高考物理二轮复习课件江苏专用第12讲电学实验中常考的4个问题

1、第12讲电学实验中常考的4个问题,1(2012江苏卷，10)如图5121甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测,图5121,(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图5122中多用电表的_(选填“A”、“B”或“C”),图5122,(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应_(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况 (3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表两表笔分别接a、b时，多用电表

2、的示数如图5122所示 请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路.,解析(1)多用电表使用前应进行机械调零，机械调零装置为A. (2)使用多用电表进行测量时，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表 (3)黑箱中无电源且每对接点间正反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5.0 ，由a、b间电阻为5 ，a、c间为10 ，b、c间为15 知，电路为a、b间5 的电阻与a、c间10 电阻串联而成，电路图如答案图所示,答案(1)A(2)短暂(3)5.0电路图见下图,2(2013江苏卷，10)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，

3、小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用PUI得到电功率实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V,1.8 W”，电源为12 V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10 . (1)准备使用的实物电路如图5123所示请将滑动变阻器接入电路的正确位置(用笔画线代替导线) (2)现有10 、20 和50 的定值电阻，电路中的电阻R1应选_的定值电阻,图5123,(3)测量结束后，应先断开开关，拆除_两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材 (4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图5124所示请指出图象中不恰当的地方,图5124,(4)由数据分析可知，图线应是平滑弯曲的线，且横坐标标度取

4、得太大，以至于图象不能充分占满坐标纸，引起误差较大 答案(1)见解析图(2)10(3)电池(4)图线不应画为直线；横坐标的标度不恰当,3(2014江苏卷，10)某同学通过实验测量一种合金的电阻率 (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图5125所示的部件_(选填“A”、“B”、“C”或“D”)从图中的示数可读出合金丝的直径为_mm.,图5125,(2)如图5126所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化由此可以推断：电路中_(选填图中表示接线

5、柱的数字)之间出现了_(选填“短路”或“断路”),图5126,(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V和38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 .为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？ 请写出两条建议,答案(1)B0.410(2)7、9断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值(或测量多组电流和电压值、用图象法求电阻值),(1)分析近几年的高考，考查的方向基本不变，主要体现在基本仪器的使用、实验原理的理解、实验数据的分析以及实验的设计方面 (2)基本仪器的使用仍

6、是今后高考中考查的热点，同时注重对实验操作过程的考查和创新设计实验的考查,常考问题一多用电表的使用及读数问题 1(2014山东省实验中学二模)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，首先用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图5127甲，由图甲可知其长度为_mm；用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图乙可知其直径为_mm；用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为_.,图5127,解析游标卡尺的读数为(500.055)mm50.25 mm，螺旋测微器的读数为(4.50.0120.0)mm4.700 mm，多用电表的读数为1910 190

7、 . 答案50.254.700190,22014重庆卷，6(1)某照明电路出现故障，其电路如图5128甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点,图5128,断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图乙所示，读数为_V，说明_正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯) 红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是_(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯),解析由于多用电表的挡位选为直流50 V，所以读数时可选用050 V的刻度，故读数

8、应为11.5 V，两表笔接a、c时，测量电池两端的电压，此读数略小于蓄电池的电动势，说明蓄电池是正常的 若两表笔接b、c两点时，电压表读数仍为11.5 V，说明a、b之间是通路，保险丝和开关正常，b、c之间是断路小灯发生断路故障 答案11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池 小灯,3(2014泰州模拟)使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干实验时，将多用电表调至“1 ”挡，调好零点；电阻箱

9、置于适当数值,完成下列填空： (1)仪器连线如图5129所示(a和b是多用电表的两个表笔)若两电表均正常工作，则表笔a为_(选填“红”或“黑”)色,图5129,(2)若适当调节电阻箱后，图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图51210(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为_，电流表的读数为_mA，电阻箱的读数为_.,图51210,(3)将图甲中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_mA.(保留3位有效数字) 答案(1)黑(2)14.053.04.6(3)106,4为确定某电子元件的电气特征，做如下测量 (1)用多用表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现

10、多用表指针偏转过大，因此需选择_倍率的电阻挡(选填“10”或“1 k”)，并_再进行测量，多用表的示数如图51211所示，测量结果为_.,图51211,(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图51212所示添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性 本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到_挡(选填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”),图51212,解析(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“10”倍率的电阻挡，并在欧姆调零后再进行测量，多用表的

11、测量结果为70 . (2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路，如图 本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到直流电压10 V挡,答案(1)10欧姆调零70 (2)电路见解析图直流电压10 V,1欧姆表刻度盘特点 (1)左右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合 (2)刻度不均匀：左密右疏 (3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数应再乘以该挡的倍率电流、电压挡是量程范围挡在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“”处),3欧姆表使用六注意 (1)选挡接

