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文檔簡介

ISI課堂拾遺補缺學什么、怎么學、塔分點在哪里——甘對提能、輕松補短

---------------考點一多用電表的使用與讀數------------------------

(對應學生用書P72)

本考點涉及多用電表的使用、讀數、測電阻以及歐姆表原理的理解等問題。應牢記多用

電表的讀數原則及使用的注意事項。

1.多用電表的讀數

電流表、電壓表的刻度是均勻的,讀數時應注意量程;歐姆表的刻度是不均勻的,讀數

時應注意乘倍率。

2.多用電表使用的幾個注意事項

(1)電流的流向:由于使用多用電表時不管測量什么,電流都要從電表的“+”插孔(紅表

筆)流入,從“一”插孔(黑表筆)流出,所以使用歐姆擋時;多用電表內部電池的正極接的是

黑表筆,負極接的是紅表筆。

(2)要區分“機械零點”與“歐姆零點”:“機械零點”在表盤刻度左側“0”位置,用表

盤下邊中間的指針定位螺絲調整;“歐姆零點”在表盤刻度的右側電阻刻度“0”位置,用歐姆

調零旋鈕調整。

(3)測電阻時每變換一次擋位,都要重新進行歐姆調零。

(4)選倍率:測量前應根據估計阻值選用適當的擋位。由于歐姆擋的刻度不均勻,使用歐

姆擋測電阻時,指針偏轉過大或過小都有較大誤差,通常只使用表盤中間的一段刻度范圍。

(5)測電阻時要將電阻與其他元件斷開。測電阻時不要用手接觸多用電表的表筆。

(6)多用電表使用完畢應將選擇開關旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋。

[增分強化練]

1.(2013?全國卷H)某同學用量程為1mA、內阻為120。的表頭按圖5-3-1甲所示電路

改裝成量程分別為IV和1A的多用電表。圖中R和&為定值電阻,S為開關?;卮鹣铝袉?/p>

題:

圖5-3-1

(1)根據圖甲所示的電路,在圖乙所示的實物圖上連線。

(2)開關S閉合時,多用電表用于測量(填“電流”“電壓”或“電阻”);開關

S斷開時,多用電表用于測量________(填“電流”“電壓”或“電阻”)。

(3)表筆/應為色(填“紅”或"黑”)o

(4)定值電阻的阻值&=C,滅2=。。(結果取3位有效數字)

解析:(2)開關S閉合時,電阻R}與電流表并聯,多用電表用于測量電流。開關S斷開

時,電阻&與電流表串聯,多用電表用于測量電壓。

(3)根據電流應從電流表或電壓表的正接線柱進,從負接線柱出,即從表筆/出,表筆Z

應為黑色,表筆8應為紅色。

(4)開關S斷開時,由串聯電路知識,/g(/?2+時)=U,解得R2=880C;開關S閉合時,

由并聯電路知識,4(/?2+4)=(/-QR,解得R=1.00Q

答案:⑴連線如圖所示(2)電流電壓(3)黑

(4)1.00880

2.(2015?合肥質檢)圖5-3-2甲為正在測量中的多用電表表盤,請完成F列問題:

