（全國通用）高考物理 考前三個(gè)月 第2部分 專題1 應(yīng)考策略 方法技巧九 電學(xué)實(shí)驗(yàn).docVIP

九、電學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一測定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測微器)1實(shí)驗(yàn)原理由電阻定律r得.可見，只要測出金屬絲的電阻r、橫截面積s和長度l，即可求出其電阻率2游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法從游標(biāo)尺零刻線所對(duì)位置，讀出在主尺上以1 mm為單位的整數(shù)部分；再確定游標(biāo)尺上的第幾條刻線與主尺刻線對(duì)齊，由游標(biāo)尺讀出不足整毫米的小數(shù)部分，最后把兩部分讀數(shù)相加即得測量長度，即l主尺上的整毫米數(shù)游標(biāo)尺讀數(shù)精度(單位為毫米)精度.3螺旋測微器的讀數(shù)方法整數(shù)部分由固定刻度的整數(shù)決定，小數(shù)部分則由固定刻度的半刻度和可動(dòng)刻度的示數(shù)共同決定若固定刻度過半毫米刻線，則可動(dòng)刻度的示數(shù)加上“0.5 mm”；若沒有過半毫米刻線，就由可動(dòng)刻度的示數(shù)來確定，讀數(shù)為l固定刻度示數(shù)可動(dòng)刻度示數(shù)0.01，結(jié)果為.mm，最后一位為估讀4數(shù)據(jù)處理(1)金屬絲長度l：用刻度尺測出接入電路的實(shí)際長度(2)橫截面積s：用螺旋測微器測出金屬絲直徑d，由s計(jì)算得出，對(duì)螺旋測微器注意讀數(shù)方法和有效數(shù)字位數(shù)(3)電阻r的測量：用伏安法測金屬絲的電阻值5用伏安法測電阻時(shí)電路的選擇方法(1)電流表內(nèi)接、外接的選擇當(dāng)時(shí)，用電流表外接法(2)滑動(dòng)變阻器兩種接法的選擇一般選用限流式連接，因限流式易連接且節(jié)能但在下列三種情況下，必須選擇分壓式連接：題目所提供的實(shí)驗(yàn)儀器、電表的量程或電阻的最大允許電流不夠變阻器的電阻遠(yuǎn)小于被測電阻或電路中串聯(lián)的其他電阻值要求電路中某部分電路的電壓從零開始連續(xù)變化實(shí)驗(yàn)二描繪小電珠的伏安特性曲線1實(shí)驗(yàn)原理圖1按如圖1所示的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路，用電流表測出流過小電珠的電流，用電壓表測出小電珠兩端的電壓，測出多組(u、i)值后，在ui坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來，就得到小電珠的伏安特性曲線2電壓表、電流表量程的選取電流表一般用00.6 a量程，電壓表量程要看小電珠的額定電壓值3電路的選擇(1)電流表內(nèi)、外接法的選擇小電珠內(nèi)阻很小，當(dāng)它與00.6 a的電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大，故采用電流表外接法(2)分壓、限流電路的選擇為描繪完整的伏安特性曲線，小電珠兩端的電壓要求從零開始連續(xù)變化，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接4連線的原則用平滑的曲線(不是折線)將各點(diǎn)連接起來，不在曲線上的點(diǎn)應(yīng)大致“對(duì)稱”地分居兩側(cè)，偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍去實(shí)驗(yàn)三測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻1實(shí)驗(yàn)原理由閉合電路歐姆定律：euir，只要測出兩組u、i值，就可以列方程組求出e和r.2實(shí)驗(yàn)電路的選擇由于電源的內(nèi)阻一般很小，為減小測量誤差，常采用圖2甲所示的電路，而不用圖乙所示的電路圖23電壓表、電流表量程及滑動(dòng)變阻器的選取(1)電壓表量程：根據(jù)測量電源的電動(dòng)勢的值選取，如測兩節(jié)干電池，電壓表選03 v量程(2)電流表量程：因要求流過電源的電流不宜過大，一般選00.6 a量程(3)滑動(dòng)變阻器的選?。