北京市2017年暑假新高三物理一轮专题复习_电学实验

专题电学实验

知识导图

实验题是北京高考必考的题目，所占分值18/120，所占比重还是很大的，希望学生能足够重视，特别是电学实验，北京2008年-2016年基本每年都考。实验还是比较好得分的题目，电学实验主要是选器材，画电路图，实物连线，数据处理，误差分析这几个方面出题。器材选择方法：电源一般选择较大的（不要超出15V，学生电压表最大量程15V）；滑动变阻器一般选小的，一般只有满偏半偏法测电阻是才选大量程的；电流表电压表使用时指针在1/3

教学目标

题型分类及方法技巧

类型一小灯泡的伏安特性曲线

方法点拨：这个实验主要考实验电路图（一般采用分压外接法）；实物连线（节点法或者分层来连接）；数据处理（小灯泡电阻随着温度升高而减小，和电源连

接求实际电阻和功率时，写出路端电压和电流的关系式，在U-I图上画出直线，找交点即可）。

例题1：在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用如图甲所示的电路．

（1）请根据图甲将图乙的实物连线图补充完整；

（2）某同学在实验中得到下面一组数据：

①他在图丙中已标出第1、2、3、4、6、7、8、9、10、11组数据对应的坐标点，请你在图中标出第4组数据对应的坐标点，并画出I﹣U关系图线．

②如果将上述实验中所用的小灯泡接入如图丁所示的电路．已知电源电动势E=3.0V、内阻r=1.0Ω，R0=5.0Ω，则此时小灯泡的实际功率P=W（结果保留两位2位效数字）．

练习 1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为 2.5V，额定功率为0.5W，此外还有以下器材可供选择：

A．直流电源3V（内阻不计）

B．直流电流表0～300mA（内阻约为5Ω）

C．直流电流表0～3A（内阻约为0.1Ω）

D．直流电压表0～3V（内阻约为3kΩ）

E．滑动变阻器100Ω，0.5A

F．滑动变阻器10Ω，2A

G．导线和开关

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．

（1）实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用；（均填写仪器前的字母）

（2）根据实验数据，画出的小灯泡I﹣U图线如图1所示．由此可知，当电压为0.5V时，小灯泡的实际功率是W；

（3）根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的平方U2变化的图象，在图2中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的是丙．（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）

练习2. 某研究性学习小组的同学们设计了描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验，待测小灯泡上标有“3.8V，0.3A”字样．要求测量结果尽量精确，并绘制出小灯泡两端电压在0～3.8V范围内完整的伏安特性曲线．

（1）若实验室的电压表、电流表和滑动变阻器都满足实验要求，其中电压表的内阻约10kΩ，电流表的内阻约0.5Ω，则在如图1所示的两种实验方案中，应选择图所示电路进行实验．（选填选项下面的字母序号）

（2）若实验中只提供了量程为100mA ，内阻r g 为6.0Ω的电流表A 1，为了绘制完整的伏安特性曲线，需要将电流表A 1改装成量程为0.4A 的电流表A 2，则应将电流表A 1 （选填“串联”或“并联”）一个阻值为 Ω的定值电阻，才能实现改装的要求．

（3）小组的同学们正确描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，根据这个特性曲线，同学们对小灯泡的实际功率与其两端的电压的关系，或与通过其电流的关系，猜想出了如图3所示的关系图象，其中可能正确的是 ．（选填选项下面的字母序号）

（4）根据图2所示的伏安特性曲线可知，这只小灯泡两端电压由1.0V 变化到3.8V 的过程中，灯丝的电阻值 ．（选填“变大”、“不变”或“变小”）

（5）某同学将该小灯泡与一个阻值为4.0Ω的定值电阻串联后，接在一个电动势为3.0V 、内阻为1.0Ω的电源上，组成一个闭合电路，则此时该小灯泡实际功率约为 ．（保留2位有效数字）

类型二 测电阻的电阻率

方法点拨：这个实验主要考查电阻定律：R=ρl

S →ρ=RS

l ;主要步骤：⑴测电阻：①伏安法测

电阻（电流表内外接法“内大大，外小小”和滑动变阻器的接法“电压表从0开始变化；滑动变阻器小于被测电阻；滑动变阻器起不到保护电路的作用”）；②多用电表测电阻等；⑵测导线的长度（毫米刻度尺测量有效值）；⑶测导线的横截面积（用螺旋测微器测直径d ，即

S=πd 2

4

）.

例题2：在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝阻值约为4 Ω．

（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径d．其中一次测量结果如图1所示，图中读数为d= mm．

（2）为了测量电阻丝的电阻R，除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

电压表V，量程3V，内阻约3kΩ

电流表A1，量程0.6A，内阻约0.2Ω

电流表A2，量程100μA，内阻约2000Ω

滑动变阻器R1，0～1750Ω，额定电流0.3A

滑动变阻器R2，0～50Ω，额定电流1A

电源E1（电动势为1.5V，内阻约为0.5Ω）

电源E2（电动势为3V，内阻约为1.2Ω）

为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表，滑动变阻器，电源．（填器材的符号）

（3）请在图2方框中画出测量电阻丝的电阻应采用的电路图，并在图中标明所选器材的符号．

（4）请根据电路图，在图3所给的实物图中画出连线．

（5）采用图中所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值（填“偏大”或“偏小”）．用直接测量量（电阻丝的直径d，金属导线的有效长度l，电压表的示数U，电流表的示数I）表示计算材料电阻率的公式是ρ=．

练习1：在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：