(通用版)2020版高考物理復習專題十實驗及拓展創(chuàng)新第2課時電學實驗課件

1、(通用版)2020版高考物理復習專題十實驗及拓展創(chuàng)新第2課時電學實驗課件(通用版)2020版高考物理復習專題十實驗及拓展創(chuàng)新第2課時高考命題軌跡高考命題點命題軌跡情境圖電表改裝多用電表原理和使用20151卷2320173卷2315(1)23題17(3)23題高考命題軌跡高考命題點命題軌跡情境圖電表改裝多用電表原理和電表改裝多用電表原理和使用20182卷2220191卷23,3卷2318(2)22題19(1)23題19(3)23題電表改裝多用電表原理和使用20182卷2220191卷23“電阻測量類”實驗20152卷2320162卷2315(2)23題16(2)23題“電阻測量類”20152卷2

2、320162卷2315(2)23“電阻測量類”實驗20171卷23,2卷2317(1)23題17(2)23題“電阻測量類”20171卷23,2卷2317(1)23題17“電阻測量類”實驗20181卷23,3卷2318(1)23題18(3)23題“電阻測量類”20181卷23,18(1)23題18(3)2測定電源電動勢和內阻拓展創(chuàng)新實驗20161卷23,3卷2216(1)23題16(3)22題測定電源電動勢和內阻拓展創(chuàng)新實驗20161卷23,3卷221拓展創(chuàng)新實驗20192卷2319(2)23題拓展創(chuàng)新實驗20192卷2319(2)23題高考題型1 電表改裝 多用電表原理和使用內容索引NEIRO

3、NGSUOYIN高考題型2 “電阻測量類”實驗高考題型3 測定電源電動勢和內阻高考題型4 拓展創(chuàng)新實驗高考題型1 電表改裝 多用電表原理和使用內容索引NE電表改裝 多用電表原理和使用題型：實驗題：5年4考高考題型1電表改裝 多用電表原理和使用題型：實驗題：5年4考高考題例1(2019全國卷23)某同學要將一量程為250 A的微安表改裝為量程為20 mA的電流表.該同學測得微安表內阻為1 200 ，經(jīng)計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接，進行改裝.然后利用一標準毫安表，根據(jù)圖1(a)所示電路對改裝后的電表進行檢測(虛線框內是改裝后的電表).(1)根據(jù)圖(a)和題給條件，將圖(b)中的實物連線.

4、圖1答案連線如圖所示解析量程為250 A的微安表改裝成量程為20 mA的電流表，量程擴大了80倍，需要將定值電阻與微安表并聯(lián)，然后根據(jù)題圖(a)的原理圖連線.例1(2019全國卷23)某同學要將一量程為250 (2)當標準毫安表的示數(shù)為16.0 mA時，微安表的指針位置如圖2所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預期值，而是_.(填正確答案標號)A18 mA B.21 mAC.25 mA D.28 mA解析當標準毫安表示數(shù)為16.0 mA時，對應的微安表讀數(shù)為160 A，說明量程擴大了100倍，因此所改裝的電表量程是25 mA，選項C正確.圖2C(2)當標準毫安表的示數(shù)為16.0 mA時，微安

5、表的指針位置(3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是_.(填正確答案標號)A.微安表內阻測量錯誤，實際內阻大于1 200 B.微安表內阻測量錯誤，實際內阻小于1 200 C.R值計算錯誤，接入的電阻偏小D.R值計算錯誤，接入的電阻偏大AC出現(xiàn)該情況可能是微安表內阻測量錯誤，實際電阻大于1 200 ，或者并聯(lián)的電阻R計算錯誤，接入的電阻偏小，選項A、C正確.(3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是_.(填正確答案(4)要達到預期目的，無論測得的內阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可，其中k_.解析設微安表的滿偏電壓為U，則對并聯(lián)的電阻R有U(250.25)103RU(20

