1、专题十二电学实验专题十二电学实验展示考纲展示考纲明晰考向明晰考向方法归纳方法归纳重点点拨重点点拨锁定考点锁定考点高效突破高效突破阅卷评析阅卷评析剑指满分剑指满分展示考纲展示考纲明晰考向明晰考向重要考点重要考点考题预测考题预测1.1.测定金属的电阻率测定金属的电阻率( (同时练习同时练习使用螺旋测微器使用螺旋测微器) )2.2.描绘小电珠的伏安特性曲线描绘小电珠的伏安特性曲线3.3.测定电源的电动势和内阻测定电源的电动势和内阻4.4.练习使用多用电表练习使用多用电表5.5.传感器的简单使用传感器的简单使用不拘泥考纲规定的实验及教材上的实不拘泥考纲规定的实验及教材上的实验方法验方法, ,依据电学规
2、律依据电学规律, ,设置创新、探设置创新、探究实验是命题的重中之重究实验是命题的重中之重. .20162016年高考中年高考中, ,基本仪器的使用、读基本仪器的使用、读数、仪器的选取、实验操作、实验数数、仪器的选取、实验操作、实验数据的处理仍将是考查重点之一据的处理仍将是考查重点之一. .方法归纳方法归纳重点点拨重点点拨一、基本仪器及其使用一、基本仪器及其使用1.1.基本仪器基本仪器2.2.使用使用(1)(1)电学测量仪器的使用和读数电学测量仪器的使用和读数(2)(2)多用电表的使用多用电表的使用注意电流的流向注意电流的流向: :由于使用多用电表时不管测量项目是什么由于使用多用电表时不管测量项
3、目是什么, ,电流都要从电流都要从电表的电表的“+”+”插孔插孔( (红表笔红表笔) )流入流入, ,从从“-”-”插孔插孔( (黑表笔黑表笔) )流出流出, ,所以使用欧姆所以使用欧姆挡时挡时, ,多用电表内部电池的正极接的是黑表笔多用电表内部电池的正极接的是黑表笔, ,负极接的是红表笔负极接的是红表笔. .要区分开要区分开“机械零点机械零点”与与“欧姆零点欧姆零点”:“:“机械零点机械零点”在表盘刻度左侧在表盘刻度左侧“0”0”位置位置. .调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;“;“欧姆零点欧姆零点”在表盘刻在表盘刻度的右侧电阻刻度度的右侧电阻刻度“0”0
4、”位置位置, ,调整的是欧姆挡的调零旋钮调整的是欧姆挡的调零旋钮. .利用欧姆挡时正确选择倍率利用欧姆挡时正确选择倍率: :测量前应根据估计阻值选用适当的挡位测量前应根据估计阻值选用适当的挡位. .由由于欧姆挡刻度的非线性于欧姆挡刻度的非线性, ,使用欧姆挡测电阻时使用欧姆挡测电阻时, ,表头指针偏转过大过小都有表头指针偏转过大过小都有较大误差较大误差, ,通常只使用表盘中间一段刻度范围通常只使用表盘中间一段刻度范围, ,指针偏转角度在指针偏转角度在1/31/3满偏到满偏到2/32/3满偏之间为测量的有效范围满偏之间为测量的有效范围. .例如例如,J0411,J0411型多用电表欧姆挡的型多用
5、电表欧姆挡的R R中中=15 ,=15 ,当待测电阻约为当待测电阻约为2 k2 k时时, ,则应采用则应采用R R100100挡挡. .二、实验数据的分析和处理方法二、实验数据的分析和处理方法方法方法内容内容列表法列表法把被测物理量用表格的形式分类列出的方法把被测物理量用表格的形式分类列出的方法. .记录表格记录表格一般应包括表号、标题、主栏、副栏、数据和备注等一般应包括表号、标题、主栏、副栏、数据和备注等, ,列表法常用来作为数据处理的一种辅助手段列表法常用来作为数据处理的一种辅助手段公式法公式法将实验得到的数据代入物理公式或相应的函数关系将实验得到的数据代入物理公式或相应的函数关系, ,分
6、分析、计算某一物理量析、计算某一物理量图像法图像法根据实验数据根据实验数据, ,按自变量和因变量之间的关系在直角坐按自变量和因变量之间的关系在直角坐标系中用图线表示出来的方法标系中用图线表示出来的方法. .作图的原则要求是准确、清楚、布局合理、便于应用作图的原则要求是准确、清楚、布局合理、便于应用, ,合理地选择坐标原点合理地选择坐标原点, ,坐标轴的分度要适当坐标轴的分度要适当, ,要有足够多要有足够多的描点数的描点数, ,应使尽可能多的点落在图线上应使尽可能多的点落在图线上, ,剩余的点均分剩余的点均分布在图线两侧布在图线两侧锁定考点锁定考点高效突破高效突破考点一考点一电表的工作原理及改装
