电路，较精确测量该电池的电动势和内阻，请在图 7 的虚线框中画出电路图(2)请根据你设计的电路
16、图，写出电流表 A1的示数 I1与电流表 A2的示数 I2之间的关系式：I1_.由电阻定律得可见只要测出金属丝的电阻横截面积和长度即可求出其电阻率游标卡尺的读数方法从游标尺零刻线所对位置读出在主尺上以为单位的整数部分再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐由游标尺读出不足整毫米的小的读数方法整数部分由固定刻度的整数决定小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定若固定刻度过半毫米刻线则可动刻度的示数加上若没有过半毫米刻线就由可动刻度的示数来确定读数为固定刻度示数可动刻度示直径由计算得出对螺旋测微器注意读数方法和有效数字位数电阻的测量用伏安法测金属丝的电阻值用伏安法测电阻时电路的选择方法
17、电流表内接外接的选择学习好资料欢迎下载当当时用电流表内接法时用电流表外接法滑动变阻器两学习好资料 欢迎下载(3)图 8 为该同学根据正确设计的实验电路测出多组数据并绘出的 I1I2图线，由图线可以求出被测方形电池的电动势 E_ V，内阻 r_.(结果保留两位有效数字)3(2015 河南二模)在“探究导体电阻与材料关系”的实验中，某种待测材料金属丝接入电路部分的长度约为 50 cm，所用测量仪器均已校准(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图 9 所示，其读数应为_ mm(该值接近多次测量的平均值)图 9(2)某实验小组用伏安法测金属丝的电阻，记录实验数据如下：U/V 0.10
18、 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.02 0.06 0.16 0.22 0.34 0.46 0.52 由以上实验数据可知：本次实验的电流表选用的是_、电压表选用的是_、滑动变阻器选用的是_(填以下器材前的字母)A电流表 A1(0100 mA，内阻约为 10)B电流表 A2(00.6 A，内阻约为 0.1)C电压表 V1(03 V，内阻约为 3 k)D电压表 V2(015 V，内阻约为 15 k)E滑动变阻器 R1(01 000 ，0.2 A)F滑动变阻器 R2(020 ，2 A)测量 Rx是采用图 10 中的_(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)电路图 由电阻
19、定律得可见只要测出金属丝的电阻横截面积和长度即可求出其电阻率游标卡尺的读数方法从游标尺零刻线所对位置读出在主尺上以为单位的整数部分再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐由游标尺读出不足整毫米的小的读数方法整数部分由固定刻度的整数决定小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定若固定刻度过半毫米刻线则可动刻度的示数加上若没有过半毫米刻线就由可动刻度的示数来确定读数为固定刻度示数可动刻度示直径由计算得出对螺旋测微器注意读数方法和有效数字位数电阻的测量用伏安法测金属丝的电阻值用伏安法测电阻时电路的选择方法电流表内接外接的选择学习好资料欢迎下载当当时用电流表内接法时用电流表外接法滑动变阻器两
20、学习好资料 欢迎下载 图 10 可以估算出金属丝电阻率约为_(填选项前的字母)A1102 m B1103 m C1106 m D1108 m 答案精析 九、电学实验 考点热身精练 1(1)1 500 10(2)14.5 150 50 解析(1)由闭合电路欧姆定律可知：内阻 R内EI1.50.001 1 500 ；故中值电阻应为 1 500 ，根据多用电表的刻度设置可知，表盘具有两种倍率，若为“1”，则中值电阻太大，不符合实际，故欧姆表倍率应为“10”(2)为了得到“1”倍率，应让满偏时对应的电阻为 150 ；电流 I11.5150 A0.01 A；此时表头中电流应为 0.001 A，则与之并联
