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1、第15章 電學實驗,實驗8 測定金屬的電阻率,實驗9 描繪小燈泡的伏安特征曲線,實驗10 測定電源的電動勢和內阻,電學實驗儀器的原理及使用,實驗12 傳感器的簡單使用,實驗13 電表電阻的測量,實驗11 練習使用多用電表,電學實驗儀器的原理及使用,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 考法1游標卡尺和螺旋測微器的讀數 考法2電表的改裝與讀數,必備知識 全面把握,1游標卡尺的結構、原理 (1)結構：游標卡尺主要由兩部分組成，即主尺和游標尺 主尺：用于讀取游標尺刻度線對應的整毫米數；游標尺：用于讀取對準主尺上某一條刻度線的游標尺上的刻度數；內測量爪：用于測量內徑；外測量爪：用于測量外徑；深度
2、尺：用于測量深度；緊固螺母：用于固定游標尺如圖所示,(2)原理：游標卡尺巧妙地運用了游標尺與主尺最小刻度之差，如果將主尺上的9 mm等分10份作為游標尺的刻度，那么游標尺上的每一刻度與主尺上的每一刻度所表示的長度之差就是0.1 mm.同理，如果將主尺上的19 mm、49 mm分別等分20份、50份作為游標尺上的刻度，那么游標尺上的每一刻度與主尺上的每一刻度所示的長度之差就分別為0.05 mm、0.02 mm.因此游標卡尺的測量精度可達0.1 mm、0.05 mm、0.02 mm.,2螺旋測微器的結構、原理,(1)螺旋測微器結構如圖所示,(2)螺旋測微器原理 螺旋測微器是依據螺旋放大的原理制成的
3、，即螺桿在螺母中旋轉一周，螺桿便沿著旋轉軸線方向前進或后退一個螺距的距離因此，沿軸線方向移動的微小距離，就能用圓周上的讀數表示出來,3電流表的改裝,裝后的電流表測某電路中的電流I，此時這只改裝后的電流表的讀數應該是流經AC或BD中的電流，但流過表頭的電流實際是流經CGD中的電流 4電壓表的改裝,電流計(表頭)改裝成電壓表需要串聯一個阻值較大的電阻，如圖所示，如果Ig、Rg、Ug已知，那么改裝后的電壓表量程為UIg(RRg),電學實驗 儀器的原 理及使用,核心方法重點突破,考法1游標卡尺和螺旋測微器的讀數,例1,海南物理201511，6分某同學利用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和
4、高度，測量結果如圖甲和乙所示該工件的直徑為__________cm，高度為__________mm.,【解析】 圖甲為20分度的游標卡尺，其精度為0.05 mm.主尺讀數為11 mm，游標尺上第4條刻線與主尺刻線對齊，故測量結果為11 mm40.05 mm11.20 mm1.120 cm.螺旋測微器的精度為0.01 mm，由圖乙知固定刻度讀數為6.5 mm，可動刻度讀數為“36.0”，故工件的高度為6.5 mm36.00.01 mm6.860 mm. 【答案】1.1206.860,例1,考法2電表的改裝與讀數,,例2,課標全國201523，9分 圖甲為某同學改裝和校準毫安表的電路圖，其中虛線
5、框內是毫安表的改裝電路,(1)已知毫安表表頭的內阻為100 ，滿偏電流為1 mA；R1和R2為阻值固定的電阻若使用a和b兩個接線柱，電表量程為3 mA；若使用a和c兩個接線柱，電表量程為10 mA.由題給條件和數據，可以求出R1______，R2______. (2)現用一量程為3 mA、內阻為150 的標準電流表A對改裝電表的3 mA擋進行校準，校準時需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA.電源的電動勢為1.5 V，內阻忽略不計；定值電阻R0有兩種規(guī)格，阻值分別為300 和1 000 ；滑動變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為750 和3 000 .則R0應選用阻值
6、為________ 的電阻，R應選用最大阻值為________ 的滑動變阻器 (3)若電阻R1和R2中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大，利用圖乙的電路可以判斷出損壞的電阻虛線框內未畫出的電路即為圖甲虛線框內的電路則圖中的d點應和接線柱________(填“b”或“c”)相連判斷依據是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.,【解析】,例2,,例3,
7、湖南長沙望城一中2017二調某金屬導線長度為L，粗細均勻，為測定這種金屬材料的電阻率，用多用電表測量其電阻，選用“100”倍率的電阻擋測量，發(fā)現多用表指針偏轉過大，因此需選擇“________”倍率的電阻擋(填“10”或“1 k”)，歐姆調零后再進行測量，多用表的示數如圖所示，測量結果R________.,【解析】,例3,選用“100”擋，發(fā)現指針偏轉過大，說明電阻過小，所選擋位太大，為準確測量電阻，應換更小的擋位，應把選擇開關置于“10”擋；由圖可知，歐姆表示數為710 70 .,【答案】1070,第15章,實驗8 測定金屬的電阻率,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 考法3實驗器材的選
