2023新教材高考物理二輪專題復(fù)習(xí)專題十七電學(xué)實(shí)驗(yàn)教師用書

專題十七電學(xué)實(shí)驗(yàn)高頻考點(diǎn)·能力突破考點(diǎn)一電學(xué)基本器材的使用與讀數(shù)1．電壓表、電流表、多用電表的讀數(shù)技巧對電表讀數(shù)問題，要先弄清楚電表的分度值，即每小格的數(shù)值，再確定是12、15還是2．多用電表的使用問題在弄清其基本原理的基礎(chǔ)上，會選擇測量項(xiàng)目及量程、擋位，能區(qū)分機(jī)械調(diào)零和歐姆調(diào)零，掌握測量電阻的步驟．3．電表的“三用”如果知道電表的內(nèi)阻，電流表、電壓表就既可以測電流，也可以測電壓，還可以作為定值電阻來用，即“一表三用”．例1(1)如圖甲所示，電壓表選0～3V量程時(shí)的讀數(shù)為________V，電壓表選0～15V量程時(shí)的讀數(shù)為________V．(2)如圖乙所示，電流表選0～0.6A量程時(shí)的讀數(shù)為________A，電流表選0～3A量程時(shí)的讀數(shù)為________A．(3)如圖丙所示，電阻箱的讀數(shù)為________．[解題心得]預(yù)測1如圖所示為多用電表的刻度盤．若選用倍率為“×100”的歐姆擋測電阻時(shí)，表針如圖所示，則：(1)所測電阻的阻值為________Ω；如果要用此多用電表測量一個阻值約為2.0×104Ω的電阻，為了使測量結(jié)果比較精確，應(yīng)選用的歐姆擋是________(選填“×10”“×100”或“×1k”)．(2)用此多用電表進(jìn)行測量，當(dāng)選用量程為50mA的電流擋測量電流時(shí)，表針指于圖示位置，則所測電流為________mA；當(dāng)選用量程為250mA的電流擋測量電流時(shí)，表針指于圖示位置，則所測電流為________mA.(3)當(dāng)選用量程為10V的電壓擋測量電壓時(shí)，表針也指于圖示位置，則所測電壓為______V．考點(diǎn)二以測量電阻為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn)1．電阻的測量電阻測量首先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材的不同而靈活選用“伏安法”(又分為內(nèi)接法和外接法)“安安法”“伏伏法”“伏安加R法”等測量電路．從供電方式上又可分為限流電路和分壓電路．(1)有電壓表、電流表且量程恰當(dāng)時(shí)選擇“伏安法”．(2)電壓表不能用或沒有電壓表等情形下，若精確知道電流表內(nèi)阻，可以將電流表當(dāng)作電壓表使用，即選擇“安安法”．(3)電流表不能用或沒有電流表等情況下，若精確知道電壓表內(nèi)阻，可以將電壓表當(dāng)作電流表使用，即選擇“伏伏法”．(4)在運(yùn)用伏安法測電阻時(shí)，由于電壓表或電流表的量程太小或太大，為了滿足安全精確的原則，選擇“伏安加R法”，此法又叫“加保護(hù)電阻法”．2．實(shí)驗(yàn)器材的選擇(1)電源的選擇：一般根據(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；電表的指針擺動的幅度較大，一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏．例2[2022·全國甲卷]某同學(xué)要測量微安表內(nèi)阻，可利用的實(shí)驗(yàn)器材有：電源E(電動勢1.5V，內(nèi)阻很小)，電流表(量程10mA，內(nèi)阻約10Ω)，微安表(量程100μA，內(nèi)阻Rg待測，約1kΩ)，滑動變阻器R(最大阻值10Ω)，定值電阻R0(阻值10Ω)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干．(1)將圖中所示的器材符號連線，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖；(2)某次測量中，微安表的示數(shù)為90.0μA，電流表的示數(shù)為9.00mA，由此計(jì)算出微安表內(nèi)阻Rg＝________Ω.[解題心得]例3[2022·全國乙卷]一同學(xué)探究阻值約為550Ω的待測電阻Rx在0～5mA范圍內(nèi)的伏安特性．可用器材有：電壓表(量程為3V，內(nèi)阻很大)，電流表(量程為1mA，內(nèi)阻為300Ω)，電源E(電動勢約為4V，內(nèi)阻不計(jì))，滑動變阻器R(最大阻值可選10Ω或1.5kΩ)，定值電阻R0(阻值可選75Ω或150Ω)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干．