電學(xué)實(shí)驗(yàn)-課件完整版

第18課時電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題五

實(shí)驗(yàn)高考題型4其他電學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN高考題型1基本儀器的使用與讀數(shù)高考題型2與電阻的測量相關(guān)的實(shí)驗(yàn)高考題型3電源電動勢與內(nèi)阻的測量專題強(qiáng)化練高考題型1基本儀器的使用與讀數(shù)1.電流表和電壓表量程精確度讀數(shù)規(guī)則電流表0～3A0.1A與刻度尺一樣，采用

估讀，讀數(shù)規(guī)則較簡單，只需要精確值后加一估讀數(shù)即可電壓表0～3V0.1V電流表0～0.6A0.02A估讀位與最小刻度在同一位，采用

估讀電壓表0～15V0.5V估讀位與最小刻度在同一位，采用

估讀2.多用電表的讀數(shù)及使用(1)電流的流向電流從電表的“＋”插孔(紅表筆)流入，從“－”插孔(黑表筆)流出，即“紅進(jìn)黑出”.(2)“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，調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕.(3)倍率選擇：使用歐姆擋測電阻時，應(yīng)使指針位于表盤中間附近，若表頭指針偏角過大，則說明所測電阻偏小，應(yīng)換用小倍率.(4)使用歐姆表測電阻時，換擋后需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，讀數(shù)之后要乘以倍率得阻值.(5)電池用久了，電動勢變小，內(nèi)阻變大，使測量結(jié)果偏大.命題預(yù)測1.如圖1所示為電壓表和電流表的刻度盤示意圖，指針位置分別如圖甲、乙所示.(1)若使用的是0～3V量程的電壓表，讀數(shù)為_____________________V.若使用的是0～15V量程的電壓表，讀數(shù)為____________V.1.68(1.67～1.69均正確)8.4(8.3亦可)圖11212解析對于電壓表，當(dāng)選取0～3V量程時，每小格為0.1V，讀數(shù)為1.68V，當(dāng)選取0～15V量程時，每小格為0.5V，讀數(shù)為8.4V；(2)若使用的是0～0.6A量程的電流表，讀數(shù)為________A.若使用的是0～3A量程的電流表，讀數(shù)為______________________A.120.462.30(2.29～2.31均正確)解析對于電流表，當(dāng)選取0～0.6A量程時，每小格為0.02A，讀數(shù)為0.46A，當(dāng)選取0～3A量程時，每小格為0.1A，讀數(shù)為2.30A.(3)如圖丙所示，電阻箱的讀數(shù)為_________.12530.0Ω解析電阻箱讀數(shù)為：100×5Ω＋10×3Ω＝530.0Ω.(1)測量某電阻時，用“×10Ω”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，他應(yīng)該換用“________”(填“×1Ω”或“×100Ω”)擋，換擋后，在測量前先要進(jìn)行__________.2.某同學(xué)在做“用多用電表測電阻”的實(shí)驗(yàn)中：12圖2×1Ω歐姆調(diào)零12解析根據(jù)歐姆表的工作原理可知，指針的偏轉(zhuǎn)角度過大，說明電阻較小，即所選的倍率過大，應(yīng)選擇“×1Ω”擋，換擋后在測量前要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零.(2)某次使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中，多用電表指針的位置如圖2所示，請你讀數(shù)：①如果使用的是直流“2.5V”的電壓擋，則讀數(shù)為______V；120.80解析如果使用的是直流“2.5V”的電壓擋，則每小格代表0.05V，讀數(shù)為16×0.05V＝0.80V；②如果使用的是“×100Ω”的電阻擋，則讀數(shù)為__________Ω；123.0×103解析如果使用的是“×100Ω”的電阻擋，則讀數(shù)為30×100Ω＝3.0×103Ω；③如果使用的是直流“10mA”的電流擋，則讀數(shù)為______mA.123.2解析如果使用的是直流“10mA”的電流擋，則每小格代表0.2mA，讀數(shù)為16×0.2mA＝3.2mA.高考題型2與電阻的測量相關(guān)的實(shí)驗(yàn)1.常見的電阻測量方法對比名稱電路測量原理伏安法

