(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT

电学实验基础误差分析数据处理器材选择实验目的实验原理我要做什么我要怎么做要我做什么实验设计测金属的电阻率描绘小灯泡的伏安特性曲线测电源的电动势和内阻多用电表—欧姆表的改装部分欧姆定律应用类RUI闭合欧姆定律应用类rREI实验原理核心思想：U和I的测量【基础篇】【例1】为探究一个规格为“2.0V，1W”的小灯泡的伏安特性曲线，现有以下实验器材可供选择。A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计B．电压表V1：量程为0~3V，内阻约为1KΩC．电压表V2：量程为0~15V，内阻约为4KΩD．电流表A1：量程为0~3A，内阻约为0.1ΩE．电流表A2：量程为0~0.6A，内阻约为0.6ΩF．滑动变阻器R1：最大阻值为5Ω，额定电流为0.6AG．滑动变阻器R2：最大阻值为10Ω，额定电流为1.0AH．滑动变阻器R3：最大阻值为100Ω，额定电流为1.0AI．开关S，导线若干（1）实验中电压表选；电流表选；滑动变阻器选。器材选择测量仪器控制仪器安全准确安全有效BEG分压式接法滑变选用小阻值（2）在虚线框内画出实验电路图。（3）试将如图所示实验器材连成实验电路。电路设计电表连接滑变连接内接/外接法分压/限流滑动变阻器分压式接法电流表外接法大内大小外小RxR滑分压RxR滑限流（4）实验数据如下表，请在如下坐标系中描绘出小灯泡的伏安特性曲线。根据图线，小灯泡的电阻随其发热功率的增加而（填“变大”、“不变”或“变小”）；小灯泡电压为2.0V时，小灯泡的实际功率为W，电阻为Ω。（保留两位有效数字）U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00I/A00.090.180.250.310.360.400.430.450.460.47变大0.944.3平滑的曲线0120.10.20.30.40.5k=1/R【例2】（1）在“探究电阻与长度、横截面积的关系”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径D时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系．(1)从图中读出金属丝的直径D为______mm.mm740.001.00.245.0D0.740读数=固定刻度+可动刻度×最小分度(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A．电压表0～3V，内阻约10kΩB．电压表0～15V，内阻约50kΩC．电流表0～0.6A，内阻约0.05ΩD．电流表0～3A，内阻约0.01ΩE．滑动变阻器，0～10ΩF．滑动变阻器，0～100Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号)ACEARUI53限流式接法滑变选择与Rx阻值相近(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．错误a：__________________________________；错误b：__________________________________.导线接在了滑动变阻器的滑片上采用了电流表内接法(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(3)若实验中测得电阻丝的接入长度为L，电压表的示数为U，电流表的示数为I，则该电阻丝的电阻率ρ=______(用L、U、I、D表示)22DLIUILUD42SLR(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT【例3】在用多用电表测量时：（1）某次测量中，实验操作正确，选择开关位置如图（a）所示，表头刻度和指针位置如图（b）所示，则被测电阻的阻值为_________Ω；（a）（b）1900阻值=示数×倍率(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（2）若继续用该表测量另一阻值约2.0×104Ω的电阻，则应将选择开关旋至倍率为_________挡，并在测量电阻前先进行_______________操作；（3）测量结束后，应将选择开关旋至____________挡；×1K欧姆调零OFF（a）（b）(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（4）关于多用电表的使用，下列操作正确是（）A．按图甲连接方式测电压B．按图乙连接方式测电流C．按图丙连接方式测电阻D．测二极管的正向电阻时，应按图丁连接方式测量BD红入黑出(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（5）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。ab指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100mAmA直流电压2.5VVb电阻×100Ω230.57320估读最小分度末位数为1最小分度末位数不为1估读到下一位估读到本位电流表/电压表读数=格数×最小分度11.4×2mA=22.8≈23mA11.4×0.05V=0.57V(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT【例4】利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。（1）应该选择的实验电路是图中的________（选项“甲”或“乙”）。电流表外接法内阻较小电流表内接法甲大内大小外小(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（2）现有电流表（0～0.6A），开关和导线若干，以及以下器材：A．电压表（0～15V）B．电压表（0～3V）C．滑动变阻器（0～50Ω）D．滑动变阻器（0～500Ω）实验中电压表应选用______，滑动变阻器应选用_____（选填相应器材前的字母）。