高考物理二轮复习 专题十 物理实验的创新和设计 第二讲 电学实验的创新和设计课件
高考物理二轮课件：电学实验与创新
新，但仍然是基于两个基本的实验原理，即 R
＝UI 和 E＝U 外＋U 内．从考查的形式上看，主要 表现在以下三方面：一是命题由知识立意向能
力立意转变，从机械记忆向分析理解与迁移应
用转变；二是在试题情景设置上多与生产、生
活实际相结合，更注重综合应用能力的考查.
多用电表的使用和读数 【重难提炼】 1．电流的流向：电流从电表的“＋”插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔)流出， 即“红进、黑出”． 2．“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．
E．蓄电池(电动势 6 V，内阻不计)
(1)用如图甲所示的电路进行测量，滑动变阻器应选用________(用字母序号表示)．开关 S 闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于________端(填“A”“B”或“AB 正中间”)．
(2)按图甲所示电路，用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需电路图． (3)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图丙所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时 的电阻为________Ω.
(3)调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针在图乙所示位置，则待测电阻 的阻值为________Ω.(保留两位有效数字)
解析：(1)选择开关接 1 时测电流，多用电表为量程是 25 mA 的电流表，其分度值为 0.5 mA， 示数为 17.3 mA.选择开关接 3 时测电压，多用电表为量程 100 V 的电压表，其分度值为 2 V，其示数为 69.0 V. (2)②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为 0×1 000 Ω＋1×100 Ω＋5×10 Ω＋0× 1 Ω＝150 Ω.
高考物理二轮复习专题七实验技巧与创新第2讲电学实验与创新学案201812273110.doc
第2讲电学实验与创新电表改装与多用电表的使用[高分快攻]电流表、电压表、欧姆表的对比(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”．(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律．当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R 0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，I g ＝ER g ＋R 0＋r，此时中值电阻R 中＝R g ＋R 0＋r ，当两表笔接入电阻R x 时I ＝ER g ＋R 0＋r ＋R x，电阻R x 与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀．欧姆表使用六注意(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡．(2017·高考全国卷Ⅲ)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V 挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡．(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)．A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2＝____________Ω，R4＝____________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为________．(结果均保留3位有效数字)[解析] (1)A端与电池正极相连，电流从A端流出，A端与黑表笔相连．(2)使用多用电表前，应机械调零，即应调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左端电流“0”位置，与R6无关，选项A错；使用欧姆挡时，需要红、黑表笔短接，使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B对；使用电流挡时，B端与“1”或“2”相连，与R6无关，C错．(3)B端与“1”“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5 mA挡、直流1 mA挡，如图1所示，由电表的改装原理可知，B 端与“2”相连时，有I 2＝I G ＋I G r GR 1＋R 2，解得R 1＋R 2＝160 Ω；B 端与“4”相连时，如图2所示，多用电表为直流电压1 V 挡，表头并联部分电阻R 0＝I G r GI 2，R 4＝U 4I 2－R 0＝880 Ω.(4)B 端与“1”相连时，电表读数为1.47 mA ；B 端与“3”相连时，多用电表为欧姆×100 Ω挡，读数为11.0×100 Ω＝1.10×103Ω；B 端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 V 挡，读数为147.5250×5 V ＝2.95 V.[答案] (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA 1.10×103Ω 2.95 V[突破训练] (2018·高考全国卷 Ⅱ )某同学组装一个多用电表．可选用的器材有：微安表头(量程100 μA ，内阻900 Ω)；电阻箱R 1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R 2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干．要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA 的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V 的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA 和电压3 V 两挡． 回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R 1和R 2，其中*为公共接线柱，a 和b 分别是电流挡和电压挡的接线柱．(2)电阻箱的阻值应取R 1＝____ Ω，R 2＝________ Ω.(保留到个位)解析：(1)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻，电流表改装成一个电压表需要串联一个大电阻，所以并联的电阻箱应为R 1，串联的电阻箱应为R 2，电路如答案图所示． (2)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻R 1＝I g r gI －I g＝100 Ω，电流表改装成一个电压表应串联一个大电阻R 2＝U －I g r gI＝2 910 Ω.答案：(1)如图所示(2)100 2 910电阻的测量[高分快攻]电路结构：实验电路至少包括三个部分(1)测量电路；(2)控制电路(滑动变阻器、开关)；(3)电源．