6、0.25)103kR(4)要達到預期目的，無論測得的內阻值是否正確，都不必重新測拓展訓練1(2019云南昆明市4月質檢)某同學想將一量程為1 mA的靈敏電流計G改裝為多用電表，他的部分實驗步驟如下：圖3(1)他用如圖3甲所示的電路測量靈敏電流計G的內阻請在乙圖中將實物連線補充完整；答案見解析圖拓展訓練1(2019云南昆明市4月質檢)某同學想將一量程解析由原理圖連線如圖：解析由原理圖連線如圖：閉合開關S1后，將單刀雙擲開關S2置于位置1，調節(jié)滑動變阻器R1的阻值，使電流表G0有適當示數(shù)I0；然后保持R1的阻值不變，將開關S2置于位置2，調節(jié)電阻箱R2，使電流表G0示數(shù)仍為I0.若此時電阻箱阻值R

7、2200 ，則靈敏電流計G的內阻Rg_ .200解析由閉合電路歐姆定律可知，兩情況下的電流相同，所以靈敏電流計G的內阻Rg200 ；閉合開關S1后，將單刀雙擲開關S2置于位置1，調節(jié)滑動變阻(2)他將該靈敏電流計G按圖丙所示電路改裝成量程為3 mA、30 mA及倍率為“1”、“10”的多用電表.若選擇電流30 mA量程時，應將選擇開關S置于_(選填“a”“b”“c”或“d”)，根據(jù)題給條件可得電阻R1_ ，R2_ .b1090(2)他將該靈敏電流計G按圖丙所示電路改裝成量程為3 mA、解析由表頭改裝成大量程的電流表原理可知，當開關接b時，表頭與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián)，此種情形比開關接c時電路總電

8、流更大，故開關應接b；由電流表的兩種量程可知：接b時有：29103R1103(200R2)聯(lián)立解得：R110 ，R290 ；解析由表頭改裝成大量程的電流表原理可知，當開關接b時，表頭(3)已知圖丙電路中兩個電源的電動勢均為3 V(內阻可忽略)，將選擇開關置于a測量某電阻的阻值，若通過靈敏電流計G的電流為0.40 mA，則所測電阻阻值為_ .150(3)已知圖丙電路中兩個電源的電動勢均為3 V(內阻可忽略)解析開關接a時，多用電表Imax30 mA，所以所測電阻阻值為R測R總R內150 .解析開關接a時，多用電表Imax30 mA，所以所測電阻拓展訓練2(2019全國卷23)某同學欲將內阻為98

9、.5 、量程為100 A的電流表改裝成歐姆表并進行刻度和校準，要求改裝后歐姆表的15 k刻度正好對應電流表表盤的50 A刻度.可選用的器材還有：定值電阻R0(阻值14 k)，滑動變阻器R1(最大阻值1 500 )，滑動變阻器R2(最大阻值500 )，電阻箱(099 999.9 )，干電池(E1.5 V，r1.5 )，紅、黑表筆和導線若干.圖4(1)歐姆表設計將圖4中的實物連線組成歐姆表.歐姆表改裝好后，滑動變阻器R接入電路的電阻應為_ ；滑動變阻器選_(填“R1”或“R2”).900答案如圖所示R1拓展訓練2(2019全國卷23)某同學欲將內阻為98解析由題知當兩表筆間接入15 k的電阻時，電

10、流表示數(shù)為50 A，代入數(shù)據(jù)解得R900 ，所以滑動變阻器選擇R1.解析由題知當兩表筆間接入15 k的電阻時，電流表示數(shù)為5(2)刻度歐姆表表盤通過計算，對整個表盤進行電阻刻度，如圖5所示.表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為_、_.圖5455解析歐姆表的內阻RgRgrR0R15 k，(2)刻度歐姆表表盤圖5455解析歐姆表的內阻RgRg(3)校準紅、黑表筆短接，調節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向_ k處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應的測量值，完成校準數(shù)據(jù)測量.若校準某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖6所示，則電阻箱接入的阻值為

11、_ .圖6解析紅、黑表筆短接，調節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向0 k處.題圖中電阻箱讀數(shù)為35 000.0 .035 000.0(3)校準圖6解析紅、黑表筆短接，調節(jié)滑動變阻器，使歐姆表“電阻測量類”實驗題型：實驗題：5年4考高考題型2“電阻測量類”實驗題型：實驗題：5年4考高考題型2例2(2019四川南充市第二次適應性考試)LED綠色照明技術已經(jīng)走進我們的生活.某實驗小組要精確測定額定電壓為3 V的LED燈正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時電阻大約500 ，電學符號與小燈泡電學符號相同.實驗室提供的器材有：A.電流表A1(量程為0至50 mA，內阻RA1約為3 )B.電流表A2(量程為0至