12、着调零； (2)换挡重新调零； (3)待测电阻与电路、电源要断开； (4)尽量使指针指在表盘中间位置附近； (5)读数之后要乘以倍率得阻值； (6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压的最高挡,常考问题二以测量电阻为核心的电学实验 近年来，以测电阻为核心的电学实验一直是高考考查的热点，涉及测量电阻的实验包括：万用电表测电阻、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测量金属的电阻率、伏安法测电阻，设计实验测量电流表或电压表的内阻等此类实验考题灵活多变，既可以考查仪器的选择与使用又可以考查电路的连接，还可以考查数据处理与图象分析,5(2014南京一模)(1)用多用电表欧姆挡粗略测量某元件的电阻，选用1挡

13、，测量结果如图51213所示，则测得的电阻为_；,图51213,(2)为描绘该元件的UI图线提供了如下器材： A电流表A(量程0.6 A，内阻约0.9 ) B电压表V(量程3 V，内阻约3 k) C滑动变阻器R1(10 ，2 A) D滑动变阻器R2(1 000 ，1 A) E电源E(电动势6 V，内阻约0.1 ) F开关S及导线若干 实验中滑动变阻器应该选择_(填写器材序号即可)，以保证实验过程中调节方便；,设计合适电路，在虚线框内画出实验电路图；,如图51214中、图线，一条为元件真实的UI图线，另一条是本次实验中测得的UI图线，其中_是本次实验中测得的图线,图51214,解析(1)从多用电

14、表指针位置可以读出示数为13.0(读成13也得分)，乘以倍率，即可测得该元件的电阻为13.0 (13 也得分)；(2)由于该元件电阻较小，所以电流表选用外接法，描绘该元件伏安特性曲线，电压从零开始，且要测量多组数据，故滑动变阻器选用小阻值R1且采用分压式接法，选用C；(3)由于电压表的分流，所以实验中测得的UI图线，要比该元件真实的图线要低一些，应选图线.,答案(1)13.0 (2)C(或滑动变阻器R1)如图所示,6(2014苏北四市高三第一次调研)为研究额定电压为2.5 V的某电阻的伏安特性，所做部分实验如下： (1)用多用电表测量该电阻的阻值，选用“10”倍率的电阻挡测量，发现指针偏转角度

15、太小，因此需选择_倍率的电阻挡(选填“1”或“100”)，欧姆调零后再进行测量，示数如图51215所示，测量值为_.,图51215,(2)为描绘该电阻的伏安特性曲线(要求电压从零开始连续变化)，提供的器材如下： A电流表A(量程2 mA、内阻约30 ) B电压表V(量程3 V、内阻约3 k) C滑动变阻器R1(阻值010 k、额定电流0.5 A) D滑动变阻器R2(阻值010 、额定电流2 A) E直流电源(电动势3 V、内阻约0.2 )，开关一个，导线若干滑动变阻器应选用_(选填器材前的字母),(3)图51216电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整,图51216,解析(1)

16、欧姆表指针偏角过小，说明待测电阻阻值过大，所以应选择100倍率的挡；读数为R22100 2 200 ； (2)要求电压从零开始连续变化，变阻器应采用分压式接法，由于阻值小的变阻器调节方便，所以变阻器应选D； (3)由于小灯泡电阻满足，所以电流表应用内接法，即电路应是“分压内接法”，连线图如图所示：,答案(1)1002 200(2)D (3)见解析,7某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值，给定的器材如下： A多用电表 B电压表V，量程15 V，内阻约20 k C电流表A1，量程0.6 A，内阻r1约1 D电流表A2，量程1.2 mA，内阻r250 E滑动变阻器R1，最大阻值为5 F滑动变阻器R

17、2，最大阻值为50 G电阻箱R3，阻值为09 999.9 另有电源E(电动势约6 V)、导线、开关S,(1)在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“10”欧姆挡，其阻值如图51217甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，应换用_欧姆挡；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则Rx的阻值大约为_.,图51217,(2)在用某种测量方法精确测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压可以从零开始连续调节，测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半则在上述器材中，除了电源、导线、开关外还应选用的器材是_(填器材前面的字母序号)； (3)在虚线框内画出用此方法测

