资源描述
倒数第3天 电学试验
要点提炼
1．试验要点
分类
名称
常考要点
测量型试验
测定金属的电阻率
由R＝ρ得ρ＝R，金属导线的电阻R可用伏安法测量，金属导线的长度l用毫米刻度尺测量，金属导线的横截面积S可由其直径d算出，S＝π()2，d可由螺旋测微器测出
测定电源的电动势和内阻
把握电路接受限流式接法，测量电路一般接受电流表内接法，测量数据一般用图象法处理
探究型试验
描绘小灯泡的伏安特性曲线
把握电路用分压式接法(电流、电压从零开头连续调整)，测量电路适当选取电流表内接法或外接法
设计型试验
传感器的简洁应用
光电转换和热电转换及半导体光敏元件和热敏元件在电路中的把握作用
2.电学量的测量
物理量
测量工具(方法)
备注
电流
电流表
串联，读数＝指示的格数×精度＋估读
电压
电压表
并联，读数＝指示的格数×精度＋估读
电阻
多用电表
①读数＝指针指示数×倍率(指针指示在上端表盘中间四周位置较准)
②“机械零点”在刻度盘左侧“0”位置，需要调零时通过表盘下方中间的定位螺丝进行调整；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，需要调零时通过欧姆挡的调零旋钮进行调整．测电阻时每变换一次挡位，都要重新进行欧姆调零
③负接线柱电势高(与内部电源的正极相连)，接黑表笔，正接线柱电势低，接红表笔
电阻箱替代法
电阻箱电阻的读数＝各挡位的电阻值相加
伏安法
Rx＝(U表示电阻两端电压，I表示通过电阻的电流)
半偏法(测电流表内阻、测电压表内阻)
调好满偏后，保持滑动变阻器滑片位置不变，以保持测量电路的电流或电压基本不变
电动势和内阻
闭合电路的欧姆定律(电压表与电流表、电压表与定值电阻、电流表与定值电阻组合)
①方程组法：测出几组I、U的数据，建立E＝U＋Ir的方程组，求E、r值，取平均值
②图象法：建立U－I图象，纵轴截距表示电动势E，斜率的确定值表示内电阻r
3.两种测量电路
内接法
外接法
电路结构
误差缘由
电流表分压U测＝Ux＋UA
电压表分流I测＝Ix＋IV
测量数值
R测＝＞Rx
R测＝＜Rx
误差分析
测量值大于真实值
测量值小于真实值
适用条件
Rx≫RA
RV≫Rx
适用测量
大电阻
小电阻
电路选择
计算法
＞或R＞RARV
＜或R＜RARV
试触法
若不知Rx的
或许阻值，可接受“试触法”，将电路如图所示连接，空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b接触一下
若电流表“相对变化”明显，说明电压表分流作用较大，应接受电流表内接法
若电压表“相对变化”明显，说明电流表分压作用较大，应接受电流表外接法
4.两种把握电路
限流式接法
分压式接法
电路图
触头P始位置
b端
a端
电压调整范围
≤Ux≤E
0≤Ux≤E
注：忽视电源的内阻，RP为滑动变阻器的最大值．
考前必做题
1．有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线，现有下列器材供选用：
A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)
B．电压表(0～15 V，内阻20 kΩ)
C．电流表(0～3 A，内阻0.4 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻1.0 Ω)
E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(500 Ω，1 A)
G．同学电源(直流6 V)、开关、导线若干
(1)试验时，选用图1而不选用图2的电路图来完成试验，请说明理由：_______________.
(2)试验中所用电压表应选用________，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______．(用序号字母表示)
(3)把图3中所示的试验器材按图1用笔画线代替导线连接成实物电路图．
(4)某同学通过试验测量得到的数据已经描在了图4所示的I－U坐标系中，请用一光滑的曲线将各描点连接好．
解析 (1)由于测量数据要从零开头，故接受图1所示的分压式电路，且能便利地多测几组数据．
(2)因小灯泡额定电压为4 V，则电压表选量程为0～5 V的电压表．小灯泡的额定电流为I＝＝ A＝0.5 A，则电流表选D.滑动变阻器应选最大阻值较小的E，这样在试验中移动滑片时能使电路中的电流和电压有明显的变化，从而减小读数误差．
(3)按图1连接实物电路，如图甲所示．
答案 (1)描绘灯泡的I－U图线所测数据需从零开头，并要多取几组数据
(2)A D E (3)如图甲所示
(4)所描的伏安特性曲线如图乙所示．
2．(2022·泉州市质量检查)某探究小组要尽可能精确地测量电流表A1的满偏电流，可供选用的器材如下：
A．待测电流表A1(满偏电流Im约为800 μA、内阻r1约为100 Ω，表盘刻度均匀、总格数为N)
B．电流表A2(量程为0.6 A、内阻r2＝0.1 Ω)
C．电压表V(量程为3 V、内阻Rv＝3 kΩ)
D．滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)
E．电源E(电动势为3 V、内阻r约为1.5 Ω)
F．开关S一个，导线若干
(1)该小组设计了图5甲、乙两个电路图，其中合理的是________(选填“甲”或“乙”)；
图5
(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”或“C”)；
(3)在开关S闭合前应把滑动变阻器的滑片P置于________端(选填“a”或“b”)；
(4)在试验中，若所选电表的读数为Z，电流表A1的指针偏转了k格，则可算出待测电流表A1的满偏电流Im＝________.
解析 (1)因待测电流表的满偏电流太小，而所给的滑动变阻器的最大阻值太小，电源电动势相对较大，超过待测电流表的满偏，故接受滑动变阻器的分压式接法，选择甲电路；(2)由于电流表A2的量程远大于待测电流表A1的量程，为了减小误差，二者不能串联在一起，故选用电压表V，即电表C；(3)在闭合开关S前，要求测量电路的电压为零，故滑动变阻器的滑片P置于b端；(4)依据串、并联电路的特点，可得：＝k，可得：Im＝·.
答案 (1)甲 (2)C (3)b (4)·
3.一电动势E约为9 V、内阻r约为40 Ω的电源，最大额定电流为50 mA.现有量程为3 V、内阻为2 kΩ的电压表和阻值为0～999.9 Ω的电阻箱各一只，另有若干定值电阻、开关和导线等器材．为测定该电源的电动势和内阻，某同学设计了如图6所示的电路进行试验，请回答下列问题：
图6
(1)试验室备有以下几种规格的定值电阻R0，试验中应选用的定值电阻是________．
A．200 Ω B．2 kΩ C．4 kΩ D．10 kΩ
(2)试验时，应先将电阻箱的电阻调到________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，目的是：____________________.
(3)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数．依据记录的多组数据，作出如图7所示的－图线．依据该图线可求得电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(保留两位有效数字)
图7
解析 (1)由题中给定的电源和电压表可知，电压表的量程过小，因此用固定电阻扩大电压表的量程，由串联电路的特点得(Rg＋R0)≥E，解得R0≥4 kΩ，当定值电阻的阻值为4 kΩ时，电压表的量程为9 V，则选C.
(2)为了爱护电路的平安，要求电键闭合前电路的总电阻处于最大的位置，则电阻箱应调到最大值，目的是为了爱护电源的平安．
(3)由闭合电路的欧姆定律得E＝3U＋r，则＝＋·，结合图象可得＝0.35，＝k＝解得E＝8.6 V，r＝36 Ω.
答案 (1)C
(2)最大值 爱护电源的平安
(3)8.6 36
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