7、、多用电表的使用电表的工作原理及改装、多用电表的使用典例典例 (2015(2015合肥市二模合肥市二模) )图图1 1为正在测量中的多用电表表盘为正在测量中的多用电表表盘, ,请完成下列请完成下列问题问题: :(1)(1)如果用直流如果用直流“50 V”50 V”挡测量电压挡测量电压, ,指针位置如图指针位置如图1 1所示所示, ,读数为读数为 V;V;(2)(2)用图用图1 1多用电表测量电阻时多用电表测量电阻时, ,多用电表内部的电路可以等效为一电池、多用电表内部的电路可以等效为一电池、一个可变电阻和一表头相串联一个可变电阻和一表头相串联, ,如图如图2 2所示所示, ,电源电动势电源电动
8、势E=1.5 V,E=1.5 V,选择开关在选择开关在“1”1”挡挡, ,把它的两表笔短接把它的两表笔短接, ,旋转可变电阻旋转可变电阻R R1 1的旋钮的旋钮, ,当指针指向当指针指向“0 ”0 ”时时, ,流过多用电表的电流为流过多用电表的电流为 mAmA;解析解析: :(1)(1)如果是用直流如果是用直流“50 V”50 V”挡测量电压挡测量电压, ,由题图由题图1 1所示表盘可知所示表盘可知, ,其其分度值为分度值为1 V,1 V,则读数为则读数为23.0 V.23.0 V.答案答案: :(1)23.0(1)23.0(2)100 (2)100 (3)(3)图图2 2是测量是测量R Rx
9、 x阻值时的电路阻值时的电路, ,欧姆表使用一段时间后欧姆表使用一段时间后, ,电池电动势变小电池电动势变小, ,内阻内阻变大变大, ,但此表仍能进行欧姆调零但此表仍能进行欧姆调零, ,按正确使用方法再测按正确使用方法再测R Rx x的值的值, ,其测量结果与原其测量结果与原结果相比较将结果相比较将( (选填选填“变大变大”“”“变小变小”或或“不变不变”).).(4)(4)图图3 3是将表头是将表头G G改装成两个倍率挡改装成两个倍率挡( (如如“1”“1”“10”)10”)的欧姆表电路原理图的欧姆表电路原理图, ,则当开关则当开关S S合向合向端端( (选填选填“a”a”或或“b”)b”)
10、时时, ,欧姆表是较大倍率挡欧姆表是较大倍率挡.答案答案: :(3)(3)变大变大(4)b(4)b(4)(4)图图3 3是将表头是将表头G G改装成两个倍率挡的欧姆表电路原理图改装成两个倍率挡的欧姆表电路原理图, ,由图知由图知, ,当开关当开关S S合向合向b b端时端时, ,通过欧姆表的电流较小通过欧姆表的电流较小, ,根据闭合电路欧姆定律知根据闭合电路欧姆定律知, ,欧姆表的倍欧姆表的倍率较大率较大. .以例说法以例说法 多用电表中欧姆挡的使用总结多用电表中欧姆挡的使用总结(1)(1)欧姆表测量电阻欧姆表测量电阻, ,换挡时一定要使红、黑表笔短接换挡时一定要使红、黑表笔短接, ,重新调零
11、重新调零, ,欧姆欧姆表红、黑表笔短接调零是使指针指欧姆表刻度的表红、黑表笔短接调零是使指针指欧姆表刻度的“0”;0”;(2)(2)欧姆表测量电阻读数时一定要将读数乘以所选的倍率欧姆表测量电阻读数时一定要将读数乘以所选的倍率; ;(3)(3)欧姆表内阻阻值是指表内电池内阻、电流表内阻、调零电阻等的阻欧姆表内阻阻值是指表内电池内阻、电流表内阻、调零电阻等的阻值之和值之和, ,大小等于测量电阻时欧姆表指针指在刻度盘正中央时被测电阻大小等于测量电阻时欧姆表指针指在刻度盘正中央时被测电阻的阻值的阻值; ;(4)(4)欧姆表测量电阻时欧姆表测量电阻时, ,若指针偏角过小若指针偏角过小( (过大过大),)
12、,就换用大就换用大( (小小) )倍率倍率; ;(5)(5)欧姆表测量电阻问题的分析、处理欧姆表测量电阻问题的分析、处理, ,会用到闭合电路的欧姆定律等会用到闭合电路的欧姆定律等规律规律, ,因为这时被测电阻已经和表内的电池、电流表以及调零电阻构成因为这时被测电阻已经和表内的电池、电流表以及调零电阻构成了闭合电路了闭合电路. .针对训练针对训练答案答案: :C C2.2.为确定某电子元件的电气特性为确定某电子元件的电气特性, ,做如下测量做如下测量. .(1)(1)用多用表测量该元件的电阻用多用表测量该元件的电阻, ,选用选用“100”100”倍率的电阻挡测量倍率的电阻挡测量, ,发发现多用表
13、指针偏转过大现多用表指针偏转过大, ,因此需选择因此需选择( (填填“10”10”或或“1 k”)1 k”)倍率的电阻挡倍率的电阻挡, ,并并再进行测量再进行测量, ,多用表的示数如图多用表的示数如图(a)(a)所示所示, ,测测量结果为量结果为.解析解析: :(1)(1)多用电表多用电表“100”100”倍率测电阻时倍率测电阻时, ,指针偏转角度过大指针偏转角度过大, ,示数太示数太小小, ,应换小倍率应换小倍率, ,即选择即选择“10”10”倍率倍率, ,欧姆挡调零后重新测量欧姆挡调零后重新测量, ,测量结果测量结果为为7 710 =70 . 10 =70 . 答案答案: : (1) (1
