物理實驗(三輪)

專題突破專題十實驗及拓展創(chuàng)新力學(xué)實驗+電學(xué)實驗01主干知識一、力學(xué)實驗1．熟知常規(guī)力學(xué)量的測量物理量測量工具、使用方法或測量方法力①彈簧測力計(不超量程，調(diào)零；會讀數(shù))；②力傳感器(調(diào)零)質(zhì)量天平(水平放置、調(diào)零；被測物放左盤、砝碼放右盤；會讀數(shù))長度①刻度尺(要估讀，精度1mm)；②螺旋測微器(要估讀，精度0.01mm)；③游標(biāo)卡尺(不估讀，精度有0.1mm、0.05mm、0.02mm三種)2．重要力學(xué)實驗的考點二、電學(xué)實驗物理量測量工具、使用方法或測量方法電壓①電壓表(會選用；會接線；會讀數(shù))；②電壓傳感器；③多用電表電壓擋；④靈敏電流計與大電阻串聯(lián)電流①電流表(會選用；會接線；會讀數(shù))；②電流傳感器；③多用電表電流擋；④靈敏電流計與小電阻并聯(lián)電阻①多用電表電阻擋(粗測)；②伏安法(外接法、內(nèi)接法)；③等效替代法測電阻；④電阻箱(接線、讀數(shù))；⑤滑動變阻器(選用、接線)電動勢①伏安法；②伏阻法；③安阻法等1．常規(guī)電學(xué)量的測量

內(nèi)接法外接法電路圖

誤差原因電流表分壓U測＝Ux＋UA電壓表分流I測＝Ix＋I(xiàn)V電阻測量值測量值大于真實值測量值小于真實值適用條件RA?RxRV?Rx適用于測量大阻值電阻小阻值電阻1.電壓表和電流表的內(nèi)、外接法(1)兩種接法比較關(guān)于電阻的測量(2)兩種電路的選擇①阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法.簡單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小”.②臨界值計算法：

限流接法分壓接法對比說明電路圖

串、并聯(lián)關(guān)系不同負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍

0≤U≤E分壓電路調(diào)節(jié)范圍大負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍

分壓電路調(diào)節(jié)范圍大閉合S前觸頭位置b端a端都是為保護(hù)電路元件2.滑動變阻器兩種連接方式(1)滑動變阻器兩種接法的對比(2)滑動變阻器必須接成分壓電路的幾種情況：①要求電壓表能從零開始讀數(shù)；②當(dāng)待測電阻Rx?R(滑動變阻器的最大阻值)時；③若采用限流式接法，電路中的最小電流仍超過電路中電表、電阻的允許電流.(3)滑動變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且要求電壓不從零開始變化，通常情況下，由于限流式結(jié)構(gòu)簡單、耗能少，優(yōu)先使用限流式.用“半偏法”測電阻利用電流表半偏測

的內(nèi)阻1.實驗原理：2.實驗步驟：(1)R1調(diào)至阻值最大，閉合S1，調(diào)R1的阻值使

示數(shù)達(dá)滿偏值.(2)保持R1阻值不變，閉合S2，調(diào)R2使

示數(shù)達(dá)滿偏值一半，同時記錄R2的值.(3)Rg測＝R2.3.誤差分析：閉合S2后，R2與Rg的并聯(lián)值R并<Rg，所以I總>Ig，而此時

的示數(shù)為

Ig，所以IR2>Ig，所以R2<Rg，所以Rg測<Rg.只有當(dāng)R1?Rg(R1?R2)時，Rg測≈Rg.說明：R1?Rg、R1?R2為選器材提供依據(jù)，即R1應(yīng)選阻值大的電阻；在安全范圍內(nèi)電源應(yīng)選電動勢大的.(2015·高考全國卷Ⅱ)電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流的兩倍．某同學(xué)利用這一事實測量電壓表的內(nèi)阻(半偏法)，實驗室提供的器材如下：待測電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為3000Ω)，電阻箱R0(最大阻值為99999.9Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值100Ω，額定電流2A)，電源E(電動勢6V，內(nèi)阻不計)，開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干．(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補充完整．(2)根據(jù)設(shè)計的電路，寫出實驗步驟：____________________________________.(3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為R′V，與電壓表內(nèi)阻的真實值RV相比，R′V________RV(填“>”“＝”或“<”)，主要理由是_____________________________________________用“半偏法”測電阻利用電壓表半偏測的內(nèi)阻[解析]