12、3 mA，內阻RA215 )C.定值電阻R1697 D.定值電阻R21 985 E.滑動變阻器R(0至20 )一只F.電壓表V(量程為0至12 V，內阻RV1 k)G.蓄電池E(電動勢為12 V，內阻很小)H.開關S一只(1)如圖7所示，請選擇合適的器材，電表1為_，電表2為_，定值電阻為_.(填寫器材前的字母編號)圖7答案見解析例2(2019四川南充市第二次適應性考試)LED綠色照明解析要精確測定額定電壓為3 V的LED燈正常工作時的電阻，需測量LED燈兩端的電壓和通過LED燈的電流，由于電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量LED燈兩端的電壓，可以將電流表A2與定值電阻串聯(lián)

13、改裝為電壓表測量電壓；解析要精確測定額定電壓為3 V的LED燈正常工作時的電阻，由以上分析可知，電表1為F，電表2為B，定值電阻為D.由以上分析可知，電表1為F，電表2為B，定值電阻為D.(2)將采用的電路圖補充完整.答案見解析(2)將采用的電路圖補充完整.答案見解析解析因為滑動變阻器阻值遠小于LED燈的電阻，所以滑動變阻器采用分壓式接法.電路圖如圖所示，解析因為滑動變阻器阻值遠小于LED燈的電阻，所以滑動變阻器(3)寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式Rx_(用測量量字母和已知字母表示)，當表達式中的_(填字母)達到_，記下另一電表的讀數(shù)代入表達式，其結果為LED燈正常工作時電阻.答案見解

14、析(3)寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式Rx_解析設LED燈正常工作時電表1的讀數(shù)為UV，電表2的讀數(shù)為I2，根據(jù)閉合電路歐姆定律知，LED燈兩端的電壓UI2(R2RA2)，改裝后的電壓表內阻為RV1 985 15 2 000 ，則當I21.5 mA時，LED燈兩端的電壓為3 V，達到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時的電阻.解析設LED燈正常工作時電表1的讀數(shù)為UV，電表2的讀數(shù)為拓展訓練3(2019江西南昌市第二次模擬)某同學想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達到排放標準(一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為200 m).圖8為該同學所用盛水容器，其左、右兩側面為帶有接線柱

15、的金屬薄板(電阻極小)，其余四面由絕緣材料制成，容器內部長a40 cm，寬b20 cm，高c10 cm.他將水樣注滿容器后設計實驗進行測量.圖8拓展訓練3(2019江西南昌市第二次模擬)某同學想測出學(1)他用實驗室中的下列器材來精確測量所取水樣的電阻：A.電流表(量程5 mA，電阻RA800 )B.電壓表(量程15 V，電阻RV約為10.0 k)C.滑動變阻器(020 ，額定電流1 A)D.電源(12 V，內阻約10 )E.開關一只、導線若干請用筆畫線代替導線幫他在圖9中完成電路連接；圖9答案(1)他用實驗室中的下列器材來精確測量所取水樣的電阻：圖9答所以電流表應用內接法，由于滑動變阻器的總

16、阻值為20 ，為了方便調節(jié)，所以滑動變阻器應用分壓式接法，電路圖如圖：所以電流表應用內接法，由于滑動變阻器的總阻值為20 ，為了(2)正確連接電路后，這位同學閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請你在圖10的坐標系中作出UI關系圖線；U/V2.04.06.88.210.011.2I/mA0.801.602.733.384.004.45答案圖10(2)正確連接電路后，這位同學閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；解析根據(jù)U、I所測的數(shù)據(jù)作出UI圖線如圖：解析根據(jù)U、I所測的數(shù)據(jù)作出UI圖線如圖：(3)由UI圖線求出待測水樣的電阻為_ ，算出所測水樣的電阻