14、)1010欧姆调零欧姆调零7070(2)(2)将待测元件将待测元件( (额定电压额定电压9 V)9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、开关及若干导线连接成电路如图表、开关及若干导线连接成电路如图(b)(b)所示所示. .添加连线添加连线, ,使电路能测量使电路能测量该元件完整的伏安特性该元件完整的伏安特性. .本实验中使用多用表测电压本实验中使用多用表测电压, ,多用表的选择开关应调到多用表的选择开关应调到( (填填“直流电压直流电压10 V”10 V”或或“直流电压直流电压50 V”)50 V”)挡挡.解析解析: :(2)(2)实物连接如图所示实物连
15、接如图所示. .由于待测元件额定电压为由于待测元件额定电压为9 V,9 V,因此多用表因此多用表的选择开关应调到直流电压的选择开关应调到直流电压10 V10 V挡挡. .答案答案: :(2)(2)电路图见解析直流电压电路图见解析直流电压10 V10 V考点二考点二以测电阻为核心的电学实验以测电阻为核心的电学实验例题例题 欲用伏安法测定一个阻值约为欲用伏安法测定一个阻值约为5 5 左右的未知电阻左右的未知电阻, ,要求测量结要求测量结果尽量准确果尽量准确, ,现备有以下器材现备有以下器材: :A.A.电池组电池组(3 V,(3 V,内阻内阻1 )1 )B.B.电流表电流表(0(03 A,3 A,
16、内阻内阻0.012 5 )0.012 5 )C.C.电流表电流表(0(00.6 A,0.6 A,内阻内阻0.125 )0.125 )D.D.电压表电压表(0(03 V,3 V,内阻内阻3 k3 k) )E.E.电压表电压表(0(015 V,15 V,内阻内阻15 k15 k) )F.F.待测电阻待测电阻G.G.开关、导线开关、导线H.H.滑动变阻器滑动变阻器(0(020 ,20 ,额定电流额定电流1 A)1 A)I.I.滑动变阻器滑动变阻器(0(02 000 ,2 000 ,额定电流额定电流0.3 A)0.3 A)(1)(1)上述器材中应选用的是上述器材中应选用的是 ( (填写各器材的字母代号
17、填写各器材的字母代号).).(2)(2)为使通过待测电阻的电流能在为使通过待测电阻的电流能在0 00.5 A0.5 A范围内改变范围内改变, ,请在虚线框中画出请在虚线框中画出测量待测电阻测量待测电阻R Rx x的原理电路图的原理电路图, ,然后根据你设计的电路将给定的器材连成实然后根据你设计的电路将给定的器材连成实验电路验电路. .解析解析: :由于电池组电动势为由于电池组电动势为3 V,3 V,电压表选量程为电压表选量程为3 V3 V的的D;D;因电流在因电流在0 00.5 A0.5 A范围内改变范围内改变, ,电流表选量程为电流表选量程为0.6 A0.6 A的的C;C;由于题中要求由于题
18、中要求“为使通过待为使通过待测电阻的电流能在测电阻的电流能在0 00.5 A0.5 A范围内改变范围内改变”, ,所以需要设计成分压电路所以需要设计成分压电路, ,为为了调节方便了调节方便, ,滑动变阻器选总阻值较小的滑动变阻器选总阻值较小的H;H;由于待测电阻阻值小由于待测电阻阻值小, ,所以采所以采用电流表外接电路用电流表外接电路. .答案答案: :(1)ACDFGH(1)ACDFGH(2)(2)如图所示如图所示以例说法以例说法 器材选取三原则器材选取三原则(1)(1)安全性原则安全性原则: :要能够根据实验要求和客观条件选用合适的仪器要能够根据实验要求和客观条件选用合适的仪器, ,使实使
19、实验切实可行验切实可行, ,能达到预期目标能达到预期目标. .另外还要注意测量仪器的量程另外还要注意测量仪器的量程, ,各类用电各类用电器实际通过的电流不能超过其允许通过的最大电流等器实际通过的电流不能超过其允许通过的最大电流等. .(2)(2)精确性原则精确性原则: :根据实验的需要根据实验的需要, ,选用精度合适的测量工具选用精度合适的测量工具, ,但对某个实但对某个实验来讲验来讲, ,精确程度够用即可精确程度够用即可, ,并不是精度越高越好并不是精度越高越好. .(3)(3)方便性原则方便性原则: :实验时需考虑调节方便实验时需考虑调节方便, ,便于操作便于操作, ,如滑动变阻器的选择如
