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文档简介

2026届新高考物理三轮热点复习电学实验考点及技能电学实验基本技能内容提要第一部分常见电路的原理与设计第二部分电学仪器的使用第三部分仪器选择与数据处理第四部分实物图连接第二部分电学仪器的使用

灵敏电流计(小量程电流表)电流表电压表多用电表滑动变阻器电阻箱学生电源螺旋测微器1.灵敏电流计

用作改装成电流表、电压表、欧姆表等电学仪表的表头.主要参数:使用时,一般要知道表头的几个重要参数:①满偏电流Ig(一般为几十微安~几十毫安).②内电阻Rg(一般为几十欧~几千欧).③满偏电压Ug(可由Ug=IgRg求出,一般为毫伏级).2.电流表(安培表)刻度:均匀,精确度(最小刻度值)常有0.1A和0.02A两种,对应量程为3A和0.6A,也有数字式的电流表,直接读数。测量:串联入待测电路中,直流电流表正负极不能反接。测量时最好使示数达到量程的2/3以上,但不要超量程,读数后立刻断开电路。读数规则:精确度为0.1A时往后估读一位至0.01A;为0.02A时采用半格估读法至0.01A。数字式电流表根据要求取有效数字即可。交流电流表没有正负极,刻度也是均匀的。2.电流表(安培表)0~3A挡电流表的最小刻度值为

A,故左图中读数为

A;故右图中读数为

A。0.11.750.86规范估读0~0.6A挡电流表的最小刻度值为

A,故左图中读数为

A;故右图中读数为

A。0.020.170.35仅限高中3.电压表(伏特表)刻度:刻度均匀,精确度(最小刻度值)常有0.1V和0.5V两种,对应量程为3V和15V,也有数字式的电流表,直接读数。测量:并联入待测电路中,直流电压表正负极不能反接。测量时最好使示数达到量的2/3以上,但不要超量程,读数后立刻断开电路。读数规则:精确度为0.1V时往后估读一位至0.01V;为0.5V时,每小格分成五等份,估读至0.1V。数字式电压表根据要求取有效数字即可。交流电压表没有正负极,刻度不均匀,不估读。3.电压表(伏特表)0~3V挡电流表的最小刻度值为

V,故左图中读数为

V;故右图中读数为

V。0.12.141.90规范估读0~15V挡电流表的最小刻度值为

V,故左图中读数为

V;故右图中读数为

V。10.79.50.5仅限高中4.多用电表红黑欧姆调零旋转钮调零螺丝刻度盘选择开关(1)电流档:跟电流表一样,应把多用表串联在被测电路中,对于直流电流档,必须使电流从红表笔流入从黑表笔流出;(2)电压档:跟电压表一样,应把多用表并联在在被测电路两端,对于直流电压档,必须用红表笔接电势较高的点,用黑表笔接电势较低的点;①机械调零(如需要)②选择档位③欧姆调零(电调零)④断路测量⑤换档;欧姆调零;断路测量(如需要)⑥开关归位(3)欧姆档使用:步骤①机械调零(如需要):调整调零螺丝使指针指示电流零刻度;②选择档位:将选择开关置于“×

”档;③欧姆调零(电调零):红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向“0Ω”处;(3)欧姆档使用:操作④断路测量:将待测电阻从电路中断开,红、黑表笔分别与电阻两端接触,读出电阻示数;⑤换档:欧姆调零;断路测量(如需要)⑥开关归位:将选择开关调至“OFF”或交流电压最高档。(3)欧姆档使用:操作注意:每次换档后必须重新调零,

不换档不必重新调零。欧姆表指针接近

时误差最小。若用“×10”试测时指针太偏向右侧(或说成“指针偏转角过大”、“电阻示数过小”),则宜将倍率调至“

”;若指针太偏向左侧,(或说成“指针偏转角过小”、“电阻示数过大”),则宜将倍率调至“

”。(3)欧姆档使用:选档×1×100中间刻度欧姆表盘刻度自右向左示数增加,刻度不均匀,左密右疏。读数时不必在最小刻度后估读,但一定要将读出的数值乘以倍率。(3)欧姆档使用:读数例