鹤柚狄话銥?020 .4數(shù)據(jù)處理圖3改變r(jià)的值，測出多組u、i值，作出ui圖線，如圖3所示，圖線與u軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為電源電動(dòng)勢，圖線斜率的絕對(duì)值即為電源內(nèi)阻5注意事項(xiàng)由于電源的內(nèi)阻很小，即使電流有較大的變化，路端電壓變化也很小，為充分利用圖象空間，電壓軸數(shù)據(jù)常從某一不為零的數(shù)開始，但ui圖象在u軸上的截距和圖線斜率的意義不變實(shí)驗(yàn)四練習(xí)使用多用電表1實(shí)驗(yàn)原理圖4(1)多用電表可以測量交流電壓、直流電壓、直流電流和電阻，測量同一物理量時(shí)有不同的量程，如圖4所示由于使用多用電表時(shí)不管測量項(xiàng)目是什么，電流都要從電表的“”插孔(紅表筆)流入，從“”插孔(黑表筆)流出，所以使用歐姆擋時(shí)，多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆，負(fù)極接的是紅表筆(2)要區(qū)分開“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”：“機(jī)械零點(diǎn)”在表盤刻度左側(cè)“0”位置，通過表盤下邊中間的定位螺絲調(diào)整；“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，通過歐姆擋的調(diào)零旋鈕調(diào)整(3)在使用多用電表測電阻時(shí)，改用不同歐姆擋時(shí)，只需“歐姆調(diào)零”不必再“機(jī)械調(diào)零”2實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題(1)用多用電表測電阻時(shí)測量前應(yīng)根據(jù)估計(jì)阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷挥捎跉W姆擋刻度的非線性，使用歐姆擋測電阻時(shí)，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都有較大誤差，通常只使用表盤中間一段為測量的有效范圍(2)每更換一次擋位，都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零(3)由于歐姆擋表盤刻度不均勻，難于估讀，測量結(jié)果只能取兩位有效數(shù)字，計(jì)數(shù)時(shí)不要忘記乘上相應(yīng)擋位的倍率實(shí)驗(yàn)五傳感器的簡單應(yīng)用1實(shí)驗(yàn)原理傳感器就是將物體感受到的物理量(一般為非電學(xué)量)轉(zhuǎn)換成便于測量的物理量(一般為電學(xué)量)的一類元件其工作過程是利用某元件對(duì)某一物理量敏感，按一定規(guī)律將這一物理量轉(zhuǎn)換成便于利用的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)檢測或自動(dòng)控制2敏感元件分類圖5光敏電阻、熱敏電阻、壓敏電阻等傳感器因選用的敏感元件不同，用途也不一樣，如光敏傳感器可用于路燈控制，而熱敏傳感器可用于高溫控制、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警等如圖5為熱敏電阻特性實(shí)驗(yàn)裝置圖改變燒杯中水的溫度，可觀察到熱敏電阻阻值的變化考點(diǎn)熱身精練1(2015武漢四月調(diào)研)某實(shí)驗(yàn)小組用下列器材設(shè)計(jì)了如圖6甲所示的歐姆表電路，通過調(diào)控電鍵s和調(diào)節(jié)電阻箱，可使歐姆表具有“1”、“10”兩種倍率a干電池：電動(dòng)勢e1.5 v，內(nèi)阻r0.5 b電流表ma：滿偏電流ig1 ma，內(nèi)阻rg150 c定值電阻r11 200 d電阻箱r2：最大阻值999.99 e電阻箱r3：最大阻值999.99 f電阻箱r4：最大阻值9 999 g電鍵一個(gè)，紅、黑表筆各1支，導(dǎo)線若干圖6(1)該實(shí)驗(yàn)小組按圖甲所示正確連接好電路當(dāng)電鍵s斷開時(shí)，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱r2，使電流表達(dá)到滿偏電流，此時(shí)閉合電路的總電阻叫做歐姆表的內(nèi)阻r內(nèi)，則r內(nèi)_ ，歐姆表的倍率是_(選填“1”、“10”)(2)閉合電鍵s：第一步：調(diào)節(jié)電阻箱r2和r3，當(dāng)r2_ 且r3_ 時(shí)，再將紅、黑表筆短接，電流表再次達(dá)到滿偏電流第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱r4，調(diào)節(jié)r4，當(dāng)電流表指針指向圖乙所示的位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的歐姆表的刻度值為_ .2(2015雅安三診)某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)多用電表中的電池進(jìn)行更換時(shí)發(fā)現(xiàn)，里面除了一節(jié)1.5 v的干電池外，還有一個(gè)方形電池(電動(dòng)勢9 v左右)為了測定該方型電池的電動(dòng)勢e和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)室中提供如下器材：a電流表a1(滿偏電流10 ma，內(nèi)阻ra110 )b電流表a2(00.6 a，內(nèi)阻未知)c滑動(dòng)變阻器r0(0100 ，1 a)d定值電阻r(阻值990 )e開關(guān)與導(dǎo)線若干圖7圖8(1)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)電路，較精確測量該電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，請(qǐng)?jiān)趫D7的虛線框中畫出電路圖(2)請(qǐng)根據(jù)你設(shè)計(jì)的電路圖，寫出電流表a1的示數(shù)i1與電流表a2的示數(shù)i2之間的關(guān)系式：i1_.