高考物理一轮复习 第1部分 专题6 第2讲 电学实验课件.ppt

第2讲 电学实验 1 2011年广东卷 在 描绘小电珠的伏安特性曲线 实验中 所用器材有 小电珠 2 5v0 6w 滑动变阻器 多 用电表 电流表 学生电源 开关 导线若干 1 7 5 1 粗测小电珠的电阻 应选择多用电表 选填 1 10 或 100 倍率的电阻挡 调零后 将表笔分别与小电珠的两极连接 示数如图6 2 1甲所示 结果为 甲 乙 图6 2 1 2 实验中使用多用电表测量电压 请根据实验原理图6 2 1乙完成实物图6 2 2中的连线 图39 图6 2 2 答案 如图39所示 3 开关闭合前 应将滑动变阻器的滑片p置于 端 为使小电珠亮度增加 p应由中点向 端滑动 4 下表为电压等间隔变化测得的数据 为了获得更准确的实验图象 必须在相邻数据点 间多测几组数据 选 填 ab bc cd de 或 ef a b ab 2 2010年广东卷 某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻 使用的器材还包括定值电阻 r0 5 一个 开关两个 导线若干 实验原理图如图6 2 3甲所示 图6 2 3 1 在图乙的实物图中 已正确连接了部分电路 请完成 余下电路的连接 图40 答案 如图40所示 2 请完成下列主要实验步骤 a 检查并调节电压表指针指零 调节电阻箱 示数如 图丙所示 读得电阻值是 20 b 将开关s1闭合 开关s2断开 电压表的示数是1 49v c 将开关s2 电压表的示数是1 16v 断开 开关s1 闭合 3 使用测得的数据 计算出干电池的内阻是 计算结果保留两位有效数字 0 69 4 由于所有电压表不是理想电压表 所以测得的电动势 比实际值偏 填 大 或 小 小 3 2009年广东卷 某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率 所用的器材包括 输出为3v的直流稳压电源 电流表 待测金属丝 螺旋测微器 千分尺 米尺 电阻箱 开关和导线等 1 他们截取了一段金属丝 拉直后固定在绝缘的米尺上 并在金属丝上夹上一个小金属夹 金属夹可在金属丝上移动 请根据现有器材 设计实验电路 并连接电路实物图6 2 4 图6 2 4 答案 1 如图41 42所示 图41 图42 2 实验的主要步骤如下 正确连接电路 设定电阻箱的阻值 开启电源 合上 开关 改变接入电路中的金属丝的长度 读出电流表的示数 记录金属夹的位置 断开开关 合上开关 重复 的操作 3 该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据 并据此绘出了图6 2 5的关系图线 其斜率为 a 1 m 1 保留三位有效数字 图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了 的电阻之和 图6 2 5 10 5 10 6 电源的内阻与电阻箱 4 他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径 示数如图 6 2 6所示 金属丝的直径是 图6 2 5中图线的斜率 电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是 其数值和单位为 保留三位有效数字 图6 2 6 金属丝的电阻率 0 200mm 1 02 10 6 m 9 69 10 7 从近三年电学实验来看 考查的主要内容以及考查方向 为 1 基本仪器的使用 2 测电阻相关实验 以电流表内外接及滑动变阻器分压 限流接法为重点 基本电学仪器的使用与读数 1 多用电表 例1 多用电表表头如图6 2 7所示 在正确操作 的情况下 图6 2 7 1 若选择开关的位置如灰箭头所示 则测量的物理量是 测量结果为 2 若选择开关的位置如白箭头所示 则测量的物理量是 测量结果为 3 若选择开关的位置如黑箭头所示 则测量的物理量是 测量结果为 4 若选择开关的位置如黑箭头所示 正确操作后发现指针的偏转角很小 那么接下来的正确操作步骤应该依次为 直流电压 1 10v 直流电流 44ma 电阻 1700k 改用 1k 倍率 重新调零 将红黑表笔分别接触被测电阻 的两根引线 读出指针所指刻度 再乘以倍率得测量值 5 全部测量结束后 应将选择开关拨到 挡或者 6 无论用多用电表进行何种测量 限于直流 电流都应 该从 色表笔经 插孔流入电表 用欧姆挡测电阻 如果指针偏转角度太小 即指针所指的刻度值太大 应该增大倍率重新调零后再测 如果指针偏转角度太大 即指针所指的刻度值太小 应该减小倍率重新调零后再测 off 交流电压500v挡位置 红 正 1 某同学测量一只未知阻值的电阻 他先用多用电表进行测量 按照正确的步骤操作后 测量的结果如图6 2 8所示 则读出的阻值大小为 为了使多用电表测量的结果更准确 