2014年高考物理二轮复习课件：第12讲 电学实验.ppt

1、专题五 物理实验第12讲电学实验1知识规律梳理2高频考点突破3即时对点演练第一部分 专题讲练突破TIAN HONG SHU YE天宏书业4限时规范训练知识回扣知识规律梳理尾页尾页上页下页知识规律梳理高频考点突破首页即时对点演练限时规范训练一、电学测量仪器的使用与读数1电流表、电压表、欧姆表的比较仪器极性量程选择读数电流表有正、负极的电表，电流由电表的正极流入，负极流出使指针指示超过满偏刻度的1/3位置3 V和3 A量程估读到最小分度的1/10；15 V量程估读到最小分度的1/5；0.6 A量程估读到最小分度的1/2电压表欧姆表使指针尽量指在表盘的中间位置左右表盘读数乘以相应挡位的倍率2.多用电

2、表的使用“三注意”(1)电流的流向：由于使用多用电表时不管测量项目是什么，电流都要从电表的“”插孔(红表笔)流入，从“”插孔(黑表笔)流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔(2)要区分开“机械零点”与“欧姆零点”“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮(3)选倍率：测量前应根据估计阻值选用适当的挡位由于欧姆挡刻度的非线性，使用欧姆挡测电阻时，表头指针偏转过大或过小都有较大误差通常只使用表盘中间一段刻度范围，指针偏转角度在满偏到满偏之间为测量的有效范围如当待测

3、电阻约为2 k时，应采用“100”挡知识回扣知识规律梳理尾页尾页上页下页首页知识规律梳理高频考点突破二、电流表内外接法的比较与选择比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差来源电流表的分压电压表的分流测量结果R测U/IRx，偏大R测U/IRx偏小适用条件RxRA(测大电阻)RVRx(测小电阻)3电学仪器的选择(1)电源的选择一般可以根据待测电路的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源(2)电表的选择一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏以上，以减小读数的偶然误差，提高精确度即时

4、对点演练限时规范训练知识回扣知识规律梳理尾页尾页上页下页首页规律方法知识规律梳理高频考点突破2.控制电路的选择：优先选用限流式以下情况考虑分压式：(1)要求待测电路的U、I从0变化；(2)R滑Rx；(3)选用限流式时，Ux、Ix过大(超过电表量程，烧坏电表、电源或用电器等)或Ux、Ix过小(最大值不超过电表满量程的1/3，读数误差大)三、控制电路(滑动变阻器的接法)的比较与选择1控制电路的比较比较项目限流式接法分压式接法电路电压调节的范围R/R+R0EE0E电能损耗节能耗能电路连接简便复杂即时对点演练限时规范训练热点一 多用电表的原理和使用解 析：典型例题强化训练借题发挥高频考点突破高频考点突

5、破知识规律梳理例题1.(2013高考新课标全国卷)某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻使用的器材有：多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零点(2)将图(a)中多用电表的红表笔和_(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示多用电表和电压表的读数分别为_k和_V.(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零此时

6、多用电表和电压表读数分别为12.0 k和4.00 V从测量数据可知，电压表的内阻_k.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_V，电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为_k尾页尾页上页下页首页(1)使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零(2)多用电表电流为“红进黑出”，图(a)中外电路电流由2到1，所以红表笔应连1端(3)多用电表挡位为1 k，指针指15，则R15.01 k15.0 k，由图(c)知电压表读数为3.60 V.(4)当滑动变阻器连入电路的阻值

7、为零时，多用电表所测电阻为外电路电阻，即电压表内阻，所以电压表内阻为12.0 k.(5)15.0 k为多用电表电阻挡的中值电阻，中值电阻阻值即内电路阻值，所以电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为15.0 k，设内电路电池电动势为E，则当电压表示数为4.00 V时，E/(15+12)4/12，解得：E9.00 V.短接115.03.6012.015.09.00即时对点演练限时规范训练解 析：典型例题强化训练借题发挥高频考点突破1在练习使用多用表的实验中(1)某同学连接的电路如图所示若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测的是通过_的电流；若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时

8、测得的是_的电阻；(1)选择开关尖端对准直流电流挡，此时多用电表与R1串联，测量的是通过R1的电流断开电键，选择开关尖端对准欧姆挡，此时R1和R2串联接入欧姆表，因而测量的是R1和R2串联的电阻选择开关尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将变阻器的滑片移至最左端，R10，此时测量的是R2两端的电压(2)双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏小，A错测量时发现指针偏离中央刻度过大，若在中央刻度左边，需增大倍率；若在中央刻度右边，需减小倍率，重新调零后再测量，B错选择“10”倍率测量时指针位于20与30正中间，测量值大于25 小于250，C错欧姆表电池使用时间太长，电池内阻变大，虽完成调零，但测量值将略偏大