17、率，可以判斷這一水樣_(選填“達標”或“不達標”).1 717(1 6501 750)不達標(3)由UI圖線求出待測水樣的電阻為_解析根據(jù)UI圖線，解析根據(jù)UI圖線，測定電源電動勢和內阻題型：實驗題：5年0考高考題型3測定電源電動勢和內阻題型：實驗題：5年0考高考題型3例3(2018江蘇單科10)一同學測量某干電池的電動勢和內阻.(1)如圖11所示是該同學正準備接入最后一根導線(圖中虛線所示)時的實驗電路.請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處_；_.圖11開關未斷開電阻箱阻值為零解析在電學實驗中，連接電路時應將開關斷開，電阻箱的阻值調為最大，確保實驗儀器、儀表的安全.例3(2018江蘇單科

18、10)一同學測量某干電池的電動勢(2)實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計算的 數(shù)據(jù)見下表：R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26 /A16.75.95.34.53.8根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖12的方格紙上作出R 關系圖象.圖12由圖象可計算出該干電池的電動勢為_V；內阻為_.答案見解析圖1.38(1.301.44都算對)1.2(1.01.4都算對)(2)實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計算的 解析根據(jù)閉合電路歐姆定律，得EI(Rr)描點連線后圖象如圖所示.根據(jù)圖象可知r1.2 .圖象的斜率為電動勢E，解析根據(jù)閉合電路歐姆定律，得描點連線后

19、圖象如圖所示.根據(jù)圖(3)為了得到更準確的測量結果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端.調節(jié)電阻箱，當電流表的示數(shù)為0.33 A時，電壓表的指針位置如圖13所示，則該干電池的電動勢應為_V；內阻應為_.圖13答案1.38結果與(2)問第一個空格一致1.0結果比(2)問第二個空格小0.2(3)為了得到更準確的測量結果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學將一解析根據(jù)歐姆定律，得電流表的內阻該干電池的內阻應為rrrA1.0 解析根據(jù)歐姆定律，得電流表的內阻該干電池的內阻應為rr拓展訓練4(2019安徽宣城市第二次模擬)在測定電源電動勢和內電阻的實驗中，實驗室提供了合適的

20、實驗器材.(1)甲同學按電路圖14a進行測量實驗，其中R2為保護電阻，則：請用筆畫線代替導線在圖b中完成電路的連接；圖14答案拓展訓練4(2019安徽宣城市第二次模擬)在測定電源電動解析根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖，如圖所示；解析根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖，如圖所示；根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫出UI圖線如圖c所示，可得電源的電動勢E_ V，內電阻r_ (結果均保留兩位有效數(shù)字).2.80.60解析根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：UEIr，根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫出UI圖線如圖c所(2)乙同學誤將測量電路連接成如圖d所示，其他操作正確，根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫

21、出UI圖線如圖e所示，可得電源的電動勢E_ V，內電阻r_ (結果均保留兩位有效數(shù)字).3.00.50(2)乙同學誤將測量電路連接成如圖d所示，其他操作正確，根據(jù)解析由乙同學的電路接法可知R1左右兩部分并聯(lián)后與R2串聯(lián)，則可知在滑片移動過程中，滑動變阻器接入電路電阻先增大后減小，則路端電壓先增大后減小，所以出現(xiàn)題圖e所示的圖象，則由圖象可知當電壓為2.5 V時，電流為0.50 A，此時兩部分電阻相等，則總電流為I11 A；而當電壓為2.4 V時，電流分別對應0.33 A和0.87 A，則說明當電壓為2.4 V時，干路電流為I20.33 A0.87 A1.2 A；則根據(jù)閉合電路歐姆定律可得2.5

22、 VEr1 A,2.4 VEr1.2 A，解得電源的電動勢E3.0 V，內電阻r0.50 .解析由乙同學的電路接法可知R1左右兩部分并聯(lián)后與R2串聯(lián)，拓展創(chuàng)新實驗題型：實驗題：5年5考高考題型4拓展創(chuàng)新實驗題型：實驗題：5年5考高考題型4例4(2019全國卷23)某小組利用圖15(a)所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關系，圖中 和 為理想電壓表；R為滑動變阻器，R0為定值電阻(阻值100 )；S為開關，E為電源.實驗中二極管置于控溫爐內，控溫爐內的溫度t由溫度計(圖中未畫出)測出.圖(b)是該小組在恒定電流為50.0 A時得到的某硅二極管Ut關系圖線.回答下列問題

