2021届高考物理二轮复习-专题八-第2讲-2-电学实验学案.doc

2021届高考物理二轮复习 专题八 第2讲 2 电学实验学案2021届高考物理二轮复习 专题八 第2讲 2 电学实验学案年级：姓名：- 11 -电学实验1熟知常规电学量的测量物理量测量工具、使用方法或测量方法电压电压表(会选用、会接线、会读数)；电压传感器；多用电表电压挡；灵敏电流计与大电阻串联电流电流表(会选用、会接线、会读数)；电流传感器；多用电表电流挡；灵敏电流计与小电阻并联电阻多用电表电阻挡(估测)；伏安法(外接法、内接法)；等效替代法测电阻；电阻箱(接线、读数)；滑动变阻器(选用、接线)电动势伏安法；伏阻法；安阻法等2洞悉重要电学实验的考点(1)测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)电路图实验原理测Rx：Rx(伏安法)；算：Rx，考查热点考读数：U、I、L及d(待测金属丝的直径)；考电路：电路设计或选择，实物连线或改错，器材选择；考运算：UI图像求Rx，求电阻率(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线电路图实验原理电路：伏安法外接，滑动变阻器分压式；图象：UI图像为曲线(温度升高，灯丝电阻增大)考查热点考电路：电路设计或选择，实物连线或改错，器材选择；考作图：描点、连线画UI图像；考运算：由UI图像求电阻、电功率(3)测定电源的电动势与内阻电路图实验原理伏安法：EUIr；安阻法：EI(Rr)；伏阻法：EUr考查热点考电路：电路设计或选择，实物连线或改错，器材选择；考作图：描点连线画UI图像；考运算：由UI或R或图像，求E、r(4)练习使用多用电表装置图实验原理V、A挡：相当于电压表、电流表；挡：闭合电路欧姆定律；调零：机械调零、欧姆调零；电流方向：红表笔进，黑表笔出考查热点考读数：电压、电流、电阻挡的读数；考使用：欧姆表选挡、调零、规范操作等；考黑箱：多用电表探测黑箱内的元件(5)传感器的简单应用装置图实验原理传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)考查热点考热敏：热敏电阻特性(欧姆表法、伏安法)；考光敏：光敏电阻特性(欧姆表法、伏安法)临考必练1(1)如图所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从左至右分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为_ mm、_ mm、_ mm。(2)用螺旋测微器测量两根不同的电阻丝直径，则金属丝a的直径如图甲所示为_ mm，金属丝b的直径如图乙所示为_ mm。解析：(1)左边图读数：整毫米是17，不足1毫米数是70.1 mm0.7 mm，最后结果是17 mm0.7 mm17.7 mm。中间图读数：整毫米是23，不足1毫米数是170.05 mm0.85 mm，最后结果是23 mm0.85 mm23.85 mm。右边图读数：整毫米是3，不足1毫米数是70.02 mm0.14 mm，最后结果是3 mm0.14 mm3.14 mm。(2)甲图固定刻度示数为1.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读数为1.0 mm15.00.01 mm1.150 mm。图乙固定刻度示数为4.5 mm，可动刻度示数为20.0，乘以精确度0.01 mm，最终读数4.5 mm20.00.01 mm 4.700 mm。答案：(1)17.723.853.14(2)1.150(1.149或1.151均可)4.700(4.699或4.701均可)2图甲为多用电表的示意图。(1)同学甲用该多用电表测量一个阻值约为20 的电阻，其测量步骤如下：调节_，使指针停在刻度盘_(选填“左端”或“右端”)的“0”位置。将选择开关旋转到欧姆挡的_(选填“1”“10”“100”或“1 k”)挡位。将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，并将两表笔短接，调节_，使指针对准刻度盘_(选填“左端”或“右端”)的“0”位置。将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为_。测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”挡位置。(2)同学乙选用“100 mA”直流电流挡测量电路中的电流，若指针偏转情况如图乙所示，则电路中的电流为_；同学丙选用“50 V”直流电压挡测量某两点间电压，若指针偏转情况如图乙所示，则该电压为_。解析：(1)使用多用电表时，应先进行机械调零，即调节指针定位螺丝，使指针停在刻度盘左端的“0”位置；测量阻值约为20 的电阻时，要使用欧姆挡“1”挡位，然后进行欧姆调零，即将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针停在刻度盘右端的“0”位置；根据题图乙可知，被测电阻的阻值为19 。(2)用“100 mA”的直流电流挡测电流时，读数为44 mA，用“50 V”直流电压挡测量某两点间电压时，读数应为22.0 V。答案：(1)指针定位螺丝左端1欧姆调零旋钮右端19 (2)44 mA22.0 V3在描绘标有“6 V3 W”的小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.0 V，并便于操作。实验室提供的器材有：A学生电源(电动势为9 V，内阻约1 )B电流表(量程为00.6 A，内阻约0.2 ；量程为03 A，内阻约0.04 )C电压表(量程为06 V，内阻约3 k；量程为015 V，内阻约15 k)D滑动变阻器(最大阻值10 ，最大允许电流1 A)E滑动变阻器(最大阻值1 500 ，最大允许电流0.3 A)F开关一个，导线若干(1)为了完成实验，应选用的滑动变阻器是_(选填“D”或“E”)，选用的实验电路图应为图中的_(选填“甲”或“乙”)。