2012届高考物理第2轮复习专题6第2讲电学实验课件(精)

第讲一、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2.多用电表欧姆挡的使用(1)电流的流向：由于使用多用电表时不管测量项目是什么，电流都是从电表的“+”插孔(红表笔)流入，从“-”插孔(黑表笔)流出，所以使用欧姆挡的时候，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“机械调零”与“欧姆调零”．(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．二、电流表内外接法的比较与选择00000()12.VxVxxAxAxAVxxxRRRRRRRRRRRRRRRRRRR怎样选择实验电路电流表内外接法．若＜，选择内接法；若＞，选择外接法．．若被测电阻的大小无法直接判定时，先求临界电阻，若＞，选择内接法；＜，选择外接法；，内外接法均可．三、滑动变阻器的使用1．滑动变阻器的限流接法与分压接法分别如图621甲、乙所示．图6212．两种接法的特点如下表：若满足以下条件则必须选用分压式接法．①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时，必须采用分压接法．②当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时，必须采用分压接法．③若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过RL的额定值时，则只能采用分压接法．四、电路实物图连接应注意哪些方面1．依据题意条件，参照实物位置，画出电路图，并在电路图上标明电源的正、负极，电流表和电压表的正负极及量程，电键需接在干路上．2．从电源正极出发，选择一条包含元件最多的通路，依据“先串后并”的原则依次连接各个器件，一直到电源的负极，最后在将其余的元件和电压表并联在电路的某两点之间．3．对照电路图检查：A．连接导线是否在接线柱上，且导线不能相互交叉，不能横跨实物．B．电表的量程、正负极连接是否正确．C．滑动变阻器的滑动触头是否在正确的位置．类型一：测定导体的电阻25kA(100A2k)B(500A300)C(15V100k)D(50V500k)E(20V1A)F(1k1W)(2011G)xR某同学测量阻值约为的电阻，现备有下列器材：．电流表量程，内阻约；．电流表量程，内阻约；．电压表量程，内阻约；．电压表量程，内阻约；．直流电源，允许最大电流；．滑动变【例1】天阻器最大阻值，额定功率；．电键和导津线若干．电流表应选______，电压表应选______．(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：①______________________；②______________________________.图622m20V25k1k800A500ABC.xEIR电源电动势为，待测电阻为，而滑动变阻器为，故应选择分压式接法，最大电流，所以电流表应选择，且应为内接法，所以此答案应为：电流表选，电压表选①电流表应采用内接的方法；②滑动变阻器应采用分压【解析】式接法．【答案】(1)BC(2)电流表应采用内接的方法(3)滑动变阻器应采用分压式接法20k10623在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为，电流表的内阻约为，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标上，【变式题】如图所示．图6231()2xIUR根据各点表示的数据描出图线，由此求得该电阻的阻值　保留两位有效数字．画出此实验的电路原理图．【解析】本题采用图象法解题，只要正确画出I—U图线，然后从图线中求出Rx，作图线时使多数点在图线上，被测电阻Rx阻值看成是不变的，则图线应是通过原点的一条直线．图线的斜率等于被测电阻阻值Rx.2.4×103333332.410(2.3102.510)64-2.42.4V1.0mA1.0102.4101.xRIUUIURIUUIRIR舍去不合理的点．直线如图甲所示．或也算对．如图甲所示，观察个实验点，发现第点偏差较大，舍去不用，将其余五点连成直线，得到过坐标原点的图象．由图象适当选取、值，由求得电阻．如图甲所示，当时，，得，【解析】甲乙(2)由于待测电阻较大，Rx≫RA，测量电路应设计为内接法．由于待测电阻较大，控制电路宜采用分压电路如图乙，但由于滑动变阻器阻值情况不明确，也可用限流接法．类型二：测电源的电动势和内阻【例1】为了测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：AB(00.63A,0.6A0.13A0.02)C(0315V,3V5k15V25k)D(0151A)．待测干电池一节．直流电流表量程～～挡内阻为，挡内阻为．直流电压表量程～～挡内阻为，挡内阻为．滑动变阻器阻值范围为～，允许最大电流为E(010000.2A)FG16242______()3624_______V__________.UI．滑动变阻器阻值范围为～，允许最大电流为．开关．导线若干在图甲中将所选器材，用铅笔画线代表导线进行实物连线；为尽可能减少实验的误差，其中滑动变阻器选填代号；根据实验记录，画出的图线如图乙所示，从中可求出待测干电池的电动势为，内电阻为甲乙图624【解析】(1)实物连线如图所示．(2)因电池内阻很小，为了操作方便，故应选D.-1.5V31.UIEEUrI在图象中，纵轴截距表示电源电动势，故，而图线的斜率表示内阻，故电流内阻为1.2UrI应用图象法处理实验数据，主要是利用图线的截距与斜率对应的物理量来求解．应用伏安特性曲线求解【．规律总结】内电阻时，宜采用求解． (201()60m1)A1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，量程为的电流表，电阻【变式题】全箱，导线若干．