(1)要求通過Rx的電流可在0～5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，將圖(a)所示的器材符號連線，畫出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖；(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，圖(a)中的R應(yīng)選最大阻值為____(填“10Ω”或“1.5kΩ”)的滑動變阻器，R0應(yīng)選阻值為________(填“75Ω”或“150Ω”)的定值電阻；(3)測量多組數(shù)據(jù)可得Rx的伏安特性曲線．若在某次測量中，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖(b)和圖(c)所示，則此時(shí)Rx兩端的電壓為________V，流過Rx的電流為______mA，此組數(shù)據(jù)得到的Rx的阻值為______Ω(保留3位有效數(shù)字)．[解題心得]預(yù)測2[2022·河北押題卷]一金屬線材料電阻未知且電阻分布不均勻，為了測量其阻值并將其截為阻值相等的兩段，實(shí)驗(yàn)研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示電路，實(shí)驗(yàn)器材如下：未知電阻，阻值約為4.8Ω；微安表(零刻度在表盤中間)，一段接導(dǎo)線，另一端接表筆；定值電阻R1，阻值為10Ω；電阻箱R2，阻值0～99.9Ω；電流表，量程0～0.6A，內(nèi)阻RA＝1Ω；電壓表，量程0～3.0V，內(nèi)阻約為3000Ω；滑動變阻器，0～10Ω；電源，電動勢為3V；電鍵，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)過程如下：(1)按圖連接電路，閉合電鍵之前，將滑動變阻器的滑片滑到最________端(填“左”或“右”)；(2)將電阻箱R2的阻值調(diào)整到________Ω，閉合電鍵；(3)將滑動變阻器R3的滑片調(diào)節(jié)到合適位置，連接微安表的表筆與未知電阻試觸，防止微安表電流過大，不斷改變表筆在未知電阻上的接觸位置，直到________時(shí)，記錄此次接觸點(diǎn)的位置，即為等分電阻的位置；(4)保持表筆與記錄的接觸位置的接觸，讀出此時(shí)電流表和電壓表的讀數(shù)分別為________A和________V.(5)通過兩表讀數(shù)可以得到未知電阻的阻值為________Ω.預(yù)測3[2022·湛江市測試]兩同學(xué)為測定一段粗細(xì)均勻、電阻率較小的電阻絲的電阻率，采用了如圖甲所示的電路進(jìn)行測量．實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．用螺旋測微器在電阻絲上的三個不同位置測出電阻絲直徑，求出平均值D；b．調(diào)節(jié)電阻絲上的導(dǎo)電夾P的位置，用毫米刻度尺測量并記錄導(dǎo)電夾P到電阻絲右端B的長度x；閉合開關(guān)S，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I；c．改變電阻絲上導(dǎo)電夾P的位置，重復(fù)步驟b，記錄多組x、U、I的值．(1)若螺旋測微器某次測量結(jié)果如圖乙所示，其示數(shù)為________mm.(2)若選用某組U、I值，用Rx＝UI算出電阻絲連入電路的電阻Rx(3)根據(jù)多組測量得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出UI-x圖像如圖丙所示，若圖線斜率為k，則電阻絲的電阻率ρ(4)用記錄的數(shù)據(jù)繪制出U-I圖像如圖丁所示，由圖像可知電源的內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)考點(diǎn)三電表的改裝、多用電表的原理與使用例4[2022·遼寧卷]某同學(xué)要將一小量程電流表(滿偏電流為250μA，內(nèi)阻為1.2kΩ)改裝成有兩個量程的電流表，設(shè)計(jì)電路如圖(a)所示，其中定值電阻R1＝40Ω，R2＝360Ω.(1)當(dāng)開關(guān)S接A端時(shí)，該電流表的量程為0～________mA；(2)當(dāng)開關(guān)S接B端時(shí)，該電流表的量程比接在A端時(shí)________(填“大”或“小”)；(3)該同學(xué)選用量程合適的電壓表(內(nèi)阻未知)和此改裝電流表測量未知電阻Rx的阻值，設(shè)計(jì)了圖(b)中兩個電路．不考慮實(shí)驗(yàn)操作中的偶然誤差，則使用________(填“甲”或“乙”)電路可修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差．