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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,专题,16,电学试验,试验专题,1/63,网络构建,2/63,考题二伏安法测电阻,考题三测定电源电动势和内阻,栏目索引,考题一多用电表原理、使用及读数问题,考题四电学创新拓展试验,3/63,考题一多用电表原理、使用及读数问题,1.,游标卡尺、螺旋测微器读数技巧,记住两点：一是全部读数一定以毫米为单位并注意主尺刻度对应毫米数，依据结果再变换单位；二是以毫米为单位，小数点后数字分别是，螺旋测微器是,3,位、,20,分度和,50,分度游标卡尺是,2,位、,10,分度游标卡尺和毫米刻度尺是,1,位,.,知识精讲,4/63,2.,电压表、电流表、多用电表读数技巧,(1),对电表读数问题，要先搞清楚电表准确度，即每小格数值，再确定估读方法，是,还是,估读，明确读数小数位数,.,(2),多用电表使用问题，在搞清其基本原理基础上，会选择测量项目及量程、挡位，能区分机械调零和欧姆调零区分，掌握测量电阻步骤，另外，会看多用电表表盘，最上排不均匀刻度为测电阻时读数刻度，读出表盘刻度后应乘以挡位倍率；中间刻度是均匀，为测量电压和电流读数刻度，下面三排数字为方便读数所标注；最下排刻度专为测量,2.5 V,以下交流电压所用，普通较少使用,.,5/63,6/63,4.,欧姆表使用六注意,(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),尽可能使指针指在表盘中间位置附近；,(5),读数之后要乘以倍率得阻值；,(6),用完后，选择开关要置于,“,OFF,”,挡或交流电压最高挡,.,7/63,答案,例,1,(1),指针式多用电表是试验室中惯用测量仪器，请完成以下问题：,典例剖析,在使用多用电表测量时，指针位置如图,1,甲所表示，若选择开关拨至,“,1,”,挡，则测量结果为,_,；若选择开关拨至,“,50 mA,”,挡，则测量结果为,_ mA.,图,1,18,22.6(22.4,22.8),解析,8/63,解析,所测电阻,R,18,1,18.,选择开关拨至,“,50 mA,”,挡，电流为,I,22.6 mA.,9/63,解析答案,(2),多用电表测未知电阻阻值电路如图乙所表示，电池电动势为,E,、内阻为,r,，,R,0,为调零电阻，,R,g,为表头内阻，电路中电流,I,与待测电阻阻值,R,x,关系,图象如图丙所表示，则该图象函数关系式为,_,；,解析,依据闭合电路欧姆定律得：,10/63,(3),以下依据图丙中,I,R,x,图线作出解释或判断中正确是,_.,A.,因为函数图线是非线性改变，所以欧姆表示数左小右大,B.,欧姆表调零实质是经过调整,R,0,使,R,x,0,时电路中电流,I,I,g,C.,R,x,越小，相同电阻改变量对应电流改变量越大，所以欧姆表示数,左密右疏,D.,测量中，当,R,x,阻值为图丙中,R,2,时，指针位于表盘中央位置右侧,解析,11/63,R,x,越小，相同电阻改变量对应电流改变量越大，所以欧姆表示数左密右疏，,C,正确；,测量中，当,R,x,阻值为图丙中,R,2,时，电流比半偏电流小，指针位于表盘中央位置左侧，,D,错误,.,选,B,、,C.,12/63,1.,某同学要测量一个由均匀新材料制成圆柱体电阻率,.,步骤以下：,(1),用,20,分度游标卡尺测量其长度如图,2,甲所表示，可知其长度为,_mm,；,解析,游标卡尺读数为,L,50 mm,3,0.05 mm,50.15 mm,；,解析答案,变式训练,1,2,图,2,50.15,13/63,(2),用螺旋测微器测量其直径如图乙所表示，可知其直径,为,_ mm,；,解析,螺旋测微器读数为,D,4 mm,0.5 mm,20.0,0.01 mm,4.700 mm,；,(3),用多用电表电阻,“,10,”,挡，,按正确操作步骤测此圆柱体,电阻，表盘示数如图丙所表示，,则该电阻阻值约为,_ .,解析,欧姆表读数为,R,22,10,220.,1,2,4.700,220,解析答案,14/63,2.,已知,G,表内阻,R,g,为,990,，满偏电流,I,g,100 A.,用它改装成如图,3,所表示一个多量程多用电表，电流、电压和电阻测量都各有两个量程,(,或分度值,),不一样挡位,.1,、,2,两个挡位为电流表挡位，其中大量程是小量程,10,倍,.,(1),关于此多用电表，以下说法错误是,_.,A.,当转换开关,S,旋到位置,4,时，是电阻挡,B.,当转换开关,S,旋到位置,6,时，是电压挡,C.,转换开关,S,旋到,5,量程比旋到,6,量程大,D.,A,表笔为红表笔，,B,表笔为黑表笔,1,2,图,3,解析,15/63,1,2,解析,当转换开关,S,旋到位置,4,时，表头与电表中电源相连接，是电阻挡，,A,正确；,当转换开关,S,旋到位置,6,时，表头与电阻串联，电阻起分压作用，是电压挡，,B,正确；,当转换开关,S,旋到,5,串联电阻小于旋转到,6,串联电阻，可知旋转到,6,，串联电阻分压作用大，电压表量程大，,C,错误；,依据电流,“,红进黑出,”,可知，,B,表笔为黑表笔，,A,表笔为红表笔，,D,正确,.,因选错误，故选,C.,16/63,1,2,返回,(2),图中电源电动势均为,3.5 V,，当把选择开关,S,旋到位置,4,，在,AB,之间接,3 500,电阻时，表头,G,刚好半偏，该测量过程操作次序和步骤都正确无误，则,R,1,_,，,R,2,_.,答案,解析,11,99,17/63,1,2,返回,解析,由题知，在,AB,之间接,3 500,电阻时，表头,G,刚好半偏，即改装后电流表总内阻,R,内,3 500,，当转换开关,S,在,2,时,(,如图,a),，电流表量程为,I,2g,1 mA.,由题知，转换开关,S,在,1(,如图,b),时，电流表量程为,I,1g,10 mA,，由串并联电路特点得：,I,g,I,2g,，,I,g,I,1g,，,联立解得,R,1,11,，,R,2,99.,18/63,1.,仪器选择,(1),电源选择：普通依据待测电阻额定电流或额定电压选择符合需要直流电源,.,(2),电表选择：普通依据电源电动势或待测用电器额定电压选择电压表；依据待测电路最大电流选择电流表；电表指针摆动幅度不宜较大，普通应使指针能到达半偏左右,.,考题二伏安法测电阻,知识精讲,19/63,2.,电路选择,(1),测量电路选择,比较项目,电流表内接法,电流表外接法,电路,误差起源,电流表分压,电压表分流,测量结果,R,测,R,x,，偏大,R,测,R,x,，偏小,适用条件,R,x,R,A,(,测大电阻,),R,V,R,x,(,测小电阻,),20/63,(2),控制电路选择：,从节能角度考虑，优先选取限流式,.,以下三种情况必须用分压式：,a.,要求待测电路,U,、,I,从,0,改变,.,b.,R,滑,R,x,.,c.,选取限流式，,U,x,、,I,x,过大,(,超出电流表量程，烧坏电表、电源或用电器等,).,21/63,3.,伏安法测电阻常规设计试验,需要一个电流表和一个电压表，利用欧姆定律求其电阻,.,但有时题目中缺乏电压表或缺乏电流表，或电压表、电流表量程不符，这时能够把已知内阻电流表看成电压表来使用，把已知内阻电压表看成电流表来使用，甚至能够把已知内阻电流表,(,或电压表,),和电阻箱改装成符合要求电压表,(,或电流表,).,4.,定值电阻作为保护电阻，是定值电阻最常见应用,近几年考题当