电路设计(1)测量电路的选择①从节能的角度考虑，优先选用限流式．②以下三种情况必须用分压式：a．要求待测电路的U、I从0开始变化．b．R滑≪R x.c．选用限流式时，U x、I x过大(超过电表量程，烧坏电表、电源或用电器等)．伏安法测电阻的常规实验设计需要一个电流表和一个电压表，利用欧姆定律求其电阻．但有时题目中缺少电压表或缺少电流表，或电压表、电流表的量程不符，这时可以把已知内阻的电流表当作电压表来使用，或把已知内阻的电压表当作电流表来使用，甚至可以把已知内阻的电流表(或电压表)和电阻箱改装成符合要求的电压表(或电流表)．(2018·高考天津卷)某同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值(约为10 kΩ)，除了R x、开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表(量程0～1 V，内阻约10 kΩ)B．电压表(量程0～10 V，内阻约100 kΩ)C．电流表(量程0～1 mA，内阻约30 Ω)D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.05 Ω)E．电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________．(均填器材的字母代号)(2)画出测量R x阻值的实验电路图．(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是________________________________________________________________________．[解析] 若选用电动势为1.5 V的电源，则实验中电流最大值仅为0.15 mA，两个电流表均无法准确测量，故选用电动势为12 V的电源F；此时，实验中最大电流约为1.2 mA，故电流表选用C；电压表选用B.由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值，所以滑动变阻器采用分压式接法；待测电阻的阻值远大于电流表内阻，所以电流表内接．由于电流表的分压作用，电阻测量值偏大，所以电阻测量值大于其真实值．[答案] (1)B C F(2)如图所示(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端实际电压[突破训练] (2018·高考全国卷Ⅲ )一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R x 的阻值，图中R0为标准定值电阻(R0＝20.0 Ω)；V可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线；(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1；(3)将开关S 2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表V 的示数U 1；然后将S 2掷于2端，记下此时电压表V 的示数U 2；(4)待测电阻阻值的表达式R x ＝________(用R 0、U 1、U 2表示)； (5)重复步骤(3)，得到如下数据：(6)利用上述5次测量所得2U 1的平均值，求得R x ＝________Ω.(保留1位小数)解析：开关S 2掷于1端，由欧姆定律可得通过R x 的电流I ＝U 1R 0，将开关S 2掷于2端，R 0和R x 两端电压为U 2，R x 两端电压为U ＝U 2－U 1，由欧姆定律可得待测电阻阻值R x ＝U I ＝U 2－U 1U 1R 0＝(U 2U 1－1)R 0.5次测量所得U 2U 1的平均值为15(3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39)＝3.41，代入得R x ＝(3.41－1)×20.0 Ω＝48.2 Ω.答案：(1)实物连线如图 (4)(U 2U 1－1)R 0 (6)48.2描绘小电珠的伏安特性曲线[高分快攻]在描绘小电珠的伏安特性曲线时，要注意一定要用平滑的曲线，当某个(或某些)测量数据出现明显错误时，要舍掉．坐标轴选取的标度要合适，使所作图线占满坐标纸．小电珠的伏安特性曲线(以I －U 关系图线为例)上各点切线斜率的倒数不表示小电珠在该电压下的电阻，此时计算小电珠的电阻一定要使用电阻的定义式R ＝UI，而不能使用表达式R ＝ΔUΔI(只有当I 和U 为线性关系时二者才相等)．(2017·高考全国卷Ⅰ)某同学研究小灯泡的伏安特性．所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V ，额定电流0.32 A)；电压表V(量程3 V ，内阻3 k Ω)；电流表A(量程0.5 A ，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1 000 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．Ｋ(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示．由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为________W，最大功率为________W．(结果均保留2位小数)[解析] (1)要实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，则滑动变阻器需要设计成分压接法；电压表V应与固定电阻R0串联，将量程改为4 V．由于小灯泡正常发光时电阻约为12 Ω，所以需将电流表外接．(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻增大．根据电阻定律可知，灯丝的电阻率增大．(3)当滑动变阻器接入电路中的阻值最大为9.0 Ω时，流过小灯泡的电流最小，小灯泡的实际功率最小，把滑动变阻器视为等效电源内阻的一部分，在题图(a)中画出等效电源E′0(电动势4 V，内阻1.00 Ω＋9.0 Ω＝10 Ω)的伏安特性曲线，函数表达式为U＝4－10I(V)，图线如图中Ⅰ所示，故小灯泡的最小功率为P min＝U1I1＝1.75×0.225 W≈0.39 W．当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时，流过小灯泡的电流最大，小灯泡的实际功率最大，在题图(a)中画出电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)的伏安特性曲线，函数表达式为U＝4－I(V)，图线如图中Ⅱ所示，故小灯泡的最大功率为P max＝U2I2＝3.68×0.318 W≈1.17 W.[答案] (1)实验电路原理图如图所示(2)增大增大(3)0.39 1.17[突破训练] 某实验小组为了研究小灯泡的伏安特性曲线，先按照图甲所示的电路图连接电路，实验过程中操作规范，测量准确，得到一系列数据，如图乙中的散点．该实验小组对实验进行了改进，如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保存完好，仍然置于灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中小灯泡L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光，温度可以基本控制在25 ℃.实验过程中操作规范，测量准确，得到一组数据，如图丁中的一组散点．已知水的电阻远大于灯丝的电阻．