8、擇及數據處理，誤差分析的考查 考法4伏安法測電阻 考法5 電流表，電壓表的改裝及應用：伏安法，安安法測電阻 考法6 單個電表測電阻,必備知識 全面把握,1實驗目的 (1)學會用伏安法測電阻、測定金屬導線的電阻率 (2)練習使用螺旋測微器和游標卡尺，會使用常用的電學儀器 2實驗原理,3實驗器材 被測金屬導線、毫米刻度尺(或游標卡尺)、螺旋測微器、電壓表、電流表、 直流電源、開關、滑動變阻器、導線等,4實驗步驟,,(1)用螺旋測微器在被測金屬導線上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d. (2)依照電路圖用導線將實驗器材連好，將滑動變阻器的阻值調至最大 (3)用毫米刻度尺(或游標卡尺)測
9、量接入電路中的被測金屬導線的長度，即有效長度，反復測量3次，求出其平均值l. (4)電路經檢查確認無誤后，閉合開關S，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應的電流值和電壓值，記入記錄表格內斷開開關S，求出導線電阻R的平均值 (5)將得到的R、l、d值，代入電阻率計算公式 ，計算出金屬導線的電阻率 (6)拆除實驗電路，整理好實驗器材,5注意事項,,(1)本實驗中被測金屬導線的電阻值較小，因此實驗電路必須用電流表外接法 (2)測量被測金屬導線的有效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，即電壓表兩端點間的待測導線長度，測量時應將導線拉直 (3)測金屬導線直徑時一定要選擇不同部位進行
10、多次測量 (4)閉合開關S前，一定要使滑動變阻器接入電路的阻值最大 (5)在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流I不宜過大(電流表用00.6 A量程)，通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中發(fā)生變化 (6)求R的平均值可用兩種方法：第一種是用 出各次的測量值，再取平均值；第二種是用圖像(IU圖像)來求出若采用圖像法，在描點時，要盡量使各點間的距離大一些，連線時要盡可能地讓各點均勻分布在直線的兩側，可將個別偏離較遠的點舍去,實驗8,核心方法重點突破,考法3實驗器材的選擇及數據處理、誤差分析的考查,例1,湖北襄陽五中2017三模一細而均勻的導電材料，截面為圓柱體，
11、如圖甲所示，此材料長約5 cm，電阻約為100 ，欲測量這種材料的電阻率.現提供以下實驗器材： A20分度的游標卡尺 B螺旋測微器 C電流表A1(量程050 mA，內阻r1100 ) D電流表A2(量程0100 mA，內阻r2約為40 ) E電壓表V(量程015 V，內阻約為3 000 ) F滑動變阻器R1(010 ，標定電流2 A) G直流電源E(電動勢為3 V，內阻很小) H待測導電材料R2 I開關一只，導線若干 請用上述器材設計一個盡可能精確地測量這種材料的電阻率的實驗方案，回答下列問題：,,,例1,(1)用游標卡尺測得該樣品的長度如圖乙所示，其讀數L________cm，用螺旋測微器測
12、得該樣品的直徑如圖丙所示，其讀數D________mm.,,(2)在所給的虛線框中畫出實驗電路圖，并標明所選擇器材的符號,(3)若A1、A2、V的示數分別用I1、I2、U表示，用已知的物理量和所測得的物理量的符號表示這種材料的電阻率為________,【解析】,例1,考法4伏安法測電阻,,例2,課標全國201422，6分 在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx的阻值約為200 ，電壓表V的內阻約為2 k，電流表A的內阻約為10 ，測量電路中電流表的連接方式如圖甲、乙所示，結果由公式Rx計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數若將圖甲和圖乙中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則____
13、____(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1________(填“大于”“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2________(填“大于”“等于”或“小于”)真實值,【解析】,例2,考法5 電流表、電壓表的改裝及應用：伏伏法、安安法測 電阻,,例3,江西南昌三中2016模擬有一電壓表V1，其量程為03 V，內阻約為3 000 ，現要準確測量該電壓表的內阻，提供的實驗器材有： 電源E：電動勢約15 V，內阻不計； 電流表A1：量程01 A，內阻r12 ； 電壓表V2：量程02 V，內阻r22 000 ； 定值電阻R1：阻值20 ，可作為保護電阻； 定值電阻R
14、2：阻值1 ，可作為保護電阻； 滑動變阻器R：最大阻值10 ，允許通過的最大電流1 A； 開關一個，導線若干 (1)提供的實驗器材中，應選用的電表是________，定值電阻是________；(填器材符號) (2)請你設計一個測量電壓表V1內阻的實驗電路圖，畫在下面的虛線框內；(要求：滑動變阻器要便于調節(jié)),,(3)若所選電表的讀數為a，待測電壓表V1的讀數為U1，寫出電壓表V1內阻的計算表達式RV1________,【解析】,例3,,例4,廣東四校2016聯考圖甲是測量電阻Rx阻值的電路原理圖，兩電流表量程均選00.6 A，標有長度刻度的均勻電阻絲ab的總電阻為5 ，總長為50.0 cm.
