2012年高考物理二轮复习课件：6.2 电学实验.ppt

1、 2螺旋测微器原理与读数方法(1)螺旋测微器又称千分尺，可以精确到0.01mm.(2)螺旋测微器读数时，先读主尺，读主尺时要注意半毫米刻度线，再读螺旋尺，螺旋尺的最小刻度是0.01mm，注意要估读到0.001mm.如图螺旋测微器读数为 05mm40.00.01mm0.900mm.(2)滑动变阻器两种接法的选择 通常情况下(满足安全条件)，由于限流电路连接简单，耗能较小，一般优先考虑用限流接法 在下列情况下必须采用分压接法 要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节 如果实验所提供的电表量程或电阻元件允许的最大电流很小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中的实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻

2、元件允许的最大电流(电压)，为了保护电表或电阻元件，必须采用分压接法 若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，采用限流接法时，即使变阻器的滑动片从一端滑至另一端，待测电阻上的电流(电压)变化范围不够大，不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据，因此要采用分压接法 2数据处理(1)金属丝长度、直径的测定及电阻的测量，都应采用多次测量求平均值的方法 例1(2011浙江)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图所示的实验电路，M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点在实验过程

3、中，电流表读数始终为I1.25A.电压表读数U随OP间距离x的变化如下表：(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；(2)求出金属丝的电阻率，并进行比较x/mm600700800900100012001400U/V3.954.505.105.906.506.656.82x/mm1600180020002100220023002400U/V6.937.027.157.858.509.059.75 解析(1)通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率 电阻率的允许范围 a：0.961061.10106m b：8.51041.10107m c：0.961061.10106m

4、答案见解析(2011北京海淀模拟)有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60cm，电阻大约为6，横截面如图1所示(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图2所示，金属管线的外径为_mm；现有如下器材 A电流表(量程0.6A，内阻约0.1)B电流表(量程3A，内阻约0.03)C电压表(量程3V，内阻约3k)D滑动变阻器(1750，0.3A)E滑动变阻器(15，3A)F蓄电池(6V，内阻很小)G开关一个，带夹子的导线若干(2)要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选_，滑动变阻器应选_(只填代号字母)(3)请将图3所示的实际测量电路补充完整(4)已知金属管线样品材料的电阻率为，通过多次测

5、量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是_计算中空部分截面积的表达式为S_.答案(1)1.1250.001(2)AE(3)如图所示 实验原理 1阻值恒定的电阻的伏安特性曲线是直线，而小电珠的灯丝的电阻随温度的升高而增大，故伏安特性曲线为曲线 2用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U、I)值后，在UI坐标系中描出对应点用一条平滑的曲线将这些点连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线 主干整合 1电路设计(如图)(1)本实验中，电珠两端的电压要求从零开始变化，因此，滑动变阻

6、器采用分压式接法(2)本实验中，被测小电珠电阻一般很小(几欧或十几欧)，因此电路采用电流表外接法 2注意问题(1)闭合电键前，应调节滑动变阻器的滑片，使开关闭合时，电珠两端电压最小(2)调节电珠两端电压时不能超过电珠的额定电压(3)在坐标纸上建立坐标系，横坐标所取的分度比例要适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸，连线一定要用平滑的曲线，不能画成折线 例2(2011福建)某同学在探究规格为“6V,3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_挡进行测量(填选项前的字母)A直流电压10VB直流电流5mA C欧姆100 D欧姆1 该同

7、学采用图甲所示的电路进行测量图中R为滑动变阻器(阻值范围020，额定电流1.0A)，L为待测小电珠，为电压表(量程6V，内阻20k)，为电流表(量程0.6A，内阻1)，E为电源(电动势8V，内阻不计)，S为开关.在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最_端；(填“左”或“右”).在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是_点至_点的导线没有连接好；(图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线).该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值

8、随工作电压的增大而_(填“不变”、“增大”或“减小”).电压表和电流表示数调不到零，说明滑动变阻器串联在电路中，其原因是1、5点间的导线没有接好.在IU图象中斜率随电压减小说明电阻增大 答案D.左.1点至5点(或5点至1点).增大(2011广东)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠(2.5V,0.6W)，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干 粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_倍率的电阻挡(请填写“1”、“10”或“100”)；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图甲，结果为_.实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图乙完成实物图丙中的连线 开关

9、闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于_端为使小电珠亮度增加，P应由中点向_端滑动 下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点_间多测几组数据(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”)数据点abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244 答案17.5见解析 abab 解析根据小电珠的规格可算出在额定电压下的阻值约为10，故用多用电表粗测阻值时应使指针在中值电阻附近，误差小，故应选择“1”倍率，示数为7.5.滑动变阻器采用分压式接法，开关闭合前，应使加在小电珠两端的电