(1)请在图乙上描绘小灯泡的伏安特性曲线K1；曲线K1表明，随着电压升高，小灯泡的电阻________(填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”)．(2)请在图丁上描绘小灯泡灯丝的伏安特性曲线K2；曲线K2表明，随着电压升高，水中灯丝电阻________(填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”)．(3)对比两次实验表明，在同样的电压值下，曲线K1的电流值基本都远远小于曲线K2的电流值，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)用平滑的曲线将各点相连，如图1所示；图I－U图象中图线的斜率表示电阻的倒数，故由图1可知，随着电压升高，电阻越来越大．(2)同理作出图象如图2所示，由图2可知，电阻基本保持不变．(3)由两I－U图象可知，在同样的电压下，曲线K1的电流值基本都远小于曲线K2的电流值，即曲线K1的电阻值明显大于曲线K2对应的电阻值，原因是描绘曲线K2时灯丝保持恒温，而描绘曲线K1时灯丝的温度高于描绘曲线K2时灯丝的温度，而金属导体的电阻随温度的升高而增大．答案：(1)如解析图1所示越来越大(2)如解析图2所示基本不变(3)描绘曲线K2时灯丝保持恒温，而描绘曲线K1时灯丝的温度发生变化，且一直高于描绘曲线K2时灯丝的温度测定金属的电阻率[高分快攻]实验仪器选择的原则：电压表和电流表一般要根据实验电路中电源的电压和流过金属丝的电流进行选择；如果采用限流式电路，选用的滑动变阻器最大阻值一般要比待测金属丝的阻值大一些，如果采用分压式电路，一般应选用最大阻值较小，而额定电流较大的滑动变阻器．实物图连线的基本原则：对限流式电路，一般是从电源的正极开始，把电源、开关、滑动变阻器以及测量电路顺次连接起来即可．对分压式电路，应先将电源、开关和滑动变阻器的全部电阻用导线连接起来，然后在滑动变阻器上金属杆两端的接线柱中任选一个，依据电路中电流的流向将测量电路部分连接起来即可．电阻定律的应用：该实验虽然是测定金属丝的电阻率，实际上是先测出金属丝的电阻，然后根据R＝ρlS得出金属丝的电阻率ρ＝RSl.(2018·潍坊模拟)某同学在“测定金属的电阻率”的实验中：(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示，则该金属丝的直径为________mm.(2)先用多用电表粗测其电阻R x.将选择开关调到欧姆挡“×100”挡位并调零，测量时发现指针偏转角度过大，这时他应该将选择开关换成欧姆挡的“________”挡位(选填“×10”或“×1 k”)，重新欧姆调零，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则此段金属丝的电阻为________Ω.(3)现要进一步精确测量R x的阻值，实验室提供了以下各种器材：直流电源E(电动势4 V，内阻不计)；电流表A1(量程30 mA，内阻约1 Ω)；电流表A2(量程500 μA，内阻为1 000 Ω)；滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)；定值电阻R 2＝5 000 Ω；定值电阻R 3＝500 Ω；开关S 及导线若干．为了测定金属丝上的电压，可以将电流表________(选填“A 1”或“A 2”)串联定值电阻________(选填“R 2”或“R 3”)，将其改装成一个量程为3.0 V 的电压表．如图丙所示，该同学设计了测量电阻R x 的a 、b 两种方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图______(选填“a ”或“b ”)．[解析] (1)由螺旋测微器的读数方法可得金属丝的直径为d ＝0.5 mm ＋2.0×0.01 mm ＝0.520 mm.(2)选择开关调到欧姆挡“×100”挡位测量时指针偏转角度过大，说明被测电阻阻值较小，这时应该选欧姆挡的小倍率，故将选择开关换成欧姆挡的“×10”挡位，此时欧姆表的读数为120 Ω.(3)由于电流表A 1的内阻未知，而电流表A 2的内阻为定值，故可将电流表A 2与一定值电阻串联改装成一个量程为3.0 V 的电压表，由串联电路的特点可得R ＝U I －R A2＝ 3.0500×10－6 Ω－1 000 Ω＝5 000 Ω，故串联定值电阻应选R 2；由于改装的电压表内阻已知，利用a 方案测量电阻R x ，既可以准确测出R x 两端的电压，又可以由I x ＝I A －I V 准确计算出通过R x 的电流；而方案b 只能准确测出通过R x 的电流，而不能准确测出R x 两端的电压，故电路图应选a.[答案] (1)0.520(0.518～0.522均正确)(2)×10 120 (3)A 2 R 2 a[突破训练] 某课外兴趣小组要测定某种金属丝的电阻率．所用的器材包括：两节新干电池(E ＝3 V)、电流表、待测金属丝、螺旋测微器、刻度尺、定值电阻R 0、开关和导线若干．(1)将一段金属丝拉直后固定在绝缘的刻度尺上，在金属丝上夹上一个可移动的小金属夹．请在图甲中的实物图上连接电路(部分已经连接)．(2)实验的主要步骤如下：①正确连接电路，合上开关；②读出电流表的示数，记录此时金属丝接入电路的长度；③断开开关，____________________________________________，合上开关，重复②的操作．(3)兴趣小组将多次测得的电流与金属丝接入电路长度的数据记录下来，并在图乙中描绘出了它们的关系图线，则图线的斜率是________A －1·m －1(保留三位有效数字)；图线纵截距与电源电动势的乘积表示________________________________________________．(4)用螺旋测微器量金属丝的直径，示数如图丙所示，则金属丝的直径为__________．图乙中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是________________，这个物理量的值为__________(保留三位有效数字)．解析：实验步骤中，读出电流表的示数，记录金属丝接入电路的长度；断开开关，再将金属夹移动到新的位置，合上开关，重复②的操作．根据闭合电路欧姆定律有，E ＝I (R x ＋R 0＋R A＋r )，得1I ＝R x E ＋R 0＋R A ＋r E ，R x ＝ρL S ，即1I ＝ρL ES ＋R 0＋R A ＋r E，所以图线纵截距与电源电动势的乘积代表R 0、电流表内阻和电源内阻之和．图线的斜率、电源的电动势和金属丝横截面积的乘积即ρES ·ES ＝ρ，为金属丝的电阻率．ρ＝10.5 A －1·m －1×3 V ×π⎝ ⎛⎭⎪⎫0.700×10－322 m 2≈1.21×10－5Ω·m.答案：(1)实物连接如图所示(2)③将金属夹移动到新的位置(3)10.5 R 0、电流表内阻和电源内阻之和(4)0.700 mm 金属丝的电阻率 1.21×10－5Ω·m测定电源的电动势和内阻[高分快攻]测定电源的电动势和内阻的基本原理是闭合电路欧姆定律，数据处理的主要思想方法是“化曲为直”，常用的方法有三种：伏安法——利用电压表和电流表，闭合电路方程为E ＝U ＋Ir ，利用两组数据，联立方程求解E 和r ；也可作出U －I 图象，图线的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻．伏阻法——利用电压表和电阻箱，闭合电路方程为E ＝U ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋r R .利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，处理为1U ＝r E ·1R ＋1E ，或U ＝－r U R ＋E ，作1U －1R 图象或U －U R图象，利用图线的截距和斜率求E 和r .