高考物理二轮复习 专题五 恒定电流 第18课时 电学实验（三）课件.ppt

第18课时电学实验 三 实验9测绘小灯泡的伏安特性曲线 学考 易错点一实验原理和操作 练1 图1为 测绘小灯泡伏安特性曲线 实验的实物电路图 已知小灯泡额定电压为2 5v 图1 1 完成下列实验步骤 闭合开关前 调节滑动变阻器的滑片 使它靠近滑动变阻器 填 左端 或 右端 的接线柱 闭合开关后 逐渐移动滑动变阻器的滑片 断开开关 根据实验数据作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线 2 在虚线框中画出与实物电路相应的电路图 解析 1 滑动变阻器为分压式接法 故闭合开关前 小灯泡两端的电压为零 调节滑动变阻器的滑片 使它靠近滑动变阻器左端的接线柱 闭合开关后 逐渐移动滑动变阻器的滑片 增加小灯泡两端的电压 记录电流表和电压表的多组读数 直至电压达到额定电压 2 与实物电路相应的电路图如图所示 答案 1 左端 增加小灯泡两端的电压 记录电流表和电压表的多组读数 直至电压达到其额定电压 2 见解析图 易错点二实验仪器选择与电路设计 练2 2016 浙江温州月考 描绘一个标有 6v3w 字样的小灯泡的伏安特性曲线 实验室备有下列器材 a 标有 6v3w 字样的小灯泡一个 b 9伏学生电源一个 c 量程为0 3v的电压表 内阻约为3千欧 d 量程为0 15v的电压表 内阻约为15千欧 e 量程为0 0 6a的电流表 内阻约为0 5欧 f 量程为0 3a的电流表 内阻约为0 1欧 g 滑动变阻器 阻值范围0 50欧 允许通过的最大电流1 5a h 滑动变阻器 阻值范围0 500欧 允许通过的最大电流0 5a 开关一个 导线若干 1 为减小实验误差 方便调节 使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大 直到小灯泡正常发光 请在图中给定的四个电路图和上述所给的器材中选取适当的电路和器材 并将它们的编号填在横线上 应选取的电路是 电压表应选 电流表应选 滑动变阻器应选取 2 根据实验测定的数据 以电压u为横坐标 电流i为纵坐标画出图线 在图中给出的四个i u图线中 最能反映实际情况的是 答案 1 cdeg 2 c 易错点三实物连线实物图连接是一类考查实验技能和操作能力较为有效的题型 连线前一定要画出实验电路图 然后按图连线 且必须注意以下几点 1 连线不能交叉 2 必须把线接在接线柱上 3 电流应从电表正接线柱流入 从负接线柱流出 4 滑动变阻器应处在有效控制状态 在实际操作中 画电路图时 各元件的相对位置应尽量与实物图相吻合 连实物图时 应先串后并 先连控制电路后连测量电路 要特别注意滑动变阻器的分压连接 把滑动变阻器的全电阻 开关 电源连成干路 取滑动变阻器的部分电阻与测量电路并联即可 练3 为研究小灯泡的伏安特性曲线 选用小灯泡额定值为 3 0v 0 4a 实验中除已有仪器 电流表 电压表 开关 导线若干外 还需要 1 根据所学的知识 通过查资料 与同学讨论思考后回答下列问题 实验中用两电表测量小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流时 电流表采用什么接法才能使测得的灯泡的电阻误差较小 2 为使加在小灯泡两端的电压从零开始 能在较大的范围内调节 滑动变阻器的接法是 在虚线框内画出相应的电路图 3 请根据你画的电路图 把图2的实验器材连成符合要求的实验电路 图2 4 为使读数误差尽可能小 电压表的量程应选用 挡 电流表的量程应选用 挡 为保证实验安全 测量范围不能超过 v和 a 开始做实验闭合开关前 应把p移到 端 解析还需要的仪器有 学生低压直流电源和滑动变阻器 1 为了在测量小灯泡电阻时减小误差 电流表应采用外接法 2 为使加在小灯泡两端的电压从零开始 能在较大的范围内调节 滑动变阻器应采用分压式接法 电路图如图所示 3 依据电路图连接实物图如图所示 4 为使读数误差尽可能小 电压表的量程应选用0 3v挡 电流表的量程应选用0 0 6a挡 为保证实验安全 测量范围不能超过3 0v和0 4a 