高考物理一輪復習專題熱點電學實驗問題講義(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專題熱點七電學實驗問題一、電學實驗的三個選擇1電學儀器的選擇以“安全性”“精確性”“方便性”為前提，綜合考慮選擇電學實驗儀器主要是選擇電表、滑動變阻器、電源等器件(1)選擇電表以不使電表受損和盡量減小誤差為原則，即加在電表上的最大電壓或電流不得超過其最大量程，實驗過程中指針可移動范圍最好在至量程這一段(2)選擇滑動變阻器要考慮它的額定電流，然后對采用分壓法的滑動變阻器選總阻值較小的，對采用限流法的滑動變阻器的總阻值選比電路中的電阻稍大些為好對于滑動頭稍有移動，使電流、電壓有很大變化的，不宜采用(3)對器材選擇的一般步驟是：找出唯一性的器材；草畫電路圖(暫不把電表畫入)

2、；估算電流最大值和最小值；考慮電表是否安全畫(該用分壓法還是限流法)，以及能否使電表達到滿偏的以上(4)在“伏安法測電阻”和“伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，一般選用總阻值較小的滑動變阻器，前者可方便調(diào)節(jié)，因為電阻絲的電阻很?。缓笳呖蓽p小誤差，因為它與大阻值的電壓表并聯(lián)，使流過電壓表的電流較小，電流表測的值更接近干路上的總電流另外這兩個實驗的電壓與電流都不大，電表量程一般取3 V與0.6 A的量程2電流表內(nèi)接法和外接法選擇要想精確測量電阻，選用好的實驗方法很重要，如果電壓表或電流表都是理想化電表，兩種方法都能準確地測量出電阻的大小，但如果電壓表和電流表都有電阻，選擇好的方法能大大減小誤差下

3、面我們以電壓表內(nèi)阻為RV，電流表內(nèi)阻為RA，待測電阻為Rx，待測電阻Rx的測量值為R測進行說明，準確度取決于電壓表與電流表讀數(shù).電流表內(nèi)接法電流表外接法當RxRA時采用誤差小或當Rx>時采用當RVRx時采用誤差小或當Rx<時采用電壓表讀數(shù)偏大，電流表讀數(shù)準確電流表讀數(shù)偏大，電壓表讀數(shù)準確測量值大于真實值(多了電流表內(nèi)阻)R測R真RA測量值小于真實值(與電壓表內(nèi)阻并聯(lián)值)試觸法：通過改變電表的連接方式，觀察兩個電表的讀數(shù)變化情況，如果電流表變化明顯，應采用電流表內(nèi)接法，這樣可以避免在外接法中讀數(shù)偏離真實值太多；如果電壓表變化明顯，應采用電流表外接法，這樣電壓表讀數(shù)會精確些3.滑動變阻

4、器接法的選擇為保證用電器的安全以及讀數(shù)的精確性，滑動變阻器有兩種接法，它們各有優(yōu)缺點，選用哪種接法很有講究，以安全第一、準確第二、能耗小第三的順序考慮問題，這是高考實驗考查的重點內(nèi)容下面我們假設用電器電阻為Rx，滑動變阻器的最大電阻為R，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r.限流法分壓法閉合開關(guān)前要使滑動變阻器的電阻處于最大值，對應上圖中應是滑動頭移至最下端閉合開關(guān)前要使用電器兩端的電壓最小，對應上圖中滑動變阻器的滑動頭應移到最左端實物圖中只用到上下兩個接頭實物圖中用到上面一個下面兩個接頭用電器的電壓調(diào)節(jié)范圍用電器的電壓調(diào)節(jié)范圍0滑動變阻器的電阻與用電器的電阻差不多大時電壓調(diào)節(jié)作用最理想滑動變阻器的電阻越