20、滑动变阻器的选择, ,既要考虑它的额定电流既要考虑它的额定电流, ,又要考虑它的阻值范围又要考虑它的阻值范围, ,在二者都能满足实验要在二者都能满足实验要求的情况下求的情况下, ,还要考虑阻值大小对实验操作是否调节方便的问题还要考虑阻值大小对实验操作是否调节方便的问题. .针对训练针对训练1.(20151.(2015浙江理综浙江理综) )图图( (甲甲) )是小红同学在做是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图实验的实物连接图. .(1)(1)根据图根据图( (甲甲) )画出实验电路图画出实验电路图; ;解析解析: : (1) (1)如图所示如图所示.
21、 .答案答案: : (1) (1)图见解析图见解析(2)(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图( (乙乙) )中的中的, , , ,所示所示, ,电流表量程为电流表量程为0.6 A,0.6 A,电压表量程为电压表量程为3 V.3 V.所示读数所示读数为为: :、. .两组数据得到的电阻分别为两组数据得到的电阻分别为和和.答案答案: : (2) (2)0.10 A0.10 A0.24 A0.24 A2.00 V2.00 V0.27 V 2.7(0.27 V 2.7(0.1)0.1)8.3(8.3(0.1)0.1)如填为如填为8.3(
22、8.3(0.1)0.1)2.7(2.7(0.1)0.1)也行也行 如图如图( (甲甲) )所示是测量阻值约几十欧的未知电阻所示是测量阻值约几十欧的未知电阻R Rx x的的原理图原理图,R,R1 1是电阻箱是电阻箱(0(099.9 ),R99.9 ),R是滑动变阻器是滑动变阻器,A,A1 1和和A A2 2是电流表是电流表,E,E是是电源电源( (电动势电动势12 V,12 V,内阻忽略不计内阻忽略不计).).2.(20152.(2015石家庄一模石家庄一模) )在保证安全和满足要求的情况下在保证安全和满足要求的情况下, ,使测量范围尽可能大使测量范围尽可能大, ,具体实验步骤具体实验步骤如下如
23、下: :闭合闭合S,S,调节滑动变阻器调节滑动变阻器R R和电阻箱和电阻箱R R1 1, ,使使A A2 2示数示数I I2 2=0.20 A,=0.20 A,记下此时电阻记下此时电阻箱的阻值箱的阻值R R1 1和和A A1 1的示数的示数I I1 1; ;重复步骤重复步骤且使且使A A2 2示数仍为示数仍为I I2 2=0.20 A,=0.20 A,测量多组测量多组R R1 1和和I I1 1值值; ;将实验测得的数据在坐标纸上描点将实验测得的数据在坐标纸上描点, ,如图如图( (乙乙) )所示所示. .根据实验回答以下问题根据实验回答以下问题: :(1)(1)现有四只供选用的电流表现有四只
24、供选用的电流表: :A.A.电流表电流表(0(03 mA3 mA, ,内阻为内阻为2.0 )2.0 )B.B.电流表电流表(0(03 mA3 mA, ,内阻未知内阻未知) )C.C.电流表电流表(0(00.3 A,0.3 A,内阻为内阻为10 )10 )D.D.电流表电流表(0(00.3 A,0.3 A,内阻未知内阻未知) )请根据实验过程判断请根据实验过程判断A A1 1应选用应选用,A,A2 2应选用应选用( (填写选项填写选项字母字母).).解析解析: :(1)(1)由图由图( (乙乙) )可知可知,A,A1 1示数的最大值约为示数的最大值约为0.25 A,0.25 A,则则A A1 1
25、应选用量程为应选用量程为0.3 A0.3 A的电流表的电流表, ,由于只要知道电流大小即可由于只要知道电流大小即可, ,即选用即选用D;D;由于由于A A2 2示数为示数为0.20 A,0.20 A,则则A A2 2的量程为的量程为0.3 A,0.3 A,且必须要知道其内阻且必须要知道其内阻, ,因此选用因此选用C;C;答案答案: : (1)D (1)DC C 答案答案: :(2)(2)见解析见解析(3)(3)根据以上实验数据得出根据以上实验数据得出R Rx x= = .答案答案: :(3)40(3)40考点三考点三以测电源电动势为核心的电学实验以测电源电动势为核心的电学实验典例典例 (201