开始做实验闭合开关前 应把p移到c端 若实物图中连接方式不同 p不一定要移到c端 答案见解析 实验10探究导体电阻与其影响因素的关系 学考 易错点一游标卡尺的读数 练1 如图3所示的两把游标卡尺 它们的游标尺从左到右分别为9mm长10等分 19mm长20等分 它们的读数依次 mm mm 图3 解析图甲读数 整毫米是17 不足1毫米是7 0 1mm 0 7mm 最后结果是17mm 0 7mm 17 7mm 乙图读数 整毫米是23 不足1毫米是17 0 05mm 0 85mm 最后结果是23mm 0 85mm 23 85mm 答案17 723 85 易错点二实验原理与实验操作 练2 2016 浙江金华第一中学学段考试 在 探究导体电阻与其影响因素的定量关系 的实验中 某实验小组用如图4所示电路对镍铬合金和康铜丝进行探究 a b c d是四种金属丝 图4 1 实验小组讨论时 某同学对此电路提出异议 他认为 电路中应该串联一个电流表 只有测出各段金属丝的电阻 才能分析电阻与其影响因素的定量关系 你认为要不要串联电流表 并简单说明理由 2 几根镍铬合金丝和康铜丝的规格如下表所示 电路图中四种金属丝a b c分别为下表中编号为a b c的金属丝 则d应选下表中的 用表中编号d e f表示 解析 1 因为电阻丝串联 电流相等 电压之比等于电阻之比 不需要测电阻 2 a b c是同一种金属丝 所以应选不同种材料但长度 横截面积与a相同的 所以选e 答案 1 不需要串联电流表 因为串联电路中电流相等 电压之比等于电阻之比 2 e 实验11练习使用多用电表 学考 易错点一多用电表的读数 练1 如图5所示为多用电表的刻度盘 若选用倍率为 100 的电阻挡测电阻时 表针指示如图所示 则 图5 1 所测电阻的阻值为 如果要用此多用电表测量一个阻值约为2 0 104 的电阻 为了使测量结果比较准确 应选用的欧姆挡是 选填 10 100 或 1k 2 用此多用电表进行测量 当选用量程为50ma的电流挡测量电流时 表针指于图示位置 则所测电流为 ma 当选用量程为250ma的电流挡测量电流时 表针指于图示位置 则所测电流为 ma 3 当选用量程为10v的电压挡测量电压时 表针也指于图示位置 则所测电压为 v 答案 1 1 8 103 1k 2 22 6 22 4 22 8都正确 113 112 114都正确 3 4 5 易错点二多用电表测电阻的实验操作 练2 2016 浙江嘉兴检测 1 用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十k 的电阻rx 以下给出的是可能的操作步骤 其中s为选择开关 p为欧姆挡调零旋钮 把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上 a 将两表笔短接 调节p使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度 断开两表笔b 将两表笔分别连接到被测电阻的两端 读出rx的阻值后 断开两表笔c 旋转s使其尖端对准欧姆挡 1kd 旋转s使其尖端对准欧姆挡 100 e 旋转s使其尖端对准off挡 并拔出两表笔顺序为 根据如图6所示指针位置 此被测电阻的阻值约为 k 图6 2 下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是 多选 a 测量电阻时如果指针偏转过大 应将选择开关s拨至倍率较小的挡位 重新调零后测量b 测量电阻时 如果红 黑表笔分别插在负 正插孔 不会影响测量结果c 测量电路中的某个电阻 应该把该电阻与电路断开d 测量阻值不同的电阻时都必须重新调零 解析 1 为了测量的准确 指针指在中间附近 所以旋转s使其尖端对准欧姆挡 1k 然后进行欧姆调零 再对电阻进行测量 最后旋转s使其尖端对准off挡 并拔出两表笔 所以顺序为cabe 欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值 电阻的大小为30k 2 欧姆挡更换规律为 大对小 小对大 即当指针偏角较大时 表明测量示数较小 