(3)圖8為該同學(xué)根據(jù)正確設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測出多組數(shù)據(jù)并繪出的i1i2圖線，由圖線可以求出被測方形電池的電動(dòng)勢e_ v，內(nèi)阻r_ .(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)3(2015河南二模)在“探究導(dǎo)體電阻與材料關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某種待測材料金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm，所用測量儀器均已校準(zhǔn)(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖9所示，其讀數(shù)應(yīng)為_ mm(該值接近多次測量的平均值)圖9(2)某實(shí)驗(yàn)小組用伏安法測金屬絲的電阻，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：u/v0.100.300.701.001.501.702.30i/a0.020.060.160.220.340.460.52由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：本次實(shí)驗(yàn)的電流表選用的是_、電壓表選用的是_、滑動(dòng)變阻器選用的是_(填以下器材前的字母)a電流表a1( 0100 ma，內(nèi)阻約為10 )b電流表a2( 00.6 a，內(nèi)阻約為0.1 )c電壓表v1(03 v，內(nèi)阻約為3 k)d電壓表v2(015 v，內(nèi)阻約為15 k)e滑動(dòng)變阻器r1( 01 000 ，0.2 a)f滑動(dòng)變阻器r2( 020 ，2 a)測量rx是采用圖10中的_(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)電路圖圖10可以估算出金屬絲電阻率約為_(填選項(xiàng)前的字母)a1102 m b1103 mc1106 m d1108 m答案精析九、電學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)熱身精練1(1)1 50010(2)14.515050解析(1)由閉合電路歐姆定律可知：內(nèi)阻r內(nèi) 1 500 ；故中值電阻應(yīng)為1 500 ，根據(jù)多用電表的刻度設(shè)置可知，表盤具有兩種倍率，若為“1”，則中值電阻太大，不符合實(shí)際，故歐姆表倍率應(yīng)為“10”(2)為了得到“1”倍率，應(yīng)讓滿偏時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻為150 ；電流i1 a0.01 a；此時(shí)表頭中電流應(yīng)為0.001 a，則與之并聯(lián)電阻r3電流應(yīng)為：0.01 a0.001 a0.009 a；并聯(lián)電阻r3 150 ；r2r 15 故r215 0.5 14.5 ；題圖乙所示電流為0.75 ma，則干路電流為7.5 ma；則總電阻r總 200 故待測電阻r測(200150) 50 2(1)見解析圖(2)(ei2r)(3)9.010解析 (1)測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，只需要用一般的伏安法即可求解，由于沒有可用電壓表，故將r與a1串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用；電流表選用a2，采用電流表相對(duì)電源的外接法；原理圖如圖所示；(2)表頭的示數(shù)與定值電阻阻值的乘積可作為路端電壓處理，則由閉合電路歐姆定律可知：i1(rra1)ei2r即：i1(ei2r)(3)題圖中圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為9.0 ma, 則有：9.0 ma，解得e9.0 v；題圖中圖象的斜率為：10103，由公式得圖象的斜率等于，故10103，解得r10 .3(1)0.398(2)bcf甲c解析(1)螺旋測微器的讀數(shù)為d039.80.01 mm0.398 mm(0.3970.399都對(duì))；(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，電壓數(shù)值達(dá)到2.3