圖5-3-2

(1)如果用直流“50V”擋測量電壓,指針位置如圖甲所示,讀數為Vo

(2)用圖甲多用電表測量電阻時,多用電表內部的電路可以等效為一電池、一個可變電阻

和一表頭相串聯,如圖乙所示,電源電動勢E=1.5V,選擇開關在“XI”擋,把它的兩表

筆短接,旋轉可變電阻R的旋鈕,當指針指向“0C”時,流過多用電表的電流為

mA。

(3)圖乙是測量尺阻值時的電路,歐姆表使用?段時間后,電池電動勢變小,內阻變大,

但此表仍能進行歐姆調零,按正確使用方法再測R,的值,其測量結果與原結果相比較將

(填空"變大”“變小”或“不變”)。

(4)圖丙是將表頭G改裝成兩個倍率擋(如“XI”“X10”)的歐姆表電路原理圖,則當

開關S合向端(選填力”或*")時,歐姆表是較大倍率擋。

解析:(1)電壓表讀數為23.0V。

E

(2)選擇開關在“XI”擋時,歐姆表的內阻為15。,此時流過多用電表的電流為/=含=

K內

1.5V

15Q二0/A二I。。mA。

(3)當電池電動勢變小,內阻變大時,若測量某一電阻時,通過回路的電流減小,指針偏

向左,則歐姆表的讀數變大。

(4)將表頭G改裝成兩種倍率(如“X1X10”)的歐姆表,開關合向b端時,電路最

大電流小,歐姆表的中值電阻大,倍率大,這時的歐姆表是較大倍率擋。

答案:(1)23.0(2)100⑶變大(4)6

----------------考點二以測電阻為核心的電學實驗---------------------

對應學生用書P73)

電阻的測量實驗是高考實驗的熱點,涉及的實驗包括:多用電表測電阻、描繪小燈泡的

伏安特性曲線、測量金屬的電阻率、伏安法測電阻、測量電流表或電壓表的內阻等。主要考

查電阻的測量電路設計、控制電路設計、器材的選取與實物連接、實驗數據的處理與誤差分

析等。

一、明確三個“選擇”,電學實驗難離它

1.實驗器材的選擇

(1)電源的選擇:一般根據待測電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源。

(2)電表的選擇:一般根據電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表;根據待測

電流的最大電流選擇電流表;電表的指針擺動的幅度較大,一般應使指針能達到半偏左右。

2.電流表內接法與外接法的選擇

比較

電流表內接法電流表外接法

項目

9

電路

誤差由于電流表內阻的分壓作用,電壓表山于電壓表內阻的分流作用,電流表

原因測量值偏大測量值偏大

測量R測=+RA+RX>RX

結果

電阻的測量值大于真實值電阻的測量值小于真實值

適用

RX》RA,大電阻凡《Rv,小電阻

條件

3.分壓電路與限流電路的選擇

以小控大用分壓,相差無幾用限流,即當滑動變阻器的阻值較小時,常采用分壓電路;

當滑動變阻器的阻值與負載相差不大時,常采用限流電路。另外,必須采用分壓電路的情況

有三種:①要求電壓從零開始變化;②滑動變阻器太小,不能起到限流的作用;③限流電路

不能獲取有區分度的多組數據。若兩種電路均可,則采用限流式,因為限流式損耗功率小。

二、掌握電表內阻的三種測量方案,解答考題常用它

[典例]為了測量量程為3V的電壓表V的內阻(內阻約2000C),實驗室可以提供的器

材有:

電流表A”量程為0.6A,內阻約為0.1C;

電壓表V2,量程為5V,內阻約為3500C;

電阻箱尺,阻值范圍為0?9999Q;

電阻箱&,阻值范圍為0?99.9C:

滑動變阻器自,最大阻值約為100Q,額定電流為L5A;

電源E,電動勢為6V,內阻約為0.5。;