9、，D对尾页尾页上页下页首页热点一 多用电表的原理和使用高频考点突破知识规律梳理若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是_两端的电压(2)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若()A双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量C选择“10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 D欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大R1R1和R2串联R2(或电源)D即时对点演练限时规范训练典型例题强化训练借题发挥高频考点突破使用多用电表的“五步”法第一步：选倍率，一

10、般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如估计值为200 就应该选10的倍率；第二步：进行欧姆调零；第三步：将红黑表笔接被测电阻两端进行测量；第四步：将指针示数乘以倍率，得测量值；第五步：测量结束后，将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡特别注意：用欧姆挡测电阻时，如果指针偏转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大)，应该适当增大倍率重新调零后再测量；如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太小)，应该适当减小倍率重新调零后再测量尾页尾页上页下页首页热点一 多用电表的原理和使用高频考点突破知识规律梳理即时对点演练限时规范训练适当的器材，设计合理的电路图，测量其阻值可供选择的器材如下：A电

11、动势4.5 V、内阻很小的电源EB量程为5 V、内阻10 k的电压表V1C量程为3 V、内阻6 k的电压表V2D量程为300 mA、内阻4 的电流表A1E量程为500 mA、内阻2 的电流表A2F最大阻值20、额定电流1.5 A的滑动变阻器R1G最大阻值500、额定电流0.5 A的滑动变阻器R2H开关和若干根导线测量选用的电压表是_，电流表是_，滑动变阻器是_画出测量电路图若测出金属丝的长为L，直径为d，根据以上选用的仪器和电路，测量相应的物理量，电阻率的表达式应为_热点二 仪器选择及电路设计解 析：典型例题强化训练借题发挥高频考点突破例2在“测定金属丝的电阻率”的实验中(1)首先使用千分尺测

12、量金属丝直径，示数如图所示，金属丝的直径为_mm.(2)已知金属丝的阻值大约为10，请选择尾页尾页上页下页首页高频考点突破知识规律梳理(1)0.260 mm.(2)电源电动势4.5V，根据安全性和准确性原则，选择5V的电压表V1最大电流约为Im0.45 A，要符合安全性和准确性原则，电流表选A2.因为最大电流约为Im0.45 A，滑动变阻器R2阻值太大，用它调节电流变化不明显；若选用R1，其阻值约是待测电阻值的2倍，可以使待测电阻上的电压变化范围较大，所以选用R1.分压电路可以使待测电阻上的电压从最大值调到零，限流电路不可以，但分压电路连线复杂、消耗的额外功率大，在没有特殊要求的情况下尽量采用

13、限流电路.0.260BEF即时对点演练限时规范训练物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75 W，额定电压值已模糊不清他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压根据测量数据已绘出灯泡的U I图象，如图所示A电压表V(量程3 V，内阻约3 k)B电流表A1(量程150 mA，内阻约2)C电流表A2(量程500 mA，内阻约0.6)D滑动变阻器R1(020)E滑动变阻器R2(0100)F电源E(电动势4.0 V

14、，内阻不计)H开关S和导线若干G待测灯泡L(额定功率0.75 W，额定电压未知)(1)在虚线框中画出进行实验的电路图，上述器材中电流表选择_(填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选择_(填“R1”或“R2”)(2)从图象上分析该灯泡的额定电压应为_V；这一结果大于开始时的计算结果，原因是_.典型例题强化训练借题发挥热点二 仪器选择及电路设计高频考点突破解 析：尾页尾页上页下页首页(1)由UI图象可看出小灯泡两端电压从零开始调节，故滑动变阻器采用分压接法；根据PI2R可知通过灯泡的电流大约为600 mA，故电流表应选A2；滑动变阻器阻值太大不易调节，根据分压电路特点可知滑动变阻器选R1.(2)灯泡

