高考物理一轮总复习 高考热点专题 电学实验的“三个选择”课件 新人教版.ppt

高考热点专题 七 电学实验的 三个选择 热点概述 电学实验是高考的必考内容 纵观近几年的高考试题 年年都有相关试题出现 主要考查实验原理的理解 实验器材及电路的选择 实验数据的处理 实验误差的分析等 热点透析 一 控制电路的选择滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据 a 负载电阻电压要求变化范围较大 且从零开始连续可调 应选分压电路 b 若负载电阻的阻值rx远大于滑动变阻器总阻值r 应选分压电路 c 若负载电阻的阻值rx小于滑动变阻器总阻值r或相差不多 且没有要求电压从零可调 应选限流电路 d 两种电路均可时限流电路优先 因为限流电路消耗的总功率小 e 特殊问题要具体问题具体分析 二 测量电路的选择对伏安法测电阻 应根据待测电阻的大小选择电流表不同的接法 1 阻值判断法 当时 采用电流表 外接法 当时 采用电流表 内接法 2 倍率比较法 a 当即时 既可选择电流表 内接法 也可选择 外接法 b 当即时 采用电流表外接法 c 当即时 采用电流表内接法 3 试触法 与比较大小 若则选择电压表分流的外接法 若则选择电流表的内接法 三 实验器材的选择1 安全因素 通过电源 电表 电阻的电流不能超过允许的最大电流 2 误差因素 选择电表时 保证电流和电压均不超过其量程 使指针有较大偏转 一般取满偏度的 使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近 3 便于操作 选滑动变阻器时 在满足其他要求的前提下 可选阻值较小的 4 实验的实际要求 例证1 一个标有 3 8v 0 3a 字样的小灯泡 其灯丝的电阻会随温度的升高而变化 一探究性学习小组在实验室研究这一问题 现实验室备有以下实验器材 实验时要求测量范围尽可能大 且要求灯泡上的电压从0开始调节 测量结果尽可能准确 1 现在有如图所示的甲 乙 丙 丁四个电路 其中可选用的电路有 2 在实验中 应当选用的实验器材有电压表 电流表 滑动变阻器 填器材名称代号 3 该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的i u图线如图所示 试根据图线中给出的数据 求出小灯泡在工作点a和b的电阻值分别为 解析 1 要求灯泡上的电压从0开始调节 因此滑动变阻器要用分压式接法 甲 乙图错误 丙图中滑动变阻器上串联保护电阻 因此 灯泡上的电压也不能从0开始连续调节 所以应选丁图 2 选取电表时 电表的量程要稍大于被测元件的最大值 因为灯泡标有 3 8v 0 3a 因此 电压表选择v1 电流表选择a1 滑动变阻器为分压式接法 应选总阻值较小的滑动变阻器r1 3 根据得a点电阻为6 3 结果为5 9 6 5 都对 b点电阻为10 答案 1 丁 2 v1a1r1 3 6 3 10 例证2 2013 北京高考 某同学通过实验测定一个阻值约为5 的电阻rx的阻值 1 现有电源 4v 内阻可不计 滑动变阻器 0 50 额定电流2a 开关和导线若干以及下列电表a 电流表 0 3a 内阻约0 025 b 电流表 0 0 6a 内阻约0 125 c 电压表 0 3v 内阻约3k d 电压表 0 15v 内阻约15k 为减小测量误差 在实验中 电流表应选用 电压表应选用 选填器材前的字母 实验电路应采用图中的 选填 甲 或 乙 2 如图是测量rx的实验器材实物图 图中已连接了部分导线 请根据在 1 问中所选的电路图 补充完成图中实物间的连线 3 接通开关 改变滑动变阻器滑片p的位置 并记录对应的电流表示数i 电压表示数u 某次电表示数如图所示 可得该电阻的测量值rx 保留两位有效数字 4 若在 1 问中选用甲电路 产生误差的主要原因是 若在 1 问中选用乙电路 产生误差的主要原因是 选填选项前的字母 a 电流表测量值小于流经rx的电流值b 电流表测量值大于流经rx的电流值c 