实验时，将多用电表调至挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下国大纲卷列填空：(1)仪器连线如图图625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；黑图6252625626abcmA若适当调节电阻箱后，图中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图，，所示，则多用电表的读数为　　，电流表的读数为　　，电阻箱的读数为　　；14.0(2分，只填“14”给1分)53.04.6图626(3)将图625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)1021.54【解析】(1)多用电表调至欧姆挡时，内部的电源正极与黑色表笔连接，电流表正常工作时电流从正接线柱流入，由此可以判定表笔a接内电源正极，为黑色．2a114.02b53.0mA2c(01000104160.1)4.6.153.0mA53.0mA26505053.0mA101.9mA102mA.3232I如图为多用电表的欧姆挡，读数为；如图为电流表，读数为；如图为电阻箱，读数为图连接时，电路中电流，则多用电表中电流为，指针指在电流格数为，将多用电表的两表笔短接，多用电表满偏为格，则有：331102mA102140153.01014.01.54V15.1.rErErEr设多用电表在挡的内阻为，由于两表笔短接电流为，则；图连接时，，联立解得：，类型三：电表的改装【例3】(2011·海南)图627甲是改装并校准电流表的电路图，已知表头的量程为Ig=600μA，内阻为Rg，是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA.完成下列填空．图627(1)图627甲中分流电阻RP的阻值应为__________(用Ig、Rg和I表示)．(2)在电表改装完成后的某次校准测量中，表的示数如图627乙所示，由此读出流过电流表的电流为________mA.此时流过分流电阻RP的电流为___________mA(保留1位小数)．gg3111.6099160010249.5mA149.0mA.1199gPgPgPgPRRRRIIRRIIIRR电流表改装，由图示可得，电流表读数为，分流电阻的电流【解析】199249.549.0gR　　【答案】【变式题】(2011届高三复习全国100所名校物理试题)一块电流表的内阻大约是几百欧，某同学用如图628电路测量其内阻和满偏电流，部分实验步骤如下：①选择器材：2个电阻箱、2节干电池(每节电动势为1.5V，内阻不计)、2个单刀单掷开关和若干导线；②按如图628所示的电路图连接好器材，断开开关S1、S2，将电阻箱1的电阻调至最大；12S115001S22250.③闭合开关，调节电阻箱，并同时观察电流表指针，当指针处于满偏刻度时，读取电阻箱的阻值为；④保持电阻箱的电阻不变，再闭合开关，只调节电阻箱，并同时观测电流表指针，当指针处于半偏刻度时，读取电阻箱的阻值为图628通过分析与计算可知：(1)电流表内阻的测量值RA=_________；电流表的满偏电流值Ig=________；(2)该同学发现电流表满偏刻度的标称值为“3A”，与测量值完全不符．于是将一个电阻箱与电流表并联进行改装，使改装后的电流表量程与满偏刻度的标称值相符，则改装后的电流表的内阻=_________.3mA5000.5类型四：实验原理的创新【例4】(2011·安徽)(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“´1k”挡位，测量时针偏转如图629(a)所示．请你简述接下来的测量过程：(a)(b)①______________________________________；②______________________________________；③_______________________________________；④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．图629(c)2b5k5.3cS3________S________S______接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图所示．其中电压表内阻约为，电流表内阻约为图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．图是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关旋到位置时，可用来测量；当旋到位置时，可用来测量电流，其中旋到位置时量程较大．24k53121.34566由于待测电阻约为，而电流表内阻约为，所以伏安法中应选择内接法．本实验为多用电表内部简单原理图及电表改【装问题．其中、为电流表，且位置时并联电阻改装后量程大、内有电源，故为欧姆表，、为解析电压表且接时】，量程大．100“”0100121123①断开待测电阻，将选择开关旋到“”挡　②将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指向“”　③再接入待测电阻，将指针示数，即为待测电阻阻值　如图　电阻　、【答案　】【变式题】(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S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图6210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I=1.25A.电压表读数U随OP间距离x的变化如下表：图6210(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.