多用电表表头的示意图如右。在正确操作的情况下:⑴若选择开关的位置如灰箭头所示,则测量的物理量是

量程为

。直流电压250V(2)若选择开关的位置如白箭头所示,则测量的物理量是

量程为

。(3)若选择开关的位置如黑箭头所示,则测量的物理量是

,倍率为

。电流100mA电阻“×1”Ω(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:

a:

,b:

;c:

,将选择开关置于“×10Ω”档红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向“0Ω”处将红黑表笔分别接触被测电阻的两根引线,读出电阻示数使用:测量怎样用多用电表测量小灯泡的电压?测量中应注意什么?(1)将电压表并联在待测电路两侧。(2)红表笔接高电势,黑表笔接低电势。(3)先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少?不要超出电表量程。(4)读数时一定要正视表针。怎样用多用电表测量通过小灯泡的电流?测量中应注意什么?(1)将电流表串联在待测电路中。(2)让电流从红表笔流入,从黑表笔流出。(3)先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少?不要超出电表量程。(4)读数时一定要正视表针。怎样用多用电表测量二极管的正反向电阻?测量中应注意什么?(1)用多用电表的欧姆挡,挡位开关调到“×100”

或“×1K”位置。用红、黑表笔分别接二极管的两端。(2)二极管正向时导通,电阻约为几百欧姆(此时黑表笔接的是二极管的正极);反向是截止,电阻约为几百千欧(此时黑表笔接的是二极管的负极)。正向电阻越小越好(不为零),反向电阻越大越好(不为无限大)。导通截止用多用电表进行测量时,指针示数如上图,请填写不同档位下的读数。电流“25mA”档:a

mA,b

mA;“0.5A”档:a

A,b

A;4.117.90.0820.359直流电压“10V”档:a

V;b

V;“50V”档:a

V;b

V;“250V”档:a

V;b

V;欧姆“×10”档:a

Ω,

b

Ω;“×100”档:a

Ωb

Ω;1.67.28.235.917941607507500600滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的可变电阻,用它可以调节电路中电流的大小及两点间的电压。根据R=ρL/S,对于粗细均匀的电阻丝,电阻的大小与长度成正比。随着滑片触片位置的变化,变阻器连入电路的电阻值也相应发生变化。中学实验室内常用滑动变阻器有以下几种规格:

0~5Ω,3A;

0~10Ω,2A;0~50Ω,1.5A;0~200Ω,1.5A;0~1750Ω,0.3A5.滑动变阻器限流式接法:“一上一下”搭配使用左图:当滑动触头向左滑动时,接入电阻增大,滑动触头开始时应处于最左端。右图:当滑动触头向左滑动时,接入电阻减小,滑动触头开始时应处于最右端。分压式连接:“一上二下”搭配使用左图:当滑动触头向左滑动时,两条白导线间分得的电压减小,滑动触头开始时应处于最左端。右图:当滑动触头向左滑动时,两条白导线间分得的电压增大,滑动触头开始时应处于最右端。+-+-6.电阻箱电阻可以变化,但不能连续变化。有0∽999.9Ω、0∽9999.9Ω等规格,接入电阻等于各档电阻之和。直接读数,不估读。接入电阻:R=

Ω。4129接入电阻:R=

Ω。90000.0(1)构造:如图所示是常用的螺旋测微器,它的各组成部分名称为:

A和

G固定在框架F上,

K、

K′

,和

H

P连在一起,通过精密螺纹套在G上。T为

。7.螺旋测微器小砧固定刻度旋钮微调旋钮可动刻度测微螺杆APTGKK′FH固定螺栓(2)原理:精密螺纹的螺距是0.5mm,即每旋转一周,P前进或后退0.5mm,把这一周分成50等份,每一等份对应固定刻度上的0.01mm,即可动刻度每转过一等份,P前进或后退0.01mm。因此,从可动刻度旋转了多少等份就知道长度变化了多少个0.01mm.用它测量长度,可以精确到0.01mm,还可以估读到0.001mm(即毫米的千分位),因此螺旋测微器又称为千分尺.它是把前后方向的微小变化和圆周上的旋转变化对应起来,放大了这种变化.(3)读数方法:先从固定刻度G上读出半毫米整数倍的部分,不足半毫米的部分由可动刻度读出,即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合,从而读出可动刻度示数(注意估读).即有:

测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度(注意:固定刻度上写有“0”的为整毫米,对面为半毫米刻度;测量结果单位为mm)读数方法:如图,固定刻度示数为

mm,不足半毫米而从可动刻度上读的示数为

格,最后的读数为:L=

mm+

×

mm=

mm8.011.68.011.60.018.1160.900mm0515101.881mm6.860mm6.122mm1.电学仪器的选择2.数据处理

图象法

计算法第三部分仪器选择与数据处理

选择仪器包括电压表、电流表、滑动变阻器、电源等。(1)准确性原则:(2)安全性原则:(3)便于操作原则:1.电学仪器的选择(1)先确定电压表的量程:大于等于(有时可略小于)电动势或者被测电阻额定电压中的较小者。(2)再确定电流表的量程:大于等于(有时可略小于)电动势、被测电阻额定电压和电表量程中的较小者与被测电阻的比值。(3)滑动变阻器的选取:只要滑动变阻器的额定电流大于电动势与滑动变阻器总阻值的比值,变阻器的总阻值越小越好。半偏法测表头内阻除外。(4)电源的选取:电动势大于被测电阻额定电压的前提下,电动势越小越好。半偏法测表头内阻除外。(1)图象法(2)计算法……2.数据处理对图象的要求更加具体,考查更加全面物理图象“七字诀”“轴、点、线、面、斜、截、结”读图象、作图象、用图象后续考查进一步加强!物理图象的考查(1)图象法:描绘小灯泡的伏安特性曲线:测出不同电压下流过小灯泡的电流值,用描点法绘出图线,是一条曲线,对应电阻值随着电压的增大而增加。伏安法测电阻:测出不同电压下流过待测电阻的电流值,用描点法绘出的U-I图象,是一条过原点的直线,其斜率为待测电阻值。(1)图象法:测定电源电动势和内电阻:根据测得的若干组U、I对应值,用描点法绘出的U-I图象是一条斜向下的直线,其在纵轴(U轴)上的截距为电源的电动势;斜率的绝对值为电源内阻值;横轴(I轴)上的截距为短路电流。绘制二极管的伏安特性曲线:与小灯泡的伏安特性曲线描绘方法相同。数值计算

有效数字位数表达式推导……(2)计算法(2)计算法:求电源电动势和内电阻:从测出的多组U、I数据中任选两组,解方程组。欧姆表测电阻时,根据表头示数(常常是满偏值的几分之几)和中值电阻值求待测电阻的阻值。测定金属电阻率时,根据电压、电流和导线长度、直径的测量值计算电阻率。测电动势内电阻的常见计算:由:得:测电动势内电阻的常见计算:由:得:测电动势内电阻的常见计算:由:得:例1

要测绘一个标有“3V

0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作.已选用的器材有:电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);电流表(量程为0~250mA,内阻约5Ω);电压表(量程为0~3V,内阻约3kΩ);开关一个、导线若干.①实验中所用的滑动变阻器应选________(填字母代号).A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)

A②实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号).

B③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示.如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V、内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是________W.

0.1图象处理例2物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡,其标称功率值为0.75W,额定电压值已模糊不清.他们想测定其额定电压值,于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=

=1.22V.他们怀疑所得电压值不准确,于是,再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路,测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制灯泡的U-I图线,进而分析灯泡的额定电压.A.电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)B.电流表A1(量程3.0A,内阻约0.1Ω)C.电流表A2(量程500mA,内阻约0.6Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω)E.滑动变阻器R2(0~100Ω)F.电源E(电动势4.0V,内阻不计)G.开关S和导线若干

H.待测灯泡L(额定功率0.75W,额定电压未知)(1)在所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图,

指出上述器材中,电流表选择

(填“A1”或“A2”);滑动变阻器选择

(填“R1”或“R2”).