应换较小的挡位 反之应换较大的挡位 换挡后重新欧姆调零 故选项a正确 电流从红表笔流入从黑表笔流出多用电表 每次换挡一定要进行欧姆调零 测量 电阻一定要断电作业 测量电阻时 如果红 黑表笔分别插在负 正插孔 不会影响测量结果 故选项b c正确 测量不同的电阻不需重新欧姆调零 只有换挡时需重新欧姆调零 故选项d错误 答案 1 cabe30 2 abc 易错点三用多用电表检查电路故障 练3 如图7所示是某同学连接的实验实物图 合上开关后 发现a b灯都不亮 他采用下列两种方法检查故障 图7 1 用多用电表的直流电压挡进行检查 那么选择开关应置于下列量程的 挡 用字母序号表示 a 2 5vb 10vc 50vd 250v 在测试a b间直流电压时 红表笔应接触 填 a 或 b 该同学测试结果如下表所示 根据测试结果 可以判定故障是 假设只有下列中的某一项故障 a 灯a断路b 灯b短路c c d段断路d d f段断路 2 用欧姆挡检查 测量前 应将开关s 填 断开 或 闭合 测量结果如下表所示 由此可以断定故障是 a 灯a断路b 灯b断路c 灯a b都断路d d e间导线断路 解析 1 总电动势为6v 故选10v量程即可 红表笔接高电势 即a端 综合判断 用电器两端有电压为断路 无电压为短路或完好 电源两端无电压为损坏 有电压为完好 故选d 2 测电阻前应断开开关 断开电源 c d间有阻值 说明灯a完好 d e间无电流 电阻 说明d e间导线断路 e f间有阻值 说明b灯完好 选d 答案 1 b a d 2 断开 d 实验12测定电池的电动势和内阻 学考 易错点一实验原理和操作 练1 在 测定电源的电动势和内阻 的实验中 已连接好部分实验电路 图8 1 按如图8甲所示的实验电路 把图乙中剩余的电路连接起来 2 在图乙的电路中 为避免烧坏电表 闭合开关前 滑动变阻器的滑片应置于 选填 a 或 b 端 3 闭合开关后 调节滑动变阻器 使 的指针有明显偏转 读取 和 的示数 用同样方法测量多组数据 4 图9是根据实验数据作出的u i图象 由图可知 电源的电动势e v 内阻r 图9 解析 1 电路连接如图 2 闭合开关前 滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大 故滑片应置于b端 3 闭合开关后 调节滑动变阻器使电流表的示数变化明显 并读取电流表和电压表的示数 答案 1 见解析图 2 b 3 电流表电流表电压表 4 1 51 0 易错点二实验仪器选择与电路设计 练2 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻 现备有下列器材 a 待测干电池一节b 电流表 量程0 0 6a 内阻约为0 3 c 电流表 量程0 3a 内阻约为0 1 d 电压表 量程0 3v 内阻未知e 电压表 量程0 15v 内阻未知f 滑动变阻器 0 10 2ag 滑动变阻器 0 100 1ah 开关 导线若干 在伏安法测电池电动势和内阻的实验中 由于电流表和电压表内阻的影响 测量结果存在系统误差 在现有器材的条件下 要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻 1 在上述器材中请选择适当的器材 填写选项前的字母 2 实验电路图应选择 填 甲 或 乙 图10 解析 1 选择的器材是 被测干电池一节 选择a 为了读数准确 电流不能过大 电流表 电压表指针偏转应较大 所以选择电流表b 电压表d 滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化 减小误差 故选择滑动变阻器f 还需选择开关 导线若干h 2 测量电动势和内阻的时候 由于电源的内阻是很小的 若采用甲图的接法 由于电流表内阻的影响 会使测量电阻偏大 为了减小内阻的测量误差 实验时应选用电路图乙 答案 1 abdfh 2 乙 易错点三实验数据处理 练3 某实验小组做 测定电池的电动势和内阻 的实验电路如图11甲所示 1 电流表示数如图乙所示 则电流为 a 图11 2 根据实验数据获得u