R＝

，“小外??；大內(nèi)大”(小電阻采用電流表外接法，測量值小于真實(shí)值；大電阻采用電流表內(nèi)接法，測量值大于真實(shí)值)安安法

如果已知

的內(nèi)阻R1，則可測得

的內(nèi)阻R2＝

串聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可測得

的內(nèi)阻R2＝伏伏法

兩電表的滿偏電流接近時，若已知

的內(nèi)阻R1，則可測出

的內(nèi)阻R2＝

并聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可得

的內(nèi)阻R2＝替代法

雙擲開關(guān)分別與1、2相接，調(diào)節(jié)電阻箱R1，保證電流表兩次讀數(shù)相等，則R1的讀數(shù)即等于待測電阻的阻值半偏法

測量電流表內(nèi)阻閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R1使G表滿偏；閉合S2，只調(diào)節(jié)R2，使G表半偏(R1?R2)，則R2＝R測，R測<R真

測量電壓表內(nèi)阻使R2＝0，閉合S，調(diào)節(jié)R1使V表滿偏；只調(diào)節(jié)R2使V表半偏(RV?R1)，則R2＝R測，R測>R真電橋法

調(diào)節(jié)電阻箱R3，當(dāng)A、B兩點(diǎn)的電勢相等時，R1和R3兩端的電壓相等，設(shè)為U1，同時R2和Rx兩端的電壓也相等，設(shè)為U2，根據(jù)歐姆定律有：

＝

，

＝

.由以上兩式解得：R1·Rx＝R2·R3，這就是電橋平衡的條件，由該平衡條件可求出被測電阻Rx的阻值2.滑動變阻器分壓式接法與限流式接法的選擇(1)“以小控大用分壓，相差無幾用限流”①當(dāng)采用分壓式接法時，一般應(yīng)選用最大阻值較小、而額定電流較大的滑動變阻器.②當(dāng)采用限流式接法時，一般應(yīng)選用最大阻值比待測電阻稍大或差不多的滑動變阻器.(2)必須采用分壓式接法的三種情況：①要求電壓從零開始變化；②滑動變阻器阻值太小，不能起到限流的作用；③限流式接法不能獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù).考題示例例1

(2020·全國卷Ⅲ·23)已知一熱敏電阻當(dāng)溫度從10℃升至60℃時阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，某同學(xué)利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化關(guān)系.所用器材：電源E、開關(guān)S、滑動變阻器R(最大阻值為20Ω)、電壓表(可視為理想電表)和毫安表(內(nèi)阻約為100Ω).(1)在圖3中所給的器材符號之間畫出連線，組成測量電路圖.答案見解析圖圖3解析滑動變阻器最大阻值僅20Ω，應(yīng)采用分壓式接法，電壓表為理想電表，應(yīng)采用毫安表外接法，測量電路圖如圖所示.(2)實(shí)驗(yàn)時，將熱敏電阻置于溫度控制室中，記錄不同溫度下電壓表和毫安表的示數(shù)，計算出相應(yīng)的熱敏電阻阻值.若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為5.5V和3.0mA，則此時熱敏電阻的阻值為______kΩ(保留2位有效數(shù)字).實(shí)驗(yàn)中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖4(a)所示.圖41.8(3)將熱敏電阻從溫控室取出置于室溫下，測得達(dá)到熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.2kΩ.由圖(a)求得，此時室溫為________℃(保留3位有效數(shù)字).25.5解析根據(jù)R－t圖像，R＝2.2kΩ時，t約為25.5℃.(4)利用實(shí)驗(yàn)中的熱敏電阻可以制作溫控報警器，其電路的一部分如圖(b)所示.圖中，E為直流電源(電動勢為10V，內(nèi)阻可忽略)；當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過6.0V時，便觸發(fā)報警器(圖中未畫出)報警.若要求開始報警時環(huán)境溫度為50℃，則圖中______(填“R1”或“R2”)應(yīng)使用熱敏電阻，另一固定電阻的阻值應(yīng)為______kΩ(保留2位有效數(shù)字).R11.2解析輸出電壓變大時，R2兩端電壓變大，R1兩端電壓變小.根據(jù)R－t圖像知，溫度升高時熱敏電阻的阻值減小，則電路中電流變大，固定電阻兩端的電壓變大，所以固定電阻應(yīng)為R2，熱敏電阻應(yīng)為R1，t＝50℃，R1＝0.8kΩ，例2