A2

R1SvAR1(2)该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加,当电压达到1.23V时,发现灯泡亮度很暗,当达到2.70V时,发现灯泡已过亮,便立即断开开关,并将所测数据记录在下边表格中.次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310请你根据表中实验数据在图中作出灯泡的U-I图线.(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________V;这一结果大于1.23V,其原因是

2.5灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻例3用如图所示的电路测定电流表的内阻。给出的器材有:A.电流表(量程为200μA,内阻约为200Ω)B.标准电压表(量程为2V)C.电阻箱(0~999.9Ω)D.滑动变阻器(0~200Ω)E.电位器(0~5kΩ,电位器相当于滑动变阻器)F.电位器(0~47kΩ,电位器相当于滑动变阻器)G.电源(电动势为6V,有内阻)H.电源(电动势为10V,有内阻)I.开关两个,导线若干要想得到较高的精确度,那么以上给出的器材中,电阻Rl应选用________,电阻R2应选用________,电源应选用_________。(填写所选仪器前的字母即可)

FC

GR

2S1R1GS2E例4在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中。(1)备有如下器材A.干电池1节 B.滑动变阻器(0~20Ω)C.滑动变阻器(0~1kΩ)D.电压表(0~3V)E.电流表(0~0.6A) F.电流表(0~3A)G.开关、导线若干其中滑动变阻器应选____,电流表应选_____.(只填器材前的序号)

B

E(2)一位同学测得8组数据,其中一组数据为U1=1.14V,I1=

0.36A,其余标在U-I坐标系中,请在图中描出U1,I1

对应的点,做出U-I图线,由图可得该电池的

电动势E=_________V,

内阻r=__________Ω.(3)把一个R=4.0Ω的定值电阻与电池的正负极相接组成闭合电

路,在图中画出R的图线,并标记出R上消耗的功率。1.61.41.21.0I/A0.20.40.60.81.0U/V00.8++++++++·1.51.0先串后并先干后支开关总控线不交叉第四部分实物图连接实物连接小窍门限流外接限流内接分压内接分压外接按照电路图要求在实物图中用笔画线代替导线,将实验电路实物图连接完整.SRvASRvA按照电路图要求在实物图中用笔画线代替导线,将实验电路实物图连接完整.用“笔画线”代替导线,将图中的器材按图所示电路连接起来.根据电路图给实物图连线SRvA根据电路图给实物图连线SRvA电学实验命题规律解密题目情景、载体考查内容考查方式知识点、能力点、创新点……例5

某手机电池外壳上有如图示的说明文字,物理课外研究小组想通过实验测定其电动势和内电阻。除待测电池外,实验室还备有下列器材:A.电压表,量程3V,内阻约为几千欧;B.电阻箱R1,阻值范围0~999.99Ω;C.电阻箱R2,阻值范围0~9999.9Ω;D.滑动变阻器R3,0~5Ω,2A;E.滑动变阻器R4,0~20kΩ,100mA;F.定值电阻R5,阻值5.0Ω;G.定值电阻R6,阻值2.0kΩ;

此外,还有电动势合适的电源、开关、导线等。充电限制电压4.35VDC型号BO47100电源3.8VDC1860mAh执行标准GB/T18287-2000锂离子充电电池

Li-ion实际情景为载体(1)因为电压表量程不足,需要

通过改装扩大量程。为了较准确

地测量其内电阻,首先采用图示

电路测量电压表内阻。

则R应该采用

,R′应该采用

。(填写器材前面的字母)。R′S1RS2v

D

C考查器材的选择试根据所给的电路图,完成实验电路的连线。R′S1RS2v考查实物图的连接(2)根据电路图连线后有如下的主要操作步骤:a.将R′的阻值调至某一确定阻值(最好为3kΩ左右),并记下此时的电阻值R0,闭合开关S1和S2,调节滑动变阻器R的滑动头P,使电压表的指针偏转一个较大的角度(或满刻度),并记录此时电压表的示数U1。b.断开S1,拆除电路,整理实验器材。c.保持P的位置不变,断开S2,记录此时电压表的示数U2。d.按电路图连好电路后,将滑动变阻器的滑动头P移至A端。按本实验正确的操作步骤排序__________________(只填写步骤前的字母)。dacb考查操作步骤(3)根据实验记录的数据R、U1、U2,可求出电压表的内阻为RV=

(4)根据此实验原理,电压表内阻的测量值与真实值的关系为:测量值_______真实值(选填大于、等于或小于)。(5)若测出电压表的内阻为3.0kΩ

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