(1)因滑動變阻器阻值較小，所以選擇滑動變阻器的分壓接法．實驗電路圖如圖所示．(2)移動滑動變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最??；閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針滿偏；保持滑動變阻器滑片的位置不變，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電壓表的指針半偏；讀取電阻箱所示的電阻值，此即為測得的電壓表內(nèi)阻．(3)斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路總電阻增大，分得的電壓也增大；此時R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，故R′V＞RV(其他合理說法也可以)．2.實驗步驟：S先與2接，記錄

的示數(shù)，再與1接，調(diào)R值使

示數(shù)與原值相等，則Rx＝R.3.說明對

的要求，只要有刻度且不超過量程即可，與指針是否超

無關(guān)，因為電流表示數(shù)不參與運算.用“替代法”測電阻1.實驗原理：1.電學(xué)實驗儀器的選擇選擇電學(xué)實驗器材主要是選擇電表、滑動變阻器、電源等，一般要考慮四方面因素：(1)安全因素：通過電源、電阻和電表的電流不能超過其允許的最大電流.(2)誤差因素：選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測量值的相對誤差，電壓表、電流表在使用時，其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的

以上；使用歐姆表時應(yīng)選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位.命題點三實驗器材的選取與實物圖連接能力考點師生共研(3)便于操作：選用滑動變阻器時應(yīng)考慮對外供電電壓的變化范圍既能滿足實驗要求，又便于調(diào)節(jié).在調(diào)節(jié)滑動變阻器時，應(yīng)使其大部分電阻線都被用到.2.實物圖連接的注意事項(1)畫線連接各元件，一般先從電源正極開始，按照電路原理圖依次到開關(guān)，再到滑動變阻器，按順序以單線連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來；其次將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去.(2)連線時要將導(dǎo)線接在接線柱上，兩條導(dǎo)線不能交叉.(3)要注意電表的量程和正、負(fù)接線柱，要使電流從電表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出.2．重要電學(xué)實驗的考點02二級結(jié)論5．分壓電路：一般選擇電阻較小而額定電流較大的滑變，以下情況采用分壓式：(1)U、I

要求從“0”開始連續(xù)變化時、或要求電壓變化范圍大、或多組數(shù)據(jù)；(2)

Rx?R時；(3)若采用限流電路，電路中的最小電流仍超過用電器的額定電流時；限流電路：變阻器的阻值應(yīng)與電路中其他電阻的阻值比較接近．分壓和限流電路都可以用時，限流電路優(yōu)先，限流電路能耗小．6．變阻器：并聯(lián)時，小阻值的用來粗調(diào)，大阻值的用來細(xì)調(diào)；串聯(lián)時，大阻值的用來粗調(diào)，小阻值的用來細(xì)調(diào)．7．電流表的內(nèi)、外接法：(1)Rx＞：內(nèi)接法；Rx＜：外接法內(nèi)接時，R測＞R真；外接時，R測＜R真．(大內(nèi)偏大，小外偏小)(2)如RA、RV均不知的情況時，用試觸法判定：電流表變化大內(nèi)接，電壓表變化大外接．11．伏安法測電池電動勢E和內(nèi)電阻r：安培表接電池所在回路時：E測＝E真，r測＞r真，電流表內(nèi)阻影響測量結(jié)果的誤差．安培表接電阻所在回路時：E測＜E真，r測＜r真，電壓表內(nèi)阻影響測量結(jié)果的誤差．半偏法測電流表內(nèi)阻：Rg＝R2，測量值偏??；代替法測電流表內(nèi)阻：Rg＝R代替．半偏法測電壓表內(nèi)阻：Rg＝R，測量值偏大．1．讀數(shù)類題目中易在最小單位、有效數(shù)字、單位間的換算上出現(xiàn)錯誤．2．紙帶問題中易將計時點和計數(shù)點混淆，計算時易漏掉單位的換算．3．驗證平行四邊形的實驗中誤認(rèn)為兩彈簧秤