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1、第2讲 电学实验,专题六 实验题题型强化,考点二 电阻测量类实验,考点三 电源电动势和内阻的测量,考点一 电学基本仪器的使用,命题预测,1.(2016绍兴市9月选考)在“练习使用多用电表”实验中 (1)某同学欲测量一节干电池的电压，下述操作正确的是_(填字母). A.欧姆调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数 B.机械调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数 C.选择挡位、机械调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数 D.选择挡位、欧姆调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数,答案 见解析,解析 多用电表测电压，应先机械调零，再选择
2、电压挡位，还需使电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出，所以应选择B.,1,2,3,答案,解析,(2)该同学欲测量如图1甲所示插座的电压，则应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的_位置.(选填A、B、C、Q字母) 图1,答案 见解析,解析 插座电压大约为220 V，且是交流电，所以多用电表选择开关应打到交流250 V，即应打到图乙所示的H位置.,1,2,3,答案,解析,(3)经过正确操作后，电表指针指向如图丙所示，则插座的电压为_V.,答案 见解析,解析 根据电压表的读数规则，电压表示数，即插座电压应为200 V.,1,2,3,答案,解析,2.(2015浙江理综22)图2甲是小红同学在做“描绘
3、小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图. 图2,模拟训练,1,2,3,(1)根据图甲画出实验电路图；,答案 见解析图,解析 电路图如图所示.,答案,解析,1,2,3,(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的、所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V.所示读数为：_、_、_、_.两组数据得到的电阻分别为_和_ _.,0.10 A,0.24 A,2.00 V,0.27 V,8.3 (8.30.1 均可),2.7 (2.70.1 均可)如填为2.7 (2.70.1 均可) 8.3 (8.30.1 均可)也行,1,2,3,答案,解析,解析 根据指针所指位置及选择开关所选挡位
4、，可得该电学元件的阻值为30100 3 000 .,3.某实验小组在“练习使用多用电表”实验中： (1)用多用电表测量某一电学元件，多用电表的选择开关旋至如图3所示位置.操作正确，表盘指针如图4所示，则该电学元件阻值为_ .,图3,图4,3 000,1,2,3,答案,解析,(2)该电学元件可能是_. A.一个阻值未知的电阻 B.“220 V，100 W”的白炽灯,解析 根据R 可以计算出选项B白炽灯在正常工作时的电阻为484 ， 用多用电表测电阻时，灯丝的温度低，电阻小于额定功率下的电阻，选项A正确.,1,2,3,答案,解析,规律总结,1.三种电表的对比,2.多用电表的使用规范 (1)使用多用
5、电表的“五步”法 选倍率，一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； 进行欧姆调零； 将红、黑表笔接在被测电阻两端进行测量； 将指针示数乘以倍率，得测量值； 测量结束后，将选择开关扳到OFF挡或交流电压最高挡.,(2)多用电表的使用“三注意” 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. 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
6、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.,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. 若出现指针偏转角太小(即指针所指的刻度值过大)，应换用大倍率挡，反之要换用小倍率挡，且换挡后必须进行欧姆调零.,真题研究,1.(2017浙江4月选考18)小明用电学方法测量电线的长度.首先，小明测得电线铜芯的直径为1.00 mm，估计其长度不超过50 m(已知铜的电阻率为1.75108 m). 现有如下实验器材：量程为3 V
7、、内阻约为3 k的电压表；量程为0.6 A、内阻约为0.1 的电流表；阻值为020 的滑动变阻器；内阻可忽略、输出电压为3 V的电源；阻值为R04.30 的定值电阻，开关和导线若干.,1,2,3,4,5,6,小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.50 A时，电压表示数如图5所示，读数为_ V.根据小明测量的信息，图6中P点应该_(选填“接a” “接b”“接c”或“不接”)，Q点应该_(选填“接a”“接b”“接c”或“不接”).小明测得的电线长度为_ m. 图5 图6,2.50,接b,接a,31.4,1,2,3,4,5,6,答案,解析,