26、5(2015云南省弥勒市一模云南省弥勒市一模) )为了测量某电池的电动势为了测量某电池的电动势E(E(约为约为3 V)3 V)和内阻和内阻r,r,选用的器材如下选用的器材如下: :A.A.电流表电流表G G1 1( (量程为量程为2 mA2 mA, ,内电阻为内电阻为100 )100 )B.B.电流表电流表G G2 2( (量程为量程为1 mA1 mA, ,内电阻为内电阻为200 )200 )C.C.电阻箱电阻箱R R1 1(0(099.99 )99.99 )D.D.电阻箱电阻箱R R2 2(0(09 999 )9 999 )E.E.滑动变阻器滑动变阻器R R3 3(0(01 000 1 00
27、0 允许最大电流允许最大电流1 A)1 A)F.F.待测电池待测电池G.G.开关一个、导线若干开关一个、导线若干(1)(1)某同学利用上述器材某同学利用上述器材, ,采用图采用图( (甲甲) )的电路测量该电池的电动势和内阻的电路测量该电池的电动势和内阻, ,请按请按照图照图( (甲甲) )将图将图( (乙乙) )所示的实物图连接完整所示的实物图连接完整; ;解析解析: : (1) (1)根据图根据图( (甲甲),),实物连线如图所示实物连线如图所示: :答案答案: : (1) (1)见解析见解析 (2)(2)图图( (甲甲) )中利用电阻箱中利用电阻箱R R1 1, ,将电流表将电流表G G
28、1 1改装成了量程为改装成了量程为0.5 A0.5 A的电流表的电流表, ,利用电阻箱利用电阻箱R R2 2将电流表将电流表G G2 2改装成了量程为改装成了量程为3 V3 V的电压表的电压表, ,则电阻箱则电阻箱R R2 2的阻的阻值调到值调到 ;答案答案: :(2)2.8(2)2.810103 3(3)(3)以以G G2 2示数示数I I2 2为纵坐标为纵坐标,G,G1 1示数示数I I1 1为横坐标为横坐标, ,作出作出I I2 2-I-I1 1图像如图图像如图( (丙丙) )所示所示, ,结合图像可得出电源的电动势为结合图像可得出电源的电动势为 V,V,电源的内阻为电源的内阻为 ( (
29、结果均保留两位有效数字结果均保留两位有效数字).).答案答案: :(3)2.7(3)2.79.09.0以例说法以例说法 实物图的连接方法及注意的问题实物图的连接方法及注意的问题(1)(1)连接方法连接方法看图连接看图连接, ,即根据题给电路中用电器的连接方式即根据题给电路中用电器的连接方式( (串、并联串、并联),),用笔画线代用笔画线代替导线将实物图中的电源与用电器、开关等连成正确的闭合电路替导线将实物图中的电源与用电器、开关等连成正确的闭合电路. .若题若题目没有给定电路目没有给定电路, ,可依据题意在草纸上画出实验所需要的电路图可依据题意在草纸上画出实验所需要的电路图, ,然后再然后再看
30、图连接看图连接. .(2)(2)注意问题注意问题注意直流电流表和电压表的注意直流电流表和电压表的“+”“-”+”“-”接线柱接线柱, ,保证电流从保证电流从“+”+”接线接线柱流入柱流入, ,从从“-”-”接线柱流出接线柱流出; ;根据题给数据或计算得到的数据根据题给数据或计算得到的数据, ,对于多量程电表对于多量程电表, ,一定要将相应量程一定要将相应量程的接线柱接入电路的接线柱接入电路; ;接线不能交叉接线不能交叉; ;实验连线时实验连线时, ,开关一定处于断开状态开关一定处于断开状态; ;实物图的连接应以实验电路图为依据实物图的连接应以实验电路图为依据, ,必要时先画出电路图必要时先画出
31、电路图; ;用用“线线”连图时连图时, ,应将应将“线线”连在正确的位置连在正确的位置, ,即连接在各仪器的接线即连接在各仪器的接线柱上柱上, ,不能错连不能错连; ;记住一些常规性的结论记住一些常规性的结论, ,如在描绘电学元件的伏安特性曲线的实验中如在描绘电学元件的伏安特性曲线的实验中, ,若电学元件两端的电压要从零开始逐渐增大若电学元件两端的电压要从零开始逐渐增大, ,则滑动变阻器采用分压式接则滑动变阻器采用分压式接法法, ,若被测电学元件的电阻阻值和电流表内阻阻值相差不大时若被测电学元件的电阻阻值和电流表内阻阻值相差不大时, ,电流表采电流表采用外接法用外接法. .再如再如, ,在测定
32、金属电阻率的实验中在测定金属电阻率的实验中, ,电流表采用的也是外接法电流表采用的也是外接法. .针对训练针对训练1.(20151.(2015四川理综四川理综) )用实验测一电池的内阻用实验测一电池的内阻r r和一待测电阻的阻值和一待测电阻的阻值R Rx x. .已知已知电池的电动势约电池的电动势约6 V,6 V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧. .可选用的实验可选用的实验器材有器材有: :电流表电流表A A1 1( (量程量程0 030 mA30 mA););电流表电流表A A2 2( (量程量程0 0100 mA100 mA););电压表电压表V(V(量程
