2022-2023年高考物理二轮复习 电学实验(一)

电学实验(一）第29课时\n要点归纳\n方法技巧电学实验中测定金属的电阻率、描述小灯泡的伏安曲线、测电源的电动势和内阻、多用电表的使用等在高考中出现的频率较高.电学实验测重于考查电路设计、实物连图、数据处理和误差分析.近年来,高考对实验的考查向拓展实验、创新实验的方向发展,但不论实验目的怎么变化,其原理和方法都离不开课本上实验的原理、方法.\n电学实验的基本原理是闭合电路欧姆定律,电学实验本质上都是测电阻,因此在复习中掌握测电阻的方法非常重要,比如要掌握用伏安法测电阻为主体的方法,还要掌握测定值电阻、热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻、电流表内阻、电压表内阻和电源内阻等的方法.通过复习提升实验能力,比如要熟练掌握以器材的选择.仪器量程选择为主体的选择方法,还要掌握电压表、电流表、电阻、定值电阻,滑动变阻器、等器材的选择方法与思路,还要掌握电流表的内外接法、滑动变阻器分压与限流接法、非理性电表的非常规接法等常规的设计思想.\n考向一、电表改装与读数、多用电表原理与使用1.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)尽量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.\n考向一、电表改装与读数、多用电表原理与使用2.欧姆表的原理(1)欧姆表内有电源,红表笔与内部电源负极相连,黑表笔与内部电源的正极相连,故其电流方向为“红表笔流进,黑表笔流出”.(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律.当红、黑表笔短接时,调节滑动变阻器R0(即欧姆调零),使灵敏电流计满偏.\n考向一、电表改装与读数、多用电表原理与使用【例1】某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表——欧姆表,进行了如下操作：(1)先用如图甲所示电路测量该电压表的内阻,图中电源内阻可忽略不计,闭合开关,将电阻箱阻值调到3kΩ时,电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12kΩ时,电压表指针指在如图乙所示位置,则电压表的读数为________V.由以上数据可得电压表的内阻RV＝________kΩ.\n考向一、电表改装与读数、多用电表原理与使用(2)将图甲的电路稍作改变,在电压表两端接上两个表笔,就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表,如图丙所示,为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度,进行了如下操作：闭合开关,将两表笔断开,调节电阻箱,使指针指在“3.0V”处,此处刻度应标阻值为________(填“0”或“∞”)；再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度,则“1V”处对应的电阻刻度为________kΩ.\n\n【例2】为测定待测电阻Rx的阻值(约为200Ω),实验室提供如下器材：电池组E：电动势3V,内阻不计；电流表A1：量程0～15mA,内阻约为100Ω；电流表A2：量程0～300μA,内阻为1000Ω；滑动变阻器R1：阻值范围0～20Ω,额定电流2A；定值电阻R2：阻值为9000Ω,额定电流10mA；定值电阻R3：阻值为200Ω,额定电流0.1A；开关S、导线若干．实验中要求准确地测量Rx的阻值,请回答下列问题：(1)正确选取器材,在图甲方框内画出测量Rx阻值的电路图,并在图中标明所选器材的符号．考向二、电阻测量类实验\n(2)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图乙所示,可读出电流表A1的示数是________mA,电流表A2的示数是________μA,则待测电阻Rx的阻值是________Ω(计算结果保留一位小数)．(3)仅从实验原理产生系统误差的角度分析,Rx的测量值________真实值(选填“＞”“＝”或“＜”)．\n【例2】答案(1)见解析图(2)8.0150191.1(3)<解析(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻串联组成电压表；改装后电压表量程是3V,则定值电阻阻值,故选定值电阻R2；滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值,滑动变阻器应采用分压式接法,待测电阻阻值约为200Ω,电流表A1内阻约为100Ω,电压表内阻为RV＝1000Ω＋9000Ω＝10000Ω,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法,电路图如图所示．\n(2)由图示可知,电流表A1的示数为8.0mA,电流表A2的示数是150μA；待测电阻两端电压U＝I2RV＝150×10－6×10000Ω＝1.5V,测得待测电阻(3)电流表采用外接法,电流测量值偏大,由欧姆定律可知,Rx的测量值比真实值小．\n考向三　测定电源的电动势和内阻【例3】某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻,他们找来了如下器材：A．电流表G(量程为30mA、内阻未知)B．电阻箱R(0～999.9Ω)C．滑动变阻器R1(0～20Ω)D．滑动变阻器R2(0～1kΩ)E．开关、导线若干F．电源E(电动势约10V)(1)要完成实验,首先需测量电流表G的内阻.测量电流表G内阻的实验电路如图甲所示.①将下述实验过程补充完整.a．选择器材,滑动变阻器R′应该选取________(选填“R1”或“R2”)；b．连接好电路,R′的滑片应调到_______(选填“a”或“b”)端；c．断开S2,闭合S1,调节R′,使电流表G满偏；\nd．保持R′不变,闭合S2,调节电阻箱R的阻值,当R＝10Ω时,电流表G的示数为20mA.②如果认为闭合S2前后干路上电流不变,则电流表G的内阻Rg＝________Ω.(2)在测出电流表内阻Rg后,测定该电源的电动势和内阻的电路如图乙所示.闭合开关S,调整电阻箱R,读取相应的电流表示数I,记录多组数据(R,I),得到如图丙所示的R图线,则电源的电动势E＝________V,内阻r＝________Ω.\n