[解題心得]預(yù)測4[2022·重慶押題卷]某興趣小組利用所學(xué)知識自制一個歐姆表，他們先利用題圖所示電路測量，一只量程為100mA的電流表內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，使電流表達(dá)到滿偏值I0＝100mA；②保持R1的滑片位置不變，閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電流表的讀數(shù)如題圖所示，然后讀出此時(shí)電阻箱R2的阻值為12.8Ω；(可認(rèn)為電路總電流保持不變)③計(jì)算出電流表內(nèi)阻R0.(1)步驟②中電流表示數(shù)為________mA，步驟③中電流表內(nèi)阻R0為________Ω.(2)題圖為改裝后的歐姆表電路示意圖．電源電動勢為2V、內(nèi)阻很小可不計(jì)，S為單刀雙擲開關(guān)，a、b為制作的兩個擋位，其中一個是“×1”擋，另外一個是“×10”擋．可計(jì)算出定值電阻R3為________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)(3)現(xiàn)使用該自制歐姆表測一未知定值電阻Rx的阻值，將開關(guān)S接到b處，完成歐姆調(diào)零后，在紅黑表筆間接入Rx時(shí)電流表指針在題圖所示位置，計(jì)算出Rx電阻為______Ω.預(yù)測5在“多用電表的使用”實(shí)驗(yàn)中：(1)甲同學(xué)利用多用電表測量電阻．他用電阻擋“×100”測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，操作順序?yàn)開___(填寫選項(xiàng)前的字母)．A．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向“0Ω”B．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置C．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置D．將兩表筆分別與被測電阻的兩根引線相接完成測量(2)乙同學(xué)利用多用電表測量圖示電路中小燈泡正常工作時(shí)的有關(guān)物理量．閉合開關(guān)，以下操作正確的是________．A．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電阻擋，閉合開關(guān)，利用圖1的電路測量小燈泡的電阻B．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電壓擋，閉合開關(guān)，利用圖1的電路測量小燈泡兩端的電壓C．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電流擋，閉合開關(guān)，利用圖2的電路測量通過小燈泡的電流D．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電流擋，把圖2中紅、黑表筆接入電路的位置互換，閉合開關(guān)，測量通過小燈泡的電流(3)丙同學(xué)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“直流250mA”擋作為電流表，設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路，已知電流表內(nèi)阻RA＝0.4Ω，R1＝RA，R2＝7RA.若將接線柱1、2接入電路時(shí)，最大可以測量的電流為________A；若將接線柱1、3接入電路時(shí)，最大可以測量的電壓為________V.考點(diǎn)四以測量電源電動勢為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn)1．常見測量電源電動勢和內(nèi)阻的三種方法根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r，而最關(guān)鍵的是看電路中如何測量出路端電壓U和電路中的總電流I.2．在數(shù)據(jù)處理問題中，利用圖像得出電動勢和內(nèi)阻是常用的方法——注意“化曲為直”．例5[2022·北京押題卷]在測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，可選用的器材有：A．電壓表V1：0～3V，內(nèi)阻約3kΩ；B．電壓表V2：0～15V，內(nèi)阻約15kΩ；C．電流表A1：0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω；D．電流表A2：0～3A，內(nèi)阻約0.01Ω；E．滑動變阻器R1：0～100Ω；F．