i图象如图丙所示 则电动势e v 内阻r 答案 1 0 25 0 01 2 1 43 0 010 75 0 03 真题示例 例1 2015 9月浙江学考预测卷 某实验小组在 练习使用多用电表 实验中 1 用多用电表测量某一电学元件 多用电表的选择开关旋至如图12甲所示 操作正确 表盘指针如图乙所示 则该电学元件阻值为 甲乙 图12 2 该电学元件可能是 单选 a 一个阻值未知的电阻b 220v15w 的白炽灯c 220v100w 的白炽灯答案 1 3000 2 a 例2 2015 10月浙江学考 某实验小组做 测定电池的电动势和内阻 的实验电路如图13所示 1 电流表示数如图甲所示 则电流为 a 甲乙丙 图13 2 根据实验数据获得u i图象如图丙所示 则电动势e v 内阻r 解析 1 电流表所选用的量程是0 0 6a 指针指示的位置是0 2a后第2 3格之间 由于10个格对应着0 2a 故每格对应的读数是0 02a 则电流表的读数为0 2a 0 02 2 5a 0 25a 答案 1 0 25 0 01 2 1 43 0 010 75 0 03 例3 2016 4月浙江学考 在 测绘小灯泡的伏安特性曲线 实验中 小灯泡额定电压为2 5v 电流为0 3a 图14 1 部分连线的实物照片如图14甲所示 请在图中完成实物连接图 2 某次实验中 当电流表的示数为0 18a 电压表的指针如图乙所示 则电压为 v 此时小灯泡的功率是 w 3 正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的 填字母 答案 1 2 1 48 1 500 27 3 c 例4 2016 10月浙江选考 测绘小灯泡的伏安特性曲线 实验 要求采用分压电路 电流表外接 小王的连线如图15甲所示 闭合开关s前请老师检查 老师指出图中标示的 两根连线有一处错误 错误连线是 填 或 图中标示的 和 三根连线有一处错误 错误连线是 填 或 小王正确连线后 闭合开关s前 应将滑动变阻器滑片c移到 处 填 a 或 b 闭合开关s 此时电压表读数为 v 缓慢移动滑片c至某一位置时 电流表指针如图乙所示 电流表的示数为 a 图15 解析本实验的电路图如图所示 应该采用分压式 外接法 所以 两根导线有问题 实验开始时为了保证实验仪器的正常使用 需要将c拨到最左端 即a处 开关闭合后 电压表读数为0v 图乙中电流表的读数为0 32a 不需要估读 答案 a00 32 冲刺训练 1 在实验室 分组实验时 一组同学用多用电表粗测一段样品的电阻 经正确操作后 用 100 挡时发现指针偏转情况如图16所示 则他应该换用 选填 10 或 1k 挡重新测量 换挡后 在测量前应 图16 答案 1k 重新欧姆调零 2 2016 浙江丽水学考模拟 有一个小灯泡上标有 3v0 2a 的字样 现要描绘并研究其伏安特性曲线 有下列器材可供选用 a 电压表 0 3v 内阻约2k b 电压表 0 15v 内阻约5k c 电流表 0 0 3a 内阻约2 d 电流表 0 6a 内阻约0 5 e 滑动变阻器 10 1a f 滑动变阻器 1000 0 3a g 直流电源 6v 内阻不计 另有开关一个 导线若干 1 实验中电压表应选 电流表应选 滑动变阻器应选 只填器材的字母代号 2 在下面的虚线框中画出实验电路图 3 利用实验中得到实验数据在如图17所示的i u坐标中 描绘出了小灯泡的伏安特性曲线 根据此图像给出的信息 若把该灯泡接到一个电动势为3 0v 内阻为10 的直流电源上时小灯泡消耗的实际功率约为 结果保留2位有效数字 图17 解析 1 小灯泡铭牌为 3v0 2a 故实验中电压表应选a 电流表应选c 测伏安特性曲线时电压与电流应从零开始 滑动变阻器应用分压式接法 应选电阻较小的 便于调节 故选e 答案 1 ace 2 如解析图所示 3 0 20w 3 某同学要测定一电源的电动势e和内电阻r 实验器材有 一只dis电流传感器 可视为理想电流表 测得的电流用i表示 一只电阻箱 阻值用r表示 一只开关和导线若干 该同学设计了如图18甲所示的电路进行实验和采集数据 图18 1 该同学设计实验的原理表达式是e