安阻法——利用电流表和电阻箱，闭合电路方程为E ＝I (R ＋r )，利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，处理为1I ＝1E ·R ＋r E ，作1I－R 图象，利用图线的截距和斜率求E 和r .(2016·高考四川卷)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V ，内阻约2 Ω)，保护电阻R 1(阻值10 Ω)和R 2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R ，电流表A ，电压表V ，开关S ，导线若干．实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I ； ③以U 为纵坐标，I 为横坐标，作U －I 图线(U 、I 都用国际单位)；④求出U －I 图线斜率的绝对值k 和在横轴上的截距a .回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________________________________________________________________________．A ．电压表(0～3 V ，内阻约15 k Ω)B ．电压表(0～3 V ，内阻约3 k Ω)C ．电流表(0～200 mA ，内阻约2 Ω)D ．电流表(0～30 mA ，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A ．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B ．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C ．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D ．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k 、a 、R 1和R 2表示待测电源的电动势E 和内阻r 的表达式E ＝________，r ＝________，代入数值可得E 和r 的测量值．[解析] (1)测电源的电动势和内阻的原理为闭合电路的欧姆定律，即U ＝E －Ir ，I 是电路中的总电流，实际测量时电压表的分流作用会引起系统误差，为了减小系统误差，应选用内阻较大的电压表，即选A ；由于电路中的最大电流约为I ＝E r ＋R 1＋R 2＝32＋10＋5 A ≈0.176 A ＝176 mA ，应选C.(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明滑动过程中滑动变阻器接入电路的阻值增大，因此说明一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，C 项正确．(3)图象斜率绝对值k ＝r ＋R 2，图象与横轴的截距为电压表短路时的电流，即a ＝E r ＋R 2，因此电源的内阻r ＝k －R 2，电源的电动势E ＝ka .[答案] (1)A C (2)C (3)ak k －R 2[突破训练] 小华同学在测定电源的电动势和内阻的实验中，备用实验器材为：待测电源E ，定值电阻R 1(阻值未知)，电压表V(量程为3.0 V ，内阻很大)，电阻箱R (0～9 999 Ω)，单刀单掷开关S 1，单刀双掷开关S 2，导线若干．他连接的实物图如图甲所示，接下来的操作是： 先将单刀双掷开关S 2拨到b ，拨动电阻箱旋钮，使电阻箱连入电路的阻值如图乙所示，闭合S 1，记录此时电压表示数为2.80 V ，然后断开S 1；保持电阻箱示数不变，将S 2切换到a ，闭合S 1，记录此时电压表的读数(电压表的示数如图丙所示)，然后断开S 1.(1)在上述实验过程中：图乙所示电阻箱的读数为________Ω，图丙所示的电压表读数为________ V ．由此可算出定值电阻R 1的阻值为________Ω.(2)在完成上述操作后，小华同学继续以下的实验步骤：将S 2切换到a ，闭合S 1，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱的示数R 和对应的电压表示数U ，由测得的数据绘出了如图丁所示的1U－R 图象，根据图象可求出该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(计算结果保留三位有效数字)解析：(1)由图乙可知，电阻箱示数为7×1 Ω＝7 Ω；由图丙所示电压表可知，所选量程为3 V ，分度值为0.1 V ，示数为2.10 V; 根据电路中电流相等可知U 1R 1＋R ＝U 2R 1，解得电阻R 1＝21.0 Ω. (2)在闭合电路中，电源电动势E ＝U ＋U R 1(R ＋r )，变形得1U ＝1ER 1R ＋1E ＋r ER 1，由图丁所示图象可知，图象斜率k ＝1ER 1＝0.53－0.3511 V －1·Ω－1，解得E ＝2.91 V ；纵截距b ＝1E ＋r ER 1＝0.35 V －1，r ＝0.389 Ω.答案：(1)7 2.10 21.0 (2)2.91 0.389传感器的简单应用(2016·高考全国卷Ⅰ)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃ 时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c 时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U ，内阻不计)，滑动变阻器R 1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干．在室温下对系统进行调节．已知U 约为18 V ，I c 约为10 mA ；流过报警器的电流超过20 mA 时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω.(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线．(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．(3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②将开关向______(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________________________________________________________________________．(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．[解析] (1)根据题述，应该采用滑动变阻器的限流接法，连接的电路如答案图所示．(2)根据题述，流过报警器的工作电流超过10 mA时，报警器就会报警，可知滑动变阻器的最大阻值至少为R＝UI c＝1810×10－3Ω＝1 800 Ω，因此在电路中应选用最大阻值为2 000 Ω的滑动变阻器R2.(3)①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为热敏电阻在60 ℃时的阻值650.0 Ω；滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处，即b端附近，不能置于另一端的原因是：若置于a端，则导致闭合开关后，报警器中电流大于20 mA，报警器可能损坏．②将开关向c端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警．