33、量程0 06 V);6 V);滑动变阻器滑动变阻器R R1 1( (阻值阻值0 05 );5 );滑动变阻器滑动变阻器R R2 2( (阻值阻值0 0300 );300 );开关开关S S一个一个, ,导线若干条导线若干条. .某同学的实验过程如下某同学的实验过程如下: :.设计如图设计如图( (甲甲) )所示的电路图所示的电路图, ,正确连接电路正确连接电路. .将将R R的阻值调到最大的阻值调到最大, ,闭合开关闭合开关, ,逐次调小逐次调小R R的阻值的阻值, ,测出多组测出多组U U和和I I的值的值, ,并记录并记录. .以以U U为纵轴为纵轴,I,I为横轴为横轴, ,得到如图得到如
34、图( (乙乙) )所示的图线所示的图线. .断开开关断开开关, ,将将R Rx x改接在改接在B,CB,C之间之间,A,A与与B B直接相连直接相连, ,其他部分保持不变其他部分保持不变. .重复重复的步骤的步骤, ,得到另一条得到另一条U-U-I I图线图线, ,图线与横轴图线与横轴I I的交点坐标为的交点坐标为(I(I0 0,0),0),与纵轴与纵轴U U的交点坐标为的交点坐标为(0,U(0,U0 0).).回答下列问题回答下列问题: :(1)(1)电流表应选用电流表应选用, ,滑动变阻器应选用滑动变阻器应选用;(2)(2)由图由图( (乙乙) )的图线的图线, ,得电源内阻得电源内阻r=
35、r=;解析解析: :(1)(1)由闭合电路欧姆定律由闭合电路欧姆定律, ,要想调节时电流表和电压表的读数有明显要想调节时电流表和电压表的读数有明显变化变化, ,起限流作用的滑动变阻器应选用起限流作用的滑动变阻器应选用R R2 2; ;由题图由题图( (乙乙) )可知可知, ,电流表应电流表应选选A A2 2. .(2)(2)根据根据U-IU-I图线的斜率求得电源内阻为图线的斜率求得电源内阻为25 .25 .答案答案: :(1)A(1)A2 2R R2 2(2)25(2)25(3)(3)用用I I0 0,U,U0 0和和r r表示待测电阻的关系式表示待测电阻的关系式R Rx x= =, ,代入数
36、值可得代入数值可得R Rx x;(4)(4)若电表为理想电表若电表为理想电表,R,Rx x接在接在B,CB,C之间与接在之间与接在A,BA,B之间之间, ,滑动变阻器滑片都滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置从最大阻值位置调到某同一位置, ,两种情况相比两种情况相比, ,电流表示数变化范围电流表示数变化范围, ,电压表示数变化范围电压表示数变化范围 .(.(选填选填“相同相同”或或“不同不同”)(4)R(4)Rx x所接位置的改变并不影响干路电流的测量所接位置的改变并不影响干路电流的测量, ,故电流表示数变化范围故电流表示数变化范围相同相同; ;但是改接前后电压表测量的分别是路端电压与
37、滑动变阻器两端的电但是改接前后电压表测量的分别是路端电压与滑动变阻器两端的电压压, ,故电压表示数变化范围不同故电压表示数变化范围不同. .2.(20152.(2015河南省三门峡市高三二练河南省三门峡市高三二练) )某研究小组收集了两个电学元件某研究小组收集了两个电学元件, ,电阻电阻R R0 0( (约为约为2 k2 k) )和手机中的锂电池和手机中的锂电池( (电动势电动势E E标称值为标称值为3.7 V,3.7 V,允许允许最大放电电流为最大放电电流为100 mA100 mA).).实验室备有如下器材实验室备有如下器材: :A.A.电压表电压表V(V(量程量程3 V,3 V,电阻电阻R
38、 RV V约为约为4.0 k4.0 k) )B.B.电流表电流表A A1 1( (量程量程100 mA100 mA, ,电阻电阻R RA1A1约为约为5 )5 )C.C.电流表电流表A A2 2( (量程量程2 mA2 mA, ,电阻电阻R RA2A2约为约为50 )50 )D.D.滑动变阻器滑动变阻器R R1 1(0(040 ,40 ,额定电流额定电流1 A)1 A)E.E.电阻箱电阻箱R R2 2(0(0999.9 )999.9 )F.F.开关开关S S一只一只, ,导线若干导线若干(1)(1)为了测定电阻为了测定电阻R R0 0的阻值的阻值, ,小明设计了一电路小明设计了一电路, ,如图