滑動變阻器R2：0～15Ω；G．開關(guān)S和導(dǎo)線若干．(1)電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用________；(選填項(xiàng)目前的符號)(2)用所選器材按照圖連接好電路后，將滑動變阻器滑片置于合適位置，閉合開關(guān)S，通過調(diào)整滑動變阻器，得到多組電流I和電壓U.根實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制出如圖所示的U-I圖像，由圖線可求出E＝________V，r＝______Ω；(3)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表被損壞，他利用完好的電壓表和實(shí)驗(yàn)室中的下述器材，仍然可以較準(zhǔn)確測量電源電動勢和內(nèi)阻的是______.A．另一滑動變阻器B．電阻箱C．多個定值電阻(阻值為幾歐)D．量程合適的電壓表(內(nèi)阻未知)[解題心得]預(yù)測6[2022·滄州二模]某同學(xué)想測量一舊手機(jī)中的鋰電池的電動勢和內(nèi)阻(電動勢E標(biāo)稱值為3.7V，允許最大放電電流為500mA)．實(shí)驗(yàn)室備有如下器材：A．電壓表V(量程為3V，電阻RV約為4.0Ω)；B．定值電阻R0(阻值為5Ω)；C．電阻箱R(0～999.9Ω)；D．開關(guān)S一只，導(dǎo)線若干．(1)為測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖．請你幫助該同學(xué)按圖甲所示的電路圖，將圖乙中實(shí)物連線補(bǔ)充完整．(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)通過改變電阻箱R的阻值，得到多組測量數(shù)據(jù)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出1U-1R圖像，如圖丙所示．則該鋰電池的電動勢E＝________V、內(nèi)阻r＝________Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)．該實(shí)驗(yàn)中電動勢預(yù)測7[2022·福建押題卷]某同學(xué)用多用電表做了以下兩個實(shí)驗(yàn)：(1)用歐姆擋測量一電阻的阻值(約580Ω～610Ω)，進(jìn)行了如圖甲所示的a、b、c、d四個操作，正確的順序是________；其中步驟b的指針指在圖乙所示的刻度處，該同學(xué)選擇的倍率為__________(選填“×1”“×10”或“×100”)；(2)歐姆擋進(jìn)行電阻調(diào)零后，為了測量紅、黑表筆短接時(shí)流出多用電表的電流Im，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，但電路中有一處接線錯誤，請指出：________________；正確連接線路后，閉合開關(guān)，改變電阻箱的阻值，可得到多組電流表示數(shù)I和電阻箱阻值R，作出1I-R圖線如圖丁，該圖線縱軸截距為b，若忽略毫安表內(nèi)阻，可得出Im＝__________；若考慮到毫安表內(nèi)阻的影響，這個測量值考點(diǎn)五電學(xué)其他實(shí)驗(yàn)例6在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，對給定電容值為C的電容器充電后放電，無論采用何種放電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同．(1)請?jiān)趫D甲中畫出上述u-q圖像．類比直線運(yùn)動中由v-t圖像求位移的方法，可以推導(dǎo)出兩極間電壓為U時(shí)電容器所儲存的電能Ep＝________(用C和U表示)．(2)在如圖乙所示的放電電路中，R表示電阻阻值．通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器用相同的電壓充電后進(jìn)行兩次放電，對應(yīng)的q-t圖像分別如圖丙中①、②所示．a(chǎn)．①、②兩圖像不同是________的改變造成的；b．在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)需要電容器快速放電，有時(shí)需要電容器均勻放電．依據(jù)a中的結(jié)論，說明實(shí)現(xiàn)這兩種放電方式的途徑________________________________．(3)如圖丁所示，若某電容器的額定電壓為2.7V，電容為10F，其充滿電后儲存的電能為________J(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．