高考物理電學實驗專題復習

1、高考物理電學實驗專題復習策略一、熟知儀表構(gòu)造、能正確調(diào)試或準確讀數(shù)例（1）用多用電表可測直流電壓、電流和電阻。如圖1的、條線分別表示多用電表指針的指示位置將多用電表的選擇開關(guān)置于“×1”擋位時，的示數(shù)是_， 的示數(shù)是_；將多用電表的選擇開關(guān)置于直流“50mA”擋位時，的示數(shù)是_mA，的示數(shù)是_ mA；將多用電表的選擇開關(guān)置于直流“250V”擋位時，的示數(shù)是_V，的示數(shù)是_ V；圖1解析：（1）24 36 ；25 10 ；125 100 ；（2）0 0.98m/s 0.48J ；（3）72 1200 2 2例某示波器工作時，屏上顯示出如圖2所示的波形，且亮度較弱圖2（1）要將波形調(diào)到中

2、央，應調(diào)節(jié)示波器的_旋鈕和_旋鈕；若要增大顯示波形的亮度，應調(diào)節(jié)_旋鈕(填寫示波器面板上的相應符號) 圖3（2）此時衰減調(diào)節(jié)旋鈕位于“”檔，若要使此波形橫向展寬，并顯示出3個完整的波形，同時要求波形的波幅適當大些，需要進行的操作是_(用ABCD字母表示)A將衰減調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)為“l(fā)0”檔 B調(diào)節(jié)Y增益旋鈕 C調(diào)節(jié)X增益旋鈕 D調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕解析：（2）(豎直位移旋鈕)、(水平位移旋鈕)、*(輝度調(diào)節(jié)旋鈕) （2）B、C、D 例某同學用如圖3所示電路，測繪標有“3.8 V，0.3 V”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象。除了導線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：電流表：A 1(量程100 mA

3、，內(nèi)阻約2) A2 (量程0.6 A，內(nèi)阻約0.3)電壓表：V1(量程5 V，內(nèi)阻約5) V2(量程15 V，內(nèi)阻約15) 電源： E1(電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為0.2 E2(電動勢為4 V，內(nèi)阻約為0.04)為了調(diào)節(jié)方便，測量準確，實驗中應選用電流表_，電壓表_，滑動變阻器_，電源_。(填器材的符號)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出R-U的圖象如圖所示。由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為_；當所加電壓為3.00V時，燈絲電阻為_，燈泡實際消耗的電功率為_W。ABCD根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系，符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的_。解析：對器材的選用應以安全、實用為

4、原則。小燈泡的額定電壓和額定電流分別為3.8V和0.3A，故電壓表應選V1，電流表A2；由于是分壓接法，故滑動變阻器應選R1，便于調(diào)節(jié)，電源應選E2。由圖象可看出：U0時，小燈泡不工作，對應電阻為1.5，當U3.0V時，對應的電阻為11.5。此時，燈泡實際消耗的功率P0.78W。由RU圖線可看出，隨U的增大，電阻的變化越來越小，而P，隨U的變化，功率P的變化將更加明顯，故選A。變式：（2008學年商丘市度第一學期期末考試試題）為測定一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻(內(nèi)阻約為0.5)，實驗可能采用的電路圖如圖4甲、乙所示。為防止調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中連接了一個保護電阻R0，除蓄電池、開關(guān)、導線

5、外，可供使用的實驗器材還有：圖4A電流表(量程0.6A，內(nèi)阻約0.5)B電壓表(量程3V，內(nèi)阻約6k)C電壓表(量程15V，內(nèi)阻約30k)D定值電阻(阻值1，額定功率5W)E.定值電阻(阻值10，額定功率10W)F滑動變阻器(阻值范圍010，額定電流2A)G滑動變阻器(阻值范圍0200，額定電流lA)實驗應采用 電路(填“甲”或“乙”)；電壓表應選 ，定值電阻應選 , 滑動變阻器應選 。(填相應儀器的序號) 答案： 乙 ； B ， D ， F 點悟：正確選取合適的器材和涉及電路是順利完成電學實驗的必經(jīng)之路，也是每年考查的熱點，電路設(shè)計的原則為科學性及可行性、可靠性、簡易性、精確性等幾個方面，具