39、如图( (甲甲) )所示为其对所示为其对应的实物图应的实物图, ,图中的电流表图中的电流表A A应选应选( (选填选填“A A1 1”或或“A A2 2”),”),请将请将实物连线补充完整实物连线补充完整.答案答案: :(1)A(1)A2 2电路图见解析电路图见解析考点四考点四创新探究设计型实验创新探究设计型实验典例典例 (2015(2015重庆理综重庆理综) )同学们测量某电阻丝的电阻同学们测量某电阻丝的电阻R Rx x, ,所用电流表的内所用电流表的内阻与阻与R Rx x相当相当, ,电压表可视为理想电压表电压表可视为理想电压表. .(1)(1)若使用如图若使用如图( (甲甲) )所示电路
40、图进行实验所示电路图进行实验, ,要使得要使得R Rx x的测量值更接近真实值的测量值更接近真实值, ,电压表的电压表的a a端应连接到电路的端应连接到电路的点点( (选填选填“b”b”或或“c”).c”).解析解析: :(1)(1)由于电阻丝的电阻和电流表由于电阻丝的电阻和电流表的内阻相当的内阻相当, ,且电压表可视为理想电表且电压表可视为理想电表, ,所以电流表外接时测量电阻更接近真所以电流表外接时测量电阻更接近真实值实值, ,即电压表的即电压表的a a端应接电路的端应接电路的c c点点. . 答案答案: :(1)c (1)c (2)(2)测得电阻丝的测得电阻丝的U-IU-I图如图图如图(
41、 (乙乙) )所示所示, ,则则RxRx为为(保留两位有效保留两位有效数字数字).).答案答案: :(2)4.1(4.0(2)4.1(4.04.24.2均可均可) )(3)(3)实验中实验中, ,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态. .某同学发现对炽热某同学发现对炽热电阻丝吹气电阻丝吹气, ,其阻值会变化其阻值会变化. .他们对此现象进行探究他们对此现象进行探究, ,在控制电阻丝两端的电在控制电阻丝两端的电压为压为10 V10 V的条件下的条件下, ,得到电阻丝的电阻得到电阻丝的电阻R Rx x随风速随风速v(v(用风速计测用风速计测) )的变化关系的
42、变化关系如图如图( (丙丙) )所示所示. .由图可知当风速增加时由图可知当风速增加时,R,Rx x会会( (选填选填“增大增大”或或“减减小小”).).在风速增加过程中在风速增加过程中, ,为保持电阻丝两端电压为为保持电阻丝两端电压为10 V,10 V,需要将滑动变阻需要将滑动变阻器器R RW W的滑片向的滑片向端调节端调节( (选填选填“M ”M ”或或“N”).N”).解析解析: :(3)(3)由题图由题图( (丙丙) )可知风速增加时可知风速增加时, ,电阻丝电阻减小电阻丝电阻减小. .在风速增加过程中在风速增加过程中, ,由于电阻丝电阻减小由于电阻丝电阻减小, ,要保持电阻丝两端电压
43、不变要保持电阻丝两端电压不变, ,需要增大并联部分电阻需要增大并联部分电阻阻值阻值, ,所以滑动变阻器的滑片向所以滑动变阻器的滑片向M M端调节端调节. .答案答案: :(3)(3)减小减小 M M解析：解析：(4)(4)风速为零时风速为零时, ,由于由于a,da,d间与间与d,cd,c间的电阻之比等于间的电阻之比等于a,ba,b间与间与b,cb,c间的间的电阻之比电阻之比, ,所以所以d,bd,b两点电势相等两点电势相等, ,但风速增大时但风速增大时,d,d点电势降低点电势降低, ,所以电压表所以电压表“+”“-”+”“-”端分别接端分别接b,db,d两点两点, ,满足电压表的示数从零开始增
44、加满足电压表的示数从零开始增加. .答案答案: :(4)b(4)bd d以例说法以例说法 创新性实验和探究性实验的比较及分析方法创新性实验和探究性实验的比较及分析方法创新性实验创新性实验探究性实验探究性实验比较比较创新性实验大致可分为设计创新性实验大致可分为设计实验步骤、设计实验方案、实验步骤、设计实验方案、纠错和改进实验设计、开放纠错和改进实验设计、开放性实验设计以及装置连接的性实验设计以及装置连接的实验设计等实验设计等实验探究的过程一般为提出问题实验探究的过程一般为提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实进行实验验分析数据分析数据得出结论得出结论表达表达交流交流, ,其中设计实验包括