(2019·天津卷·9(3))現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率.(1)某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖5所示，其讀數(shù)是________________________mm.圖50.200(0.196～0.204均可)解析由螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知，該金屬絲的直徑應(yīng)為0mm＋20.0×0.01mm＝0.200mm；(2)利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻.這段金屬絲的電阻Rx約為100Ω，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明器材代號.電源E(電動勢10V，內(nèi)阻約為10Ω)電流表A1(量程0～250mA，內(nèi)阻R1＝5Ω)電流表A2(量程0～300mA，內(nèi)阻約為5Ω)滑動變阻器R(最大阻值10Ω，額定電流2A)開關(guān)S及導(dǎo)線若干答案如圖所示解析對提供的實(shí)驗(yàn)器材分析可知，滑動變阻器的總電阻比待測電阻的阻值小得多，因此滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，由于沒有提供電壓表，因此可以用內(nèi)阻已知的電流表充當(dāng)電壓表，即將A1作為電壓表，由于A1的內(nèi)阻已知，因此A2應(yīng)采用外接法；(3)某同學(xué)設(shè)計方案正確，測量得到電流表A1的讀數(shù)為I1，電流表A2的讀數(shù)為I2，則這段金屬絲電阻的計算式Rx＝________.從設(shè)計原理看，則測量值與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”).相等由于A1的內(nèi)阻已知，因此該實(shí)驗(yàn)不存在系統(tǒng)誤差，因此測量值與真實(shí)值相等.3.(2020·陜西漢中市高三期末)LED綠色照明技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)我們的生活.某實(shí)驗(yàn)小組要精確測定額定電壓為3V的LED燈正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時電阻大約為500Ω，電學(xué)符號與小燈泡電學(xué)符號相同.實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A.電流表A1(量程為0～5mA，內(nèi)阻RA1約為3Ω)B.電流表A2(量程為0～4mA，內(nèi)阻RA2＝10Ω)C.電壓表V(量程為0～10V，內(nèi)阻RV＝1000Ω)D.定值電阻R1＝590Ω命題預(yù)測34E.定值電阻R2＝990ΩF.滑動變阻器R(最大阻值為20Ω)G.蓄電池E(電動勢為4V，內(nèi)阻很小)H.開關(guān)S一只，導(dǎo)線若干34圖6(1)如圖6甲所示，請選擇合適的器材，電表1為_____，電表2為_____，定值電阻為_____.(填寫器材前的字母序號)34ABE要精確測定額定電壓為3V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兩端的電壓，可以將電流表A2與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測量電壓，故電表2選用B；34(2)請將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整.34答案見解析圖34解析因?yàn)榛瑒幼冏杵髯柚颠h(yuǎn)小于LED的電阻，所以滑動變阻器采用分壓式接法.實(shí)物連線如圖所示：(3)請寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達(dá)式：Rx＝___________(電表1的讀數(shù)用a表示，電表2的讀數(shù)用b表示，其余電學(xué)量用題中所對應(yīng)的電學(xué)符號表示)34解析根據(jù)歐姆定律知，燈泡兩端的電壓ULED＝b(R2＋RA2)，通過燈泡的電流ILED＝a－b，344.(2020·黑龍江實(shí)驗(yàn)中學(xué)測試)靈敏電流計G的量程為500μA、內(nèi)阻未知，某小組要將該電流計的量程擴(kuò)大至5mA，有下列器材可選：A.干電池一節(jié)B.電壓表V(量程1.5V，內(nèi)阻幾千歐)C.滑動變阻器R1(0～100Ω)D.電阻箱R2(0～999.9Ω)E.開關(guān)、導(dǎo)線若干34某同學(xué)設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)：(1)用如圖7所示電路測量電流計和電壓表的內(nèi)阻.①將R1滑片滑到最左端，斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流計滿偏，此時電壓表V的示數(shù)為1.0V；②將R2調(diào)至最大，閉合S2，調(diào)節(jié)R1、R2，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2V時，電流計的示數(shù)為300μA，R2的阻值為180Ω.由以上數(shù)據(jù)可得電壓表的內(nèi)阻RV＝________Ω，電流計的內(nèi)阻Rg＝______Ω.34圖7200018034解析第一步為電壓表和電流計串聯(lián)的電路，由歐姆定律有U1＝IgRV第二步為Rg與R2并聯(lián)再與RV串聯(lián)，代入數(shù)據(jù)解得Rg＝180Ω(2)用靈敏電流計和電阻箱改裝電流表，請在方框中畫出改裝電路圖，此時電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為______Ω.34答案見解析圖2034解析電流計改裝成電流表需要利用并聯(lián)電阻分流，電路圖如圖所示：由并聯(lián)電路的電壓關(guān)系得(I－Ig)R2′＝IgRg解得R2′＝20Ω，即電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為20Ω.高考題型3電源電動勢與內(nèi)阻的測量1.電源電動勢和內(nèi)阻的測量方法方案伏安法伏阻法安阻法原理E＝U＋I(xiàn)rE＝IR＋I(xiàn)r電路圖