[答案] (1)连线如图所示(2)R2(3)①650.0b接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏②c报警器开始报警[突破训练] 为了节能，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关是采用光敏电阻来控制电路的，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为 lx.)(1)如图甲所示是在坐标系中描绘出的光敏电阻的阻值随照度变化的曲线，由图象可知光敏电阻阻值为2.0 k Ω 时对应的照度为________lx.(2)如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路，用多用电表测量图乙中电磁铁线圈电阻时，________(填 “需要”或“不需要”)把电磁铁线圈从电路中断开．(3)已知电磁铁线圈的阻值为140 Ω，当电磁铁线圈中的电流大于或等于2 mA 时，继电器的衔铁将被吸合．图乙中直流电源的电动势E ＝6 V ，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：R 1(0～10 Ω，2 A)、R 2(0～200 Ω，1 A)、R 3(0～1 750 Ω， 0.1 A)．要求天色渐暗，照度降低至1.0 lx 时点亮路灯，滑动变阻器应选择________(填“R 1”“R 2”或“R 3”)．为使天色更暗时才点亮路灯，应适当________(填“增大”或“减小”)滑动变阻器接入电路的电阻．解析：(1)根据题图甲可知光敏电阻阻值为2.0 k Ω时对应的照度为1.0 lx.(2)用多用电表测量电磁铁线圈电阻时必须把电磁铁线圈从电路中断开．(3)天色渐暗，照度降低至1.0 lx 时，光敏电阻的阻值是2 k Ω，电路中的电流是2 mA ，R ＝E I－R 线－R ′＝860 Ω，所以要选择滑动变阻器R 3.由于光变暗时，光敏电阻的阻值变大，而继电器衔铁被吸合时电路中的电流仍为 2 mA ，所以为使天色更暗时才点亮路灯，应适当减小滑动变阻器接入电路的电阻．答案：(1)1.0 (2)需要 (3)R 3 减小。
高考物理二轮复习专题突破课件_专题电学实验及创新
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精确度
读数规则
估读位与最小刻度在同一位，采用
0.02 A 12估读
估读位与最小刻度在同一位，采用
0.5 V 15估读
2.多用电表的读数及使用 (1)电流的流向 电流从电表的“＋”插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔) 流出，即“红进黑出”。 (2)“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。
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甲
乙
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(1)A 插孔应接________表笔(选填“红”或“黑”)。 (2)若指针指在图乙中所示位置，选择开关接 1 时，其读数为 ________；选择开关接 3 时，其读数为________。 (3)测量电阻时，需先进行欧姆调零，此时应将 R2 的阻值调整为 ________ Ω。
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高考物理二轮专题突破 专题九 实验技能与创新(2)电学实验与创新教案
专题九实验技能与创新第2讲：电学实验与创新一、学习目标1、学会电表改装与读数、多用电表原理与使用方法2、掌握电阻的测量3、掌握描绘小电珠(或者其他元件)的伏安特性曲线4、学会测定金属(液体)的电阻率5、掌握测定电源的电动势和内阻6、会处理电学创新实验二、课时安排3课时三、教学过程高考题型一电表改装与读数、多用电表原理与使用【例1】一块表头被烧坏的双量程电压表，其内部电路如图1甲所示，但测得R1＝2.8kΩ、R2＝14.8kΩ是完好的，现用满偏电流和表盘刻度相同的一块新表头替代，已知新表头的满偏电流为1mA，内阻为150Ω，且有三个精密定值电阻r1＝50Ω，r2＝100Ω，r3＝150Ω.若在保留R1、R2的情况下，对电压表进行修复，请完成下列问题：图1(1)原表头的内阻r g＝________Ω；(2)在图乙虚线框中画出修复后双量程电压表的电路(标出所选用的相应器材符号).(3)修复后校准完，连接0～15V量程测量时，某次表盘指针偏转如图丙所示，其电压示数应为________V.答案(1)200(2)如图所示(3)9.3归纳小结1.电流表、电压表、欧姆表的对比位有效数字并乘以相应挡位的倍率2.欧姆表的原理(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”.(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律.当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，I g＝ER g＋R0＋r，此时中值电阻R中＝R g＋R0＋r，当两表笔接入电阻R x时I＝ER g＋R0＋r＋R x，电阻R x与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀.3.欧姆表使用六注意(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡.高考题型二电阻的测量【例2】(2016·全国甲卷·23)某同学利用图2所示电路测量量程为2.5V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ)，直流电源E(电动势3V)，开关1个，导线若干.图2实验步骤如下①按电路原理图连接线路；②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置，闭合开关S；③调节滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00V，记下电阻箱的阻值.回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”).(2)根据电路图将图3中实物图连线.图3(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位).(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号).A.100μAB.250μAC.500μAD.1mA解析 (1)本实验测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选R 1可减小实验误差.(2)滑动变阻器为分压式接法，连接实物电路如图所示：(3)电压表和电阻箱串联，两端电压分别为2.00V 和0.50V ，则R V ＝4R ＝2520Ω.(4)电压表的满偏电流I g ＝U R V ＝2.52520A≈1mA，故选项D 正确.答案 (1)R 1 (2)见解析图 (3)2520 (4)D 归纳小结1.电路结构：实验电路至少包括三个部分：(1)测量电路；(2)控制电路(滑动变阻器、开关)；(3)电源.2.电路设计：(1)电表选择注意三方面：①安全性，要求量程不能太小，电表不反接；②准确性，要求量程不能太大，读数一般要超过量程的13；③若电表量程不合适，要利用有准确内阻的电表进行改装.(2)测量电路设计：若R x R A >R V R x ，则应把电流表内接；若R x R A <R V R x，则应把电流表外接.