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1、2022年高考物理專題復習 知識點回扣材料 電學實驗學案 (I)
要點提煉
1.實驗要點
分類
名稱
??家c
測量型實驗
測定金屬的電阻率
由R=ρS(l)得ρ=Rl(S),金屬導線的電阻R可用伏安法測量,金屬導線的長度l用毫米刻度尺測量,金屬導線的橫截面積S可由其直徑d算出,S=π(2(d))2,d可由螺旋測微器測出
測定電源的電動勢和內(nèi)阻
控制電路采用限流式接法,測量電路一般采用電流表內(nèi)接法,測量數(shù)據(jù)一般用圖象法處理
探究型實驗
描繪小燈泡的伏安特性曲線
控制電路用分壓式接法(電流、電壓從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)),測量電路適當選取電流表內(nèi)接法或外接法
設計型實驗
傳
2、感器的簡單應用
光電轉換和熱電轉換及半導體光敏元件和熱敏元件在電路中的控制作用
2.電學量的測量
物理量
測量工具(方法)
備注
電流
電流表
串聯(lián),讀數(shù)=指示的格數(shù)×精度+估讀
電壓
電壓表
并聯(lián),讀數(shù)=指示的格數(shù)×精度+估讀
電阻
多用電表
①讀數(shù)=指針指示數(shù)×倍率(指針指示在上端表盤中間附近位置較準)?
②“機械零點”在刻度盤左側“0”位置,需要調(diào)零時通過表盤下方中間的定位螺絲進行調(diào)節(jié);“歐姆零點”在表盤刻度的右側電阻刻度“0”位置,需要調(diào)零時通過歐姆擋的調(diào)零旋鈕進行調(diào)節(jié).測電阻時每變換一次擋位,都要重新進行歐姆調(diào)零
③負接線柱電勢高(與內(nèi)部電源的正極相連
3、),接黑表筆,正接線柱電勢低,接紅表筆
電阻箱替代法
電阻箱電阻的讀數(shù)=各擋位的電阻值相加
伏安法
Rx=I(U)(U表示電阻兩端電壓,I表示通過電阻的電流)
半偏法(測電流表內(nèi)阻、測電壓表內(nèi)阻)
調(diào)好滿偏后,保持滑動變阻器滑片位置不變,以保持測量電路的電流或電壓基本不變
電動勢和內(nèi)阻
閉合電路的歐姆定律(電壓表與電流表、電壓表與定值電阻、電流表與定值電阻組合)
①方程組法:測出幾組I、U的數(shù)據(jù),建立E=U+Ir的方程組,求E、r值,取平均值
②圖象法:建立U-I圖象,縱軸截距表示電動勢E,斜率的絕對值表示內(nèi)電阻r
3.兩種測量電路
內(nèi)接法
外接法
電路結構
4、
誤差原因
電流表分壓U測=Ux+UA
電壓表分流I測=Ix+IV
測量數(shù)值
R測=I真(U測)>Rx
R測=I測(U真)<Rx
續(xù)表
誤差分析
測量值大于真實值
測量值小于真實值
適用條件
Rx?RA
RV?Rx
適用測量
大電阻
小電阻
電路選擇
計算法
RA(Rx)>Rx(RV)或Rx(2)>RARV
RA(Rx)<Rx(RV)或Rx(2)<RARV
試觸法
若不知Rx的
大概阻值,可采用“試觸法”,將電路如圖所示連接,空出電壓表的一個接頭S,然后將S分別與a、b接觸一下
若電流表“相對變化”明顯,說明電壓表分流作用較大,應采用電流
5、表內(nèi)接法
若電壓表“相對變化”明顯,說明電流表分壓作用較大,應采用電流表外接法
4.兩種控制電路
限流式接法
分壓式接法
電路圖
觸頭P始位置
b端
a端
電壓調(diào)節(jié)范圍
Rx+RP(ERx)≤Ux≤E
0≤Ux≤E
注:忽略電源的內(nèi)阻,RP為滑動變阻器的最大值.
考前必做題
1.有一個小燈泡上標有“4 V,2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線,現(xiàn)有下列器材供選用:
A.電壓表(0~5 V,內(nèi)阻10 kΩ)
B.電壓表(0~15 V,內(nèi)阻20 kΩ)
C.電流表(0~3 A,內(nèi)阻0.4 Ω)
D
6、.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻1.0 Ω)
E.滑動變阻器(10 Ω,2 A)
F.滑動變阻器(500 Ω,1 A)
G.學生電源(直流6 V)、開關、導線若干
圖1
(1)實驗時,選用圖1甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗,請說明理由:________________.
(2)實驗中所用電壓表應選用________,電流表應選用________,滑動變阻器應選用________.(用序號字母表示)
(3)把圖丙中所示的實驗器材按圖甲用筆畫線代替導線連接成實物電路圖.
(4)某同學通過實驗測量得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)描在了圖丁所示的I-U坐標系中,請用一光滑的曲線將各描點連接好
7、.
2.(xx·泉州市質量檢查)某探究小組要盡可能精確地測量電流表A1的滿偏電流,可供選用的器材如下:
A.待測電流表A1(滿偏電流Im約為800 μA、內(nèi)阻r1約為100 Ω,表盤刻度均勻、總格數(shù)為N)
B.電流表A2(量程為0.6 A、內(nèi)阻r2=0.1 Ω)
C.電壓表V(量程為3 V、內(nèi)阻Rv=3 kΩ)
D.滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)
E.電源E(電動勢為3 V、內(nèi)阻r約為1.5 Ω)
F.開關S一個,導線若干
(1)該小組設計了圖2甲、乙兩個電路圖,其中合理的是________(選填“甲”或“乙”);
圖2
(2)所選合理電路中虛線圈處應接入電表__
8、______(選填“B”或“C”);
(3)在開關S閉合前應把滑動變阻器的滑片P置于________端(選填“a”或“b”);
(4)在實驗中,若所選電表的讀數(shù)為Z,電流表A1的指針偏轉了k格,則可算出待測電流表A1的滿偏電流Im=________.
3.一電動勢E約為9 V、內(nèi)阻r約為40 Ω的電源,最大額定電流為50 mA.現(xiàn)有量程為3 V、內(nèi)阻為2 kΩ的電壓表和阻值為0~999.9 Ω的電阻箱各一只,另有若干定值電阻、開關和導線等器材.為測定該電源的電動勢和內(nèi)阻,某同學設計了如圖3所示的電路進行實驗,請回答下列問題:
圖3
(1)實驗室備有以下幾種規(guī)格的定值電阻R0,實驗中應選用的定值電阻是________.
A.200 Ω B.2 kΩ C.4 kΩ D.10 kΩ
(2)實驗時,應先將電阻箱的電阻調(diào)到________(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”),目的是:______________________________.
(3)該同學接入符合要求的R0后,閉合開關S,調(diào)整電阻箱的阻值,讀取電壓表的示數(shù).根據(jù)記錄的多組數(shù)據(jù),作出如圖4所示的U(1)-R(1)圖線.根據(jù)該圖線可求得電源的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)
圖4