[解題心得]預(yù)測8某小組的同學(xué)做“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)．(1)首先按圖甲所示方式連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)；再按圖乙所示方式連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)．進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)的目的是________．A．檢查電流計(jì)測量電路的電流是否準(zhǔn)確B．檢查干電池是否為新電池C．推斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系(2)接下來用圖丙所示的裝置做實(shí)驗(yàn)，圖中螺線管上的粗線標(biāo)示的是導(dǎo)線的繞行方向．某次實(shí)驗(yàn)中在條形磁鐵插入螺線管的過程中，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，說明螺線管中的電流方向(從上往下看)是沿______(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)方向．(3)下表是該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的記錄表格的一部分，表中完成了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄，還有一項(xiàng)需要推斷的實(shí)驗(yàn)結(jié)果未完成，表格中未完成的部分應(yīng)填：________________(選填“垂直紙面向外”或“垂直紙面向里”)．實(shí)驗(yàn)記錄表(部分)操作N極朝下插入螺線管從上往下看的平面圖(B0表示原磁場，即磁鐵產(chǎn)生的磁場)原磁場通過螺線管磁通量的增減增加感應(yīng)電流的方向沿逆時(shí)針方向感應(yīng)電流的磁場B′的方向(4)該小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究，對楞次定律有了比較深刻的認(rèn)識．結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)，有同學(xué)認(rèn)為，理解楞次定律，關(guān)鍵在于抓住______(選填“B0”或“B′”)總是要阻礙________(選填“B0”或“B′”)磁通量的變化．預(yù)測9某物理興趣小組在進(jìn)行物理課外實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生電源損壞，不能使用．(1)(多選)“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，可以使用220V的交流電源來代替，要完成實(shí)驗(yàn)，下圖實(shí)驗(yàn)器材中需要用到的有________．(2)組裝變壓器時(shí)，沒有將鐵芯閉合，如圖所示，原線圈接u＝311sin314t(V)的交流電源，原副線圈的匝數(shù)比為8∶1，副線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是________．A．27.5V B．38.9VC．10.0V D．1760V素養(yǎng)培優(yōu)·創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)情境1[2022·福建莆田二模]物理興趣小組的同學(xué)們想通過實(shí)驗(yàn)探究熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系及并聯(lián)電路的電流與電阻的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)室有如下器材：A．熱敏電阻Rx；B．定值電阻R0；C．學(xué)生直流電壓電源(電動勢為5V，內(nèi)阻不計(jì))；D．電流表A1(量程為0.6A，內(nèi)阻r1為5Ω)；E．電流表A2(量程為3A，內(nèi)阻r2約為1Ω)；F．?dāng)?shù)字溫控箱；G．開關(guān)S，導(dǎo)線若干．(1)為了更精確地描述出電阻Rx隨溫度變化的關(guān)系(精確測定不同溫度時(shí)的阻值)，請完成虛線框內(nèi)圖甲電路圖的設(shè)計(jì)．(2)閉合開關(guān)S，分別記下電流表A1、A2的示數(shù)為I1、I2，其中A2的示數(shù)如圖乙所示，則I2＝________A，可得Rx＝________(用題中已知和測量出的物理量的符號表示)．