(3)控制电路：以小控大用分压，相差无几用限流，即当滑动变阻器的阻值较小时，常采用分压式接法；当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时，常采用限流式接法.另外，滑动变阻器必须接为分压式的情况有三种：①电压要求从零开始变化；②滑动变阻器最大阻值太小，不能起到限流的作用；③限流式不能获取有区分度的多组数据.若两种接法均可，则采用限流式，因为限流式损耗功率小.高考题型三 描绘小电珠(或者其他元件)的伏安特性曲线【例3】 要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V ，并便于操作.已选用的器材有：直流电源(电压为4V)；电流表(量程为0～0.6A ，内阻约0.5Ω)； 电压表(量程为0～3V ，内阻约3k Ω)；开关一个、导线若干.图4(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的______(填字母代号).A.滑动变阻器(最大阻值10Ω，额定电流1A)B.滑动变阻器(最大阻值1kΩ，额定电流0.3A)(2)图4甲为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况，请你帮他完成其余部分的线路连接.(用笔画线表示对应的导线)(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而________(填“增大”“不变”或“减小”).(4)如果某次实验测得小灯泡两端所加电压如图丙所示，请结合图线算出此时小灯泡的电阻是________Ω.(保留两位有效数字)(5)根据实验得到的小灯泡的伏安特性曲线，下列分析正确的是________.A.测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电压表内阻引起B.测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电流表内阻引起C.测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电压表内阻引起D.测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电流表内阻引起解析(1)由于采用分压式接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选A.(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，灯泡正常发光时的电阻为：R ＝U 2P ＝320.6Ω＝15Ω，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻约为3k Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示：(3)由曲线可知，随电压增大通过灯泡的电流增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大. (4)电压表量程为3V ，由图丙电压表可知，其分度值为0.1V ，示数为 2.30V ，由图乙可知，2.30V 对应的电流为0.20A ，此时灯泡电阻为：R ＝U I ＝2.300.20Ω≈12Ω. (5)电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，所测电流I 偏大，测得的小灯泡正常发光的功率P ＝UI 偏大，故选C.答案 (1)A (2)见解析图 (3)增大 (4)12 (5)C 归纳小结1.在描绘小电珠的伏安特性曲线时，要注意一定要用平滑的曲线，当某个(或某些)测量数据出现明显错误时，要舍掉.坐标轴选取的标度要合适，使所作图线占满坐标纸.2.小电珠的伏安特性曲线(以I －U 关系图线为例)上各点切线斜率的倒数不表示小电珠在该电压下的电阻，此时计算小电珠的电阻一定要使用电阻的定义式R ＝U I ，而不能使用表达式R ＝ΔUΔI(只有当I 和U 为线性关系时二者才相等).高考题型四 测定金属(液体)的电阻率【例4】 某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为20Ω)材料的电阻率.他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a 和b 上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c 相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P 的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有：电池组E (电动势为3.0V ，内阻约1Ω)； 电流表A 1(量程0～100mA ，内阻约5Ω)； 电流表A 2(量程0～0.6A ，内阻约0.2Ω)； 电阻箱R (0～999.9Ω)； 开关、导线若干.图5他们的实验操作步骤如下：A.用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；B.根据提供的器材，设计并连接好如图5甲所示的电路；C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大，闭合开关S；D.将金属夹夹在电阻丝上某位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表再次满偏.重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.F.断开开关，拆除电路并整理好器材.(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次直径的测量值d＝________mm；(2)实验中电流表应选择________(选填“A1”或“A2”)；(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R－L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ＝________(用给定的物理量符号和已知常数表示).解析(1)由图示螺旋测微器可知，固定刻度是0.5mm，可动刻度是22.6×0.01mm＝0.226mm，金属丝直径d＝0.5mm＋0.226mm＝0.726mm.(2)电路中最大电流约为I＝ER电阻丝＋r＝320＋1A≈0.14A，不到0.6A的四分之一，如果使用电流表A2实验误差较大，因此电流表应选A1.(3)由实验步骤可知，外电路电阻不变，由串联电路特点可知，外电路总电阻R总＝R＋R电阻丝＝R＋ρLS＝R＋ρLπd22＝R＋ρ4Lπd2，由题图丙可知，当电阻丝接入电路的长度为零时，电路总电阻R总＝R0，则R＋ρ4Lπd2＝R0，R＝R0－ρ4Lπd2，图象斜率的绝对值|k|＝R0L0＝4ρπd2，则电阻率ρ＝πd2R04L0.答案 (1)0.726(0.725～0.727) (2)A 1 (3)πd 2R 04L 0归纳小结1.实验仪器选择的原则：电压表和电流表一般要根据实验电路中电源的电压和流过金属丝的电流进行选择，在该实验中，电压表一般选择3V 的量程，电流表一般选择0.6A 的量程；如果采用限流式电路，选用的滑动变阻器最大阻值一般要比待测金属丝的阻值大一些，如果采用分压式电路，一般应选用最大阻值较小，而额定电流较大的滑动变阻器.2.实物图连线的基本原则：对限流式电路，一般是从电源的正极开始，把电源、开关、滑动变阻器以及测量电路顺次连接起来即可.