(2)请根据(1)中所选的电路图，补充完成图中实物图的连线。解析：(1)因要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.0 V，所以滑动变阻器采用分压式接法，为了操作方便，应选用最大阻值较小的滑动变阻器，即选用D，实验电路图选用乙。(2)实物图连线如图所示。 答案：(1)D乙(2)图见解析4在“测定金属的电阻率”的实验中，被测金属丝的电阻大约为6 ，先测出金属丝的长度l以及金属丝的直径d，接着用伏安法测出金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，计算出它的电阻，再根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的金属丝外，还有如下供选择的实验器材：直流电源E：电动势约为4.5 V，内阻很小；电流表A1：量程00.6 A，内阻为0.125 ；电流表A2：量程03 A，内阻为0.025 ；电压表V1：量程03 V，内阻为3 k；电压表V2：量程015 V，内阻为15 k；滑动变阻器R1：最大阻值10 ，允许通过的最大电流为0.2 A；滑动变阻器R2：最大阻值20 ，允许通过的最大电流为1.0 A；开关，导线若干。要求有较高的测量精度，并能测得多组数据。(1)在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_，应该选用的电压表是_，应该选用的滑动变阻器是_。(填器材符号)(2)根据所选的器材，在如图所示虚线框中画出实验电路图。(3)用测得的物理量表示电阻率的表达式为_(用字母表示)。解析：(1)电源电动势约为4.5 V，被测金属丝电阻约为6 ，干路中的最大电流约为0.75 A，故电流表选A1，电压表选V1；滑动变阻器R1的最大允许电流0.2 A太小，影响测量的范围，所以滑动变阻器选R2。(2)待测金属丝电阻较小，电流表应采用外接法，要求能测得多组数据，故滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示。(3)由R、R及S()2，得。答案：(1)A1V1R2(2)图见解析(3)5某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A被测干电池一节B电流表1：量程00.6 A，内阻RA0.3 C电流表2：量程00.6 A，内阻约为0.1 D电压表1：量程03 V，内阻未知E电压表2：量程015 V，内阻未知F滑动变阻器1：010 ，2 AG滑动变阻器2：0100 ，1 AH开关、导线若干在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母)：电流表选择_，电压表选择_，滑动变阻器选择_。(2)实验电路图应选择下图中的_(选填“甲”或“乙”)。(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的UI图像，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E_V，内电阻 r_。解析：(1)因为一节干电池的电动势为1.5 V左右，故电压表选择D；通过电源的电流不超过0.6 A，因电流表1的内阻已知，故电流表选择B；电路采用限流式接法，滑动变阻器选择F。(2)因电流表内阻已知，故可以采用相对电源的内接法进行测量，实验电路图应选择图中的甲。(3)电池的电动势E1.5 V，内电阻r|RA(0.3)0.7 。答案：(1)BDF(2)甲(3)1.5 0.7 6某实验小组要求用“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验测定小灯泡的功率，实验室给出了以下器材。A待测小灯泡(额定电压1.5 V，额定功率约0.5 W)B电流表A1(量程03 A，内阻约1 )C电流表A2(量程0300 mA，内阻约5 )D电压表V(量程03 V，内阻很大)E滑动变阻器R1(总阻值25 )F滑动变阻器R2(总阻值1 k)G标准定值电阻R3(阻值5.00 ，阻值随温度的变化可忽略)H电源(电动势E4.5 V，内阻不计)，导线若干，开关S一只(1)为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图(a)所示电路，其中电流表应该选用_(选填“B”或“C”)，滑动变阻器R应选用_(选填“E”或“F”)；(2)实验中测得多组电流表示数I和电压表示数U，在IU坐标系中作图，得到如图(b)所示图像，由图像可知，小灯泡在额定电压下，其阻值为_，额定功率为_W；(3)当定值电阻R3两端电压为1.00 V时，由图(b)求出此时小灯泡电阻为_(计算结果保留三位有效数字)，由图像可知，灯丝电阻率随通过电流的增大而_(选填“增大”“不变”或“减小”)。解析：(1)小灯泡的额定电流约为IL0.33 A330 mA，由图(a)电路图分析可知电流表应选择量程为300 mA的，故选C；为了方便调节，应选择阻值较小的滑动变阻器，选E。(2)当电流表示数为0.30 A时，定值电阻两端电压为U3IR31.50 V，由图(b)可知在此时电压表示数为3.00 V，则小灯泡两端电压UL3.00 VU31.50 VU额，所以小灯泡电阻RL 5 ；额定功率P额U额I额1.500.30 W0.45 W。(3)当定值电阻R3两端电压为1.00 V时，其电流I A0.20 A，由图(b)可知此时电压表示数为1.25 V，则小灯泡两端电压为1.25 V1.00 V0.25 V，电阻RL 1.25 。由此可见，通过小灯泡的电流较小时其阻值小，通过电流较大时其阻值大，因此灯丝电阻率随通过电流的增大而增大。答案：(1)CE(2)50.45(3)1.25增大