（全国通用）高考物理 考前三个月 第2部分 专题1 应考策略 方法技巧九 电学实验.doc

九、电学实验实验一测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)1实验原理由电阻定律r得.可见，只要测出金属丝的电阻r、横截面积s和长度l，即可求出其电阻率2游标卡尺的读数方法从游标尺零刻线所对位置，读出在主尺上以1 mm为单位的整数部分；再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐，由游标尺读出不足整毫米的小数部分，最后把两部分读数相加即得测量长度，即l主尺上的整毫米数游标尺读数精度(单位为毫米)精度.3螺旋测微器的读数方法整数部分由固定刻度的整数决定，小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定若固定刻度过半毫米刻线，则可动刻度的示数加上“0.5 mm”；若没有过半毫米刻线，就由可动刻度的示数来确定，读数为l固定刻度示数可动刻度示数0.01，结果为.mm，最后一位为估读4数据处理(1)金属丝长度l：用刻度尺测出接入电路的实际长度(2)横截面积s：用螺旋测微器测出金属丝直径d，由s计算得出，对螺旋测微器注意读数方法和有效数字位数(3)电阻r的测量：用伏安法测金属丝的电阻值5用伏安法测电阻时电路的选择方法(1)电流表内接、外接的选择当时，用电流表外接法(2)滑动变阻器两种接法的选择一般选用限流式连接，因限流式易连接且节能但在下列三种情况下，必须选择分压式连接：题目所提供的实验仪器、电表的量程或电阻的最大允许电流不够变阻器的电阻远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻值要求电路中某部分电路的电压从零开始连续变化实验二描绘小电珠的伏安特性曲线1实验原理图1按如图1所示的原理图连接好实验电路，用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(u、i)值后，在ui坐标系中描出对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线2电压表、电流表量程的选取电流表一般用00.6 a量程，电压表量程要看小电珠的额定电压值3电路的选择(1)电流表内、外接法的选择小电珠内阻很小，当它与00.6 a的电流表串联时，电流表的分压影响很大，故采用电流表外接法(2)分压、限流电路的选择为描绘完整的伏安特性曲线，小电珠两端的电压要求从零开始连续变化，因此滑动变阻器应采用分压式连接4连线的原则用平滑的曲线(不是折线)将各点连接起来，不在曲线上的点应大致“对称”地分居两侧，偏离较远的点应当舍去实验三测定电源的电动势和内阻1实验原理由闭合电路欧姆定律：euir，只要测出两组u、i值，就可以列方程组求出e和r.2实验电路的选择由于电源的内阻一般很小，为减小测量误差，常采用图2甲所示的电路，而不用图乙所示的电路图23电压表、电流表量程及滑动变阻器的选取(1)电压表量程：根据测量电源的电动势的值选取，如测两节干电池，电压表选03 v量程(2)电流表量程：因要求流过电源的电流不宜过大，一般选00.6 a量程(3)滑动变阻器的选取：阻值一般为1020 .4数据处理图3改变r的值，测出多组u、i值，作出ui图线，如图3所示，图线与u轴交点的纵坐标即为电源电动势，图线斜率的绝对值即为电源内阻5注意事项由于电源的内阻很小，即使电流有较大的变化，路端电压变化也很小，为充分利用图象空间，电压轴数据常从某一不为零的数开始，但ui图象在u轴上的截距和图线斜率的意义不变实验四练习使用多用电表1实验原理图4(1)多用电表可以测量交流电压、直流电压、直流电流和电阻，测量同一物理量时有不同的量程，如图4所示由于使用多用电表时不管测量项目是什么，电流都要从电表的“”插孔(红表笔)流入，从“”插孔(黑表笔)流出，所以使用欧姆挡时，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(2)要区分开“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，通过表盘下边中间的定位螺丝调整；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，通过欧姆挡的调零旋钮调整(3)在使用多用电表测电阻时，改用不同欧姆挡时，只需“欧姆调零”不必再“机械调零”2实验中应注意的问题(1)用多用电表测电阻时测量前应根据估计阻值选用适当的挡位由于欧姆挡刻度的非线性，使用欧姆挡测电阻时，表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常只使用表盘中间一段为测量的有效范围(2)每更换一次挡位，都要重新进行欧姆调零(3)由于欧姆挡表盘刻度不均匀，难于估读，测量结果只能取两位有效数字，计数时不要忘记乘上相应挡位的倍率实验五传感器的简单应用1实验原理传感器就是将物体感受到的物理量(一般为非电学量)转换成便于测量的物理量(一般为电学量)的一类元件其工作过程是利用某元件对某一物理量敏感，按一定规律将这一物理量转换成便于利用的信号，从而实现检测或自动控制2敏感元件分类图5光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻等传感器因选用的敏感元件不同，用途也不一样，如光敏传感器可用于路灯控制，而热敏传感器可用于高温控制、火灾自动报警等如图5为热敏电阻特性实验装置图改变烧杯中水的温度，可观察到热敏电阻阻值的变化考点热身精练1(2015武汉四月调研)某实验小组用下列器材设计了如图6甲所示的欧姆表电路，通过调控电键s和调节电阻箱，可使欧姆表具有“1”、“10”两种倍率a干电池：电动势e1.5 