中，经常出现用阻值已知定值电阻,(,或电阻箱,),充当电压表，或用阻值已知定值电阻,(,或电阻箱,),充当电流表,.,22/63,例,2,发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用，如图,4,所表示是一个发光二极管实物图，正常使用时，带,“,”,号一端接高电势，带,“,”,号一端接低电势，某同学想描绘它伏安特征曲线，试验测得它两端电压,U,和经过它电流,I,数据以下表所表示,.,典例剖析,图,4,U,/V,0,0.40,0.80,1.20,1.60,2.00,2.40,2.80,I,/mA,0,0.9,2.3,4.3,6.8,12.0,19.0,30.0,23/63,(1),试验室提供器材以下：,A.,电压表,(,量程,0,3 V,，内阻约,10 k),B.,电压表,(,量程,0,15 V,，内阻约,25 k),C.,电流表,(,量程,0,50 mA,，内阻约,50),D.,电流表,(,量程,0,0.6 A,，内阻约,1),E.,滑动变阻器,(,阻值范围,0,10,，允许最大电流,3 A),F.,电源,(,电动势,6 V,，内阻不计,),G.,开关，导线若干,该同学做试验时，电压表选取是,_,，电流表选取是,_.(,填选项字母,),解析,由表中数据可知：最大电压为,2.8 V,，电压表选,A,；,最大电流为,30 mA,，电流表选,C,；,解析答案,A,C,24/63,(2),请在图,5,中以笔画线代替导线，按试验要求将实物图中连线补充完整,.,图,5,解析答案,25/63,解析,因电压、电流要从,0,测起，滑动变阻器用分压式接法；二极管电阻更靠近电流表内阻，故电流表用外接法，实物图连接如图甲,.,答案,看法析图甲,26/63,(3),在试验过程中，开关,S,闭合前，滑动变阻器滑片应置于最,_,端；,(,填,“,左,”,或,“,右,”,).,解析,因滑动变阻器是分压式接法，在开始前滑动变阻器滑片应置于最左端；,解析答案,左,27/63,(4),依据表中数据，在图乙所表示坐标纸中画出该发光二极管,I,U,图线,.,解析答案,28/63,解析,依据表中数据，在图上描出各点，用光滑曲线连接起来，如图乙,.,答案,看法析图乙,29/63,(5),由,I,U,图线可知：二极管电阻值随工作电压增大而,_(,填,“,不变,”“,增大,”,或,“,减小,”,),解析,由图线可知，二极管电阻值随电压增大而减小；,减小,解析答案,30/63,(6),若此发光二极管最正确工作电流为,10 mA,，现将此发光二极管与电动势为,3 V,、内阻不计电池组相连，还需串联一个阻值,R,_,电阻，才能使它工作在最正确状态,.(,结果保留三位有效数字,),解析,依据,U,I,图线，当二极管工作电压为,1.9 V,时，工作电流约为,10 mA,，串联电阻上分,到电压应为,1.1 V,，故应串联电阻为：,R,110.,110,解析答案,31/63,3.,使用理想电压表、理想电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器，研究一只小灯泡完整伏安特征，测得,I,U,图象如图,6,甲所表示,.,已知滑动变阻器滑动片有效移动长度为,30 cm,，变阻器最大阻值为,22.5,，电源电动势为,6 V,，内阻不计,.,(1),在图乙虚线框内，不改变滑动,变阻器和电源位置，补上电压表、,电流表、灯泡，画出完整电路图,.,要求滑动变阻器滑动片向左滑动,时，灯泡电压增大,.,3,4,变式训练,图,6,解析答案,32/63,3,4,解析,滑动变阻器采取分压接法，电流表内、外接法均可，滑动片左移灯泡电压变大，电路图如图所表示,.,答案,电路图如图所表示,33/63,3,4,(2),依据,I,U,图象可知：从,A,到,B,过程中灯泡电阻逐步,_(,选填,“,增大,”,或,“,减小,”,),，改变阻值为,_.,解析,由,I,U,图象可知，从,A,到,B,过程中灯泡电阻逐步增大，由欧姆定律得：电阻改变量,R,R,B,R,A,5.,解析答案,增大,5,34/63,3,4,(3),在取得,A,B,段图线数据过程中，滑动变阻器滑动片向左移动了,_ cm,长度,.,答案,解析,10,35/63,3,4,36/63,4.,某待测电阻,R,x,阻值在,80,100,之间，现要测量其阻值，试验室提供以下器材：,A.,电流表,A,1,(,量程,30 mA,，内阻,r,1,10),B.,电流表,A,2,(,量程,150 mA,，内阻,r,2,约为,30),C.,电压表,V(,量程,15 V,，内阻约为,10 k),D.,定值电阻,R,0,20,E.,滑动变阻器,R,(,最大电阻约,10),F.,电源,E,(,电动势为,4 V),G.,开关,S,和导线若干,3,4,图,7,37/63,(1),假如用图,7,甲来测量,R,x,，测得电阻将,_,真实值,(,填,“,大于,”“,小于,”,或,“,等于,”,),；,解析,因待测电阻,R,x,是小电阻，假如用图甲来测量,R,x,，因为电压表分流作用，故测得电阻将小于真实值,.,小于,图,7,解析答案,3,4,38/63,(2),假如用图乙来测量,R,x,，测量电流表,A,1,和,A,2,读数分别为,I,1,和,I,2,，则,R,x,_,；,解析,假如用乙图来测量,R,x,，依据欧姆定律有，,并联部分电压为：,U,(,I,2,I,1,),R,0,；,乙,(3),依据提供器材要完成此试验，甲、乙两同学分别设计了如图甲、乙两种电路，你认为图,_,更适当,.,解析答案,返回,3,4,39/63,考题三测定电源电动势和内阻,方法指导,测量电源电动势和内阻基本原理是闭合电路欧姆定律，数据处理主要思想方法是,“,化曲为直,”,，惯用方法有三种：,1.,伏安法,利用电压表和电流表,.,闭合电路方程为,E,U,Ir,，利用两组数据，联立方程求解,E,和,r,；也可作出,U,I,图象，图线纵截距表示电源电动势，斜率绝对值表示电源内阻,.,40/63,41/63,典例剖析,例,3,某同学用伏安法测一节干电池电动势和内阻，现备有以下器材：,A.,被测干电池一节,B.,电流表,1,：量程,0,0.6 A,，内阻,r,0.3,C.,电流表,2,：量程,0,0.6 A,，内阻约为,0.1,D.,电压表,1,：量程,0,3 V,，内阻未知,E.,电压表,2,：量程,0,15 V,，内阻未知,F.,滑动变阻器,1,：,0,10,，,2 A,G.,滑动变阻器,2,：,0,100,，,1 A,H.,开关、导线若干,42/63,解析答案,伏安法测电池电动势和内阻试验中，因为电流表和电压表内阻影响，测量结果存在系统误差，在现有器材条件下，要尽可能准确地测量电池电动势和内阻,.,(1),在上述器材中请选择适当器材,(,填写器材前字母,),：电流表选择,_,，电压表选择,_,，滑动变阻器选择,_.,解析,一节干电池电动势约为,1.5 V,，电压表选,D,；,电流表量程为,0,0.6 A,，且明确电流表内阻，电流表选,B,；,滑动变阻器阻值较小利于电表数值改变，滑动变阻器选,F.,B,D,F,43/63,解析答案,(2),试验电路图应选择图,8,中,_(,填,“,甲,”,或,“,乙,”,),；,图,8,解析,因电流表,B,内阻已知，可将电流表内阻等效为电源内阻，求出等效电阻后，再求出实际电源内阻，故选取甲图；,甲,44/63,解析答案,(3),依据试验中电流表和电压表示数得到了如图丙所表示,U,I,图象，则在修正了试验系统误差后，干电池电动势,E,_ V,，内电阻,r,_.,解析,由,U,I,图可知，电源电动势,E,1.5 V,；等效内电阻,r,1,；则干电池内阻为,r,1,0.3,0.7.,1.5,0.7,45/63,5.,某同学设计了如图,9,甲所表示电路来测量电源电动势,E,及电阻,R,1,和,R,2,阻值,.,试验器材有：待测电源,E,(,不计内阻,),，待测电阻,R,1,，待测电阻,R,2,，电压表,V(,量程为,3 V,，内阻很大,),，电阻箱,R,(0,99.99),，单刀单掷开关,S,1,，单刀双掷开关,S,2,，导线若干,.,5,6,变式训练,图,9,46/63,(1),先测电阻,R,1,阻值,.,请将该同学操作补充完整：,A.,闭合,S,1,，将,S,2,切换到,a,，调整电阻箱，读出其示数,R,0,和对应电压表示数,U,1,.,B.,保持电阻箱示数不变，,_,，读出电压表示数,U,2,.,C.,则电阻,R,1,表示式为,R,1,_.,解析答案,将,S,2,切换到,b,5,6,47/63,(2),该同学已经测得电阻,R,1,3.2,，继续测电源电动势,E,和电阻,R,2,阻值，其做法是：闭合,S,1,，将,S,2,切换到,a,，屡次调整电阻箱，读出多组电阻箱示数,R,和对应电压表示数,U,，由测得数据，绘出了如图乙所表示,图线，则电源电动势,E,_ V,，电阻,R,2,_.,2,0.8,答案,解析,5,6,48/63,5,6,49/63,6.,甲同学利用如图,10,所表示电路测定电源电动势和内阻，提供器材有：,A.,干电池两节，每节电动势约为,1.5 V,，内阻未知,B.,直流电压表,V,1,、,V,2,，内阻很大,C.,直流电流表,A,，内阻可忽略不计,D.,定值电阻,R,0,，阻值未知，但大于,5,E.,滑动变阻器,F.,导线和开关,(1),请依据所给电路图，以笔画线代表导线，,在图,11,实物图上将所缺导线画上,.,解析答案,图,10,图,11,5,6,50/63,解析,依据电路图，在给出实物图上画出所缺导线，如图甲所表示；,答案,看法析图,5,6,51/63,(2),甲同学利用该电路完成试验时，因为某根导线发生断路故障，造成一只电压表一直没有读数，所以只统计了一只电压表和电流表示数，以下表所表示：,解析答案,U,/V,2.62,2.48,2.34,2.20,2.06,1.92,I,/A,0.08,0.12,0.16,0.20,0.24,0.28,利用表格中数据在图,12,中作出,U,I,图象,.,解析,将,(,I,，,U,),作为坐标值将各点描出，并用直线将各点相连，作图象如图乙所表示；,答案,看法析图,图,12,5,6,52/63,(3),由图象可知，两节干电池总电动势为,_ V,，总内阻为,_.,由计算得到数据能够判断，能够示数电压表应为表,_(,选填,“,V,1,”,或,“,V,2,”,).,解析答案,返回,2.90,3.50,V,1,5,6,53/63,考题四电学创新拓展试验,知识精讲,高考中电学试验要拿到满分，考生应注意以下,“,三,”,个方面：,第一：认真完成书本上每一个试验,.,知道每一个试验目标，掌握每一个试验原理，熟悉每一个试验步骤，领会每一个试验步骤作用，学会每一个试验仪器使用，学会每一个试验处理方法，搞清每一个试验误差起源等,.,第二：对于给出试验电路图创新性试验，要注意从原理出发，了解试验方法，找出图象中两个物理量之间关系，理想图象中图线斜率和截距物理意义,.,54/63,第三：对于设计性试验，要注意从原理出发找方法，选器材，定方案,.,高考中，对设计性试验考查，普通不直接采取书本上设计方案，不过其设计理念均取材于书本中必考试验，所以考生要对书本上每一个试验做到心中有数,.,55/63,典例剖析,例,4,某