高考物理復(fù)習(xí)專題六物理實(shí)驗(yàn)第2講電學(xué)實(shí)驗(yàn)-市賽課公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省名師獲獎(jiǎng)?wù)n件

第2講電學(xué)試驗(yàn)1/62網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建2/62明確三個(gè)“選擇”(1)試驗(yàn)器材選擇①電源選擇②電表選擇(2)電流表內(nèi)接法與外接法選擇(3)控制電路選擇①?gòu)墓?jié)能角度考慮，優(yōu)先選取限流式。②以下三種情況必須用分壓式：a.要求待測(cè)電路U、I從0改變；b.R滑≤Rx；c.選取限流式，Ux、Ix過(guò)大(超出電流表量程，燒壞電表、電源或用電器等)。

[規(guī)律方法]3/62基本儀器使用及讀數(shù)4/62圖15/62(1)圖1(a)中A端與________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。(2)關(guān)于R6使用，以下說(shuō)法正確是________(填正確答案標(biāo)號(hào))。A.在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤(pán)左端電流“0”位置B.使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤(pán)右端電阻“0”位置C.使用電流擋時(shí)，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤(pán)右端電流最大位置

6/62(3)依據(jù)題給條件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω。(4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所表示。若此時(shí)B端是與“1”相連，則多用電表讀數(shù)為_(kāi)_________；若此時(shí)B端是與“3”相連，則讀數(shù)為_(kāi)_______；若此時(shí)B端是與“5”相連，則讀數(shù)為_(kāi)___________。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)7/62解析(1)與歐姆表內(nèi)電源正極相連是黑表筆。(2)R6是可變電阻，它作用就是歐姆表調(diào)零作用，也就是使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤(pán)右端電阻“0”位置。8/62(4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所表示。若此時(shí)B端與“1”相連，則多用電表是量程為2.5mA電流表，則讀數(shù)為1.47mA；若此時(shí)B端與“3”相連接，多用電表是歐姆×100Ω擋，則讀數(shù)為11.0×100Ω即1.10×103Ω；若此時(shí)B端與“5”相連接，多用電表是量程為5V電壓表，則讀數(shù)為2.95V。答案(1)黑

(2)B

(3)160Ω

880Ω

(4)1.47mA1.10×103Ω

2.95V9/62某同學(xué)做“描繪小燈炮伏安特征曲線”試驗(yàn)：(1)該同學(xué)先用多用電表粗測(cè)小燈泡電阻，他將多用電表選擇開(kāi)關(guān)打到歐姆擋“×1”倍率擋處，測(cè)量結(jié)果如圖2甲所表示，則小燈泡燈絲電阻為R＝________Ω。(2)他依據(jù)測(cè)量結(jié)果連接好了如圖乙所表示實(shí)物圖，請(qǐng)依據(jù)圖乙畫(huà)出試驗(yàn)電路圖。

圖210/62(3)調(diào)整滑動(dòng)變阻器得到了兩組電流表和兩組電壓表示數(shù)如圖3中①、②、③、④所表示，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，所表示讀數(shù)為①________、②________、③________、④________。兩組數(shù)據(jù)得到電阻分別是________和________。

圖311/62解析(1)依據(jù)多用電表讀數(shù)規(guī)則可知，小燈泡電阻為R＝10Ω。(2)從實(shí)物圖中可知電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓，電流表采取外接法，滑動(dòng)變阻器采取分壓式接法，故電路圖如圖所表示。12/62答案(1)10

(2)看法析圖(3)0.10A

0.24A

2.00V

0.27V

2.7Ω

8.3Ω13/62電表讀數(shù)方法(1)讀數(shù)時(shí)應(yīng)使視線垂直刻度盤(pán)表面。(2)估讀問(wèn)題：最小分度為“1”儀器，測(cè)量誤差出現(xiàn)在最小分度值下一位，在下一位按十分之一估讀；最小分度值為“2”“5”儀器，測(cè)量誤差出現(xiàn)在最小分度同一位，在同一位按二分之一、五分之一估讀。14/62【典例1】