15、,,(1)根據電路原理圖連接圖乙所示的實物圖 (2)如圖甲，閉合S1前，應將滑片P置于________(填“d”或“e”)端 (3)斷開S2，閉合S1，調節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電流表A1的示數為0.50 A時，單位長度電阻絲兩端的電壓u________V/m.,例4,(4)保持S1閉合，再閉合S2，滑動c點改變ac的長度L，同時調節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電流表A1的示數為0.50 A若電流表內阻不計，c點在ab的中點時，電流表A2的示數為0.50 A，則Rx________；若電流表的內阻不能忽略，電流表A2的示數為I，測量多組L和I的值，畫出L與I的關系圖像如圖丙所示，從實驗原理角度說明圖
16、線不過原點的原因是________________________________；若LI圖線斜率為k，電流表A1和A2的內阻均為RA，則電阻Rx________(用u、RA、k 表示),【解析】,例4,考法6單個電表測電阻,,例5,寧夏銀川一中2017一模如圖為測量未知電阻阻值的電路，Rx為待測電阻，R的阻值已知，R為保護電阻，阻值未知電源E的電動勢未知，K1、K2均為單刀雙擲開關A為電流表，其內阻不計,測量Rx的步驟為：將K2向d閉合，K1向________閉合，記下電流表讀數I1，再將K2向c閉合、K1向________閉合，記下電流表讀數I2.計算R x的公式是R x________,
17、【解析】,例5,,例6,,陜西師大附中2017二模某同學做“測定金屬絲電阻率”的實驗 (1)這位同學采用伏安法測量一段阻值約為5 的金屬絲的電阻有以下器材可供選擇：(要求測量結果盡量準確) A電池組(3 V，內阻約1 ) B電流表(03 A，內阻約0.025 ) C電流表(00.6 A，內阻約0.125 ) D電壓表(03 V，內阻約3 k) E電壓表(015 V，內阻約15 k) F滑動變阻器(020 ，標定電流1 A) G滑動變阻器(01 000 ，標定電流0.3 A) H開關、導線 實驗時應選用的器材是________(填寫各器材的字母代號) (2)這位同學在進行一次測量時，電流表、電壓
18、表的示數如圖甲所示由圖中電流表、電壓表的讀數可計算出金屬絲的電阻為________.(保留兩位有效數字),甲,,例6,,(3)用伏安法測金屬絲電阻存在系統(tǒng)誤差為了減小系統(tǒng)誤差，有人設計了如圖乙所示的實驗方案其中Rx是待測電阻，R是電阻箱，R1、R2是已知阻值的定值電阻閉合開關S，靈敏電流計的指針偏轉將R調至阻值為R0時，靈敏電流計的示數為零由此可計算出待測電阻Rx________(用R1、R2、R0表示),乙,【解析】,例6,第15章,實驗9 描繪小燈泡的伏安特性曲線,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 考法7伏安法研究燈泡的伏安特性曲線 考法8利用伏安特性曲線求解燈泡功率 考法9其
19、他元件的伏安特性曲線,必備知識全面把握,1實驗目的 (1)描繪小燈泡的伏安特性曲線 (2)分析小燈泡伏安特性曲線的變化 2實驗原理 根據歐姆定律，在純電阻電路中，通過電阻的電流與電阻兩端的電壓呈線性關系，即IU圖線是一條過原點的直線但在實際電路中，小燈泡的電阻隨溫度升高而增大，IU圖線就不是一條直線用伏安法分別測出燈泡兩端的電壓及通過的電流便可繪出IU圖線 3實驗器材 小燈泡、學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關各一個，導線若干,4電路選擇 (1)由于小燈泡的電阻較小，為減小實驗誤差，應采用電流表外接法 (2)滑動變阻器采用分壓式接法，因為繪出小燈泡的伏安,特性曲線要求有坐標原點附近的數
20、據，且要求小燈泡的電壓變化范圍較大(從零開始逐漸增大到接近額定電壓)實驗電路圖如圖所示，在接通電路前，滑動變阻器的滑片應放在使小燈泡兩端的電壓為零的位置，圖中滑片應放在最左端 5實驗步驟 (1)按電路原理圖連接好電路，把滑動變阻器的滑片調節(jié)到靠近A端處 (2)閉合開關S，把滑片調節(jié)到某個合適的位置，讀出此時電壓表的示數U1和電流表的示數I1，記錄U1、I1. (3)將滑片從A端附近向B端逐漸移動，重復步驟(2)，讀出并記錄對應的多組不同的電壓值和電流值 (4)斷開開關，拆開電路 (5)以U為橫坐標，I為縱坐標，建立直角坐標系，把所得到的多組數據描點畫到平面直角坐標系中，將所描各點用平滑曲線連接
21、即得小燈泡的伏安特性曲線,實驗9,核心方法重點突破,考法7伏安法研究燈泡的伏安特性曲線,例1,福建理綜201519(2)，12分某學習小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如圖甲所示，現已完成部分導線的連接 (1)實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導線在圖甲實物接線圖中完成余下導線的連接；,,,例1,(2)某次測量，電流表指針偏轉如圖乙所示，則電流表的示數為________A； (3)該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據圖線判斷，將________只相同的小電珠并聯后，直接與電動勢為3 V、內阻為1 的電源組成閉合
22、回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為________W(保留兩位小數),【解析】,例1,(量程3 V，內阻3k),課標全國201723，10分某同學研究小燈泡的伏安特性所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)電壓表,電流表 (量程0.5 A，內阻0.5 )；固定電阻R0(阻值1 000 )；滑動變阻器R(阻值09.0 )；電源E(電動勢5 V，內阻不計)；開關S；導線若干 (1)實驗要求能夠實現在03.8 V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖 (2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖甲所示,考法8利用伏安特性曲線求解燈泡功率,例2,,例2,由