(3)實(shí)驗(yàn)中改變溫控箱的溫度，分別測出了熱敏電阻在不同溫度下的阻值，得到了如圖丙所示的Rx-t圖像．由圖像分析可知，當(dāng)溫控箱中的溫度達(dá)到450℃時(shí)，通過熱敏電阻的電流為0.03A，此時(shí)熱敏電阻的阻值仍滿足圖丙中的變化規(guī)律，則電流表A1的示數(shù)為________A．(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)[解題心得]情境2[2022·遼寧押題卷]目前表現(xiàn)比較出色的18650鋰電池具有容量大、壽命長、安全性能高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用．中文名18650鋰電池常見類型鋰離子電池和磷酸鐵鋰電池電池直徑18mm電壓3.7V～4.2V電池高度65mm常見容量2000mAh某活動小組利用以下器材測定一個新鋰電池的電動勢，實(shí)驗(yàn)電路圖如甲圖所示．A．電流表G：量程2mA、內(nèi)電阻RG約為200ΩB．電壓表V：量程0～3V、內(nèi)電阻RV未知C．固定電阻R0；阻值R0＝1800ΩD．電鍵、導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)過程如下：(1)閉合電鍵S1，將電鍵S2撥至“2”，穩(wěn)定后電流表示數(shù)為I0＝1.85mA；(2)將電鍵S2撥至“1”，穩(wěn)定后電流表的示數(shù)為I1＝1.00mA.由乙圖可知電壓表的示數(shù)為U1＝________V；(3)由以上數(shù)據(jù)可得：電動勢E＝________V；(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(4)活動小組利用以上數(shù)據(jù)計(jì)算出了電壓表的內(nèi)阻為________Ω，該電壓表內(nèi)阻的測量值________其真實(shí)值．(填“大于”“小于”或“等于”)[解題心得]情境3[2022·重慶外國語學(xué)校一診]酒駕嚴(yán)重危害了公共交通安全，打擊酒駕現(xiàn)象已成為日常．如圖甲為交警使用的某種酒精檢測儀，核心部件為酒精氣體傳感器，其電阻R1與酒精氣體濃度x的關(guān)系如圖乙所示．(1)某同學(xué)自行設(shè)計(jì)了簡易酒精檢測儀，如圖丙所示，用到的器材有酒精氣體傳感器R1、電源(電動勢為9.0V，內(nèi)阻未知)、電流表(滿偏電流為100mA，內(nèi)阻為8.5Ω)．閉合開關(guān)，周圍無酒精氣體時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表剛好滿偏，則電源內(nèi)阻為________Ω.用該儀器________(選填“能”或“不能”)檢測酒駕．駕駛員狀態(tài)非酒駕酒駕酒精氣體濃度標(biāo)準(zhǔn)(mg/mL)小于0.2大于或者等于0.2檢測儀狀態(tài)只有綠燈亮綠燈、紅燈都亮(2)另一位同學(xué)查閱酒精檢測儀說明書時(shí)看到題表，他根據(jù)自己的理解將酒精檢測儀的內(nèi)部電路簡化為圖丁．只有綠燈亮表示被測試者非酒駕，紅燈、綠燈一起亮表示被測試者酒駕．圖丁中電源電動勢為6V，內(nèi)阻不計(jì)，R2為定值電阻，R1為酒精氣體傳感器，L1、L2是彩色小燈泡，顏色一紅一綠，小燈泡兩端的電壓達(dá)到0.7V才會發(fā)光，則L1為________(選填“紅”或“綠”)燈，當(dāng)紅燈剛亮?xí)r通過其的電流為________A(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)．[解題心得]專題十七電學(xué)實(shí)驗(yàn)高頻考點(diǎn)·能力突破考點(diǎn)一例1答案：(1)1.206.0(2)0.502.50(3)530.0Ω預(yù)測1解析：(1)歐姆表讀數(shù)：對應(yīng)最上邊一行刻度值為15，倍率為“×100”，讀數(shù)為1.5×103Ω；測2.0×104Ω電阻時(shí)應(yīng)選“×1k”的歐姆擋．(2)選50mA電流擋，則每一大格表示10mA，每一小格表示1mA，測量的精確度為1mA，應(yīng)估讀到0.1mA(此時(shí)為110估讀)，表針對應(yīng)的讀數(shù)為30.7mA；選擇量程為250mA的電流擋，則每一大格表示50mA，每一小格表示5mA，測量的精確度為5mA，應(yīng)估讀到1mA(此時(shí)為1(3)選擇10V電壓擋，則每一大格表示2V，每一小格表示0.2V，測量的精確度為0.2V，應(yīng)估讀到0.1V(此時(shí)應(yīng)為12答案：(1)1.5×103×1k(2)30.7(30.5～30.9都正確)153(152～154都正確)(3)6.1考點(diǎn)二例2解析：流過電阻R0的電流I0＝I-Ig＝9mA-0.09mA＝8.91mA，由歐姆定律可知，Rg＝I0R0答案：(1)如圖所示(2)990例3解析：(1)要求通過Rx的電流可在0～5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，則應(yīng)用滑動變阻器的分壓式接法，電流表的量程為1mA，需測到5mA，則要對電流表改裝，與其并聯(lián)一個電阻R0，電壓表的內(nèi)阻很大，則電流表采用外接法．