(·全國(guó)卷Ⅱ，22)某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表?？蛇x取器材有：微安表頭(量程100μA，內(nèi)阻900Ω)；電阻箱R1(阻值范圍0～999.9Ω)；電阻箱R2(阻值范圍0～99999.9Ω)；導(dǎo)線若干。

要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1mA直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3V直流電壓表。組裝好多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋。以測(cè)電阻為關(guān)鍵試驗(yàn)(含電表改裝)15/62回答以下問(wèn)題：(1)在虛線框內(nèi)畫(huà)出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋接線柱。

圖4(2)電阻箱阻值應(yīng)取R1＝______Ω，R2＝________Ω。(保留到個(gè)位)16/62解析(1)微安表頭改裝成電流表需要并聯(lián)一個(gè)小電阻，電流表改裝成一個(gè)電壓表需要串聯(lián)一個(gè)大電阻，所以并聯(lián)電阻箱應(yīng)為R1，串聯(lián)電阻箱應(yīng)為R2，電路如圖所表示。

17/62答案(1)如解析圖所表示(2)100

291018/62圖519/6220/62(5)重復(fù)步驟(3)，得到以下數(shù)據(jù)：21/6222/6223/62連接實(shí)物圖四點(diǎn)注意(1)各導(dǎo)線都應(yīng)接在接線柱上。(2)不應(yīng)在導(dǎo)線中間出現(xiàn)分叉，且導(dǎo)線不能跨過(guò)儀器。(3)連接電表應(yīng)注意量程選取正確，正、負(fù)接線柱不要接錯(cuò)。(4)開(kāi)關(guān)要控制整個(gè)電路。24/621.(·湖南五校聯(lián)考)為了準(zhǔn)確測(cè)量一電阻阻值Rx，現(xiàn)有以下器材：蓄電池組E，電流表A，電壓表V，滑動(dòng)變阻器R，電阻箱RP，開(kāi)關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干。某試驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖6甲所表示電路，試驗(yàn)主要步驟以下： a.閉合S1，斷開(kāi)S2，調(diào)整R和RP，使電流表和電壓表示數(shù)適當(dāng)，記下兩表示數(shù)分別為I1、U1； b.保持S1閉合、RP阻值不變，閉合S2，記下電流表和電壓表示數(shù)分別為I2、U2。25/62(1)按圖甲所表示電路圖將如圖乙所表示實(shí)物連成電路。(2)被測(cè)電阻阻值Rx＝________(用兩電表示數(shù)表示)。(3)因?yàn)殡娏鞅?、電壓表都不是理想電表，則被測(cè)電阻阻值Rx測(cè)量值________真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”)。

圖626/62解析(1)如圖所表示。27/6228/622.試驗(yàn)室有一完好PTC熱敏電阻，某同學(xué)依據(jù)其型號(hào)查閱得到該熱敏電阻在常溫下伏安特征曲線如圖7甲所表示。

圖729/62(1)用多用電表歐姆“×10”擋，按正確操作測(cè)量該熱敏電阻阻值，結(jié)果指針指在圖乙中虛線位置，為了使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，多用電表選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)打向歐姆“×________”擋，若調(diào)擋后指針指在圖乙中實(shí)線位置，電阻測(cè)量結(jié)果為_(kāi)_______Ω。(2)若將熱敏電阻與一電動(dòng)勢(shì)E0＝15V、內(nèi)阻r＝15kΩ直流信號(hào)源串聯(lián)成一閉合電路，則經(jīng)過(guò)熱敏電阻電流為_(kāi)_______mA，此時(shí)熱敏電阻阻值為_(kāi)_______Ω。30/62(3)該同學(xué)欲用伏安法驗(yàn)證熱敏電阻伏安特征曲線是否與資料中一致，試驗(yàn)室提供器材以下：A.熱敏電阻R1B.電壓表V(量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)C.電流表A1(量程0～30mA，內(nèi)阻約30Ω)D.電流表A2(量程0～5mA，內(nèi)阻約100Ω)E.滑動(dòng)變阻器R(0～40Ω，額定電流2A)F.電源E(電動(dòng)勢(shì)20V，內(nèi)阻不計(jì))請(qǐng)完成丙圖中實(shí)物電路圖。31/62解析(1)由題圖乙知多用電表歐姆擋指針指在虛線位置時(shí)偏角過(guò)小，因?yàn)橹羔樦冈诒肀P(pán)中央附近時(shí)測(cè)量電阻阻值較準(zhǔn)確，應(yīng)換用歐姆“×100”擋；若指針指在題圖乙中實(shí)線位置，電阻測(cè)量結(jié)果為22×100Ω＝2.2kΩ。32/62答案(1)100