關(guān)系式U＝E－Ir圖像

縱軸截距：E斜率：－r

2.對實(shí)驗(yàn)的兩點(diǎn)說明(1)任何一種實(shí)驗(yàn)方法，一定要緊扣閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r，其中最關(guān)鍵的是看電路中如何測量出路端電壓U和電路中的總電流I.(2)利用圖像求解電動勢和內(nèi)阻是常用的方法，對于不同的電路設(shè)計，一般采用化曲為直的方法，即得到有關(guān)電動勢和內(nèi)阻的一次函數(shù)關(guān)系，再利用圖像中的斜率與截距求解.考題示例例3

(2020·山東卷·14)實(shí)驗(yàn)方案對實(shí)驗(yàn)測量的精度有直接的影響，某學(xué)習(xí)小組對“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了探究.實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：干電池一節(jié)(電動勢約1.5V，內(nèi)阻小于1Ω)；電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω)；滑動變阻器R(最大阻值為20Ω)；定值電阻R1(阻值2Ω)；定值電阻R2(阻值5Ω)；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干.(1)該小組按照圖8甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值使電流表示數(shù)逐漸接近滿偏，記錄此過程中電壓表和電流表的示數(shù)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在U－I坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖乙所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)的變化范圍比較小，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是________.(單選，填正確答案標(biāo)號)A.電壓表分流B.干電池內(nèi)阻較小C.滑動變阻器最大阻值較小D.電流表內(nèi)阻較小圖8B解析電壓表示數(shù)的變化范圍小，原因是外電阻的阻值遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻，選項(xiàng)B正確.(2)針對電壓表示數(shù)的變化范圍比較小的問題，該小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，重新測量得到的數(shù)據(jù)如下表所示.序號1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答以下問題：①圖9中已標(biāo)出后3組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請標(biāo)出前4組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)并畫出U－I圖像.圖9答案見解析圖(a)解析根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)并連成一條直線，如圖(a)所示.②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，所選的定值電阻為____(填“R1”或“R2”).序號1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52R1由于2Ω<r′<5Ω，又r′＝r＋R(r為電源內(nèi)阻，R為定值電阻)，故定值電阻只能是R1.③用筆畫線代替導(dǎo)線，請按照改進(jìn)后的方案，將圖10所示實(shí)物圖連接成完整電路.答案見解析圖(c)圖10解析先畫出原理圖，如圖(b)，然后依據(jù)原理圖將各儀器依次連接起來，如圖(c).命題預(yù)測5.某同學(xué)設(shè)計了一個“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，可供選擇的器材如下：A.待測干電池一節(jié)B.電流表A(量程為0～60mA，內(nèi)阻RA＝18Ω)C.電壓表V(量程為0～3V，內(nèi)阻RV約為3kΩ)D.滑動變阻器R1(阻值為0～5Ω)E.滑動變阻器R2(阻值為0～30Ω)F.定值電阻R3(阻值為2Ω)G.定值電阻R4(阻值為10Ω)567(1)為完成實(shí)驗(yàn)，滑動變阻器應(yīng)該選______，定值電阻應(yīng)該選______.(填器材后面的代號)R2R3567解析因?yàn)殡姵氐膬?nèi)阻較小，約為幾歐，故為了能起到控制調(diào)節(jié)作用，滑動變阻器應(yīng)選用總阻值為30Ω的R2；因?yàn)榻o出的電流表量程為0～60mA，量程偏小，為了能準(zhǔn)確測量，可以采用串聯(lián)定值電阻的方法來減小電流，所以應(yīng)考慮改裝電流表，為了讓量程變大，應(yīng)將較小的電阻與電流表并聯(lián)，567(2)請完善圖11(a)中的電路圖.答案見解析圖圖11567解析根據(jù)(1)中分析可知，電路圖如圖所示.567(3)根據(jù)圖(b)中已描出的點(diǎn)畫出U－I圖象，由圖象得該電池的電動勢E＝____________________V，內(nèi)阻r＝____________________Ω.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)答案見解析圖1.49(1.47～1.49均可)1.05(1.04～1.07均可)567解析根據(jù)已描出的點(diǎn)畫出的U

