專題：電學實驗綜合應用課件

專題：電學實驗綜合應用2023/7/30專題：電學實驗綜合應用2023/7/231

電學實驗是高考必考內(nèi)容，考查的重點包括儀器的選擇、讀數(shù)、實驗器材的連接、實驗數(shù)據(jù)處理、誤差分析，以及多用電表的使用、測電阻的方法、滑動變阻器的使用、電流表和電壓表的使用等。高考電學實驗考查的重點是測量性實驗和探究性實驗，而實驗的創(chuàng)新與設計是當前高考對實驗考查的一項核心能力。2023/7/30電學實驗是高考必考內(nèi)容，考查的重點包括儀器的選擇、讀數(shù)、2二、控制電路的確定方法

滑動變阻器控制電路的方式有分壓和限流兩種，下列幾種情況必須選用分壓接法：

(1)要求被控制電路的電流(或電壓)從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時(如：測定導體的伏安特性電路)；

(2)被控制電路的電阻Rx遠大于滑動變阻器的最大值R0時；

(3)實驗要求的電壓變化范圍較大(或要求測量多組數(shù)據(jù))時；

(4)若采用限流接法，電路中實際電壓(或電流)的最小值仍超過電表或電器的額定值時。2023/7/30二、控制電路的確定方法滑動變阻器控制電路的方式有分3

電學實驗器材和電路選擇的原則是安全、精確和方便。具體如下：

(1)電源的選擇一般可以根據(jù)待測電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源。

(2)電表的選擇一般根據(jù)電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表；根據(jù)待測電流的最大電流選擇電流表；選擇的電表的量程應使電表的指針擺動的幅度較大，一般應使指針能達到半偏以上，以減小讀數(shù)的偶然誤差，提高精確度。三、電學儀器的選擇2023/7/30電學實驗器材和電路選擇的原則是安全、精確和方便。具體4(3)變阻器的選擇所選用的變阻器的額定電流應大于電路中通過變阻器的最大電流，以確保變阻器的安全；為滿足實驗中電流變化的需要和調(diào)節(jié)的方便，在分壓式接法中，應選用電阻較小而額定電流較大的變阻器，在限流式接法中，變阻器的阻值不能太小。2023/7/30(3)變阻器的選擇2023/7/235?探究一測量性實驗

電學測量性實驗的核心是電阻的測量，其基本原理是歐姆定律。具體問題中涉及純電阻阻值的測量、電表內(nèi)阻的測量、電源內(nèi)阻的測量，其主要方法是伏安法、替換法等。2023/7/30?探究一測量性實驗電學測量性實驗的核心是電阻的測62023/7/302023/7/2372023/7/302023/7/238

【點撥】(1)電流表可以顯示其電流情況，只要能測得其兩端電壓即可得到電流表內(nèi)阻，但本題電流表兩端的電壓很小，電壓表量程較大，如何解決這一問題呢？(2)電流表、電壓表的示數(shù)能從零開始調(diào)節(jié)，這對滑動變阻器的連接有什么要求呢？2023/7/30【點撥】(1)電流表可以顯示其電流情況，只要能測得92023/7/302023/7/23102023/7/302023/7/23112023/7/302023/7/2312變式題2023/7/30變式題2023/7/2313變式題2023/7/30變式題2023/7/23142023/7/302023/7/2315?探究點二驗證性實驗

電學實驗中涉及的驗證性實驗一般是通過電壓、電等電學參量的直接測量達到相應的驗證目的。2023/7/30?探究點二驗證性實驗電學實驗中涉及的驗證性實驗16

例2

發(fā)光二極管是目前很多用電器的指示燈的電子元件，二極管的特性是只有電流從標有“＋”號的一端流入，從標有“－”號的一端流出時，它才能發(fā)光，這時可將它視為一個純電阻?，F(xiàn)有某廠家提供的某種型號的發(fā)光二極管的伏安特性曲線，如圖5－12－2所示。

(1)已知該型號的發(fā)光二極管的正常工作電壓為4.0V。若用電動勢為9V，內(nèi)阻可以忽略不計的直流電源供電，為使該二極管正常工作，需要在電源和二極管之間串聯(lián)一只阻值為________Ω的定值電阻(計算結果保留兩位有效數(shù)字)。2023/7/30例2發(fā)光二極管是目前很多用電器的指示燈的電子元件172023/7/302023/7/2318