2200

(2)4

2250

(3)如圖所表示

33/62【典例】

(·江蘇單科，10)一同學(xué)測(cè)量某干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 (1)如圖8所表示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最終一根導(dǎo)線(圖中虛線所表示)時(shí)試驗(yàn)電路。請(qǐng)指出圖中在器材操作上存在兩個(gè)不妥之處。以測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為關(guān)鍵試驗(yàn)

34/6235/6236/62解析(1)在連接電路前，首先要斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，電路中串聯(lián)電阻箱或滑動(dòng)變阻器阻值要調(diào)整到最大，所以操作中存在不妥之處是：①開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)；②電阻箱阻值為零。37/62答案(1)①開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)；②電阻箱阻值為零。(2)如解析圖所表示1.4(1.36～1.44都算對(duì))

1.2(1.0～1.4都算對(duì))(3)1.4(1.36～1.44都算對(duì))

1.038/6239/62(1)在虛線框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻試驗(yàn)原理電路圖，圖中標(biāo)明相關(guān)器材字母符號(hào)。40/6241/62解析(1)因?yàn)樘峁┢鞑闹袥](méi)有電流表，故要采取電壓表和電阻箱測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，但所給電壓表量程太小，所以將電壓表與定值電阻R2串聯(lián)，擴(kuò)大成量程為9V電壓表。42/62答案(1)如圖所表示

43/62用好一個(gè)“電阻”在高考電學(xué)設(shè)計(jì)性試驗(yàn)中，常以定值電阻合理使用為背景來(lái)命題。求解這類問(wèn)題關(guān)鍵是必須搞清定值電阻在設(shè)計(jì)電路中主要作用，普通來(lái)說(shuō)，定值電阻有三種作用：44/62經(jīng)過(guò)對(duì)近幾年高考試驗(yàn)試題研究發(fā)覺(jué)，高考電學(xué)創(chuàng)新類試驗(yàn)試題有兩個(gè)顯著特點(diǎn)：第一，基于教材中電學(xué)試驗(yàn)，著重考查試驗(yàn)原理改進(jìn)、試驗(yàn)步驟過(guò)程設(shè)置、誤差分析。第二，重視電學(xué)試驗(yàn)試驗(yàn)方法，問(wèn)題設(shè)置結(jié)合科技、生產(chǎn)、生活實(shí)際；所以，了解試驗(yàn)原理，掌握試驗(yàn)方法，是處理電學(xué)創(chuàng)新類試驗(yàn)關(guān)鍵。電學(xué)創(chuàng)新類試驗(yàn)45/6246/62試驗(yàn)時(shí)，先按圖10連接好電路，再將溫控室溫度t升至80.0℃。將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)整R1滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)整R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開(kāi)S1，記下此時(shí)R2讀數(shù)。逐步降低溫控室溫度t，得到對(duì)應(yīng)溫度下R2阻值，直至溫度降到25.0℃。試驗(yàn)得到R2－t數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.047/62回答以下問(wèn)題：(1)在閉合S1前，圖10中R1滑片應(yīng)移動(dòng)到________(填“a”或“b”)端；(2)在圖11坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn)，并做出R2－t曲線；48/62(3)由圖11可得到RT在25℃～80℃范圍內(nèi)溫度特征。當(dāng)t＝44.0℃時(shí)，可得RT＝________Ω；(4)將RT握于手心，手心溫度下R2對(duì)應(yīng)讀數(shù)如圖12所表示，該讀數(shù)為_(kāi)_______Ω，則手心溫度為_(kāi)_______℃。