23、實驗曲線可知，隨著電流的增加，小燈泡的電阻________(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率________(填“增大”“不變”或“減小”) (3)用另一電源E0(電動勢4 V，內阻1.00 )和題給器材連接成圖乙所示的電路，調節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率閉合開關S，在R的變化范圍內，小燈泡的最小功率為________W，最大功率為________W(結果均保留兩位小數),【解析】,例2,(1)實驗要求能夠實現在03.8 V的范圍內進行測量，電壓表量程為3 V，需要改裝電壓表以增大量程，故電壓表應串聯定值電阻，滑動變阻器需要連接成分壓式電路，由于Rx<，故電流表應
24、采用外接法 (2)伏安特性曲線的斜率表示電阻的倒數，圖中曲線的斜率逐漸減小，則電阻逐漸增大；電流增大時，燈絲的溫度升高，金屬材料的電阻率隨著溫度的升高而增大 (3)利用作圖法，將滑動變阻器等效為電源內阻，作出電源的IU圖像，可知滑動變阻器接入電路的阻值為9 時，P1U1I11.750.22 W0.39 W，滑動變阻器接入電路的阻值為0 時，P23.670.318 W1.17 W.,,【答案】(1)如圖所示 (2)增大增大(3)0.391.17,考法9其他元件的伏安特性曲線,例3,,廣東理綜201534(2)，10分某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表(內阻約為3 k
25、)、電流表(內阻約為1 )、定值電阻等 (1)使用多用電表粗測元件X的電阻選擇“1”歐姆擋測量，示數如圖甲(a)所示，讀數為________.據此應選擇圖甲中的________填“(b)”或“(c)”電路進行實驗,甲,,例3,(2)連接所選電路，閉合S，將滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數逐漸________(填“增大”或“減小”)；依次記錄電流及相應的電壓；將元件X換成元件Y，重復實驗 (3)圖乙(a)是根據實驗數據作出的UI圖線，由圖可判斷元件________(填“X”或“Y”)是非線性元件 (4)該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R21 的定值電阻，測量待測電池的電動勢E和內
26、阻r，電路如圖乙(b)所示閉合S1和S2，電壓表讀數為3.00 V；斷開S2，電壓表讀數為1.00 V利用圖乙(a)可算得E________V，r________(結果均保留小數點后兩位，視電壓表為理想電壓表),,乙,【解析】,例3,第15章,實驗10 測定電源的電動勢和內阻,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 考法10伏安法測定電源的電動勢和內阻 考法11利用安阻法測量電源的電動勢和內阻 考法12 利用伏阻法測量電源的電動勢和內阻,必備知識全面把握,1實驗目的 (1)測定電源的電動勢和內阻 (2)學習用圖像法處理數據，計算電源的電動勢和內阻,2實驗原理,3實驗器材 待測干電池(一節(jié)
27、)、電流表(00.6 A)、電壓表(03 V)、滑動變阻器(010 )、開關一個，導線若干,4實驗步驟 (1)按實驗原理圖連接好電路，把滑動變阻器的滑片移到阻值最大的一端 (2)閉合開關，調節(jié)變阻器滑片，使電流表有明顯示數， 記錄一組數據(I1，U1)，用同樣方法測量幾組I、U的值 (3)斷開開關，拆去實驗線路，整理好實驗器材,5. 數據處理,6注意事項 (1)為了使路端電壓變化明顯，電源應選內阻大一些的(可以選用已使用過一段時間的干電池) (2)干電池在大電流放電時極化現象較嚴重，電動勢E會明顯下降，內阻r會明顯增大，故長時間放電不宜超過0.3 A，短時間放電不宜超過0.5 A，因此，實驗中
28、不要將I調得過大，讀電表示數要快，每次讀完立即斷電 (3)要測出不少于6組I、U數據，且變化范圍要大些用方程組求解時，要將測出的I、U數據中第1組和第4組搭配、第2組和第5組搭配、第3組和第6組搭配，分別解出E、r的值再取各自的平均值 (4)在畫UI圖線時，要使較多的點落在一條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側，個別偏離直線太遠的點可舍去 (5)干電池內阻較小時路端電壓U的變化也較小，即不會比電動勢小很多這時，在畫UI圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據測得的數據從某一恰當值開始(橫坐標I必須從零開始)但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流，而圖線斜率的絕對值還是電源的內阻,實驗10,核心
29、方法重點突破,考法10伏安法測定電源的電動勢和內阻,例1,天津理綜20159(3)，8分用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯組成的電池組(電動勢約4.5 V，內電阻約1 )的電動勢和內電阻，除待測電池組、開關、導線外，還有下列器材供選用： A電流表：量程0.6 A，內電阻約1 B電流表：量程3 A，內電阻約0.2 C電壓表：量程3 V，內電阻約30 k D電壓表：量程6 V，內電阻約60 k E滑動變阻器：01 000 ，允許最大電流0.5 A F滑動變阻器：020 ，允許最大電流2 A (1)為了使測量結果盡量準確，電流表應選用________，電壓表應選用________，滑動變阻器應選用