45、设计实其中设计实验包括设计实验的原理、器材、装置、方案等验的原理、器材、装置、方案等分析分析方法方法不论是创新性实验不论是创新性实验, ,还是探究性实验还是探究性实验, ,一定要根据实验所验证的一定要根据实验所验证的结论或探究的规律找出相应的物理知识结论或探究的规律找出相应的物理知识, ,据此进行合理地分析、据此进行合理地分析、判断判断, ,这是确保实验顺利完成的前提这是确保实验顺利完成的前提针对训练针对训练解析解析: :(1)(1)由于由于R R1 1的总阻值远小于测量电路总电阻的总阻值远小于测量电路总电阻, ,故控制电路采用分压式故控制电路采用分压式接法接法, ,电路图如图所示电路图如图所
46、示. .(2)(2)根据设计的电路根据设计的电路, ,写出实验步骤写出实验步骤: : .(3)(3)将这种方法测出的电压表内阻记为将这种方法测出的电压表内阻记为R RV V,与电压表内阻的真实值与电压表内阻的真实值R RV V相相比比,R,RV VR RV V( (填填“”“=”“=”或或“”),RRV V. .答案答案: :见解析见解析2.(20152.(2015上饶三模上饶三模) )某实验小组进行某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性探究热敏电阻的温度特性”实验实验, ,实验实验室提供如下器材室提供如下器材: :热敏电阻热敏电阻RtRt( (常温下约常温下约8 k8 k) )、温度计、温度
47、计电流表电流表A(A(量程量程1 mA1 mA, ,内阻约内阻约200 )200 )电压表电压表V(V(量程量程3 V,3 V,内阻约内阻约10 k10 k) )电池组电池组E(4.5 V,E(4.5 V,内阻约内阻约1 )1 )滑动变阻器滑动变阻器R(R(最大阻值为最大阻值为20 )20 )开关开关S S、导线若干、烧杯和水、导线若干、烧杯和水(1)(1)根据提供器材的参数将如图根据提供器材的参数将如图( (甲甲) )所示所示的实物图中所缺的导线补接完整的实物图中所缺的导线补接完整. .解析解析: : (1) (1)连接实物图连接实物图, ,如图如图1 1所示所示. .答案答案: : (1)
48、 (1)连线见解析连线见解析 (2)(2)实验开始前滑动变阻器的滑动触头实验开始前滑动变阻器的滑动触头P P应置于应置于( (选填选填“a”a”或或“b”)b”)端端.解析：解析：(2)(2)因当滑动触头置于因当滑动触头置于a a端时待测电路电压或电流为零端时待测电路电压或电流为零, ,从而保护从而保护电流表电流表. .答案答案: :(2)a(2)a(3)(3)利用补接完整的实验装置图测量出不同温度下的电阻值利用补接完整的实验装置图测量出不同温度下的电阻值, ,画出该热敏画出该热敏电阻的电阻的R Rt t-t-t图像如图图像如图( (乙乙) )中的实测曲线中的实测曲线, ,与图中理论曲线相比二
49、者有一定与图中理论曲线相比二者有一定的差异的差异. .除了偶然误差外除了偶然误差外, ,下列关于产生系统误差的原因或减小系统误差下列关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法叙述正确的是的方法叙述正确的是.A.A.电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值小电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值小B.B.电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小C.C.温度升高到一定值后温度升高到一定值后, ,电流表应改为外接法电流表应改为外接法解析：解析：(3)(3)由于实验采用的是电流表内接法由于实验采用的是电流表内接法, ,所以电压表读数大于热敏电所以电压表读数大于热敏
50、电阻两端的电压阻两端的电压. .所以在相同的温度下所以在相同的温度下, ,热敏电阻的测量值总比理论值偏大热敏电阻的测量值总比理论值偏大; ;当温度升高到一定值后当温度升高到一定值后, ,电阻变小电阻变小, ,则电流表应该选用外接法则电流表应该选用外接法, ,故故C C正确正确; ;答案答案: :(3)C(3)C(4)(4)将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用, ,当电当电流通过电阻产生的热量与热敏电阻向周围环境散热达到平衡时流通过电阻产生的热量与热敏电阻向周围环境散热达到平衡时, ,满足关系满足关系式式I I2 2R Rt
