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1、2022年高考物理專題復(fù)習(xí) 知識(shí)點(diǎn)回扣材料 電學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)案
要點(diǎn)提煉
1.實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)
分類
名稱
??家c(diǎn)
測(cè)量型實(shí)驗(yàn)
測(cè)定金屬的電阻率
由R=ρS(l)得ρ=Rl(S),金屬導(dǎo)線的電阻R可用伏安法測(cè)量,金屬導(dǎo)線的長度l用毫米刻度尺測(cè)量,金屬導(dǎo)線的橫截面積S可由其直徑d算出,S=π(2(d))2,d可由螺旋測(cè)微器測(cè)出
測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
控制電路采用限流式接法,測(cè)量電路一般采用電流表內(nèi)接法,測(cè)量數(shù)據(jù)一般用圖象法處理
探究型實(shí)驗(yàn)
描繪小燈泡的伏安特性曲線
控制電路用分壓式接法(電流、電壓從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)),測(cè)量電路適當(dāng)選取電流表內(nèi)接法或外接法
設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)
傳感器的簡
2、單應(yīng)用
光電轉(zhuǎn)換和熱電轉(zhuǎn)換及半導(dǎo)體光敏元件和熱敏元件在電路中的控制作用
2.電學(xué)量的測(cè)量
物理量
測(cè)量工具(方法)
備注
電流
電流表
串聯(lián),讀數(shù)=指示的格數(shù)×精度+估讀
電壓
電壓表
并聯(lián),讀數(shù)=指示的格數(shù)×精度+估讀
電阻
多用電表
①讀數(shù)=指針指示數(shù)×倍率(指針指示在上端表盤中間附近位置較準(zhǔn))?
②“機(jī)械零點(diǎn)”在刻度盤左側(cè)“0”位置,需要調(diào)零時(shí)通過表盤下方中間的定位螺絲進(jìn)行調(diào)節(jié);“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置,需要調(diào)零時(shí)通過歐姆擋的調(diào)零旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié).測(cè)電阻時(shí)每變換一次擋位,都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零
③負(fù)接線柱電勢(shì)高(與內(nèi)部電源的正極相連),接黑
3、表筆,正接線柱電勢(shì)低,接紅表筆
電阻箱替代法
電阻箱電阻的讀數(shù)=各擋位的電阻值相加
伏安法
Rx=I(U)(U表示電阻兩端電壓,I表示通過電阻的電流)
半偏法(測(cè)電流表內(nèi)阻、測(cè)電壓表內(nèi)阻)
調(diào)好滿偏后,保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,以保持測(cè)量電路的電流或電壓基本不變
電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
閉合電路的歐姆定律(電壓表與電流表、電壓表與定值電阻、電流表與定值電阻組合)
①方程組法:測(cè)出幾組I、U的數(shù)據(jù),建立E=U+I(xiàn)r的方程組,求E、r值,取平均值
②圖象法:建立U-I圖象,縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)E,斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)電阻r
3.兩種測(cè)量電路
內(nèi)接法
外接法
電路結(jié)構(gòu)
4、誤差原因
電流表分壓U測(cè)=Ux+UA
電壓表分流I測(cè)=Ix+I(xiàn)V
測(cè)量數(shù)值
R測(cè)=I真(U測(cè))>Rx
R測(cè)=I測(cè)(U真)<Rx
續(xù)表
誤差分析
測(cè)量值大于真實(shí)值
測(cè)量值小于真實(shí)值
適用條件
Rx?RA
RV?Rx
適用測(cè)量
大電阻
小電阻
電路選擇
計(jì)算法
RA(Rx)>Rx(RV)或Rx(2)>RARV
RA(Rx)<Rx(RV)或Rx(2)<RARV
試觸法
若不知Rx的
大概阻值,可采用“試觸法”,將電路如圖所示連接,空出電壓表的一個(gè)接頭S,然后將S分別與a、b接觸一下
若電流表“相對(duì)變化”明顯,說明電壓表分流作用較大,應(yīng)采用電流表內(nèi)接法
5、
若電壓表“相對(duì)變化”明顯,說明電流表分壓作用較大,應(yīng)采用電流表外接法
4.兩種控制電路
限流式接法
分壓式接法
電路圖
觸頭P始位置
b端
a端
電壓調(diào)節(jié)范圍
Rx+RP(ERx)≤Ux≤E
0≤Ux≤E
注:忽略電源的內(nèi)阻,RP為滑動(dòng)變阻器的最大值.
考前必做題
1.有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4 V,2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I-U圖線,現(xiàn)有下列器材供選用:
A.電壓表(0~5 V,內(nèi)阻10 kΩ)
B.電壓表(0~15 V,內(nèi)阻20 kΩ)
C.電流表(0~3 A,內(nèi)阻0.4 Ω)
D.電流表
6、(0~0.6 A,內(nèi)阻1.0 Ω)
E.滑動(dòng)變阻器(10 Ω,2 A)
F.滑動(dòng)變阻器(500 Ω,1 A)
G.學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干
圖1
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),選用圖1甲而不選用圖乙的電路圖來完成實(shí)驗(yàn),請(qǐng)說明理由:________________.
(2)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用________,電流表應(yīng)選用________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________.(用序號(hào)字母表示)
(3)把圖丙中所示的實(shí)驗(yàn)器材按圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線連接成實(shí)物電路圖.
(4)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)描在了圖丁所示的I-U坐標(biāo)系中,請(qǐng)用一光滑的曲線將各描點(diǎn)連接好.
2
7、.(xx·泉州市質(zhì)量檢查)某探究小組要盡可能精確地測(cè)量電流表A1的滿偏電流,可供選用的器材如下:
A.待測(cè)電流表A1(滿偏電流Im約為800 μA、內(nèi)阻r1約為100 Ω,表盤刻度均勻、總格數(shù)為N)
B.電流表A2(量程為0.6 A、內(nèi)阻r2=0.1 Ω)
C.電壓表V(量程為3 V、內(nèi)阻Rv=3 kΩ)
D.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20 Ω)
E.電源E(電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻r約為1.5 Ω)
F.開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干
(1)該小組設(shè)計(jì)了圖2甲、乙兩個(gè)電路圖,其中合理的是________(選填“甲”或“乙”);
圖2
(2)所選合理電路中虛線圈處應(yīng)接入電表______
8、__(選填“B”或“C”);
(3)在開關(guān)S閉合前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片P置于________端(選填“a”或“b”);
(4)在實(shí)驗(yàn)中,若所選電表的讀數(shù)為Z,電流表A1的指針偏轉(zhuǎn)了k格,則可算出待測(cè)電流表A1的滿偏電流Im=________.
3.一電動(dòng)勢(shì)E約為9 V、內(nèi)阻r約為40 Ω的電源,最大額定電流為50 mA.現(xiàn)有量程為3 V、內(nèi)阻為2 kΩ的電壓表和阻值為0~999.9 Ω的電阻箱各一只,另有若干定值電阻、開關(guān)和導(dǎo)線等器材.為測(cè)定該電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問題:
圖3
(1)實(shí)驗(yàn)室備有以下幾種規(guī)格的定值電阻R0,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的定值電阻是________.
A.200 Ω B.2 kΩ C.4 kΩ D.10 kΩ
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”),目的是:______________________________.
(3)該同學(xué)接入符合要求的R0后,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值,讀取電壓表的示數(shù).根據(jù)記錄的多組數(shù)據(jù),作出如圖4所示的U(1)-R(1)圖線.根據(jù)該圖線可求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)
圖4