30、________(均填儀器的字母代號),,例1,(2)如圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導線將________和________相連、________和________相連、________和________相連(均填儀器上接線柱的字母代號) (3)實驗時發(fā)現電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器，重新連接電路，仍能完成實驗實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應電壓表的示數U.用圖像法處理采集到的數據，為使在直角坐標系中得到的函數圖像是一條直線，則可以________為縱坐標，以________為橫坐標,【解析】,例1,考法11
31、 利用安阻法測量電源的電動勢和內阻,例2,課標全國201423，9分利用如圖甲所示電路，可以測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有：,待測電源，電阻箱R(最大阻值999.9 )，電阻R0(阻值為3.0 )，電阻R1(阻值為3.0 )，電流表A(量程為200 mA，內阻為RA6.0 )，開關S，導線若干 實驗步驟如下： 將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S； 多次調節(jié)電阻箱，記下電流表的示數I和電阻箱相應的阻值R； 以為縱坐標，R為橫坐標，作R圖線(用直線擬合)； 求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b. 回答下列問題： (1)分別用E和r表示電源的電動勢和內阻，則與R的關系式為___________
32、_____ (2)實驗得到的部分數據如下表所示，其中,,例2,(2)實驗得到的部分數據如下表所示，其中電阻R3.0 時電流表的示數如圖乙所示，讀出數據，完成下表 答：________________，________________. (3)在圖丙的坐標紙上將所缺數據點補充完整并作圖，根據圖線求得斜率k________A11，截距b________A1.,(4)根據圖線求得電源電動勢E________V，內阻r________.,【解析】,例2,考法12 利用伏阻法測量電源的電動勢和內阻,例3,湖北八校2016聯考某同學設計了如圖甲所示的電路來測量電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值 實驗器材有
33、：待測電源E(不計內阻)，待測電阻R1，待測電阻R2，電壓表V(量程為1.5 V，內阻很大)，電阻箱R(099.99 )，單刀單擲開關S1，單刀雙擲開關S2，導線若干 (1)先測電阻R1的阻值請將該同學的操作補充完整： 閉合S1，將S2切換到a，調節(jié)電阻箱，讀出其示數R0和對應的電壓表示數U1. 保持電阻箱示數不變，________，讀出電壓表的示數U2. 則電阻R1的表達式為R1________,例3,(2)該同學已經測得電阻R14.80 ，繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值該同學的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數R和對應的電壓表示數U，由測得的數據繪出了
34、如圖乙所示的 圖線，則電源電動勢E________V，電阻R2________.(保留三位有效數字),【解析】,例3,第15章,實驗11 練習使用多用電表,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 考法13多用電表的讀數和使用方法 考法14對多用電表內部電路原理的考查 考法15 用多用電表檢查電路故障 考法16 探測黑箱內部元件連接問題,必備知識全面把握,1實驗目的 (1)了解多用電表的構造和原理，掌握多用電表的使用方法 (2)會使用多用電表測電壓、電流及電阻 (3)會用多用電表探索黑箱中的電學元件 2實驗原理 最簡單的多用電表的電路如圖所示其轉換測量功能如下：,1、2為電流擋，1的量
35、程比較大； 5、6為電壓擋，6的量程比較大； 3、4為歐姆擋，4的倍率比較大 注意：測直流電流和直流電壓的原理就是電阻的分流和分壓原理 歐姆擋電路中有內接電源,3實驗器材 多用電表、小燈泡、電源(學生電源或電池)、晶體二極管、黑箱、電阻若干、導線若干,4實驗步驟 在使用多用電表前，若表針沒有停在左端“0”位置，要進行機械調零，即用螺絲刀轉動調零定位螺絲，使指針指零 (1)用多用電表測量小燈泡兩端的電壓 將功能選擇開關旋到直流電壓擋 根據待測電壓的估計值選擇量程如果難以估計待測電壓值，應按照從大到小的順序，先將選擇開關旋到最大量程上試測，然后根據測量出的數值，重新確定適當的量程再進行測量 測量時
36、，用紅、黑表筆使多用電表跟小燈泡L并聯，注意使電流從紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出多用電表，檢查無誤后再閉合開關S，如圖所示,根據擋位所指的量程以及指針所指的刻度值，讀出電壓表的示數,(2)用多用電表測量通過小燈泡的電流 多用電表直流電流擋與電流表原理相同，測量時應使電表與待測電路串聯 測量時，使電流從紅表筆流入，從黑表筆流出如圖所示,多用電表直流電流擋是毫安擋，不能測量比較大的電流 測電流時，選擇適當的量程，使表針偏轉盡量大一些，測量結果比較準確 (3)用多用電表測量定值電阻的阻值 選擋 估計待測電阻阻值的大小，旋轉選擇開關，使其尖端對準歐姆擋的合適擋位 歐姆調零 將紅、黑表筆短接，調整歐
37、姆調零旋鈕，使指針指在表盤右端零刻度處,多用電表直流電流擋是毫安擋，不能測量比較大的電流 測電流時，選擇適當的量程，使表針偏轉盡量大一些，測量結果比較準確 (3)用多用電表測量定值電阻的阻值 選擋 估計待測電阻阻值的大小，旋轉選擇開關，使其尖端對準歐姆擋的合適擋位 歐姆調零 將紅、黑表筆短接，調整歐姆調零旋鈕，使指針指在表盤右端零刻度處 測量讀數 將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，不用區(qū)分正、負，表針示數乘倍率即為待測電阻阻值 測另一電阻時重復步驟. 實驗完畢，應將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋,(4)用多用電表測量二極管的正、反向電阻 測正向電阻 a選擋：將選擇開關置于電阻“10”