23、：圖15例4(2019全國卷23)某小組利用圖15(a)所示(1)實驗中，為保證流過二極管的電流為50.0 A，應調節(jié)滑動變阻器R，使電壓表 的示數(shù)為U1_ mV；根據(jù)圖(b)可知，當控溫爐內的溫度t升高時，硅二極管正向電阻_(填“變大”或“變小”)，電壓表 示數(shù)_(填“增大”或“減小”)，此時應將R的滑片向_(填“A”或“B”)端移動，以使 示數(shù)仍為U1.5.00變小增大B(1)實驗中，為保證流過二極管的電流為50.0 A，應調節(jié)解析實驗中硅二極管與定值電阻R0串聯(lián)，由歐姆定律可知，定值電阻兩端電壓U1IR050.0 A100 5.00 mV；由題圖(b)可知，當控溫爐內溫度升高時，硅二極管

24、正向電壓減小，又題圖(b)對應的電流恒為50.0 A，可知硅二極管的正向電阻變小，定值電阻R0兩端電壓增大，即電壓表 示數(shù)增大，應增大滑動變阻器接入電路的阻值以減小電路中的電流，從而使電壓表 示數(shù)保持不變，故應將R的滑片向B端移動.解析實驗中硅二極管與定值電阻R0串聯(lián)，由歐姆定律可知，定值(2)由圖(b)可以看出U與t成線性關系.硅二極管可以作為測溫傳感器，該硅二極管的測溫靈敏度為| |_103 V/(保留2位有效數(shù)字).2.8(2)由圖(b)可以看出U與t成線性關系.硅二極管可以作為測拓展訓練5(2019福建廈門市第一次質量檢查)舉世矚目的嫦娥四號，其能源供給方式實現(xiàn)了新的科技突破：它采用同

25、位素溫差發(fā)電與熱電綜合利用技術結合的方式供能，也就是用航天器兩面太陽翼收集的太陽能和月球車上的同位素熱源兩種能源供給探測器.圖16甲中探測器兩側張開的是光伏發(fā)電板，光伏發(fā)電板在外太空將光能轉化為電能.圖16某同學利用圖乙所示電路探究某光伏電池的路端電壓U與電流I的關系，圖中定值電阻R05 ，設相同光照強度下光伏電池的電動勢不變，電壓表、電流表均可視為理想電表.拓展訓練5(2019福建廈門市第一次質量檢查)舉世矚目的(1)實驗一：用一定強度的光照射該電池，閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器R的阻值，通過測量得到該電池的UI曲線a(如圖丁).由此可知，該電源內阻是否為常數(shù)_(填“是”或“否”)，某時刻電壓

26、表示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為_ V，由圖象可知，此時電源內阻為_ .否1.505.6(5.55.7均算正確)(1)實驗一：用一定強度的光照射該電池，閉合開關S，調節(jié)滑動解析由UI圖象可知，因圖象的斜率等于電源的內阻，可知電源內阻不是常數(shù)；電壓表的量程為3.00 V，則讀數(shù)為1.50 V；由題圖丁中讀出，此時電路中的電流為250 mA，解析由UI圖象可知，因圖象的斜率等于電源的內阻，可知電源實驗二：減小實驗一光照的強度，重復實驗，測得UI曲線b(如圖丁).(2)在實驗一中當滑動變阻器的電阻為某值時路端電壓為2.5 V，則在實驗二中滑動變阻器仍為該值時，滑動變阻器消耗的電功率為_ W(計算結果保留兩位有效數(shù)字).7.2102(7.01027.4102均算正確)實驗二：減小實驗一光照的強度，重復實驗，測得UI曲線b(如解析在實驗一中當滑動變阻器的電阻為某值時路端電壓為2.5 V，可得此時的電流為100 mA，則在實驗二中滑動變阻器仍為該值時，此時外電路電阻為R外RR025 ，將