(2)滑動變阻器采用分壓式接法，R應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器；電流表量程1mA改裝為量程5mA，則R0＝UI＝1mA×300Ω5mA-1mA＝75Ω，故R(3)電壓表的分度值為0.1V，讀數(shù)時(shí)需估讀到分度值的下一位，讀數(shù)為2.30V，電流表的分度值為0.02mA，此時(shí)示數(shù)為0.84mA，考慮到改裝關(guān)系，流過Rx的電流為5×0.84mA＝4.20mA，利用R＝UI解得Rx答案：(1)如圖所示(2)10Ω75Ω(3)2.304.20548預(yù)測2解析：(1)按圖連接電路，閉合電鍵之前，要保護(hù)電路，讓電流最小，則將滑動變阻器的滑片滑到最右端，讓阻值最大．(2)由于為了測量其阻值并將其截為阻值相等的兩段，則將電阻箱R2的阻值調(diào)整與定值電阻R1相等，調(diào)為10Ω.(3)利用了串聯(lián)電阻的分壓作用，當(dāng)兩電阻阻值相等時(shí)，電勢降低一樣，則兩觸點(diǎn)的電勢相等，流過微安表的電流為零，所以為了等分電阻，只需要調(diào)節(jié)表筆在未知電阻上的接觸位置，直到流過微安表的電流為零時(shí)，記錄此次接觸點(diǎn)的位置，即為等分電阻的位置．(4)電流表的最小刻度為0.02A，讀數(shù)時(shí)，只需要同位估讀，所以電流表的讀數(shù)為0.50A.電壓表的最小刻度為0.1V，讀數(shù)時(shí)，需要估讀到下一位，所以電壓表的讀數(shù)為2.50V.(5)并聯(lián)電阻的阻值為R并＝UI＝2.50根據(jù)并聯(lián)電路電阻關(guān)系有1R并代入數(shù)據(jù)解得Rx≈6.7Ω答案：(1)右(2)10(3)流過微安表的電流為零(4)0.502.50(5)6.7預(yù)測3解析：(1)根據(jù)圖乙的螺旋測微器可知，其示數(shù)為D＝1.5mm＋16.5×0.01mm＝1.665mm(2)由圖甲電路圖可知，電壓表測量的是Rx和電流表的電壓，電流表測量的是流過Rx的電流，若用Rx＝UI算出電阻絲連入電路的電阻Rx(3)根據(jù)電阻的決定式可知，電阻絲連入電路的電阻Rx＝ρxS＝ρ設(shè)電流表內(nèi)阻為RA，根據(jù)歐姆定律可知UI＝Rx＋RA＝4ρπD2根據(jù)圖丙UI-x圖像可知4ρπD2＝k電流表內(nèi)阻對電阻率的測量沒有影響．(4)根據(jù)閉合回路的歐姆定律可知U＝E-Ir由圖丁的U-I圖像可知，電源的內(nèi)阻r＝1.5-1.00.55答案：(1)1.665(1.662～1.668均可)(2)偏大(3)πkD考點(diǎn)三例4解析：(1)由圖可知當(dāng)S接A時(shí)，R1和R2串聯(lián)接入電路，和電流表并聯(lián)，滿偏時(shí)電流表兩端的電壓為Um＝Imr＝250×10-6×1.2×103V＝0.3V此時(shí)R1和R2的電流為I＝UmR1+R所以總電流為I總＝Im＋I(xiàn)＝1mA，即量程為0～1mA.(2)當(dāng)開關(guān)S接B端時(shí)，由圖可知電阻R1和電流表串聯(lián)再和電阻R2并聯(lián)，由于和電流表并聯(lián)的電阻變小，當(dāng)電流表滿偏時(shí)，流過電阻R2的電流變大，干路電流變大，即量程變大；所以開關(guān)S接B端時(shí)，該電流表的量程比接在A端時(shí)大．(3)圖甲是電流表的外接法，誤差是由于電壓表的分流引起的；圖乙是電流表的內(nèi)接法，誤差是由于電流表的分壓引起的，因?yàn)轭}目中電壓表電阻未知，故采用圖乙的方法可以修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差．