38、擋 b歐姆調零：短接紅、黑表筆，轉動歐姆調零旋鈕，使指針指向電阻刻度的零刻度處 c測量：黑表筆接二極管正極，紅表筆接二極管負極，讀出歐姆表指示的電阻數值，乘倍率，記下正向阻值 測反向電阻 a將選擇開關置于電阻“1 k”擋； b短接紅、 黑表筆，轉動歐姆調零旋鈕，使指針指向電阻刻度的零刻度處 c黑表筆接二極管負極，紅表筆接二極管正極，讀出指針指示的電阻數值，乘倍率，記下反向阻值 d實驗完畢，將表筆從插孔中拔出，并將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋,(5)用多用電表探索黑箱內的電學元件 將多用電表的選擇開關旋至直流電壓擋，將兩表筆分別與如圖所示的黑箱上的A、B、C三個接點中的兩個接點連接，
39、判斷黑箱內有無電源,將多用電表的選擇開關旋至歐姆擋，使兩表筆分別與三個接點中的兩個接點相連，讀出多用電表上示數的大小，將表筆反接后，看多用電表示數有無變化，以分析黑箱內是否有二極管 根據歐姆定律、串并聯電路特點、二極管的導電特性等知識分析多用電表探測的結果，并得出黑箱內電學元件的名稱和連接方式 結束實驗時，將多用電表選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋,5注意事項 (1)使用多用電表時，若不知被測量的電流或電壓大小，要先用最大量程開始測量；若不知被測電阻的大小，則先用最大倍率開始測量，然后根據測量的情況選擇合適的量程或倍率選擇量程或倍率的原則是：測量電壓和電流時，應盡量使指針指在刻度盤的至
40、之間(因為指針偏轉過小或過大，測量的相對誤差較大)測量電阻時，盡可能讓指針指向中央刻度(指針指向中央刻度時，相對誤差最小) (2)測量時，注意不要用手碰表筆的金屬觸針，這樣一方面可以防止測高電壓時發(fā)生觸電事故，另一方面在測電阻時，防止把人體電阻并聯進去，使測得的電阻值偏小.,實驗11,核心方法重點突破,考法13多用電表的讀數及使用方法,例1,課標全國201723，9分圖甲為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭的滿偏電流為250 A，內阻為480 .虛線方框內為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連該多用電表有5個擋位，5個
41、擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆100 擋,,(1)圖甲中的A端與________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接 (2)關于R6的使用，下列說法正確的是________(填正確答案標號) A在使用多用電表之前，調整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置 B使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置 C使用電流擋時，調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置 (3)根據題給條件可得R1R2________，R4________. (4)某次測量時該多用電表指針位置如圖乙所示若此時B端是與“1”相連的，則多用電表
42、讀數為________；若此時B端是與“3”相連的，則讀數為________；若此時B端是與“5”連接的，則讀數為________(結果均保留3位有效數字),【解析】,例1,考法14對多用電表內部電路原理的考查,例2,山東淄博2017高三打靶訓練某物理興趣小組設計了如圖甲所示的歐姆表電路，通過控制開關S和調節(jié)電阻箱，可使歐姆表具有“1”和“10”兩種倍率所用器材如下： A干電池：電動勢E1.5 V，內阻r0.5 B電流表G：滿偏電流Ig1 mA，內阻Rg150 C定值電阻R11 200 D電阻箱R2和R3：最大阻值均為999.9 E電阻箱R4：最大阻值為9 999 F開關一個，紅、黑表筆各1支
43、，導線若干 (1)該實驗小組按圖甲正確連接好電路當開關S斷開時，將紅、黑表筆短接，調節(jié)電阻箱R2________，使電流表達到滿偏，此時閉合電路的總電阻稱為歐姆表的內阻R內，則R內________，歐姆表的倍率是________(填“1”或“10”),,,例2,(2)閉合開關S后，為得到另一倍率，應進行如下操作： 第一步：調節(jié)電阻箱R2和R3，當R2________且R3________時，將紅、黑表筆短接，電流表再次滿偏；第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱R4，調節(jié)R4，當電流表指針指向圖乙所示的位置時，對應的歐姆表的刻度值為________.,【解析】,例2,考法15用多用電表檢查電路故障,
44、例3,,重慶理綜20146(1)，18分某照明電路出現故障，其電路如圖甲所示，該電路用標稱值12 V的蓄電池作為電源，導線完好且接觸正常,維修人員使用已調好的多用電表直流50 V擋檢測故障他將黑表筆接在c點，用紅表筆分別探測電路的a、b點 斷開開關，紅表筆接a點時多用電表示數如圖乙所示，讀數為________V，說明________正常(填“蓄電池”“保險絲”“開關”或“小燈泡”),紅表筆接b點，斷開開關時，表針不偏轉，閉合開關后，多用電表指示仍然和圖乙相同，可判定發(fā)生故障的器件是________(填“蓄電池”“保險絲”“開關”或“小燈泡”),甲,乙,【解析】,例3,多用電表調至直流50 V擋