5、小調(diào)節(jié)用電器電壓的作用越好說明：有下列幾種情況的一定要用分壓法：(1)被調(diào)節(jié)的用電器的電壓或電流一定要從0開始連續(xù)調(diào)節(jié)(2)采用限流電路時，電路中的最小電流仍超過電表量程或超過元件允許的最大電流時(3)在給予的滑動變阻器的電阻遠小于用電器的電阻時，在可用分壓法也可用限流法時，用限流法一般節(jié)省能耗，連線方便不過在不強調(diào)能耗的情況下，絕大多數(shù)都可用分壓法不過分壓法更要考慮變阻器的最大電流不得超過其限度【例1】有一個電阻R，其阻值大約在40 50 之間，現(xiàn)要進一步測量其電阻，手邊現(xiàn)有如圖71所示的器材：圖71電源E(電動勢12 V，內(nèi)阻為0.5 )；電壓表(03 V、015 V，內(nèi)阻約10 k)；電

6、流表(00.6 A、03 A，內(nèi)阻約為1 )；滑動變阻器R1(阻值010 ，額定電流2 A)；滑動變阻器R2(阻值01 700 ，額定電流0.3 A)；開關(guān)S和導線若干(1)電壓表的量程應選_，電流表的量程應選_，滑動變阻器應選用_；(2)請畫出實驗電路圖；(3)用筆畫線代替導線，在實物圖上連好實驗電路【解析】(1)因為電源電動勢為12 V，所以Rx兩端電壓的最大值約為12 V，故電壓表的量程應選015 V電路中電流最大值約為Im A0.3 A，所以電流表的量程應選00.6 A分別將待測電阻與電壓表內(nèi)阻、電流表內(nèi)阻相比較可知，>，屬于RRV的情況，所以測量電路應采用電流表外接法滑動變阻器

7、若選用R2，圖72由于它的阻值比待測電阻的阻值大得多，不論采用分壓式還是采用限流式接法，調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電路中的電流或電壓都不方便，所以本題中選用R1.因為R1<.若采用串聯(lián)限流接法，電流(電壓)調(diào)節(jié)范圍比較小，不便于操作和進行數(shù)據(jù)處理，故應采用分壓式接法(2)實驗電路圖如圖72所示(3)在實驗圖上連線應按下列順序，如圖73所示，從電源正極開始，依次畫線，然后再依次畫線，最后畫線.即按照“先串后并”的原則進行圖73【答案】(1)015 V00.6 AR1(2)如圖72所示(3)如圖73所示二、電阻的測量測定金屬的電阻率和描繪小燈泡的伏安特性曲線這兩個實驗的關(guān)鍵是測量電阻設計實驗電路測量

8、電阻成為高考命題的熱點和重點這類問題考查形式多樣，變化無窮，但考查的原理均為歐姆定律R，重點都是在用各種方法尋找電壓U和電流I.1伏安法測電阻(1)測量電阻的原理：R.(2)電流表的內(nèi)、外接法2歐姆表測量電阻(1)測量原理Ix，由于Ix隨Rx非線性變化，所以表盤上刻度是非均勻的(2)測量步驟：選擋、調(diào)零、測量、歸位(3)測量結(jié)果：讀出指針指示的讀數(shù)后必須再乘以旋鈕指示的擋位倍率3替代法測電阻(1)替代法的測量思路是等效的思想，可以是利用電流等效，也可以是利用電壓等效替代法測量電阻精度高，不需要計算，方法簡單，但必須有可調(diào)的標準電阻(一般給定的儀器中要有電阻箱)圖74(2)電路原理圖：如圖74所

9、示(3)測量步驟：在圖中，S接2，記下電流值I，S接1，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流值仍為I，則待測電阻RxR.【例】從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑?，設計一電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1.要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù).器材代號規(guī)格電流表A1量程10 mA，內(nèi)阻r1待測(約40 )電流表A2量程500 A，內(nèi)阻r2750 電壓表V量程10 V，內(nèi)阻r310 k電阻R1阻值約100 ，作保護電阻用滑動變阻器R2總阻值約50 電池E電動勢1.5 V，內(nèi)阻很小開關(guān)S導線若干(1)畫出電路圖，標明利用器材的代號(2)若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算r1，則所用的表達式r1_，式中各符號的意義是_【解析】分析題意知道需測量電流表A1的電阻，按常規(guī)思想應用伏安法，將電壓表并聯(lián)在待測電流表兩端，但經(jīng)分析該電流表滿偏時兩端電壓僅為0.4 V，遠小于10 V量程這恰恰就是本題設計考核學生應