v，内阻r0.5 b电流表ma：满偏电流ig1 ma，内阻rg150 c定值电阻r11 200 d电阻箱r2：最大阻值999.99 e电阻箱r3：最大阻值999.99 f电阻箱r4：最大阻值9 999 g电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干图6(1)该实验小组按图甲所示正确连接好电路当电键s断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱r2，使电流表达到满偏电流，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻r内，则r内_ ，欧姆表的倍率是_(选填“1”、“10”)(2)闭合电键s：第一步：调节电阻箱r2和r3，当r2_ 且r3_ 时，再将红、黑表笔短接，电流表再次达到满偏电流第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱r4，调节r4，当电流表指针指向图乙所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为_ .2(2015雅安三诊)某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5 v的干电池外，还有一个方形电池(电动势9 v左右)为了测定该方型电池的电动势e和内电阻r，实验室中提供如下器材：a电流表a1(满偏电流10 ma，内阻ra110 )b电流表a2(00.6 a，内阻未知)c滑动变阻器r0(0100 ，1 a)d定值电阻r(阻值990 )e开关与导线若干图7图8(1)根据现有的实验器材，设计一个电路，较精确测量该电池的电动势和内阻，请在图7的虚线框中画出电路图(2)请根据你设计的电路图，写出电流表a1的示数i1与电流表a2的示数i2之间的关系式：i1_.(3)图8为该同学根据正确设计的实验电路测出多组数据并绘出的i1i2图线，由图线可以求出被测方形电池的电动势e_ v，内阻r_ .(结果保留两位有效数字)3(2015河南二模)在“探究导体电阻与材料关系”的实验中，某种待测材料金属丝接入电路部分的长度约为50 cm，所用测量仪器均已校准(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图9所示，其读数应为_ mm(该值接近多次测量的平均值)图9(2)某实验小组用伏安法测金属丝的电阻，记录实验数据如下：u/v0.100.300.701.001.501.702.30i/a0.020.060.160.220.340.460.52由以上实验数据可知：本次实验的电流表选用的是_、电压表选用的是_、滑动变阻器选用的是_(填以下器材前的字母)a电流表a1( 0100 ma，内阻约为10 )b电流表a2( 00.6 a，内阻约为0.1 )c电压表v1(03 v，内阻约为3 k)d电压表v2(015 v，内阻约为15 k)e滑动变阻器r1( 01 000 ，0.2 a)f滑动变阻器r2( 020 ，2 a)测量rx是采用图10中的_(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)电路图图10可以估算出金属丝电阻率约为_(填选项前的字母)a1102 m b1103 mc1106 m d1108 m答案精析九、电学实验考点热身精练1(1)1 50010(2)14.515050解析(1)由闭合电路欧姆定律可知：内阻r内 1 500 ；故中值电阻应为1 500 ，根据多用电表的刻度设置可知，表盘具有两种倍率，若为“1”，则中值电阻太大，不符合实际，故欧姆表倍率应为“10”(2)为了得到“1”倍率，应让满偏时对应的电阻为150 ；电流i1 a0.01 a；此时表头中电流应为0.001 a，则与之并联电阻r3电流应为：0.01 a0.001 a0.009 a；并联电阻r3 150 ；r2r 15 故r215 0.5 14.5 ；题图乙所示电流为0.75 ma，则干路电流为7.5 ma；则总电阻r总 200 故待测电阻r测(200150) 50 2(1)见解析图(2)(ei2r)(3)9.010解析 (1)测量电池的电动势和内电阻，只需要用一般的伏安法即可求解，由于没有可用电压表，故将r与a1串联充当电压表使用；电流表选用a2，采用电流表相对电源的外接法；原理图如图所示；(2)表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，则由闭合电路欧姆定律可知：i1(rra1)ei2r即：i1(ei2r)(3)题图中图线与纵坐标的交点为9.0 ma, 则有：9.0 ma，解得e9.0 v；题图中图象的斜率为：10103，由公式得图象的斜率等于，故10103，解得r10 .3(1)0.398(2)bcf甲c解析(1)螺旋测微器的读数为d039.80.01 mm0.398 mm(0.3970.399都对)；(2)根据表格数据，电压数值达到2.3