－I圖像如圖所示.設(shè)電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則根據(jù)閉合電路歐姆定律有U＝E－10Ir，可知電路的U－I圖線與縱軸的交點(diǎn)即為該電池的電動勢，5676.(2020·北京市海淀區(qū)人大附中高三三模)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻.要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差.圖12567(1)應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖12中的_____(選填“甲”或“乙”).甲解析題圖甲中測量的電動勢和內(nèi)電阻都偏小，但接近真實(shí)值，而題圖乙雖然電動勢測量準(zhǔn)確，但測量的內(nèi)電阻等于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，相對誤差較大，因此選用甲電路圖測量較準(zhǔn)確.567(2)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖丙中的坐標(biāo)紙上，請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)，并畫出U－I圖線.序號123456電壓U/N1.451.401.301.251.201.10電流I/A0.060.120.240.260.360.48答案見解析圖567解析描點(diǎn)、連線畫出U－I圖像，如圖所示567(3)根據(jù)(2)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E＝_______V，內(nèi)電阻r＝________Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)1.50.83解析由于圖像的表達(dá)式為U＝E－Ir可知圖像在縱軸的截距等于電源電動勢，斜率的絕對值等于內(nèi)阻，因此可得E＝1.5V567(4)若用水果電池做這個實(shí)驗(yàn)，其優(yōu)點(diǎn)是它的內(nèi)阻比較大，容易測量.那么，如果測定水果電池的電動勢和內(nèi)阻，則測量電路選擇甲還是乙？簡要說明理由_________________.乙，理由見解析567解析水果電池的內(nèi)阻較大，當(dāng)內(nèi)電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻時，若選用題圖甲，測得的內(nèi)電阻等于內(nèi)電阻與電壓表內(nèi)阻并聯(lián)之后總電阻，誤差較大；而選用題圖乙時，測得的內(nèi)電阻等于電源內(nèi)阻與電流表串聯(lián)電阻之和，誤差較小.并且乙圖測量的電動勢是準(zhǔn)確的，因此選用乙圖更準(zhǔn)確.567(5)某同學(xué)進(jìn)一步用如圖丁所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻，其中R是電阻箱，定值電阻R0＝3000Ω，G是理想電流計.改變R的阻值分別讀出電流計的讀數(shù)，作出

圖像如圖戊所示，由圖可求得電源的電動勢E＝_____V，內(nèi)電阻r＝_____Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)3.01.05677.在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了下列實(shí)驗(yàn)器材：A.干電池兩節(jié)，每節(jié)電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約幾歐姆B.電壓表V1、V2，量程均為0～3V，內(nèi)阻