6、體來說還是圍繞測量電路與控制電路進行的。二、理解課本實驗，有機引申拓展“伏安法測電阻”要求熟練掌握電流表的兩種接法：內(nèi)接法和外接法；熟練應用部分電路歐姆定律；“測定金屬的電阻率”原理是部分電路歐姆定律，電流表用外接法，變阻器用限流式接法； “描繪小燈泡的伏安特性曲線”原理是部分電路歐姆定律，電流表用外接法，變阻器用分壓式接法；“測電源的電動勢和內(nèi)阻”原理是閉合電路歐姆定律，電流表用內(nèi)接法，變阻器用限流式接法；“電表改裝（測內(nèi)阻）”熟練掌握串并聯(lián)電路的分配規(guī)律，掌握半偏法測內(nèi)阻；可見，電學實驗中考查最為頻繁的就是測量電路與控制電路的選取。例（1）在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，為減小實驗誤差，

7、方便調(diào)節(jié)，請在如圖5所示的四個電路圖和給定的三個滑動變阻器中選取適當?shù)碾娐泛推鞑?，并將它們的編號填在橫線上。應選取的電路是 ，滑動變阻器應選取 。圖5E總阻值I5，最大允許電流2A的滑動變阻器F總阻值200，最大允許電流2A的滑動變阻器G總阻值1000，最大允許電流1A的滑動變阻器（2）由實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖中b線，將該小燈泡與一干電池組成閉合電路，該電池兩極的電壓隨電路中電流的變化關(guān)系圖線如圖中a線，則小燈泡與電池連接后的實際功率為 W；若再將一阻值為0.75的電阻串聯(lián)在電路中，則小燈泡的實際功率為 W。解析：（1）描繪小燈泡伏安特性曲線變阻器要分壓連接，測量電路用外接法，所以選

8、C、E；（2）在U-I圖象中面積即功率。解得0. 72 0. 24。例2007年諾貝爾物理學獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應的物理學家。材料的電阻隨磁場的增加而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應，利用這種效應可以測量磁感應強度。 若圖6為某磁敏電阻在室溫下的電阻-磁感應強度特性曲線，其中RB、RO分別表示有、無磁敏電阻的阻值。為了測量磁感應強度B，需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值RB。請按要求完成下列實驗。（1）設(shè)計一個可以測量磁場中該磁敏電阻阻值的電路，在圖中的虛線框內(nèi)畫出實驗電路原理圖（磁敏電阻及所處磁場已給出，待測磁場磁感應強度大小約為0.61.0T，不考慮磁場對電路其它部分的影響）。要求誤差較小

9、。 提供的器材如下： A磁敏電阻，無磁場時阻值 B滑動變阻器R，全電阻約 C電流表，量程2.5mA,內(nèi)阻約 D電壓表，量程3V，內(nèi)阻約3k E直流電源E，電動勢3V，內(nèi)阻不計 F開關(guān)S，導線若干（2）正確接線后，將磁敏電阻置入待測磁場中，測量數(shù)據(jù)如下表：123456U（V）0.000.450.911.501.792.71I（mA）0.000.300.601.001.201.80根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測量值RB= ，結(jié)合圖中可知待測磁場的磁感應強度B T。（3）試結(jié)合圖1簡要回答，磁感應強度B在00.2T和0.41.0T范圍內(nèi)磁敏電阻阻值的變化規(guī)律有何不同？（4）某同學查閱相關(guān)資料時看到了圖3

10、所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻-磁感應強度特性曲線（關(guān)于縱軸對稱），由圖線可以得到什么結(jié)論？（1）如右圖所示解析：（1）當B0.6T時，磁敏電阻阻值約為6×150900，當B1.0T時，磁敏電阻阻值約為11×1501650由于滑動變阻器全電阻20比磁敏電阻的阻值小得多，故滑動變阻器選擇分壓式接法；由于，所以電流表應內(nèi)接。電路圖如圖所示。（2）方法一：根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以求得磁敏電阻的阻值分別為：，故電阻的測量值為（15001503都可）由于，從圖1中可以讀出B0.9T方法二：作出表中的數(shù)據(jù)作出UI圖象，圖象的斜率即為電阻（略）。（3）在00.2T范圍，圖線為曲線，故磁敏電阻的