15、功率为0.75 W，根据PUI结合UI图象可知小灯泡两端电压约为2.5 V用欧姆表直接测出该灯泡的电阻是灯泡未连入电路时的电阻，当灯泡发光时，其电阻增大高频考点突破知识规律梳理A2R12.5灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)即时对点演练限时规范训练典型例题强化训练借题发挥热点二 仪器选择及电路设计高频考点突破选择器材和电路的一般原则 电表量程的选取原则1.安全：测量值不能超过电表的量程，否则会把电表烧坏2.准确：一般用电表测量电压，电流时，为了测量更准确，指针应该偏转到电表刻度盘的1/32/3范围内，偏角过大或过小，测量误差较大3.在不违反前两个原则的前提下，尽量使

16、测量电路简单好接，测量中的调节控制操作方便(1)用分压式接法时，滑动变阻器应该选用阻值较小的，而额定电流较大的(2)用限流式接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的尾页尾页上页下页首页高频考点突破知识规律梳理即时对点演练限时规范训练热点三 实物连接及数据处理解 析：典型例题强化训练借题发挥高频考点突破例3.某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.(1)先直接用多用电表测定该电池电动势在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如下图所示，其示数为_V.(2)然后，用电压表、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势根据右下方的电路图，用笔画线代替导线，将实物图连

17、接成完整电路闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U.该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的1/R与1/U的值请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U1/R图象.从图线中可求得E_V.尾页尾页上页下页首页高频考点突破知识规律梳理（1）读出示数为9.4 V9.4V即时对点演练限时规范训练热点三 实物连接及数据处理解 析：典型例题强化训练借题发挥高频考点突破例3.某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.(2)然后，用电压表、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势根据右下方的电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电

18、路闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U.该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的1/R与1/U的值请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U1/R图象.从图线中可求得E_V.尾页尾页上页下页首页高频考点突破知识规律梳理R()166.771.450.033.325.020.0U(V)8.35.94.84.23.22.9(1021)0.601.402.003.004.005.00(V1)0.120.170.210.240.310.341/U1/E(R0+r)/E1/R，纵轴的截距为1/E，E10.0 V(9.5 V11.1 V内均正确)10.0即时对点演练

19、限时规范训练解 析：典型例题强化训练以题说法热点三 实物连接及数据处理高频考点突破尾页尾页上页下页首页高频考点突破知识规律梳理3.某同学在用电流表电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 的保护电阻R0，实验电路如图(1)连好电路后，当该同学闭合电键时，发现电流表示数为0，电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是_(2)按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路时，把两表笔分别接c、d时的实物电路图(如下图所示)以笔画线代替

20、导线连接起来(3)排除故障后，该同学顺利完成实验，测定得到下列数据，根据数据在坐标图中画出UI图线，由图线知：电池的电动势为_，内阻为_.(1)用电压挡检测c、d时，电压表有示数，说明有电流通过电压表，但没有电流通过多用电表所并联的电路，说明多用电表所并联的电路发生断路故障由已知条件可知，是滑动变阻器R发生故障R断路即时对点演练限时规范训练解 析：典型例题强化训练以题说法热点三 实物连接及数据处理高频考点突破尾页尾页上页下页首页高频考点突破知识规律梳理3.某同学在用电流表电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 的保护电阻R0，实验电路如图(2)按电路原理图及用多用电表的电压挡检查

21、电路时，把两表笔分别接c、d时的实物电路图(如下图所示)以笔画线代替导线连接起来(3)排除故障后，该同学顺利完成实验，测定得到下列数据，根据数据在坐标图中画出UI图线，由图线知：电池的电动势为_，内阻为_.(3)电源的伏安特性曲线为直线，使直线通过尽量多的数据点，其他点均匀分布在线的两侧由UEI(rR0)可知，纵轴截距表示电动势，则E1.50 V，斜率绝对值表示rR0，则：rR0(1.50-0.20)/0.43 3.0，则r0.5.1.50 V(1.411.51 V均可)0.5(0.50.7 均可)I/A0.100.170.230.30U/V1.201.000.800.601.50V0.5 即

22、时对点演练限时规范训练典型例题强化训练以题说法热点三 实物连接及数据处理高频考点突破尾页尾页上页下页首页高频考点突破知识规律梳理1.实物图连接注意(1)一般先从电源正极开始，须看电流的方向，将干路元件依次连线；(2)最后并接电压表；(3)连线时注意电表的正、负接线柱，要使电流从正接线柱流入、负接线柱流出2.实验数据的处理实验数据的处理是对原始实验记录的科学加工通过数据处理，往往可以从一堆表面难以察觉的、似乎毫无关系的数据中找出内在的规律，好的数据处理方法可以减小实验误差常见的处理方法有：列表法；图象法；平均值法3.用图象分析处理实验数据，有以下的要求(1)需要的数据至少为6组(2)可以根据物理

