【步步高】（新課標(biāo)）2021屆高三物理二輪專題突破 倒數(shù)第1天 物理實(shí)驗(yàn) （二）練習(xí)

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1、 倒數(shù)第1天　物理實(shí)驗(yàn)(二) 1．多用電表 (1)正確使用 ①電流的流向：由于使用多用電表時(shí)不管測(cè)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，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選倍率：測(cè)量前應(yīng)根據(jù)估計(jì)阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷唬捎跉W姆擋刻度的非線性，使用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，表頭指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大或過(guò)小都有較大誤差，通常只使用表盤中間

2、一段刻度范圍(R中～4R中)為測(cè)量的有效范圍，譬如，J0411型多用電表歐姆擋的R中＝15 Ω，當(dāng)待測(cè)電阻約為2 kΩ時(shí)，則應(yīng)選用×100 擋． (2)注意問(wèn)題 ①在使用前，應(yīng)觀察指針是否指向電流表的零刻度線，若有偏差，應(yīng)用螺絲刀調(diào)節(jié)多用電表中間的定位螺絲，使指針指在電流表的零刻度； ②測(cè)電阻時(shí)，待測(cè)電阻須與其他元件和電源斷開，不能用手接觸表筆的金屬桿； ③合理選擇歐姆擋的量程，測(cè)量時(shí)使指針盡量指在表盤中央位置附近； ④換用歐姆擋的另一量程時(shí)，一定要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，才能進(jìn)行測(cè)量； ⑤讀數(shù)時(shí)，應(yīng)將表針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍率； ⑥測(cè)量完畢時(shí)，要把表筆從測(cè)試孔中拔出，選擇開關(guān)應(yīng)置

3、于交流電壓最高擋或“OFF”擋，若長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)，還應(yīng)把電池取出． 2．測(cè)定金屬的電阻率 (1)實(shí)驗(yàn)原理 用毫米刻度尺測(cè)一段金屬絲的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)導(dǎo)線的直徑d，用伏安法測(cè)導(dǎo)線的電阻R，根據(jù)電阻定律R＝ρ可求金屬絲的電阻率ρ＝R. (2)電流表的內(nèi)、外接法 在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，若>，選用電流表外接電路；若<，選用電流表內(nèi)接電路． (3)控制電路的選擇 如果滑動(dòng)變阻器的額定電流夠用，在下列三種情況下必須采用分壓式接法(如圖1所示)． 圖1 ①用電器的電壓或電流要求從零開始連續(xù)可調(diào)． ②要求用電器的電壓或電流變化范圍大，但滑動(dòng)變阻器的阻值小． ③采用限流接法

4、 圖2 時(shí)控制不住，電表總超量程，用電器總超額定值． 在安全(I滑額夠大，儀表不超量程，用電器上的電流、電壓不超額定值，電源不過(guò)載)、有效(調(diào)節(jié)范圍夠用)的前提下，若Rx

5、最大的位置； ④在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，通過(guò)待測(cè)金屬絲的電流I的值不宜過(guò)大，通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免金屬絲的溫度過(guò)高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中增大； ⑤求Rx的平均值可用兩種方法：第一種是算出各次的測(cè)量值，再取平均值；第二種是用U－I圖線的斜率來(lái)求出．若采用圖象法，在描點(diǎn)時(shí)要盡量使點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時(shí)要讓各點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)不予考慮． 3．描繪小燈泡的伏安特性曲線 (1)實(shí)驗(yàn)原理 ①恒定電阻的伏安特性曲線是直線，而小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，故其伏安特性曲線為曲線． ②用電流表測(cè)出流過(guò)小燈泡的電流，用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓，測(cè)出多組(U、I)

6、值后，在U－I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(lái)．就得到小燈泡的伏安特性曲線． 圖3 (2)電路設(shè)計(jì)(如圖3所示)． ①實(shí)驗(yàn)中，小燈泡兩端的電壓要求從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法． ②實(shí)驗(yàn)中，被測(cè)小燈泡電阻一般很小(幾歐或十幾歐)，電路采用電流表外接法． (3)注意事項(xiàng) ①本實(shí)驗(yàn)需作出I－U圖線，要求測(cè)出一組包括零在內(nèi)的電壓值、電流值，因此滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法； ②因被測(cè)小燈泡電阻較小，因此實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表外接法； ③開關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使小燈泡的電壓逐漸增大，可在電壓表讀數(shù)每增加一個(gè)定值時(shí)，讀取一次電流值；調(diào)節(jié)滑片

7、時(shí)應(yīng)注意電壓表的示數(shù)不能超過(guò)小燈泡的額定電壓； ④在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，橫、縱坐標(biāo)所取的分度比例應(yīng)該適當(dāng)，盡量使測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的圖線占滿坐標(biāo)紙．連線一定要用平滑的曲線，而不能畫成折線． 4．測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 (1)由閉合電路歐姆定律：E＝U＋I(xiàn)r，只要測(cè)出兩組U、I值，就可以列方程組求出E和r. 由于電源的內(nèi)阻一般很小，為減小測(cè)量誤差，常采用圖4甲所示的電路，而不用圖乙所示電路． 圖4 (2)儀器及電路的選擇 ①電壓表量程：根據(jù)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)的值選取，如測(cè)兩節(jié)干電池，電壓表應(yīng)選0～3 V量程． ②電流表量程，因要求流過(guò)電源的電流不宜過(guò)大，一般選0～0.6 A量程．

8、 ③滑動(dòng)變阻器的選取：阻值一般為10～20 Ω. (3)數(shù)據(jù)處理 圖5 改變R的值，測(cè)出多組U、I值，作出U－I圖線，如圖5所示，圖線與U軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為電源電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的絕對(duì)值即為電源內(nèi)阻． 由于電源的內(nèi)阻很小，既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U－I圖象在U軸上的截距和圖線斜率的意義不變． (4)注意事項(xiàng) ①為了使電源的路端電壓變化明顯，電源的電阻宜大一些； ②電源在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動(dòng)勢(shì)E會(huì)明顯下降，內(nèi)阻r會(huì)明顯增大，故長(zhǎng)時(shí)間放電電流不宜超過(guò)0.3 A，短時(shí)間放電電流不宜超過(guò)0.5 A，因此實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過(guò)大，讀電表時(shí)要快，每次讀完后應(yīng)立即斷電； ③測(cè)出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大，用方程組求解，分別求出E、r值再求平均值； ④畫出U－I圖象，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可不予考慮； ⑤計(jì)算內(nèi)阻要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用r＝算出電源的內(nèi)阻r. 4