8、解析 量程为3 V，所以得估读，即读数为2.50 V；根据题意知本题的实验电路图如图所示：,1,2,3,4,5,6,2.(2016浙江10月学考18)做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，要求采用分压电路，电流表外接.小王的连线如图7甲所示，闭合开关S前请老师检查，老师指出图中标示的、两根连线有一处错误，错误连线是_(填“”或“”)；图中标示的、和三根连线有一处错误，错误连线是_(填“”“”或“”).小王正确连线后，闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片C移到_处(填“A” 或“B”).闭合开关S，此时电压表读 数为_V.缓慢移动滑片C至某一位 置时，电流表指针如图乙所示，电流 表的示数为_A.,图7
9、,A,0,0.32,1,2,3,4,5,6,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 因本实验要求采用分压电路、电流表外接，所以、两根导线有问题. 实验开始时为了保证实验仪器的正常使用，需要将C移到最左端，即A处，开关闭合后，电压表读数为0 V. 图乙中电流表的读数为0.32 A(不需要估读).,3.(2016浙江4月选考18)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为2.5 V、电流为0.3 A. (1)部分连线的实物图如图8甲所示，请在图中完成实物连接图.,解析 如图所示.,答案 见解析图,图8,1,2,3,4,5,6,答案,解析,(2)某次实验中，当电流表的示数为0.18 A
10、时，电压表的指针如图乙所示，则电压为_ V，此时小灯泡的功率是_ W.,解析 电压表的示数为1.50 V；功率PUI0.27 W.,1,2,3,4,5,6,答案,解析,1.50,0.27,(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的_(填字母). A B C D,解析 温度变高，电阻率变大，所以答案为C.,1,2,3,4,5,6,答案,解析,C,4.(2017浙江余姚中学高三上期中)小明同学利用图9所示器材探究电路规律： 图9 (1)断开开关S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡，此时读数为20 ，此时测得的是_的阻值；,模拟训练,解析 断开开关S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡，由题图知，
11、此时欧姆挡测量的是R2的电阻.,R2,1,2,3,4,5,6,答案,解析,(2)将旋转开关指向直流电流挡，闭合开关S，将滑片从最左端缓慢移动到最右端，发现该过程中读数最大为320 mA，则移动过程中读数变化情况是 A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小,解析 将旋转开关指向直流电流挡，闭合开关S，将滑片从最左端缓慢移动到最右端的过程中，变阻器滑片两侧的电阻并联，总电阻先增大后减小，则总电流先减小后增大，滑片从最左端移至中点的过程中，变阻器并联电阻增大，并联电压增大，而滑片右侧电阻减小，所以直流电流挡的读数增大，滑片从中点移至最右端的过程中，电路的总电流增大，通过变阻器左
12、侧电阻的电流减小，所以直流电流挡的读数增大，故A正确.,1,2,3,4,5,6,答案,解析,(3)将旋转开关指向直流电压挡，闭合开关S后移动滑片，发现该过程中电压表读数最大为1.2 V，结合前两问条件可知，该电源电动势为_ V (结果保留两位小数).,解析 将旋转开关指向直流电流挡，闭合开关S，读数最大时，由闭合电路欧姆定律得： EImax(R1r)0.32(R1r) 将旋转开关指向直流电压挡，读数最大时，由闭合电路欧姆定律得：,1.48,联立解得E1.48 V.,1,2,3,4,5,6,答案,解析,5.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S0.2
13、0 mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图10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 程中，电流表读数始终为I1.25 A，电压表读数U 随OP间的距离x的变化如下表：,图10,1,2,3,4,5,6,(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；,解析 以OP间距离x为横轴，以电压表读数U 为纵轴，描点、连线绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线.,答案 见解析,答案,解析,1,2,3,4,5,6,(2)求出金属丝的电阻率，并进行比较.,通过计算可知，金属丝a与c电阻率接近，远大于金属丝b的电阻率.,答案 见解析,答案,解析