單刀雙擲開關S,單刀單擲開關K,導線若干。

(1)請從上述器材中選擇必要的器材,設計一個測量電壓表V的內阻的實驗電路,畫出電

路原理圖(圖中的元件要用題中相應的英文字母標注)。

(2)寫出計算電壓表V的內阻R,的計算公式為Rv=。

[思路點撥]測電阻最常用的方法為伏安法,本題要求測電壓表的內阻,電壓表兩端的

電壓可直接測得,因此我們只需測出通過電壓表的電流。電壓表允許通過的最大電流約為A

=3=1.5mA,電流表A1量程為0.6A,量程過大,不能直接使用電流表A”必須重新設計

實驗方案。

[解析]方案一:替代法。考慮到電阻箱R阻值范圍為0~9999。,與電壓表V的內阻

較接近,且電阻可讀,又有單刀雙擲開關,因此考慮用替代法。電路圖如圖甲所示,閉合K,

將開關S擲向1,調節滑動變阻器火3,使電壓表V和V2都有較大偏轉,記下電壓表V2的讀

數;然后將開關S擲向2,保持滑動變阻器心的滑動頭不變,調節電阻箱使電壓表V,的

讀數不變,那么電阻箱網的阻值即電壓表V的內阻,即7?v=7?io

方案二:半偏法。如圖乙所示,閉合K,將開關S擲向1,調節滑動變阻器心,使電壓

表V滿偏;然后將開關S擲向2,保持滑動變阻器叢的滑動頭不變,調節電阻箱4,使電

壓表V半偏,則由于心相對于電壓表V和電阻箱《阻值較小,因此電壓表V和電阻箱/?1

上的總電壓幾乎不變,其中一半電壓加在電壓表V上,一半電壓加在電阻箱R上,故電阻

箱位的阻值即電壓表V的內阻,即心=Ri。

方案三:伏安法。不能直接使用電流表Ai測流過電壓表的電流,由于電壓表V?內阻的

準確值不知道,因此也不能當電流表使用,故我們考慮通過電阻箱4來測流過電壓表的電流。

如圖丙所示,此時流過R的電流為/="/,因此電壓表的內阻為心=與=產不

[答案]見解析

三種測量方案的比較

(1)替代法實驗原理簡單,看似沒有系統誤差,但考慮到電阻箱不能連續調節,往往很難

保證電壓表V2的讀數不變。

(2)半偏法測電壓表的內阻時,開關S接2,由于&的串入,并聯部分的總阻值略有增大,

并聯部分的電壓略有增大,加在電壓表V上的電壓是原電壓的一半,因此電阻箱上的電壓比

電壓表上的電壓大,電壓表內阻的測量值偏大。

(3)伏安法測電壓表的內阻時,非理想電壓表可看作一個可讀出兩端電壓的電阻,因此計

算得到通過電壓表的電流無系統誤差,加在電壓表上的電壓也無系統誤差,測量的電壓表的

內阻也無系統誤差,是最好的測量電壓表內阻的方法。

[增分強化練]

1.(2015?九江調研)LED綠色照明技術已經走進我們的生活。某實驗小組要精確測定額

定電壓為3V的LED燈正常工作時的電阻,已知該燈正常工作時電阻大約500Q,電學符號

與小燈泡電學符號相同。

實驗室提供的器材有:

A.電流表A|(量程為0至50mA,內阻約為3。)

B.電流表A2(量程為0至3mA,內阻RA2=15C)

C.定值電阻7?i=697C

D.定值電阻&=1985Q

E.滑動變阻器R(0至20Q)一只

F.電壓表V(量程為0至12V,內阻Rv=lkC)

G.蓄電池E(電動勢為12V,內阻很?。?/p>

H.開關S一只

(1)如圖所示,請選擇合適的器材,電表1為,電表2為,定值電阻為

。(填寫器材前的字母編號)

(2)將采用的電路圖補充完整。

LED

圖5-3-3

(3)寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式R.(填字母),當表達式中的

(填字母)達到,記下另一電表的讀數代入表達式,其結果為LED燈正常工

作時電阻。

解析:(1)由于電流表A2內阻已知,因此電表2應為電流表A2,而電路中流過燈泡的最

大電流/為6mA,因此回路總電流小于10mA,因此電表1不能選電流表A1,而由于電壓

表內阻已知,流過電壓表的電流最大值恰好為12mA,因此電表1選電壓表V,為了讓燈達

到額定功率,因此加在燈兩端的電壓最高為3V,因此與電流表A2串聯的電阻應大于1kC,

因此定值電阻應選

(2)由于滑動變阻器的阻值較小,只能采用分壓式接法,電路連接圖見答案。

(3)由于加在燈泡兩端的電壓U燈=,2(&+RA2),流過燈泡的電流為五-,因此以=

券+以2),當表達式中的心達到1.5mA時,加在燈泡兩端的電壓恰好為3V,此時燈泡恰

瓦F

好正常工作。

2.(2015?揚州期末)某物理實驗興趣小組探究測定某品牌礦泉水的電阻率,用一兩端開口

的玻璃管通過密封塞封住-定量的礦泉水。

⑴某同學用如圖5-34甲所示的游標卡尺的(選填或"C”)部位去測玻璃管

的內徑,測出的讀數如圖乙,則玻璃管的內徑〃為cm。

(2)該同學用多用電表的電阻擋測量玻璃管中礦泉水的電阻,選擇開關置于“X100”擋,

發現指針如圖5-3-5(a)所示,則該同學接著需要做的實驗步驟是:①換選(填“X10”