約為3kΩC.電流表，量程為0～0.6A，內(nèi)阻小于1ΩD.定值電阻R0，阻值為5ΩE.滑動變阻器R，最大阻值為20ΩF.導(dǎo)線和開關(guān)若干兩位同學(xué)分別選用了上述部分實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計了甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)電路.圖13567(1)一同學(xué)利用如圖13甲所示的電路圖組裝實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀出多組U1、I數(shù)據(jù)，并畫出U1－I圖像，求出電動勢和內(nèi)阻.這種方案測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小，產(chǎn)生該誤差的原因是______________，這種誤差屬于____________(填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”).圖13電壓表的分流系統(tǒng)誤差解析誤差主要來源于電壓表的分流作用，使流過內(nèi)阻的電流不等于流過電流表的電流，這種誤差屬于系統(tǒng)設(shè)計方面的誤差，因此屬于系統(tǒng)誤差.567(2)另一同學(xué)利用如圖乙所示的電路圖組裝實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀出多組U1和U2的數(shù)據(jù)，描繪出U1－U2圖像如圖丙所示，圖線斜率為k，在縱軸上的截距為a，則電源的電動勢E＝______，內(nèi)阻r＝______.(用k、a、R0表示)567高考題型4其他電學(xué)實(shí)驗(yàn)1.“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”(1)理解I－t圖線的形狀產(chǎn)生的原因，及I－t圖線與兩坐標(biāo)軸所圍成的面積的物理意義.(2)會按“四舍五入”法，計算“I－t圖線與兩坐標(biāo)軸包圍面積”.(3)會結(jié)合電容器兩端的電壓，計算電容器的電容.2.“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”(1)通過實(shí)驗(yàn)歸納出影響感應(yīng)電流方向的因素.(2)會通過導(dǎo)體運(yùn)動、磁體運(yùn)動(磁場變化)或通過改變原線圈中的電流等方式判斷出感應(yīng)電流的方向.3.“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”(1)本實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法是控制變量法，建議先保持原線圈電壓不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究其對副線圈電壓的影響，然后再保持副線圈的匝數(shù)不變，研究原線圈的匝數(shù)對副線圈電壓的影響.(2)注意人身安全.只能用低壓交流電源，電源電壓不能超過12V.(3)誤差分析：線圈繞組的電阻有銅損現(xiàn)象，變壓器鐵芯內(nèi)有漏磁，鐵芯因渦流發(fā)熱.8.用下列器材測量電容器的電容：一塊多用電表，一臺直流穩(wěn)壓電源，一個待測電容器(額定電壓16V)，定值電阻R1＝100Ω，定值電阻R2＝150Ω，電流傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機(jī)，單刀雙擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)過程如下：命題預(yù)測89實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)步驟第1次①將電阻R1等器材按照圖14甲正確連接電路，將開關(guān)S與1端連接，電源向電容器充電②將開關(guān)S擲向2端，測得電流隨時間變化的i－t曲線如圖乙中的實(shí)線a所示第2次③用電阻R2替換R1，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟①②，測得電流隨時間變化的i－t曲線如圖丙中的某條虛線所示說明：兩次實(shí)驗(yàn)中電源輸出的直流電壓恒定且相同圖1489請完成下列問題：(1)第1次實(shí)驗(yàn)中，電阻R1兩端的最大電壓U＝____V.利用計算機(jī)軟件測得i－t曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積為90mA·s，已知電容器放電時其內(nèi)阻可以忽略不計，則電容器的電容為C＝____________F.91.00×10－289解析由題圖知，最大電流為Im＝90mA＝0.09A，因此最大電壓為Um＝ImR1＝9V；曲線下所圍的面積表示電容器的帶電荷量Q＝90mA·s，根據(jù)電容器的定義式可得C＝1.00×10－2F.89(2)第2次實(shí)驗(yàn)中，電流隨時間變化的i－t曲線應(yīng)該是圖丙中的虛線____(選填“b”“c”或“d”)，判斷依據(jù)是_____________________________________________________________________________________.c