23、规律、公式的计算，分析应该得到图线是直线还是曲线(3)描点、连线、取点、得数据把实验获取的各组数据对应的点描在坐标系内，在剔除不符合规律的“点”后，用一条平滑的细线把各有效的点连接起来，切记不能连接成折线从所连的线上取需要的点，从而得出相应的数据即时对点演练限时规范训练热点四 实验的创新与设计解 析：典型例题强化训练借题发挥高频考点突破例4.(2013高考江苏卷)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用PUI得到电功率尾页尾页上页下页首页高频考点突破知识规律梳理实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V、1.8 W”，电源为12 V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10

24、.(1)准备使用的实物电路如图1所示请将滑动变阻器接入电路的正确位置(用笔画线代替导线)(2)现有10、20 和50 的定值电阻，电路中的电阻R1应选_ 的定值电阻(3)测量结束后，应先断开开关，拆除_两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图2所示请指出图象中不恰当的地方(1)由于电压调节范围大，因此滑动变阻器用分压接法；由于小灯泡的额定电流I0.6 A，因此电流表选用0.6 A的量程(2)电路中定值电阻起保护作用，电池的电动势为12 V，小灯泡的内阻为RU2/P9/1.8 5，因此小灯泡和滑动变阻器并联后的最大电阻为510

25、/15 10/3，要使小灯泡两端的电压能达到3 V，R1不能超过10，所以R1选10.10即时对点演练限时规范训练热点四 实验的创新与设计解 析：典型例题强化训练借题发挥高频考点突破例4.(2013高考江苏卷)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用PUI得到电功率尾页尾页上页下页首页高频考点突破知识规律梳理实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V、1.8 W”，电源为12 V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10.(1)准备使用的实物电路如图1所示请将滑动变阻器接入电路的正确位置(用笔画线代替导线)(2)现有10、20 和50 的定值电阻，电路中的电阻R1应选_ 的

26、定值电阻(3)测量结束后，应先断开开关，拆除_两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图指出图象中不恰当的地方10(3)测量结束后，应先断开开关，拆除电池两端的导线，防止电池出现短路以致被烧毁(4)描点后，应用平滑曲线或直线连接各点，显然，根据题中描点作出的应是一条曲线从理论上分析，这是由于小灯泡的电阻随着电压的变化而变化，由PU2/R知，图象的斜率是变化的，因此图线应是一条曲线画图线取标度时，应使点尽可能分布在整个坐标纸上，显然该同学的横坐标的标度取得不恰当电池即时对点演练限时规范训练解 析：典型例题强化训练以题说法高频考点

27、突破尾页尾页上页下页首页高频考点突破知识规律梳理热点四 实验的创新与设计4某同学在实验室测汽车电热器的电功率，此电热器额定电压为12 V实验室备有下列器材A输出电压为16 V的学生电源B量程为03 A的电流表，内阻约0.1 C量程为00.6 A的电流表，内阻约0.5 D量程为03 V的电压表，内阻约3 kE量程为015 V的电压表，内阻约15 kF010，0.5 A的滑动变阻器G010，2 A的滑动变阻器H导线，开关测量的数据记录如表：U/V2.43.05.08.010.012.0I/A0.150.200.300.400.450.50(1)该电热器的阻值是否恒定不变？答：_(填“是”或“不是”

28、)(2)合理选择实验器材：电流表选_，电压表选_，滑动变阻器选_(3)请画出电路图(4)电热器的额定功率为_（1）不 是(2)因实验中电热器最大电压为12 V，最大电流为0.5 A，故选择量程为015 V的电压表，量程为00.6 A的电流表；如果采用滑动变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调到最大时，电热器上的电压仍然会大于2.4 V，所以采用分压式接法，由于电热器的最大电流为0.5 A，采用分压式时，滑动变阻器的一部分处在干路，故滑动变阻器承受的最大电流必须大于0.5 A，故采用G.(3)由于电热器的电阻在20 左右，采用电流表外接法，电路图如图所示(4)PUI120.5 W6 W.不是CEG6W即时对点演练限时规范训练典型例题强化训练以题说法高频考点突破尾页尾页上页下页首页高频考点突破知识规律梳理热点四 实验的创新与设计求解设计型实验的基本思路即时对点演练限时规范训练高频考点突破即时对点演练限时规范训练高考创新预测限时规范训练上页首页知识规律梳理