或“XIk")擋;②。

(a)(b)(c)

圖5-3-5

(3)該組同學按圖(b)連好電路后,調節滑動變阻器的滑片,從最右端向左端移動的整個過

程中,發現電壓表有示數但幾乎不變,不可能的原因是o

A.滑動變阻器阻值太小

B.電路中5、6之間斷路

C.電路中7、8之間斷路

(4)該組同學在改進實驗后,測出玻璃管中有水部分的長度為心電壓表示數為。,電流

表示數為I,改變玻璃管中的水量,測出多組數據,并描繪出相應的圖像如圖(c)所示,若圖

線的斜率為鼠則礦泉水的電阻率p=(用題中字母表示)。

解析:(1)游標卡尺的A位置是測量圓筒內徑的,故用A部位去測玻璃管的內徑;通過

讀游標卡尺的示數,得玻璃管的內徑d為21mm+10X-^=21.501m1=2.150^

(2)由于歐姆表的指針偏轉較小,說明被測電阻較大,故需要換成更大擋位,即X1k擋;

換了擋位后,再測電阻時還需要歐姆調零。

(3)由于電壓表的示數不變,即仍有一定的示數,而將5、6之間斷開時,電路中就沒有

了電流,電壓表的示數為零,故它是不可能的,選項B正確。

27tl1

=因-P=

(4)由公式可知礦泉水的電阻率P=-T。

一/

答案:(1)A2.150⑵①Xlk②歐姆調零(3)B(4淺

..............---考點三以測電源電動勢為核心的電學實驗……-........-

(對應學生用書P75)

測定電源的電動勢和內電阻的實驗是高中物理實驗中的重要實驗之一,在近幾年的高考

試題中,往往只提供一個電表結合一個電阻箱來測量電源的電動勢和內阻。此類實驗重點考

查實驗設計(實驗原理)和實驗數據處理,對考生的綜合分析能力和應用數學處理物理問題的

能力要求較高。

一、掌握三種方案、四個電路

方案伏安法伏阻法安阻法

E=U+^r

原理E=U+lrE=IR+Ir

K

電流表外接電流表內接

Xq

\L3

電路圖

一已」\

1r11R.r

關系式U=E~IrU~ER+E

1

U匕

K/

1

°元OR

圖像0I

縱軸截距:E縱軸截距:7縱軸截距:7

斜率:-r斜率:1

斜率:7

誤差Em<EitE測=£JXE測<£*其E測=七五

分析r測v廠其r測〉尸真r測真r-?i>r其

二、用好一個“電阻”

在高考電學設計性實驗中,常以定值電阻的合理使用為背景來命題。求解這類問題的關

鍵是必須弄清定值電阻在設計電路中的主要作用,一般來說,定值電阻有三種作用:

保護作用保護電表和電源

定值電阻_一l二

一一測吊:作川一充當電壓表或電流表

三作用-----

J擴大作用-擴大電表的吊程

如診斷卷第5題中的電阻均起到了擴大電表量程的作用;診斷卷第6題中的兩個電阻箱

的作用是:一個用于擴大電表量程(改裝成電流表),一個用于測量電路。

[增分強化練]

1.(2015?蘇錫常鎮四市調研)在測量某電源電動勢和內電阻的實驗中:

(1)圖5-3-6甲是實驗中得到的U-I圖像,由此可得該電源電動勢和內電阻的測量值分別

是V和Qo(以上結果均保留兩位有效數字)