10、压最小，并从零开始调节，故应将滑动变阻器的滑片P置于a端；要使小电珠亮度增加，P应由中点向b端滑动 从表格数据可以看出，ab间的电流变化过大，应在其间多测几组数据，才能获得更准确的图象.实验原理 1实验电路，如图甲：2如果利用图象法，作出UI图线，如图所示，图线与U轴交点的纵坐标即为电源电动势，图线斜率的绝对值，即为电源内阻 由于电源的内阻很小，即使电流有较大的变化，路端电压变化也很小，为充分利用图象空间，电压轴数据常从某一不为零的数U0开始，但UI图象在U轴上的截距和图线斜率的意义不变特别注意此时I轴上截距不是短路电流 例3(2011四川)为测量一电源的电动势及内阻 在下列三个电压表中选一个

11、改装成量程为9V的电压表 A量程为1V、内阻大约为1k的电压表 B量程为2V、内阻大约为2k的电压表 C量程为3V、内阻大约为3k的电压表 选择电压表_串联_k的电阻可以改装成量程为9V的电压表 利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号、或与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图 根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时、电阻箱的阻值为15.0；电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0，则电源的电动势E_V、内阻r_.电路如图 答案C6电路图如解析图所示 7.510(2011嘉兴模拟)我们知

12、道，将两个金属电极锌、铜插入一个水果中就可以做成一个水果电池(如图所示)现要测量水果电池的电动势和内阻，两位同学采用不同的方法进行探究 _；_.(2)乙同学利用课本上介绍的伏安法测水果电池的电动势和内阻，电路图和实物图如图所示 下表是测量某一水果电池时记录的数据.123456789电压U/V0.3200.3400.3960.4400.4600.5000.5200.5700.610电流I/mA0.4600.4000.3220.2700.2380.2040.1800.1320.100 请你根据测量数据在坐标纸中描点，并作出U随I变化的关系图象 由图象求出电流小于0.3mA时水果电池的电动势为_V，

13、内阻为_.答案(1)见解析(2)图象见解析 0.72V1.0103解析(1)水果电池的内阻较大，水果电池的电动势大于0.74V.因水果电池本身有电动势，当用欧姆表直接接水果电池的两极时，欧姆表内部的电源与水果电池的电动势正向或反向串联，影响测量的结果，故测不准 灵敏电流表的内阻较大，所以0.55mA不是短路电流(只要答出其中的两点即可)(2)作出U随I变化的关系图象，水果电池的电动势为0.72V(0.700.74V之间即可)内阻约为1.0103(0.91031.1103之间均可)实验原理 1如图为多用电表，选择开关调到不同位置，可以用来测量电压、电流、电阻等 2欧姆表电路如图(2)每更换一次挡

14、位，都要重新进行欧姆调零(3)由于欧姆挡表盘刻度不均匀，难于估读，测量结果只需取两位有效数字计数时不要忘记乘上相应挡位的倍率(4)测量待测电阻要跟其他元件和电源断开，不然就不能得到正确的测量结果，甚至还可能损坏电表(5)多用电表使用完毕后，应将选择开关拨离欧姆挡，旋至OFF挡或交流电压最高挡上 例4(2011全国)使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干实验时，将多用电表调至1 挡，调好零点；电阻箱

15、置于适当数值完成下列填空：(1)仪器连线如图1所示(a和b是多用电表的两个表笔)若两电表均正常工作，则表笔a为_(填“红”或“黑”)色(2)若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a)，(b)，(c)所示，则多用电表的读数为_.电流表的读数为_mA，电阻箱的读数为_.(3)将图1中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_mA.(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为_V(保留3位有效数字)解析(1)根据“多用表欧姆挡工作时内置电源正极与黑表笔相连”及“电流表工作时电流应由接线柱流入”可知表笔a应为黑色(2)由于多用表调至1 挡，据读数规则可

16、知多用表读数为14.0；电流表读数为53.0mA；电阻箱读数应为(140.16)4.6.(2011北京)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线 将K旋转到电阻挡“100”的位置 将插入“”、“”插孔的表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的_(填“0刻线”或“刻线”)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_的顺序进行操作，再完成读数测量 A将K旋转到电阻挡“1k”的位置 B将K旋转到电阻挡“10”的位置 C将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 答案ST0刻线ADC 解析使用多用表以前，应先检查指针是否指在电流的“0”刻线上，如果没有，则用螺丝刀调节定位螺丝S，使其指零 测电阻时，把选择开关K打到合适的电阻挡后，应把两表笔短接，看指针是否指在电阻的“0”刻线上，如果没有，则应调节调零旋钮T，使其指零，这一步操作叫欧姆调零 测电阻时若指针偏角过小，说明此电阻很大，应换用更大倍率的挡位进行测量本题中应将“100”换成“1k”，换挡位后，应重新进行欧姆调零，再测量故测量顺序为ADC.