解析(1)題圖10電路滑動(dòng)變阻器采取限流接法，在閉合S1前，R1應(yīng)該調(diào)整到接入電路部分阻值最大，使電路中電流最小，即題圖10中R1滑片應(yīng)移到b端。(2)將t＝60℃和t＝70℃對(duì)應(yīng)兩組數(shù)據(jù)畫(huà)在坐標(biāo)圖上，然后用平滑曲線過(guò)盡可能多數(shù)據(jù)點(diǎn)畫(huà)出R2－t曲線。(3)依據(jù)題述試驗(yàn)過(guò)程可知，測(cè)量R2數(shù)據(jù)等于對(duì)應(yīng)熱敏電阻RT阻值。由畫(huà)出R2－t曲線可知，當(dāng)t＝44.0℃

時(shí)，對(duì)應(yīng)RT＝450Ω。49/62(4)由圖12知R2＝620.0Ω，由畫(huà)出R2－t曲線可知，當(dāng)R2＝620.0Ω時(shí)，手心溫度t＝33.0℃。答案(1)b

(2)如圖(3)450

(4)620.0

33.050/62(·廣州凱里市模擬)如圖13中矩形框內(nèi)存在一沿水平方向且與金屬棒垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒放在電子秤上?，F(xiàn)經(jīng)過(guò)測(cè)量通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力，來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小并判定其方向。

圖1351/62(1)在圖中畫(huà)線連接完成試驗(yàn)電路圖，要求接通電源后電流由a流向b。(2)完成以下主要試驗(yàn)步驟中填空：①按圖接線；②保持開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，讀出電子秤示數(shù)m0；③閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)整R阻值使電流大小適當(dāng)，此時(shí)電子秤仍有讀數(shù)，然后讀出并統(tǒng)計(jì)________________、________________(填物理量名稱及符號(hào))；④用米尺測(cè)量__________________________________(填物理量名稱及符號(hào))。(3)用測(cè)量物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，能夠得到B＝____________。(4)判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度方向方法是：若________，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直金屬棒向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直金屬棒向里。

52/62解析(1)如圖所表示(2)③統(tǒng)計(jì)電流表示數(shù)I以及此時(shí)電子秤示數(shù)m1。④金屬棒長(zhǎng)度l。

53/62(4)m1<m0答案(1)看法析圖(2)③電流表示數(shù)I此時(shí)電子秤示數(shù)m1

④金屬棒長(zhǎng)度l54/62電學(xué)設(shè)計(jì)試驗(yàn)難點(diǎn)是電路設(shè)計(jì)思緒，其突破方法為第1步→明確試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)第2步→經(jīng)過(guò)試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與試驗(yàn)器材結(jié)合，選擇適當(dāng)試驗(yàn)原理第3步→畫(huà)出可能試驗(yàn)原理圖，結(jié)合題設(shè)條件確定最優(yōu)電路原理圖高考試驗(yàn)題答題策略②——“3步”攻克電學(xué)設(shè)計(jì)試驗(yàn)55/62【例】

(·湖北武漢模擬)現(xiàn)要測(cè)量電壓表內(nèi)阻和電源電動(dòng)勢(shì)，提供器材有：電源(電動(dòng)勢(shì)約為6V，內(nèi)阻不計(jì))，電壓表V1(量程0～2.5V，內(nèi)阻約為2.5kΩ)，電壓表V2(量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ)，電阻箱R0(最大阻值為9999.9Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為3kΩ)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為500Ω)，單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。 (1)在圖14a中完成試驗(yàn)電路原理圖連線； (2)電路中應(yīng)選取滑動(dòng)變阻器________(