18、量该电阻阻值时的实验电路图,解析(1)甲图指针偏向右侧，读数误差大，故应换用“1”欧姆挡，欧姆表读数刻度盘读数倍率，Rx阻值约为9 . (2)为提高电表的读数精度，电压表与电流表指针偏转角度都要尽量超过1/3，题中要求电表指针偏转超过其量程的一半而电动势约6 V，电压表量程为15 V，不满足题目要求，所以可利用电流表和电阻箱R3改装成电压表，电流表A2内阻已知，所以改装电表时用电流表A2；在分压式电路中，为了使待测电阻Rx两端的电压有明显的变化，一般情况下选最大阻值比较小的滑动变阻器，所以选择R1.,答案(1)“1”；9或(9.0)(2)CDEG (3)如图所示,1仪器的选择 (1)电源的选择

19、：一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源 (2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏左右,2伏安法测电阻的常规设计实验 需要一个电流表和一个电压表，利用欧姆定律求其电阻但有时题目中缺少电压表或缺少电流表，或电压表、电流表的量程不符，这时可以把已知内阻的电流表当作电压表来使用，把已知内阻的电压表当作电流表来使用，甚至可以把已知内阻的电流表(或电压表)和电阻箱改装成符合要求的电压表(或电流表) 3定值电阻作为保护电阻，是定值电阻最常见的应用 但近几年考题当中，经常出现

20、用阻值已知的定值电阻(或电阻箱)充当电压表，或用阻值已知的定值电阻(或电阻箱)充当电流表,常考问题三以测电源电动势为核心的电学实验 测定电源的电动势和内阻的实验是高中物理实验中的重要实验之一其基本方法是运用电流表和电压表等实验器材、利用图象法得出电源电动势和内阻预测2015年高考本实验是考查热点，结合图象求解电源电动势和内阻应引起大家的重视,82014苏、锡、常、镇四市高三调研(二)同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻 (1)他先用多用表电压挡直接接在电源两极，读数如图51218甲，则电源电动势约为_V.,图51218,(2)为了更准确地测量电源的电动势和内电阻，他用

21、多用表的“直流100 mA”挡设计了如图乙的测量电路，为了电表安全，请估算开关闭合前电阻箱的最小取值为_. (3)将多用电表的选择开关从OFF旋转至“直流100 mA”挡，调节电阻箱到合适的值并记录其读数R，合上开关从多用表上读出相应的示数I.,图51219,(5)由图线得干电池的电动势E_V(保留三位有效数字)，内阻r_(取整数)，多用表的内电阻对_(填“E”“r”或“E和r”)的测量结果有影响,答案(1)1.3 V(1.30 V也可) (2)13 (15 也可) (5)1.45(1.401.50也可)8r,图51220,图51221,解析(1)所连实物图如图(a)所示 (2)所画的图象如图

22、(b)所示,答案(1)如图(a)所示 (2)如图(b)所示 (3)0.004 5(0.00430.0047均对)1.48(1.461.50均对),10(2014北京卷，21)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差 (1)应该选择的实验电路是图51222中的_(选填“甲”或“乙”),图51222,(2)现有电流表(00.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材： A电压表(015 V) B电压表(03 V) C滑动变阻器(050 ) D滑动变阻器(0500 ) 实验中电压表应选用_；滑动变阻器应选用_(选填相应器材前的字母),(3) 某位同学记录的6组数据如下表所示，

23、其中5组数据的对应点已经标在图51223的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线.,图51223,(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E_V，内电阻r_. (5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化下图各示意图中正确反映PU关系的是_,解析(1)由于电源内阻较小，电流表相对电源应外接，故电路图应选甲 (2)由于测一节干电池的电动势(约1.5 V)，电压表应选用B，由于电源内阻较小，滑动变阻器应选用C. (3)第2组数据描点及UI图线如图所示,答案(1)甲(2)BC(3)见解析 (4)1.50(1.491.51)0.83(0.8

24、10.85) (5)D,1测量电源的电动势和内阻的方法很多，如伏安法、安阻法、伏阻法等任何一种实验方法一定要紧扣闭合电路欧姆定律EUIr，而最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I，这也是命题专家命题时的入手点,2在测量电源电动势和内阻的实验中，利用图象得出电动势和内阻是常见的方法，对于不同的电路设计，在作图象时都要画出倾斜直线，即得到有关电动势和内阻的一次函数关系，再利用图象中的斜率与截距求解当电流表或电压表量程不符合实验要求时，要考虑改装电表进行测量，所以有时也会用两个电流表或两个电压表来进行测量,常考问题四创新探究设计型 创新探究实验通常是将课本上的实验做适当的变化、创新试题的“创新”点主要体现在：改变实验探究的条件、改变实验探究的结论、改变实验探究的思路、改变实验考查的方法、体现实验探究结果的开放性、评估实验探究的过程与结果等方面从命题趋势上看，