兩次放電電荷量相等，圖形與t軸圍成的面積相等，另由于R2>R1，開關(guān)擲向2瞬間放電電流較小解析根據(jù)im＝

，因第2次實(shí)驗(yàn)的最大放電電流小些，但因2次實(shí)驗(yàn)中電容器所帶電荷量相同，即曲線下所圍的面積相等，故電流隨時間變化的曲線應(yīng)該是虛線c.899.為探究變壓器兩個線圈的電壓關(guān)系，張明同學(xué)設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：①將原線圈與副線圈對調(diào)，重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；②將匝數(shù)較多的一組線圈接到學(xué)生電源的交流電源輸出端上，另一個作為副線圈，接上小燈泡；③閉合電源開關(guān)，用多用電表的交流電壓擋分別測量原線圈和副線圈兩端的電壓；④將兩個線圈套到可拆變壓器的鐵芯上.(1)以上操作的合理順序是___________(填步驟前數(shù)字序號)；④②③①89解析實(shí)驗(yàn)中，首先將兩個線圈套到可拆變壓器的鐵芯上；再將匝數(shù)較多的一組線圈接到學(xué)生電源的交流電源輸出端上，另一個作為副線圈，接上小燈泡；閉合電源開關(guān)，用多用電表的交流電壓擋分別測量原線圈和副線圈兩端的電壓；最后將原線圈與副線圈對調(diào)，重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).所以操作的合理順序是④②③①.89(2)如圖15所示，在實(shí)驗(yàn)中，兩線圈的匝數(shù)n1＝1600，n2＝400，當(dāng)將n1做原線圈時，原線圈兩端電壓為16V，副線圈兩端電壓為4V；n1與n2對調(diào)后，原線圈兩端電壓為8V時，副線圈兩端電壓為32V，那么可初步確定，變壓器兩個線圈的電壓U1、U2與線圈匝數(shù)n1、n2的關(guān)系是_______(填寫字母關(guān)系式).圖1589解析根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，原、副線圈的磁通量的變化率相同，則感應(yīng)電動勢的大小與匝數(shù)成正比，兩線圈的匝數(shù)n1＝1600，n2＝400，當(dāng)將n1做原線圈時，U1＝16V，副線圈兩端電壓U2＝4V；當(dāng)原線圈和副線圈對調(diào)后，U1′＝8V時，U2′＝32V，此時U2′對應(yīng)線圈匝數(shù)為n1，而U1′對應(yīng)線圈匝數(shù)為n2；由以上數(shù)據(jù)可得：89保分基礎(chǔ)練專題強(qiáng)化練1.圖1為探究影響感應(yīng)電流方向的因素的實(shí)驗(yàn)裝置，部分導(dǎo)線已連接.圖1(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中未完成的電路連接好.答案見解析圖123456解析將電源、電鍵、滑動變阻器、原線圈串聯(lián)成一個回路，注意滑動變阻器接一上一下兩個接線柱，再將靈敏電流計與副線圈串聯(lián)成另一個回路，電路圖如圖所示.123456(2)在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能出現(xiàn)的情況有：將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將________(選填“向右偏”“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”).原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向右拉時，靈敏電流計指針將________(選填“向右偏”“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)；斷開電鍵時，靈敏電流計指針將________(選填“向右偏”“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”).向右偏向左偏向左偏123456解析在閉合電鍵時，穿過線圈的磁通量增大，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)；將原線圈迅速插入副線圈時，穿過線圈的磁通量增加，靈敏電流計指針將向右偏.原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向右拉時，線圈中的電流減小，穿過線圈的磁通量減小，靈敏電流計指針將向左偏.斷開電鍵時，線圈中的電流減小，穿過線圈的磁通量減小，靈敏電流計指針將向左偏.1234562.(2020·全國卷Ⅰ·22)某同學(xué)用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx，所用電壓表的內(nèi)阻為1kΩ，電流表內(nèi)阻為0.5Ω.該同學(xué)采用兩種測量方案，一種是將電壓表跨接在圖2(a)所示電路的O、P兩點(diǎn)之間，另一種是跨接在O、Q兩點(diǎn)之間.測量得到如圖(b)所示的兩條U－I圖線，其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù).圖2123456回答下列問題：(1)圖(b)中標(biāo)記為Ⅱ的圖線是采用電壓表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)兩點(diǎn)的方案測量得到的.O、P123456解析若通過Rx的電流相等，由題圖(b)知圖線Ⅰ對應(yīng)的電壓值較大，由R＝