45、時，接a、c兩點測量的是蓄電池兩端的電壓，50 V代表量程，讀數為12.0 V，可見蓄電池完好 斷開開關，電壓表指針不偏轉，說明電路斷路，開關閉合后，電壓表讀數與圖中相同，表示電源、保險絲、開關、電壓表能形成回路，開關和保險絲沒有問題，發(fā)生故障的是小燈泡，且小燈泡斷路，造成測量值為電源電動勢,【答案】12.0蓄電池 小燈泡,考法16探測黑箱內部元件連接問題,例4,,山西太原2017三模如圖，黑箱中有A、B、C三個接線柱，已知每兩個接線柱間最多只有一個電器元件(可能有電源、定值電阻或二極管)用多用電表對黑箱進行如下檢測： 將選擇開關置于“OFF”擋； 將選擇開關調到歐姆擋合適倍率，進行歐姆調零；
46、 將選擇開關調到直流電壓擋，兩表筆分別檢測任意兩個接線柱，均無示數； 用兩表筆進行檢測，紅黑表筆的位置和測量結果如下表： (1)正確的實驗操作順序為________；(填步驟前序號) (2)黑箱內的電器元件應該有________； (3)在圖中畫出電器元件的連接方式,【解析】,例4,(1)歐姆表有內部電源，在使用歐姆表測電阻時，必須將待測電路斷開所以，首先要用多用電表判斷黑箱中有沒有電源使用歐姆擋首先要選擇合適的倍率，進行歐姆調零，然后進行測量；測量結束后，要將選擇開關置于“OFF”擋正確的實驗操作順序為.,(2)A、B間正反向電阻相等，一定是一個定值電阻；A、C間以及B、C間正反向電阻相差很
47、大，一定有一個二極管 (3)電器元件的連接圖如圖所示 【答案】 (1)(2)定值電阻和二極管(3)見解析,第15章,實驗12傳感器的簡單應用,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 考法17熱敏特性與光敏特性 考法18自動控制電路,必備知識全面把握,1實驗原理 傳感器將它感受到的物理量(如力、熱、光、聲等)轉換成便于測量的量(一般是電學量)其工作過程是通過對某一物理量敏感的元件將感受到的信號按一定規(guī)律轉換成便于利用的信號例如，光電傳感器是利用光敏電阻將光信號轉換成電信號，熱電傳感器是利用熱敏電阻或金屬熱電阻將溫度信號轉換成電信號，轉換后的信號經過電子電路的處理就可以達到方便檢測、自動控制、
48、遙控等各種目的 2實驗步驟 (1)熱敏特性實驗,按如圖所示將一熱敏電阻連入電路中，將多用電表的選擇開關置于歐姆擋，再將電表的兩支表筆分別與熱敏電阻兩端相連將熱敏電阻放入有少量冷水并插有溫度計的燒杯中，在歐姆擋上選擇適當的倍率，觀察表盤所示熱敏電阻的阻值；再分幾次向燒杯中倒入開水，觀察不同溫度下熱敏電阻的阻值，觀察這個熱敏電阻的阻值是如何隨溫度變化的,(2)光敏特性實驗,按如圖所示將一光敏電阻連入電路中，將多用電表的選擇開關置于歐姆擋，再將電表的兩支表筆分別與光敏電阻兩端相連在歐姆擋上選擇適當的倍率，觀察表盤所示光敏電阻的阻值；將手張開放在光敏電阻上方，擋住部分光線，觀察表盤所示光敏電阻的阻值；
49、上下移動手掌，觀察表盤所示光敏電阻的阻值，總結光敏電阻的阻值隨光照發(fā)生怎樣的變化 (3)光電計數器的基本原理 如圖所示是利用光敏電阻自動計數的示意圖，其中A是發(fā)光儀器，B是接收光信號的儀器，B中的主要元件是光電傳感器光敏電阻當傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號時，光敏電阻的阻值較小，供給信號處理系統(tǒng)的電壓較高，當傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號時，光敏電阻的阻值變大，供給信號處理系統(tǒng)的電壓變低，這種高低交替變化的信號經過信號處理系統(tǒng)的處理，就會自動將其轉化成相應的數字，實現自動計數的功能,3注意事項 (1)在做“熱敏特性實驗”時，加開水后要等一會兒再測量其阻值，使電阻溫度與水的溫度相同
50、，并同時讀出水溫 (2)若“光敏特性實驗”現象不明顯，可制造密閉箱體，將光敏電阻置于其中，通過改變箱體的透光程度達到實驗目的 (3)光電計數器是比較精密的儀器，使用過程中要輕拿輕放，嚴格按操作要求進行 (4)熱敏電阻、燒杯、溫度計易破損，實驗時務必小心 (5)溫度自動報警器、光電計數器、小燈泡所需電壓都很小(小于6 V)，切勿超電壓使用 (6)歐姆表每次換擋后需重新調零,實驗12,核心方法重點突破,考法17熱敏特性與光敏特性,例1,北京理綜201621(1)，4分,熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護裝置中圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時導
51、電能力________(填“增強”或“減弱”)；相對金屬熱電阻而言，熱敏電阻對溫度變化的響應更________(填“敏感”或“不敏感”),【解析】 隨著溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小，導電能力增強，由Rt圖像可知，相比金屬熱電阻，這種熱敏電阻對溫度變化的響應更敏感 【答案】增強敏感,例1,考法18 自動控制電路,例2,課標全國201623，10分現要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)，要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60 時，系統(tǒng)報警提供的器材有：熱敏電阻，報警器(內阻很小，流過的電流超過Ic時就會報警)，電阻箱(最大阻值為999.9 )，直流電源(輸出電壓為U，內阻不計)，滑動變阻器R1(最大
52、阻值為1 000 )，滑動變阻器R2(最大阻值為2 000 )，單刀雙擲開關一個，導線若干 在室溫下對系統(tǒng)進行調節(jié)，已知U約為18 V，Ic約為10 mA；流過報警器的電流超過20 mA時，報警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在60 時阻值為650.0 . (1)完成待調節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線,,例2,(2)電路中應選用滑動變阻器________(填“R1”或“R2”) (3)按照下列步驟調節(jié)此報警系統(tǒng)： 電路接通前，需將電阻箱調到一固定的阻值，根據實驗要求，這一阻值_____；滑動變阻器的滑片應置于________(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是____
