高考冲刺 知识讲解 电学实验复习

1 高考冲刺：电学实验复习 【高考展望】 实验 10、电阻的测量 实验 11、探究决定导体电阻的因素 　　实验 12、描绘小灯泡的伏安特性曲线 　　实验 13、测定电源的电动势和内阻 　　实验 14、练习使用多用电表 　　实验 15、练习使用示波器 实验 16、传感器的简单应用 最近几年高考热点实验为：电阻的测量、探究决定导体电阻的因素、测定电源的电动势 和内阻、练习使用多用电表、测定玻璃的折射率，考察频率高，经常还有难度较大的实验题， 主要体现在考察基本实验方法、数据处理、图像处理上。其它几个实验尽管考察频率不高、 难度一般，但不排除高考不考和没有难度。实验试题的命题趋势：在基本实验的基础上，向 创新和综合方向发展。 【方法点拨】 图像法是实验中应用最普遍、最基本的方法，可以说大部分实验都要用到，要准确理解 图像上的点、线、面、截距、交点、面积、斜率的物理意义。此外，控制变量法、等效法、 替代法、写直线方程求斜率等方法都必须掌握。仪器仪表的刻度原理和读数也必须掌握。此 外，还要注意对实验的深入挖掘。 【典型例题】 实验十、电阻的测量 测量电阻的方法有以下几种： 1、万用表测量；2、伏安法测量；3、半偏法测量；4、替代法测量； 5、比较法测量 伏安法测电阻： 【实验原理】 部分电路欧姆定律 。 两种接法： 电流表接在电压表两接线柱外侧，通常称“外接法”，如图甲所示；电流表接在电压表 两接线柱内侧，通常称“内接法”，如图乙所示。 　　 两种接法的选择和误差分析： 选择电流表的内外接法，一般的原则是“大内偏大，小外偏小”。意思是：大电阻用内 接法，测量值偏大（测量值大于真实值），小电阻用外接法，测量值偏小（测量值小于真实 值）。 例 1、有一个未知电阻 ，用图中的（a）（b）两种电路分别对它进行测量。用（a） 图电路测量时，两表读数分别为 6V、6mA；用(b)图电路测量时，两表读数分别为 5.9V、10mA， 则用_____图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值 =_____ ，测量值比真实值偏 ______。（填“大”或“小”） UR I = xR xR Ω2 【答案】（a）、 、大。 【解析】比较两表读数，电流表读数相差较大，说明电压表的分流作用较明显，即通常说的 大电阻，应该选用电流表内接，即用（a）图电路测量时，电阻的阻值误差较小；用（a）图 的数据计算， ，测量值比真实值偏大。 【总结升华】准确理解“大内偏大，小外偏小”的意义。 举一反三 【变式】欲用伏安法测定一段阻值约为 5Ω 左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确， 现备有以下器材： A．电池组（3V，内阻 1 Ω ）； B．电流表（0~3A，内阻 0.025Ω ） C．电流表（0~0.6A，内阻 0.125Ω ） D．电压表（0~3V，内阻 3kΩ ） E．电压表（0~15V，内阻 15kΩ ） F．滑动变阻器（0~20Ω ，额定电流 1A） G．滑动变阻器（0~2000Ω ，额定电流 0.6A） H．电键、导线。 （1）选择合适的器材____________________； （2）某同学测量电阻时，电流表、电压表的示数如图，电流表的读数为____A，电压表的 读数为____V； （3）画出实验电路图。 【答案】（1）A、C、D、F、H；（2）0.48A、2.20V；（3）见解析。 【解析】（1）A、H 是必不可少的，电流表、电压表、滑动变阻器从两个中选其中一个，电 流表、电压表要保证指针偏转三分之一以上，可大概计算最大电流为 0.6A（3V÷ 5Ω=0.6A），故电流表应选 0~0.6A 量程，即选 C；电源电动势为 3V，故电压表选 0~3V 量程 的，即选 D；滑动变阻器的阻值大于待测电阻，可采用限流的接法，由于 0~2000Ω 的滑动 变阻器阻值大，调节不灵敏，故选 0~20Ω 的，即选 F。 （2）量程确定后，读数就好读了，电流表量程为 0~0.6A， 每小格表示 0.02A，读数为 0.48A；电压表量程为 0~3V， 每小格表示 0.1V，读数为 2.20V； （3）电路图如图所示。 半偏法测电阻： 测量电路图： 测量步骤： 1000Ω 3 6 10006 10xR = Ω = Ω×3 1、S2 断开，S1 闭合，调节 R1，使检流计满偏 ； 2、保持 R1 不变，S2 闭合，调节电阻箱 R2，使检流计半偏 ； 3、记下此时 R2 的阻值， 即 Rg≈R2 仪器要求：R1 较大，电源电动势较高；R2 是变阻箱 注意事项：闭合 S1 前，R1 应调到最大，S2 闭合后，保持 R1 不变 误差分析：系统误差 例 2、（2016 全国新课标Ⅱ卷）某同学利用图（a）所示电路测量量程为 2.5V 的电压表 V 的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱 R（最大阻值 ），滑动变 阻器 （最大阻值 ），滑动变阻器 （最大阻值 ），直流电源 E（电动势 3V），开 关 1 个，导线若干． 实验步骤如下： ①按电路原理图（a）连接线路； ②将电阻箱阻值调节为 0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置， 闭合开关 S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏 ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00V，记下 电阻箱的阻值． 回答下列问题： (1)实验中应选择滑动变阻器 （填“ ”或“ ”）． (2)根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线． 99999.9Ω 1R 50Ω 2R 5kΩ 1R 2R gI 1 2 gI x xR R