B电动势约1.5VC限流式接法滑变选择与Rx阻值相近(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（3）将实物图中剩余的电路连接起来。（4）图中电流表的示数为__________A。最小分度为0.02A0.44先串后并(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（5）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U-I图线，由图线求得：电动势E=______V，内阻r=______Ω。1.01.11.21.31.41.51.600.10.20.30.40.5拟合描点法1.601.25ErkE=U+Ir→U=-rI+E实验原理：闭合电路欧姆定律(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（6）若不计测量中的偶然误差，用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比，电动势E（填“偏大”、“相等”、“偏小”），内电阻r（填“偏大”、“相等”、“偏小”）。测量的图线ΔI=U/RV误差原因：电压表分流真实的图线E测E实；r测r实UIOUIIrUE偏小偏小U、I的测量(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT电压表分流电流表外接法(小电阻)电流表内接法（大电阻）电流表分压E测E实；r测r实E测=E实；r测r实ΔU=IRA测量的图线真实的图线UIOUIIrUEIrUE(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT【提升篇】实验设计器材选择数据处理误差分析(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT创新性器材创新原理创新情境创新(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT【例5】某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片、苹果制作了水果电池，他们想通过实验的方法测量这种电池的电动势E和内阻r．现有如下实验器材：多用电表一个；高阻值电阻箱R一个；保护电阻R0一只；导线开关若干；多用电表R水果电池K多用电表R水果电池KR0甲丙乙(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（1）如图甲，已知锌比铜活泼，所以锌片失电子作负极，铜片得电子作正极．为了估计此苹果电池的电动势，某同学直接使用多用电表直流电压档测量，则应将红表笔与片（填“铜”或“锌”）连接．通过上网查看水果电池的内阻与水果的种类（果汁中的电解质与浓度）、两电极之间的距离及电极面积大小有关，一般在几百至几千欧姆之间．同样为了估测此苹果电池的内阻，（填“能”或“不能”）使用多用电表的欧姆档进行初步测量．多用电表R水果电池K多用电表R水果电池KR0甲丙乙铜电池本身有电动势，欧姆档内部也有电源不能电流从红表笔流入多用电表(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（2）由于缺少电流表与电压表，研究小组仍然使用多用表进行实验，某同学连接如乙图的实验电路，将多用电表当电流表使用．调节电阻箱R可测得多组多用电表读数I，为了减少偶然误差，该同学作图像进行数据处理．如果图像的斜率为k，截距为b，则由图像可得该苹果电池的电动势E=，内阻r=．（用k、b和R0表示）1RI）（rRRIE0)(1110rREREIEk1)(10rREbkE10Rkbr实验原理：闭合电路欧姆定律(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（3）有同学提出自己的测量方案，如图丙所示，将多用电表当电压表使用．你认为他提出的方案是否可行，并简要说明理由．VAAV安欧法E=I(R+R0)+IrU同电流表内接法(r大)伏欧法rRUUEI同电流表外接法(r小)不可行，误差较大(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT【例6】.（2019•江苏）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：（1）螺旋测微器如图1所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________（选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．图1C粗调旋钮微调旋钮止动旋钮(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（2）选择电阻丝的________（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．（3）图甲2中Rx为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图2乙图实物电路中的正确位置．不同(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（4）为测量R，利用图2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如图3所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT（5）由此，可求得电阻丝的Rx=________Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．23.5k1=Rx+RA+R0=49Ωk2=RA+R0=25.5Ω(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT(新)高考物理专题复习：电学实验基础PPT【例题7】（2017.江苏卷）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图11-1图所示，继电器与热敏电阻R1、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流