11、阻值隨磁感應強度非線性變化（或非均勻變化）；在0.41.0T范圍內(nèi)，圖線為直線，故磁敏電阻的阻值隨磁感應強度線性變化（或均勻變化）；（4）從圖中可以看出，當加磁感應強度大小相等、方向相反的磁場時，磁敏電阻的阻值相等，故磁敏電阻的阻值與磁場方向無關(guān)。點悟：最近兩年的電學實驗題較好的突出了以能力立意的命題思想，對中學物理實驗教學起到了良好的導向作用。但是不管如何創(chuàng)新，源于課本的思路是不變的，所以課本中的幾個實驗一定好熟練領(lǐng)會。變式：某同學對黑箱（見圖7甲）中一個電學元件的伏安特性進行研究。通過正確測量，他發(fā)現(xiàn)該元件兩端的電壓Uab（Uab=UaUb）與通過它的電流I之間的變化關(guān)系有如下規(guī)律：I當1

12、5V<Uab<0V時，I幾乎為零； II當Uab0V時，Uab和I的實驗數(shù)據(jù)見下表：編號1234567Uab/V0.0000.2450.4800.6500.7050.7250.745I/mA0.000.150.250.601.704.257.5 （1）在圖乙中畫出Uab0時該元件的伏安特性曲線.（用鉛筆作圖） （2）根據(jù)上述實驗事實，并聯(lián)系自己所學的知識，可判斷出該元件，試在圖甲中畫出它的符號。它的一個最明顯的特征是 。 （3）實驗室備有以下器材：直流電源（電動勢約為1V）；直流電壓表（量程滿足實驗要求，內(nèi)阻約為20k）；直流電流表（量程為10mA，內(nèi)阻約為50）；滑動變阻器（最大

13、阻值為50）試設(shè)計一個電路圖（畫在丙框中），使得在測量正相高壓段的誤差盡可能小。解析：（1）見圖（2）單向?qū)щ娦?，電阻隨電壓的升高而減小（3）見圖三、數(shù)據(jù)要正確處理，誤差要合理分析圖9電流表和電壓表的內(nèi)阻還可采用半偏法進行測量，測量電流表內(nèi)阻的半偏法如圖8所示，測量電壓表內(nèi)阻的半偏法如圖9所示。如圖8所示，合上開關(guān)S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。再合上開關(guān)S2，保持R1的滑動片位置不動，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半。當R1>> R2時，可認為合上S2后，整個電路的電阻幾乎沒有發(fā)生改變，即總電流幾乎沒有發(fā)生改變，故可近似認為RA=R2。誤差分析：合上開關(guān)

14、S2后，電路的總電阻減小，干路上的電流增大，流過R2的電流大于流過電流表A的電流。故電流表內(nèi)阻的測量值小于真實值。在電流表不超過量程的前提下，電壓越高，測量誤差越小。如圖9所示，合上S1、S2，調(diào)節(jié)R，使電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。再斷開開關(guān)S2，保持R的滑動片位置不動，調(diào)節(jié)R0的阻值，使電壓表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半。當R<< R0時，可認為斷開S2后，整個電路的電阻幾乎沒有發(fā)生改變，即從分壓器分出的電壓幾乎沒有發(fā)生改變，故可近似認為RV=R2。誤差分析：合上開關(guān)S2后，電路的總電阻增大，干路上的電流減小，滑動變阻器右端電阻上的分壓減小，滑動變阻器左端電阻上的電壓增大，加在R2兩端的

15、電壓大于加在電壓表兩端的電壓。故電壓表內(nèi)阻的測量值大于真實值，在變阻器不超過額定電流的前提下，變阻器的阻值越小，測量誤差越小。例(1)把它改裝成量程為3V的電壓表，需測出電流表的內(nèi)阻Rg。 在圖所示的方框中畫出利用半偏法測量Rg的電路圖敘述操作步驟： . 現(xiàn)測得電流表G的內(nèi)阻Rg=10 ，需串聯(lián)阻值為 的電阻，其原理是 對改裝后的電壓表，下列說法正確的是 ( ) A允許通過的最大電流增大了B刻度盤刻度不均勻了 c原電流表G自身的電阻增大了 D使用時，加在原電流表G兩端的電壓的最大值不可能增大(2) 把改裝的電壓表跟標準電壓表進行核對，在下圖所示的方框中畫出核對電路圖 若改裝的電壓表在滿刻度時，標準電壓表的讀數(shù)為3.2V，則滿刻度時的百分誤差為 (3) 若改裝成量程為O6A的電流表，要并聯(lián)一個阻值為 的電阻，其原理是 (4) 此表與電動勢為15V，內(nèi)阻rg=10的電池及調(diào)零電阻R