电压表测量值小于rx两端的电压值d 电压表测量值大于rx两端的电压值 5 在不损坏电表的前提下 将滑动变阻器滑片p从一端滑向另一端 随滑片p移动距离x的增加 被测电阻rx两端的电压u也随之增加 下列反映u x关系的示意图中正确的是 解析 1 由于电源电动势为4v 15v的电压表量程太大 读数误差太大 故电压表应选c 当电压表满偏时 电路中的最大电流约为电流表应选b 又因为 40 电流表应外接 故电路应选甲 2 根据电路图甲进行实物连接 如图所示 3 根据电表读数i 0 50a u 2 60v 则被测电阻为rx 5 2 4 甲图中电流表测量的是流过被测电阻与电压表的电流之和 故b正确 乙图中电压表测量的是被测电阻与电流表的电压之和 故d正确 5 由于随着滑片的移动 rx两端的电压增大 说明电路中电流增大 变阻器接入电路的电阻减小 设变阻器的最大电阻为r 单位长度电阻丝阻值为k 则rx两端的电压为由此得随x的增大 u增大 但不是简单的线性关系 又当x 0时 u最小 且随x的增大 电压的变化加快 故a正确 答案 1 bc甲 2 见解析图 3 5 2 4 bd 5 a 热点集训 1 两位同学在实验室中利用如图甲所示的电路测定值电阻r0 电源的电动势e和内电阻r 调节滑动变阻器的滑动触头p向某一方向移动时 一个同学记录的是电流表a和电压表v1的测量数据 另一位同学记录的是电流表a和电压表v2的测量数据 并根据数据描绘了如图乙所示的两条u i图线 回答下列问题 1 根据甲 乙两同学描绘的图线 可知 a 甲同学是根据电压表v1和电流表a的数据b 甲同学是根据电压表v2和电流表a的数据c 乙同学是根据电压表v1和电流表a的数据d 乙同学是根据电压表v1和v2的数据 2 图像中两直线的交点表示的物理意义是 a 滑动变阻器的滑动触头p滑到了最右端b 电源的输出功率最大c 定值电阻r0上消耗的功率为1wd 电源的效率达到最大值 3 根据图乙 可以求出定值电阻r0 电源电动势e v 内电阻r 4 该电路中电流表的读数能否达到0 6a 试说明理由 解析 1 从电路连接可以看出 电流表a的读数增大时 电压表v1的读数减小 电压表v2的读数增大 甲同学是根据电压表v1和电流表a的数据绘制的图像 b错误 a正确 乙同学是根据电压表v2和电流表a的数据绘制的图像 c d错误 2 图像中两直线的交点表示电压表v1的读数与电压表v2的读数相等 即滑动变阻器的阻值为0 滑动变阻器的滑动触头p滑到了最左端 a错误 从图像可以得出电阻r0的阻值大于电源的内阻 滑动变阻器的阻值减小 电源的输出功率增大 两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0 即电源的输出功率最大 b正确 定值电阻r0消耗的功率为p u2i 1 0 0 5w 0 5w c错误 电源的效率为u越大 效率越大 d错误 3 从图像可以得出定值电阻r0的阻值为从甲同学的图像可以得出图像在u轴上的截距为1 5v 即电源的电动势为1 5v 图像斜率的绝对值为 即电源的内电阻为r 1 0 4 该电路中的电流为当r最小时 电流最大 最大值为故该电路中电流表的读数不能达到0 6a 答案 1 a 2 b 3 2 01 51 0 4 不能 理由见解析 2 如图甲所示为某同学测绘额定电压为2 5v的小电珠的i u图线的实验电路图 1 根据电路图 用笔画线代替导线 将图乙中的实物图连接成完整的实验电路 2 开关s闭合之前 图乙中滑动变阻器的滑片应该置于 选填 a端 b端 或 ab正中间 3 已知小电珠灯丝在27 时电阻值约为1 5 并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比 热力学温度t与摄氏温度t的关系为t 273 t 根据如图所示的小电珠的i u特性曲线 估算该小电珠以额定功率工作时灯丝的温度约为 保留两位有效数字 解析 对于分压电路 开关s闭合前 应该将滑动变阻器的滑片置于最左端 a端 使待测电路电压为零 由灯丝电阻与