【點撥】(1)由圖象可以得到什么信息？(2)如何選取電壓表和電流表？依據(jù)是什么？

【答案】(1)71

(2)V2

A2

(3)如圖所示2023/7/30【點撥】(1)由圖象可以得到什么信息？(2)19

【點評】描繪某種元件的伏安特性曲線，方法的實質是伏安法測電阻，所以關于電流表內(nèi)外接的確定方法與伏安法測電阻相同。2023/7/30【點評】描繪某種元件的伏安特性曲線，方法的20?探究點三探究性實驗

某實驗小組探究一種熱敏元件的電阻隨溫度變化的特性?，F(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定并且可讀出其大小)、電壓表、待測元件、保溫容器、溫度計、開關和導線等。2023/7/30?探究點三探究性實驗某實驗小組探究一種熱敏元件21

2023/7/302023/7/2322

(1)若用上述器材測量該元件的阻值隨溫度變化的特性，請你用筆連線畫出實物連接圖。

(2)實驗的主要步驟：

a．正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；

b．在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關，記錄________和________，斷開開關；c．重復第b步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)。2023/7/30(1)若用上述器材測量該元件的阻值隨溫度變化的232023/7/302023/7/2324

【點撥】注意本題中電源的特性——能顯示電流。

【答案】(1)如圖所示

(2)電壓表示數(shù)溫度計示數(shù)

(3)100＋1.6t(其中100±1,1.6±0.1均可)

(4)小

(5)B2023/7/30【點撥】注意本題中電源的特性——能顯示電流。【答25

【點評】本題是一道電學探究性實驗題目，測量方法相當于伏安法測電阻。2023/7/30【點評】本題是一道電學探究性實驗題目，測量方法26?探究點四實驗的創(chuàng)新與設計2023/7/30?探究點四實驗的創(chuàng)新與設計2023/7/23272023/7/302023/7/2328

(1)請對照電路圖連接實物(導線不得交叉)(2)請推導被測電阻Rx的表達式(用物理符號表示)。2023/7/30(1)請對照電路圖連接實物(導線不得交叉)229

【點撥】根據(jù)題意，本題中不能把電壓表視為理想電表。2023/7/30【點撥】根據(jù)題意，本題中不能把電壓表視為理想電表。230

【點評】本實驗電路設計的成功之處就是巧妙地消去了電壓表內(nèi)阻對測量結果的影響，避免了實驗原理上的誤差，所以凡是沒有考慮電壓表內(nèi)阻的推導過程不可。2023/7/30【點評】本實驗電路設計的成功之處就是巧妙地消去31變式題2023/7/30變式題2023/7/23322023/7/302023/7/2333

其主要實驗步驟如下：

A．選取器材，按圖5－12－6連接電路B．用伏安法測定電阻絲的阻值R；

C．用刻度尺測出電阻絲的長度L；

D．依次減小電阻絲的長度，保持電路其他部分不變，重復步驟B、C；

E．處理數(shù)據(jù)，根據(jù)下列測量結果，找出電阻絲值與長度的關系。2023/7/30其主要實驗步驟如下：B．用伏安法測定電阻絲的342023/7/302023/7/23352023/7/302023/7/2336?探究點五常見的測量電阻的方法測量電阻的實驗題經(jīng)常在高考題中出現(xiàn)，下表供參考。2023/7/30?探究點五常見的測量電阻的方法測量電阻的實驗題經(jīng)常372023/7/302023/7/23382023/7/302023/7/23392023/7/302023/7/2340【答案】(1)電路圖如圖所示2023/7/30【答案】(1)電路圖如圖所示2023/7/2341

【點評】①分析題意可知需測量電流表A1的內(nèi)阻，按常規(guī)方法應用伏安法，將電壓表并聯(lián)在待測電流表兩端，但經(jīng)分析可知即使該電流表滿偏，其兩端的電壓也僅為0.4V，遠小于量程10V。這恰恰就是本題設計考核學生應變能力的“陷阱”。②此題也可理解為“將已知內(nèi)阻的電流表當成電壓表使用”，這實際也是伏安法的一種推廣形式。2023/7/30【點評】①分析題意可知需測量電流表A1的內(nèi)阻，按常422023/7/302023/7/23432023/7/302023/7/23442023/7/302023/7/23452023/7/302023/7/23462023/7/302023/7/2347

回答下列問題：

(1)根據(jù)圖1所示的電路，在圖2所示的實物圖上連線．2023/7/30回答下列問題：2023/7/23482023/7/302023/7/23492023/7/302023/7/23502023/7/302023/7/23512023/7/302023/7/23522023/7/302023/7/23532023/7/302023/7/23542023/7/302023/7/23552023/7/302023/7/23562023/7/302023/7/23572023/7/302023/7/23582023/7/302023/7/23592023/7/302023/7/2360專題十二

│教師備用題2023/7/30專題十二│教師備用題2023/7/23