可知圖線Ⅰ所測電阻較大，圖線Ⅱ所測電阻較小，則圖線Ⅱ是采用電壓表跨接在O、P兩點(diǎn)的方案測量得到的.123456(2)根據(jù)所用實(shí)驗(yàn)器材和圖(b)可判斷，由圖線_____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的結(jié)果更接近待測電阻的真實(shí)值，結(jié)果為______Ω(保留1位小數(shù)).Ⅰ50.5123456故圖線Ⅰ得到的結(jié)果更接近待測電阻的真實(shí)值，測量結(jié)果為50.5Ω.123456(3)考慮到實(shí)驗(yàn)中電表內(nèi)阻的影響，需對(2)中得到的結(jié)果進(jìn)行修正，修正后待測電阻的阻值為_______Ω(保留1位小數(shù)).50.0解析電壓表跨接在O、Q之間，測得的阻值為電阻與電流表內(nèi)阻之和，則R＝RⅠ－RA＝(50.5－0.5)Ω＝50.0Ω.1234563.(2020·江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市高三教學(xué)情況調(diào)研)合金材料的電阻率都比較大，某同學(xué)按如下步驟測量一合金金屬絲的電阻率.實(shí)驗(yàn)操作如下：(1)用螺旋測微器在該金屬絲上三個不同位置測量該金屬絲的直徑，結(jié)果都如圖3所示，則該金屬絲的直徑為___________________mm.圖30.380(0.379～0.381)解析該金屬絲的直徑為0mm＋38.0×0.01mm＝0.380mm123456(2)按圖4連接測量電路，將滑動變阻器置于最大值，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表有讀數(shù)，而電流表讀數(shù)總為零，已知電流表、電壓表以及待測金屬絲都是完好的，則電路故障為導(dǎo)線_______斷路(用圖中導(dǎo)線編號表示).圖4a或c解析只有a或c發(fā)生斷路時，電壓表相當(dāng)于測電源電壓，此時才會出現(xiàn)電壓表有讀數(shù)，而電流表讀數(shù)總為零.123456(3)排除電路故障后，改變滑動頭在金屬絲上的位置，測出金屬絲長度l和接入電路的電阻Rx如右表：Rx/Ω10.017.926.134.041.9l/cm1020304050請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖5方格紙上作出Rx－l圖像.圖5答案見解析圖123456解析Rx－l圖像如圖所示：123456(4)根據(jù)圖像及金屬絲的直徑，計算該金屬絲的電阻率ρ＝_________________________________Ω·m(保留兩位有效數(shù)字).9.1×10－6(8.5×10－6～9.9×10－6)123456代入數(shù)據(jù)解得ρ≈9.1×10－6Ω·m；123456(5)采用上述測量電路和數(shù)據(jù)處理方法，電表內(nèi)阻對該金屬絲電阻率測量的影響為_______________(選填“使結(jié)果偏大”“使結(jié)果偏小”或“對結(jié)果無影響”).對結(jié)果無影響解析因?yàn)槎啻螠y量金屬絲長度l和接入電路的電阻，通過畫圖求斜率求解電阻率，所以電表內(nèi)阻對該金屬絲電阻率測量結(jié)果無影響.1234564.(2020·北京卷·16)用圖6所示的甲、乙兩種方法測量某電源的電動勢和內(nèi)電阻(約為1Ω).其中R為電阻箱，電流表的內(nèi)電阻約為0.1Ω，電壓表的內(nèi)電阻約為3kΩ.爭分提能練圖6123456(1)利用圖甲實(shí)驗(yàn)電路測電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，所測量的實(shí)際是圖7中虛線框所示“等效電源”的電動勢E′和內(nèi)電阻r′.若電流表內(nèi)電阻用RA表示，請你用E、r和RA表示出E′、r′，并簡要說明理由._____________________.圖7E′＝E，r′＝r＋RA答案理由見解析解析斷路時，“等效電源”路端電壓的數(shù)值E等于其電動勢，故E′＝E.電源和電流表串聯(lián)，則“等效電源”的內(nèi)電阻r′＝r＋RA.123456(2)某同學(xué)利用圖像分析甲、乙兩種方法中由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差.在圖8中，實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(圖甲：U＝IR，圖乙：I＝

)描點(diǎn)作圖得到的U－I圖像；虛線是該電源的路端電壓U隨電流I變化的U－I圖像(沒有電表內(nèi)電阻影響的理想情況).圖8在圖中，對應(yīng)圖甲電路分析的U－I圖像是____；對應(yīng)圖乙電路分析的U－I圖像是_____.CA123456解析題圖甲電路中，由于電流表的分壓，內(nèi)電阻的測量值為電源和電流表串聯(lián)后的總電阻，比實(shí)際電源的內(nèi)電阻大，對應(yīng)實(shí)線斜率的絕對值比虛線的大.但當(dāng)電流為零時，電流表的內(nèi)電阻對測量沒有影響，實(shí)線和虛線重合，故C正確；題圖乙電路中，由于電壓表的分流，內(nèi)電阻的測量值為電源和電壓表