(创新导学案X年高考物理总复习配套课件：热点四.ppt

热点专题系列 四 电学实验的 三个选择 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 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 1 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 2 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 3 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 4 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 5 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 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 典例 2014 福州模拟 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R 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 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V2和电流表A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0 5WD 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错误 D正确 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正确 电源的效率为U越大 效率越大 D错误 答案 1 AD 2 BC 3 2 01 51 0 4 不能 理由见解析 2 2014 宣城模拟 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 答案 1 实物连线图如图所示 2 A端 3 1 6 103 3 要测量电压表V1的内阻RV 其量程为2V 内阻约为2k 实验室提供的器材有 电流表A 量程0 6A 内阻约0 1 电压表V2 量程5V 内阻5k 定值电阻R1 阻值30 定值电阻R2 阻值3k 滑动变阻器R3 最大阻值100 额定电流1 5A 电源E 电动势6V 内阻约0 5 开关S一个 导线若干 1 有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中 测出V1的电压和电流 再计算出RV 该方案实际上不可行 其最主要的原因是 2 请从上述器材中选择必要的器材 设计一个测量电压表V1的内阻RV的实验电路 要求测量尽量准确 实验须在同一电路中 且在不增减元件的条件下完成 试画出符合要求的实验电路图 图中电源与开关已连好 并标出所选元件的相应字母代号 3 由上问写出V1的内阻RV的表达式 说明式中各测量量的物理意义 解析 由题意知电压表V1的电流约为IV A 1 10 3A 0 6A 所以电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流 要测量电压表V1的内阻RV 需要知道电压表V1的电压和流过的电流 电压表V1的电压可由其自身读出 要想清楚其电流 定值电阻可作为电流表使用 必须