21、电阻 R3电流应为：0.01 A0.001 A0.009 A；由电阻定律得可见只要测出金属丝的电阻横截面积和长度即可求出其电阻率游标卡尺的读数方法从游标尺零刻线所对位置读出在主尺上以为单位的整数部分再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐由游标尺读出不足整毫米的小的读数方法整数部分由固定刻度的整数决定小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定若固定刻度过半毫米刻线则可动刻度的示数加上若没有过半毫米刻线就由可动刻度的示数来确定读数为固定刻度示数可动刻度示直径由计算得出对螺旋测微器注意读数方法和有效数字位数电阻的测量用伏安法测金属丝的电阻值用伏安法测电阻时电路的选择方法电流表内接外接的选
22、择学习好资料欢迎下载当当时用电流表内接法时用电流表外接法滑动变阻器两学习好资料 欢迎下载 并联电阻 R30.001 1501 2000.009 150 ；R2r1.51.350.01 15 故 R215 0.5 14.5 ；题图乙所示电流为 0.75 mA，则干路电流为 7.5 mA；则总电阻 R总1.50.007 5 200 故待测电阻 R测(200150)50 2(1)见解析图(2)1RRA1(EI2r)(3)9.0 10 解析 (1)测量电池的电动势和内电阻，只需要用一般的伏安法即可求解，由于没有可用电压表，故将 R与 A1串联充当电压表使用；电流表选用 A2，采用电流表相对电源的外接法
23、；原理图如图所示；(2)表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，则由闭合电路欧姆定律可知：I1(RRA1)EI2r 即：I11RRA1(EI2r)(3)题图中图线与纵坐标的交点为 9.0 mA,则有：9.0 mAE1 000，解得 E9.0 V；由电阻定律得可见只要测出金属丝的电阻横截面积和长度即可求出其电阻率游标卡尺的读数方法从游标尺零刻线所对位置读出在主尺上以为单位的整数部分再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐由游标尺读出不足整毫米的小的读数方法整数部分由固定刻度的整数决定小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定若固定刻度过半毫米刻线则可动刻度的示数加上若没有过半
24、毫米刻线就由可动刻度的示数来确定读数为固定刻度示数可动刻度示直径由计算得出对螺旋测微器注意读数方法和有效数字位数电阻的测量用伏安法测金属丝的电阻值用伏安法测电阻时电路的选择方法电流表内接外接的选择学习好资料欢迎下载当当时用电流表内接法时用电流表外接法滑动变阻器两学习好资料 欢迎下载 题图中图象的斜率为：10103，由公式得图象的斜率等于r1 000，故r1 00010103，解得 r10.3(1)0.398(2)B C F 甲 C 解析(1)螺旋测微器的读数为 d039.80.01 mm0.398 mm(0.397 0.399 都对)；(2)根据表格数据，电压数值达到 2.3 V，考查测量的精
25、确性，电压表选择 C；而电流表数值达到 0.52 A，故电流表选择 B；根据 RUI可知，所测电阻为 5 左右，考虑操作方便，滑动变阻器选择 F；由给出的数据表可知，电流和电压要从零开始调节，所以滑动变阻器应用分压式接法；由待测金属丝电阻远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，故应采用甲图；描绘出的 UI 图象如图所示，可求出金属丝的电阻为 R4.5(4.34.7 都对)由 RL14 d2可得 d2R4L，代入数据可得 1106 m，所以 C 正确 由电阻定律得可见只要测出金属丝的电阻横截面积和长度即可求出其电阻率游标卡尺的读数方法从游标尺零刻线所对位置读出在主尺上以为单位的整数部分再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐由游标尺读出不足整毫米的小的读数方法整数部分由固定刻度的整数决定小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定若固定刻度过半毫米刻线则可动刻度的示数加上若没有过半毫米刻线就由可动刻度的示数来确定读数为固定刻度示数可动刻度示直径由计算得出对螺旋测微器注意读数方法和有效数字位数电阻的测量用伏安法测金属丝的电阻值用伏安法测电阻时电路的选择方法电流表内接外接的选择学习好资料欢迎下载当当时用电流表内接法时用电流表外接法滑动变阻器两