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选取器材有：灵敏电流表,(,待改装,),，学生电源,(,电动势为,E,，内阻不计,),，滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好防水材料，标准温度计，,PTC,热敏电阻,R,t,(PTC,线性热敏电阻阻值与摄氏温度,t,关系为,R,t,a,kt,，,a,0,，,k,0).,设计电路如图,13,所表示，并按以下步骤进行操作：,(1),按电路图连接好试验器材；,(2),将滑动变阻器滑片,P,滑到,a,端，单刀双掷开关,S,掷于,c,端，调整滑片,P,使电流表满偏，并在以后,操作中保持滑片,P,位置不动，设此时电路总电阻,为,R,，断开电路；,图,13,56/63,解析答案,(3),容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准电流表示数下降,5,，就将开关,S,置于,d,端，并统计此时温度,t,和对应电流表示数,I,，然后断开开关，请依据温度表设计原理和电路图，写出电流与温度关系式,I,_(,用题目中给定符号,),；,57/63,(4),依据对应温度统计电流表示数，重新刻制电流表表盘，改装成温度表，依据改装原理，此温度表表盘刻度线特点是：低温刻度在,_,侧,(,填,“,左,”,或,“,右,”,),，刻度线分布是否均匀？,_(,填,“,是,”,或,“,否,”,).,解析,由上式可知，温度越高，电流表中电流值越小，则低温刻度在表盘右侧；因为电流与温度关系不是线性函数，所以表盘刻度是不均匀,.,右,否,解析答案,58/63,7.,图,14,甲图是乙图所表示多用电表欧姆,1 k,挡工作电池，外壳上印着标称电动势,9 V,，但,A,、,B,两极极性没有标示,.,变式训练,图,14,59/63,(1),试验小组甲同学选择多用电表直流电压挡对电池测量：将,(,)(,),表笔分别与,A,、,B,相连时电表指针反偏；对调连接，电表有了正常示数；再在,A,、,B,两极间接入一只,200,电阻，电表示数减小,(,如电表刻度盘所表示,).,由以上测量能够确定电池正极是,_(,填,“,A,”,或,“,B,”,).,解析,电压表接入电路中时，正极应与电源正极相连，将,(,)(,),表笔分别与,A,、,B,相连时电表指针反偏；对调连接，电表有了正常示数，说明,B,极为正极；,解析答案,B,60/63,(2),接着要测量这个电池电动势,E,和内电阻,r,.,乙同学说最少还需要电流表、电压表、滑动变阻器；丙同学说最少还需要电阻箱；丁同学说不再需要什么，利用甲试验数据就能够了,.,显然丁同学设计方案不再需要试验操作，他能得到电池电动势和内电阻么？若能，写出结论；若不能，简述理由,_.,答案,解析,E,7.0 V,r,80,61/63,解析,电池外壳上印着标称电动势,9 V,，则直流电压表量程取,10 V,，直接接在电源两端时，测量电源电动势，由图乙可知,E,7.0 V,，在,A,、,B,两极间接入一只,200,电阻时，由图乙可知，电压表示数为,5.0 V,，依据闭合电路欧姆定律得：,U,，代入数据得：,62/63,(3),最终按图丙所表示电路对该电池进行放电试验,.,试验中经过适时调整滑动变阻器，保持电流表示数为,10 mA,不变，每分钟统计一次电压表示数，试验历时,20,分钟,.,将各组电压,时间数据在坐标纸上描点作图，经拟合，可认为电压由,6.2 V,均匀下降到,5.8 V.,则这次放电过程中经过电流表电量是,_ C,，电流表和变阻器消耗电能是,_J.,12,72,返回,解析答案,63/63,
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