14、,1,2,3,4,5,6,6.小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值. (1)图11甲是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图中画出. 图11,答案 见解析图甲,1,2,3,4,5,6,答案,解析,解析 连线如图甲所示. 甲,1,2,3,4,5,6,(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到UI图上，如图乙所示.在图中，由电流表外接法得到的数据点是用_(填“”或“”)表示的.,1,2,3,4,5,6,答案,解析,解析 UI图象如图乙所示，UI图象的斜率反映了电阻的大小，而用电流表内接法时测得的电阻偏大，外
15、接法时测得的电阻偏小，所以外接法的数据点是用“”表示的. 乙,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,(3)请你选择一组数据点，在图上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为_ .(结果保留两位有效数字),答案 见解析图乙 用“”表示的数据连线时，电阻为1.2 (1.11.3 均可)，用“”表示的数据连线时，电阻为1.6 (1.51.7 均可),答案,解析,规律总结,1.电流表内接法与外接法的比较,2.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较,3.滑动变阻器两种接法的适用条件 (1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小). (2)
16、分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大).,真题研究,1.(2017浙江11月选考18)小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R0，根据如图12所示电路图进行实验时， (1)电流表量程应选择_(填“0.6 A”或“3 A”)， 保护电阻应选用_(填“A”或“B”). A.定值电阻(阻值10.0 ，额定功率10 W) B.定值电阻(阻值2.0 ，额定功率5 W),0.6 A,2,3,4,答案,1,图12,B,(2)在一次测量中电压表的指针位置如图13所示，则此时的电压为_ V. 图13,1.200.01,2,3,
17、4,答案,1,(3)根据实验测得的5组数据所画出 的UI图线如图14所示.则干电池的 电动势E_ V，内阻r _ (小数点后保留两位).,解析 保护电阻可以看作电源内阻一部分，所以通过题图图象可知E 1.45 V，rR0 2.50 ，所以内阻r0.50 .,1.450.01,2,3,4,答案,解析,1,0.500.05,图14,2.(2015浙江10月选考18)某实验小组做“测定电池的电动势和内阻”的实验电路如图15所示： (1)电流表示数如图16所示，则电流为_ A. 图15 图16,解析 由图可知，电流表示数约为0.25 A.,0.25,答案,解析,2,3,4,1,(2)根据实验数据获得U
18、I图象如图17所示，则电动势E_ _ V，内阻r_ .,1.43(1.421.44,0.75(0.720.78均可),图17,均可),答案,解析,2,3,4,1,3.(2017金华市义乌模拟)为了测量一电池组的电动势E和内阻r，实验步骤如下： 图18a为连接好的实物图，将滑动变阻器滑片移到最右端， 正确使用电阻箱并调节电阻箱旋钮至图c所示位置； 闭合开关，保持电阻箱读数不变，移动滑动变阻器的滑片， 记录电压表和电流表的读数，并重复实验测得多组数据； 断开开关，拆除线路，整理器材； 根据实验记录数据进行数据处理.,模拟训练,图18,c,2,3,4,1,回答下列问题： (1)根据实物图a，请你用正
19、确符号在图b虚线框中画出实验电路图；,答案 见解析图甲,解析 把实物转换成电路符号，画出实验电路图如图甲所示；,答案,解析,2,3,4,1,(2)根据图c，读出电阻箱接入电路的阻值大小为_ ；,解析 此时接入电路的阻值为01 000 0100 010 21 50.1 2.5 ,答案,解析,2.5,c,2,3,4,1,(3)根据电压表和电流表的读数，建立UI坐标系，描出相应的数据点，如图d；请你绘出UI图象，根据图象，求出该电池组的电动势E_V和内阻r_ .,答案 见解析图乙,解析 作出U随I变化的关系图象如图乙所示，UI图象的纵轴截距表示电源的电动势，斜率的绝对值等于电源的等效内阻，由图象可知
20、，电池 组的电动势为E3.00 V，内阻为r R6.25 2.5 3.75 .,d,3.00,3.75,答案,解析,2,3,4,1,4.(2017浙江“七彩阳光”联考)做“测定电池的电动势和内阻”实验. (1)某同学实验电路如图19所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右移，两表的示数变化是_(填字母) A.电流表示数增大，电压表示数减小 B.电流表示数减小，电压表示数不变 C.电流表示数增大，电压表示数不变 D.电流表示数不变，电压表示数增大,D,答案,2,3,4,1,图19,(2)他将错误改正后，继续操作，得到实验数据如下表，请在图20的方格纸上画出电源的UI图线.,2,3,4,1,图20,答案 如图所示,答案,(3)利用图线可求出电池组的电动势和内电阻分别为_、_(结果均保留两位有效数字).,2.9 V,答案,2,3,4,1,0.69 ,规律总结,1.实验电路(如图21所示) 图21 2.实验原理：闭合电路欧姆定律. EUIr,3.用作图法处理数据，如图22所示. 图22 图线与纵轴交点为E；,