对分压式电路，应先将电源、开关和滑动变阻器的全部电阻用导线连接起来，然后在滑动变阻器上金属杆两端的接线柱中任选一个，依据电路中电流的流向将测量电路部分连接起来即可.3.电阻定律的应用：该实验虽然是测定金属丝的电阻率，实际上是先测出金属丝的电阻，然后根据R ＝ρl S 得出金属丝的电阻率ρ＝R S l.高考题型五 测定电源的电动势和内阻【例5】 (2016·四川理综·8)用如图6所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材：待测电源(电动势约3V ，内阻约2Ω)，保护电阻R 1(阻值10Ω)和R 2(阻值5Ω)，滑动变阻器R ，电流表A ，电压表V ，开关S ，导线若干.实验主要步骤：(ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I ； (ⅲ)以U 为纵坐标，I 为横坐标，作UI 图线(U 、I 都用国际单位)； (ⅳ)求出UI 图线斜率的绝对值k 和在横轴上的截距a .图6回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________. A.电压表(0～3V ，内阻约15k Ω)B.电压表(0～3V ，内阻约3k Ω)C.电流表(0～200mA ，内阻约2Ω)D.电流表(0～30mA ，内阻约2Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大.两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________.A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k 、a 、R 1和R 2表示待测电源的电动势E 和内阻r 的表达式E ＝________，r ＝________，代入数值可得E 和r 的测量值.解析 (1)电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，所以选内阻较大的电压表A ；当滑动变阻器接入电阻最小时通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约为I ＝ER 1＋R 2＋r≈176mA，所以选量程为200mA 的电流表C.(2)由电路分析可知，若滑动变阻器的滑片右移电压表示数变大，则滑动变阻器接入电路部分阻值增大，选项C 符合题意.(3)由E ＝U ＋I (r ＋R 2)，得U ＝－I (r ＋R 2)＋E ，对比伏安特性曲线可知，图象斜率的绝对值k ＝r ＋R 2，所以电源内阻r ＝k －R 2；令U ＝0，得I ＝E r ＋R 2＝Ek ，由题意知与横轴截距为a ，所以a ＝I ＝Ek，则E ＝ka . 答案 (1)A C (2)C (3)ka k －R 2 归纳小结测定电源的电动势和内阻的基本原理是闭合电路欧姆定律，数据处理的主要思想方法是“化曲为直”，常用的方法有三种：(1)伏安法——利用电压表和电流表.闭合电路方程为E ＝U ＋Ir ，利用两组数据，联立方程求解E 和r ；也可作出U －I 图象，图线的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻.(2)伏阻法——利用电压表和电阻箱.闭合电路方程为E ＝U (1＋r R).利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，处理为1U ＝r E ·1R ＋1E 或U ＝－r U R ＋E ，作1U －1R 图象或U －UR图象，利用图线的截距和斜率求E 和r .(3)安阻法——利用电流表和电阻箱.闭合电路方程为E ＝I (R ＋r )，利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，处理为1I ＝1E ·R ＋r E ，作1I－R 图象，利用图线的截距和斜率求E 和r .高考题型六 电学创新实验【例6】 (2016·全国乙卷·23)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时，系统报警.提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c 时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9Ω)，直流电源(输出电压为U ，内阻不计)，滑动变阻器R 1(最大阻值为1000Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值为2000Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干.在室温下对系统进行调节，已知U 约为18V ，I c 约为10mA ；流过报警器的电流超过20mA 时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60℃时阻值为650.0Ω.(1)在图7中完成待调节的报警系统原理电路图的连线.图7(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R 1”或“R 2”). (3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(填“a ”或“b ”)端附近，不能置于另一端的原因是____________________________________________________________.②将开关向________(填“c ”或“d ”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________________________________________________________________________.(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用. 解析 (1)热敏电阻工作温度达到60℃时，报警器报警，故需通过调节电阻箱使其电阻为60℃时的热敏电阻的阻值，即调节到阻值650.0Ω，使报警器能正常报警，电路图如图所示.(2)U ＝18V ，当通过报警器的电流10mA≤I c ≤20mA ，故电路中总电阻R ＝UI c，即900Ω≤R≤1800Ω，故滑动变阻器选R2.(3)热敏电阻为650.0Ω时，报警器开始报警，模拟热敏电阻的电阻箱阻值也应为650.0Ω，实验调试时，将开关置于c端，缓慢调节滑动变阻器，直到报警器开始报警.为防止通过报警器电流过大，造成报警器烧坏，应使滑动变阻器的滑片置于b端.答案(1)见解析图(2)R2(3)①650.0b接通电源后，流过报警器的电流会超过20mA，报警器可能损坏②c报警器开始报警四、板书设计1、电表改装与读数、多用电表原理与使用2、电阻的测量3、描绘小电珠(或者其他元件)的伏安特性曲线4、测定金属(液体)的电阻率5、测定电源的电动势和内阻6、电学创新实验五、作业布置完成实验技能与创新（2）的课时作业六、教学反思借助多媒体形式，使同学们能直观感受本模块内容，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。
高考物理二轮复习的时间安排
高考物理二轮复习的时间安排2023高考物理二轮复习的时间安排寒假过后物理将进入二轮复习，物理学是一门自然科学，注重于研究物质、能量、空间、时间，尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。