答案：(1)1(2)大(3)乙預(yù)測4解析：(1)電流表示數(shù)I1＝80mA時(shí)，R2所在支路電流I2＝I0-I1＝20mA，故R0＝R2(2)S接a時(shí)，歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)＝E0I0＝20Ω，S接b時(shí)R3分流，電流表滿偏時(shí)，電路總電流增大，此時(shí)歐姆表內(nèi)阻R′內(nèi)<R內(nèi)，故S接a時(shí)為“×10”擋，S接b時(shí)為“×1”擋，即S接b時(shí)電路總電流增大為原來的10倍，R′內(nèi)＝E010I0＝2Ω，此時(shí)R3所在支路電流I3＝10I0-I0＝9I(3)S接b且電流表示數(shù)I1＝80mA時(shí)E0R內(nèi)'+R解得Rx＝0.5Ω答案：(1)803.2(2)0.36(3)0.5預(yù)測5解析：(1)甲同學(xué)用電阻擋“×100”測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明倍率擋選擇過低，應(yīng)該選擇×1k擋，換擋后再重新調(diào)零，然后進(jìn)行測量，則下列選項(xiàng)中合理的操作順序?yàn)镃AD.(2)根據(jù)歐姆擋使用規(guī)則，嚴(yán)禁在通有電流的電阻上使用歐姆擋測量電阻，則選項(xiàng)A錯誤；將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電壓擋，閉合開關(guān)，利用圖1的電路測量小燈泡兩端的電壓，紅表筆接高電勢點(diǎn)，電流從紅表筆流入，選項(xiàng)B正確；將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電流擋，閉合開關(guān)，利用圖2的電路測量通過小燈泡的電流，電流從紅表筆流入，選項(xiàng)C正確，D錯誤．(3)因R1＝RA，則若將接線柱1、2接入電路時(shí)，當(dāng)電流計(jì)滿偏時(shí)，通過R1的電流也為250mA，則最大可以測量的電流為500mA＝0.5A；若將接線柱1、3接入電路時(shí)，最大可以測量的電壓為U＝2IgR1答案：(1)CAD(2)BC(3)0.51.5考點(diǎn)四例5解析：(1)一節(jié)干電池的電動勢約為1.5V，則電壓表應(yīng)選用A，為了減小測量誤差，電流表選擇C，為了方便操作，滑動變阻器選擇阻值較小的F；(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得U＝E-Ir可得U-I圖線的縱軸截距為電源電動勢E＝1.49V斜率的絕對值為電源內(nèi)阻r＝1.49-1.000.64-0(3)利用滑動變阻器和電壓表，無法求出電路中的電流，所以不能測出電動勢和電源內(nèi)阻，故A錯誤；利用變阻箱和電壓表，由于電阻箱可以讀出阻值，所以可以計(jì)算出電路中的電流，可以測出電動勢和電源內(nèi)阻，故B正確；利用多個定值電阻和電壓表，定值電阻阻值已知，所以可以計(jì)算出電路中的電流，可以測出電動勢和電源內(nèi)阻，故C正確；利用兩個電壓表，由于電壓表的內(nèi)阻未知，無法較準(zhǔn)確測量電源電動勢和內(nèi)阻，故D錯誤．答案：(1)CAF(2)1.490.76(3)BC預(yù)測6解析：(1)圖乙中實(shí)物連線如圖所示(2)由閉合電路的歐姆定律可知E＝U＋UR(r＋R0化簡可得1U＝對照題圖丙可知1E解得E≈3.3V根據(jù)表達(dá)式1U＝可得，圖丙斜率為R0+rE＝解得r≈12Ω電壓表的分流主要導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中電動勢E的測量值偏?。鸢福?1)圖見解析(2)3.312電壓表的分流預(yù)測7解析：(1)機(jī)械調(diào)零，用刻度盤下的調(diào)零旋鈕手動把指針撥到零刻度線處；指針調(diào)零，兩個表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕，讓指針指在零的位置；連接待測電阻測量，表盤電阻的讀數(shù)，乘以擋位開關(guān)倍率，乘積為電阻值；測完后萬用表擋位調(diào)到交流電壓的最高擋，或斷開擋．故正確的順序是adcb；由于電阻的阻值(約580Ω～610Ω)，根據(jù)在圖乙所示的刻度，可知選擇的倍率為×10；(2)萬用表歐姆擋表內(nèi)自帶電源，電流紅進(jìn)黑出，而對于毫安表，電流應(yīng)從正極進(jìn)負(fù)極出，因此電流表的正負(fù)接線柱接反；歐姆表測量原理為I＝ERg+r+Rx(設(shè)毫安表無電阻)，作如題圖線可將其轉(zhuǎn)化為1I＝RxE+Rg+rE，當(dāng)Rx為零時(shí)，此時(shí)1I＝1答案：(1)adcb×10(2)電流表的正負(fù)接線柱接反1b考點(diǎn)五例6解析：(1)由電容的定義式可知C＝QU，則u-q圖像為過原點(diǎn)的斜率恒定的直線，如圖所示，圖像和橫軸圍成的面積表示電容器儲存的電能，則Ep＝12qU，又由電容的定義式有C＝QU＝qU，則有Ep＝(2)a.因?yàn)閮纱畏烹娛峭浑娙萜饔孟嗤妷撼潆姾蟮姆烹姡蒕＝CU可知兩次放出的總電荷量相等，故①、②兩條曲線不同只能是R的改變造成的．b.R較小時(shí)，剛開始放電瞬間電流I大