53、_______________________________________. 將開關向________(填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至_______________________________________________ (4)保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用,【解析】,例2,第15章,實驗13 電表內阻的測量,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 考法19半偏法 考法20等效替代法 考法21 伏安法,1實驗原理 測電表的內阻與測純電阻的阻值原理相同，我們可以認為電表是一個“會說話的電阻”，會說出自己的電壓值(
54、電壓表)或電流值(電流表)，即測量自己本身分得的電壓或通過自身的電流 2實驗方案 (1)半偏法 半偏法測電流表的內阻RA：如圖甲所示，閉合S1，斷開S2，調節(jié)滑動變阻器R1，使電流表達到滿偏值I0；保持R1不變，閉合S2，調節(jié)電阻箱R2，使電流表的示數等于 ，然后讀出R2的值，則有RAR2 .,半偏法測電壓表的內阻RV：如圖乙所示，閉合S，將電阻箱R2調為零，調節(jié)滑動變阻器R1，使電壓表達到滿偏值U0；保持R1不變，調節(jié)R2，使電壓表的示數為 ，記下此時電阻箱的示數R2，則有RVR2.,必備知識 全面把握,(2)等效替代法 利用等效替代法測量電表的內阻與等效替代法測電阻的原理是相同的，只需要把
55、待測電流表或電壓表當成一個電阻，用電阻箱替換，若二者對電路所起的作用相同(如電流相等)，則待測電流表或電壓表與電阻箱是等效的,如圖甲所示，先將S2撥至a，閉合S1，調節(jié)變阻器R2，使電流表A2指示某一值I0.再將S2撥至b，保持R2不變，調節(jié)電阻箱R1，使A2恢復原來的值I0，則被測電流表A1的內阻等于電阻箱R1的阻值同理將電流表A1換為電壓表V就可測量電壓表的內阻，如圖乙所示,(3)伏安法,3誤差分析,實驗13,課標全國201623，9分某同學利用圖甲所示電路測量量程為2.5 V的電壓表,核心方法重點突破,考法19半偏法,例1,的內阻(內阻為數千歐姆)，供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99
56、 999.9 )，滑動變阻器R1(最大阻值50 )，滑動變阻器R2(最大阻值5 k)，直流電源E(電動勢3 V)，開關1個，導線若干 實驗步驟如下： 按電路原理圖甲連接線路； 將電阻箱阻值調節(jié)為0，將滑動變阻器的滑片移到圖甲中最左端所對應的位置，閉合開關S； 調節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏； 保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數為2.00 V，記下電阻箱的阻值,,例1,甲,乙,回答下列問題： (1)實驗中應選擇滑動變阻器________(填“R1”或“R2”) (2)根據圖甲所示電路將圖乙中實物圖連線 (3)實驗步驟中記錄的電阻箱阻值為630.0 ，若認為調節(jié)電阻箱時滑動
57、變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內阻為________(結果保留到個位) (4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯構成的，可推斷該表頭的滿刻度電流約為________(填正確答案標號) A100 AB250 AC500 AD1 mA,【解析】,例1,考法20 等效替代法,例2,課標全國201122，5分為了測量一微安表頭A的內阻，某同學設計了如圖所示的電路圖中，A0是標準電流表，R0和RN分別是滑動變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關和單刀開關，E是電池完成下列實驗步驟中的填空：,(1)將S撥向接點1，接通S1，調節(jié)__________，使待測表頭指針偏轉到適當位置，記下此時____
58、______的讀數I； (2)然后將S撥向接點2，調節(jié)________，使________，記下此時RN的讀數； (3)多次重復上述過程，計算RN讀數的________，此即為待測微安表頭內阻的測量值,【解析】,例2,(1)將S撥向接點1，接通S1，調節(jié)R0 使待測表頭指針偏轉到適當位置，記下此時標準電流表讀數I； (2)然后將S撥向接點2，調節(jié)RN，使標準電流表的讀數仍為I，記下此時RN的讀數； (3)多次重復上述過程，計算RN讀數的平均值，此即為待測微安表頭內阻的測量值 【答案】(1)R0標準電流表(或A0)(2)RN標準電流表(或A0)的讀數仍為I (3)平均值,考法21 伏安法,例3,
59、江蘇2017聯考改編實驗室有下列器材： 直流電源(6 V，內阻未知) 靈敏電流計(量程為020 mA，內阻約為50 )； 電壓表V(量程為03 V，內阻約為10 k)； 電阻箱R1(阻值范圍為09 999 )； 滑動變阻器R2(阻值范圍為0100 ，允許通過的最大電流為1.5 A)； 干電池一節(jié)； 開關、導線若干 (1)某實驗小組欲測量靈敏電流計的內阻，設計的電路如圖甲所示，當電阻箱旋鈕位置如圖乙所示時，測得電壓表示數為1 V，靈敏電流計示數為10 mA，則靈敏電流計內阻為________.,,(2)為將靈敏電流計的量程擴大為原來的10倍，該實驗小組將電阻箱與靈敏電流計并聯，則應將電阻箱R1的阻值調為________.,【解析】,例3,,謝謝觀賞,驗13,第15章,
（A版）2019版高考物理一輪復習 考點考法 第15章 電學實驗課件 新人教版.ppt