该同学应该选用倍率 填 大些 或 小些 的挡位再进行测量 图6 2 8 大些 1000 2 安培表和伏特表 例2 图6 2 9所示是电压表的刻度盘 若当时使用的是该表的0 3v量程 那么电压表读数为多少 若当时使用的是该表的0 15v量程 那么电压表读数又为多少 图6 2 9 解析 0 3v量程最小刻度是0 1v 是10分度的 因此要向下估读一位 读1 15v 由于最后一位是估读的 有偶然误差 读成1 14v 1 16v之间都算正确 0 15v量程最小刻度为0 5v 不是10分度的 因此只要求读到0 1v这一位 所以读5 7v 5 6v 5 8v之间都算正确 基本实验方法1 电路的连接与仪器的选择 例3 利用图6 2 10甲所示的电路测量电流表ma的内阻ra 图中r1 r2为电阻 k1 k2为电键 b是电源 内阻可忽略 甲 乙 图6 2 10 根据图甲所给出的电路原理图 在图乙的实物图上连 线 答案 电路见图43 注意按顺序连 注意正负极连接不 要出错 图43 例4 某同学用图6 2 11所示的电路 测绘标有 3 8v 0 3a 的小灯泡的灯丝电阻r随电压u变化图象 除了导线和开关外 有以下一些器材可供选择 图6 2 11 电流表 a1 量程100ma 内阻约2 a2 量程0 6a 内阻约0 3 电压表 v1 量程5v 内阻约5k v2 量程15v 内 阻约15k 滑动变阻器 r1 阻值范围0 10 r2 阻值范围0 2k 电源 e1 电动势为1 5v 内阻约为0 2 e2 电动势 为4v 内阻约为0 04 为了调节方便 测量准确 实验中应选用电流表 电压表 滑动变阻器 电源 填器材的符号 a2 a1量 程才0 1a v1 v2量程太大 r1 电流控制更 有效 e2 1 电路的连接注意事项 连线时把导线接在接线柱上 电表的正负接法 电流从电表的正接线柱流入 从负接线 柱流出 滑动变阻器应处于有效的控制状态 2 仪器的选择注意事项 准确性原则 选用电表量程应尽可能减小测量值的相对误差 电压表 电流表在使用时尽可能使指针接近满量程 若指针偏转不到满偏角度的1 3 读数误差较大 安全性原则 通过电源 电表 滑动变阻器 用电器的电 流不能超过其允许的最大电流 便于操作原则 选择控制电路时 既要考虑供电电压的变 化范围是否满足实验要求 又要注意便于操作 2 2011年深圳一模 有一个额定电压为2 8v 功率约为0 8w的小灯泡 现要用伏安法描绘这个灯泡的i u图线 有下列器材供选用 a 电压表 0 3v 内阻6k b 电压表 0 15v 内阻30k c 电流表 0 3a 内阻0 1 d 电流表 0 0 6a 内阻0 5 e 滑动变阻器 10 2a f 滑动变阻器 200 0 5a g 蓄电池 电动势6v 内阻不计 甲 乙 图6 2 12 1 用如图6 2 12甲所示的电路进行测量 电压表应选用 电流表应选用 滑动变阻器应选用 用序号字母表示 2 通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示 由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为 3 若将此灯泡与电动势6v 内阻不计的电源相连 要使灯泡正常发光 需串联一个阻值为 的电阻 a d e 10 11 2 实验电路选择 例5 某同学先后完成下面两个实验 甲 测定一节干电池的电动势和内阻 乙 描绘小灯泡的伏安特性曲线 1 用甲实验测量得到的数据作出u i图线如图6 2 13中a所示 测得干电池电动势为 v 内电阻为 图6 2 13 0 75 1 5 2 在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中 为减小误差 方便调节 在给定的四个电路图和三个滑动变阻器e f g中 应选取的电路是 应选取的滑动变阻器是 e 总阻值15 最大允许电流2af 总阻值200 最大允许电流2ag 总阻值1000 最大允许电流1a c e 3 将实验乙中得到的数据在实验甲的同一u i坐标系内描点作图 得到图线b 若将实验甲中的电池与乙中的小灯泡组成闭合回路 此时小灯泡的实际功率为 w 解析 1 图线a与纵轴交点的纵坐标为电源电动势的大小 图线斜率为电源内电阻的大小 2 由于小灯泡的电阻较小 故电流表应外接 电压要求可从零开始调节 故滑动变阻器应用分压式连接 所以应选取的电路是c 应选取的滑动变阻器是e 电流控制效果较好 3 由图线可得 小灯泡此时的电压为0 6v 电流为1 2a 所以小灯泡的实际功率为0 72w 0 72 1 测量电路 电流表内外接法选取 1 电路的对比 2 控制电路 滑动变阻器分压式 限流式接法选取 1 电路的对比 说明 u为电源端电压 r为滑动变阻器最大电阻 rx 为待测电阻阻值 2 判断方法 负载电阻rx远大于滑动变阻器总电阻r 须用分压式接法 此时若采用