下面是小编为大家整理的高考物理二轮复习的时间安排，希望能帮助到大家!高考物理二轮复习的时间安排章节内容时间考点专题一力与物体的平衡3月10日考向一受力分析3月11日考向二静态平衡3月12日考向三动态平衡3月14日考向四电磁感应中的受力平衡专题二力与直线运动3月15日考向一匀变速直线运动规律的应用3月16日考向二运动图象问题3月17日考向三牛顿运动定律的应用3月18日考向四动力学方法分析“传送带”模型和“板—块”模型3月19日考向五动力学中的临界问题专题三力学中的曲线运动3月21日考向一平抛运动的规律及应用3月22日考向二圆周运动的分析3月23日考向三万有引力定律的理解和应用3月24日考向四双星和多星问题专题四电学中的曲线运动3月25日考向一带电粒子在电场中的曲线运动 3月26日考向二带电粒子在磁场中的曲线运动专题五动量和能量3月28日考向一功和功率动能定理3月29日考向二能量观点的应用3月30日考向三动力学观点和能量观点的综合应用3月31日考向四动量定理的应用4月3日考向五动量观点、能量观点的应用4月5日考向六力学三大观点的综合应用专题六电场和磁场4月6日考向一电场的性质4月11日考向二电势差与电场强度的关系4月12日考向三平行板电容器相关问题分析4月13日考向四带电粒子（带电体）在电场中的运动4月14日考向五磁场的性质4月15日考向六带电粒子在匀强有磁场中的运动4月16日考向七带电粒子（带电体）在叠加场中的运动专题七电路与电磁感应4月18日考向一直流电路的计算及动态分析4月19日考向二交变电流及理想变压器4月20日考向三楞次定律和法拉第电磁感应定律4月21日考向四电磁感应中的图象问题4月22日考向五电磁感应定律中的能量和动量问题4月23日考向六动力学中的单杆、双杆、导线框问题专题八原子结构与原子核4月25日考向一氢原子能级跃迁和光电效应 4月26日考向二衰变、核反应与核能的计算专题九力学实验4月27日考向一基本仪器的使用与读数4月28日考向二“纸带类”实验4月29日考向三“弹簧”“橡皮条”类实验4月30日考向四力学实验拓展创新专题十电学实验5月4日考向一基本器材的使用与读数5月5日考向二电表的改装、多用电表的原理与使用5月6日考向三以测电阻为核心的实验5月11日考向四以测电源的电动势和内阻为核心的实验专题十一热学5月12日考向一分子动理论内能、用油膜法估测分子的大小5月13日考向二气体热现象的微观意义、固体和液体5月14日考向三气体实验定律和理想气体状态方程5月15日考向二气体实验定律与图象、热力学第一定律等的综合高考物理复习6个关键点重点扫除知识“盲点”对照考纲，把新课学习时不太清楚的知识点全部都弄清楚，把已经弄清楚的进一步熟练。
高中物理高考 第二讲 电学实验及创新
1
2
3
4
5
U1/V
0.25
0.30
0.36
0.40
0.44
U2/V
0.86
1.03
1.22
1.36
1.49
U2 U1
3.44
3.43
3.39
3.40
3.39
(6)利用上述 5 次测量所得UU21的平均值，求得 Rx＝________ 根据原理图，沿电流的流向依次连接。 ①先将 E、R、S1 连接起来，组成闭合回路。 ②将 R0、Rx 与 R 连接起来。 ③将 、S2 与 Rx 连接起来。 实物连线如图所示。
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＝Rx＋RA，偏大
R 测＝RRx＋xRRVV，偏小
适用条件
Rx≫RA(测大电阻)或 RA 已知
RV≫Rx(测小电阻)或 已知
RV
如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电 “3 用电
流，也可以测电压，还要以作为定值电阻来用，即“一 表”
(3)AC
99 (4)79
命题角度二 以测电阻为核心的实验 [核心知识]
1．电学仪器和电路的选择原则——安全、准确、方便 (1)电源的选择：一般可以根据待测元件的额定电流或额定 电压选择符合需要的电源。 (2)电表的选择：一般根据电源电动势或待测元件的额定电 压选择电压表，再估算待测电流的最大值选择电流表。注意测量 时要使电表的指针偏转角度较大。
1．电流表和电压表的读数规则
量程 电流表 0～3 A 电压表 0～3 V
电流表 0～0．6 A
电压表 0～15 V
高考物理二轮专题复习篇课件专题电学实验及创新PPT
[解析] (1)根据实验原理图连接实物图如图所示。
(2)根据电路图可知滑动变阻器采用的是分压接法，为方便调节， 滑动变阻器应选用阻值较小的 R1；开关闭合前，滑动触头应处于使 输出电压最小的一端，即左端。
(3)闭合 S1，当 S2 接 a 时，电压表示数为 U1，电流表示数为 I1， 由欧姆定律得 Rx＋RA＋R0＝UI11，当 S2 接 b 时，电压表示数为 U2， 电流表示数为 I2，由欧姆定律得 RA＋R0＝UI22，联立解得 Rx＝UI11－UI22。
[答案] (1)见解析图 (2)F 左端 (3)UI11－UI22
高 考 物 理 二 轮专题 复习篇 课件专 题电学 实验及 创新PP T【PPT 实用课 件】
(4)多用电表读数 ①利用欧姆挡测电阻时，电阻的阻值等于指针的示数与倍率的 乘积。指针示数的读数一般不估读，有时也向后估读一位，但很不 精确。(一般还是按照电压表、电流表读数原则掌握) ②测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为 1、0.1、0.001 等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为 0.2、0.02、 0.5、0.05 等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。
高 考 物 理 二 轮专题 复习篇 课件专 题电学 实验及 创新PP T【PPT 实用课 件】
高 考 物 理 二 轮专题 复习篇 课件专 题电学 实验及 创新PP T【PPT 实用课 件】
[解析] (1)从甲图可以看出，多用电表的内接电源上端为负，电 流必须从表 G 的红接线柱流进，从黑接线柱流出，所以 A 插孔要接 红表笔。
高三物理二轮复习 专题十三 电学实验与创新课件
高题频组考冲点关高频考点二 实验器材选取与实物连图
典知例能导必航备
题组冲关
[例2] 用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势 约4.5 V，内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线 外，还有下列器材供选用： A．电流表：量程0.6 A，内电阻约1 Ω B．电流表：量程3 A，内电阻约0.2 Ω C．电压表：量程3 V，内电阻约30 kΩ D．电压表：量程6 V，内电阻约60 kΩ E．滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流0.5 A F．滑动变阻器：0～20 Ω，额定电流2 A
高题频组考冲点关高频考点一 多用电表的使用和读数
典知例能导必航备
题组关
(5)设多用电表内电池的电动势为E，多用电表电阻“×1 k”挡内部电路 的总电阻为Rg，依题给条件由欧姆定律得： E＝3R.V6(15＋Rg)，E＝R4V(12＋Rg)， 又RV＝12.0 kΩ，解之得：E＝9.00 V，Rg＝15.0 kΩ.
典知例能导必航备
题组冲关
解析：(1)根据R＝ρ
l S
，得铜导线的阻值约为Rx＝1.7
Ω，即Rx＋R0＝4.7
Ω.实验中的滑动变阻器若选R1，则当滑动变阻器滑片移至a端时，电压
表的示数约为3 V，若滑动变阻器滑片向右移动，电压表示数变大，超
过电压表量程，故实验中的滑动变阻器应选R2.闭合开关S前应使电路中
2．区分“机械调零”和“欧姆调零”：“机械调零”在表盘刻度左侧
“0”位置，调整表盘下边的中间定位螺丝；“欧姆调零”在表盘刻度
的右侧电阻刻度“0”位置，调整欧姆调零旋钮．
3．倍率选择：使用欧姆挡测电阻时，表头指针过大或过小均有较大误
差，指针偏转角度在 31 满偏到