圖5-3-6

(2)某同學在完成上述實驗之后,又進行了下述探究實驗。他將相同器材分別按圖乙和圖

丙所示電路進行連接,在每次保持電壓表(可視為理想電表)示數相同的情形下,讀出電流表

的示數分別為A和心。調節滑動變阻器凡測得多組數據,得到人與4的關系為:1\=電也

為已知)。則電流表與電源的內阻之比為。

解析:⑴根據閉合電路的歐姆定律得:U=E-Ir,把圖像延長,可得:E=1.4V,圖像

的斜率k=0.86,即電源內阻r=0.86的

(2)根據題圖乙:E=U+//,根據題圖丙:E=。+夕+/2rA,h=電,聯立解得*=4

-1。

答案:(1)1.40.86(2吐一1

2.(2015?江蘇高考)小明利用如圖5-3-7所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內阻。

圖5-3-7

(1)圖中電流表的示數為Ao

(2)調節滑動變阻器,電壓表和電流表的示數記錄如下:

U(V)1.451.361.271.161.06

/(A)0.120.200.280.360.44

請根據表中的數據,在圖5-3-8坐標紙上作出U-/圖線。

圖5-3-8

由圖線求得:電動勢E=V;內阻r=。。

(3)實驗時,小明進行了多次測量,花費了較長時間,測量期間一直保持電路閉合。其實,

從實驗誤差考慮,這樣的操作不妥,因為?

解析:(1)電流表選用量程為0~0.6A,分度值為0.02A,則其讀數為0.44Ao

(2)坐標系選擇合適的標度,根據表中數據描點作出的U-/圖線如圖所示。

圖線與縱軸交點為T.61V",故后=1.61V,由圖線的斜率17=1.24知,電池內阻為1.24

注意此處不要用圖像與縱軸交點值除以與橫軸交點值。

(3)長時間保持電路閉合,電池會發熱,電池內阻會發生變化,干電池長時間放電,也會

引起電動勢變化,導致實驗誤差增大。

答案:(1)0.44(2)t/-/圖線見解析1.61(1.59?1.63都算對)1.24(1.22?1.26都算對)

(3)干電池長時間使用后,電動勢和內阻會發生變化,導致實驗誤差增大

X

第四講彳電學創新實驗

I”課前自測查漏考什么、怎么考、自身盲摩些不足一明碉目標、清晰備考]時應診斷卷P153|

考點一實驗原理的拓展與創新

1」考查半偏法測電壓表內阻]

(2015?全國卷H)電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流的兩倍。某同學利

用這一事實測量電壓表的內阻(半偏法),實驗室提供的器材如下:

待測電壓表0(量程3V,內阻約為3000C),電阻箱Ro(最大阻值為99999.9C),滑動

變阻器R(最大阻值100C,額定電流2A),電源E(電動勢6V,內阻不計),開關兩個,導

線若干。

(1)虛線框內為該同學設計的測量電壓表內阻的電路圖的?部分,將電路圖補充完整.

(2)根據設計的電路,寫出實驗步驟:

(3)將這種方法測出的電壓表內阻記為Ry',與電壓表內阻的真實值Rv相比,

Rv'&v(填""”或"V”),主要理由是。

解析:(1)因滑動變阻器阻值較小,所以選擇滑動變阻器的分壓接法。實驗電路如圖所示。

(2)移動滑動變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最小;閉合開關SI、S2,

調節R,使電壓表的指針滿偏;保持滑動變阻器滑片的位置不變,斷開S2,調節電阻箱Ro,

使電壓表的指針半偏;讀取電阻箱所示的電阻值,此即為測得的電壓表內阻。

(3)斷開S2,調節電阻箱使電壓表成半偏狀態,電壓表所在支路總電阻增大,分得的電壓

也增大;此時扁兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,故Rv'>Rv(其他合理說法同樣給分)。

答案:見解析

2.[考查測量電容器充電時兩極板間的電壓]

(2015?海南高考)某同學利用圖2所示電路測量電容器充電時兩極板間的電壓隨時間的

變化?實驗中使用的器材為:電池E(內阻很?。?、開關協和S2,電容器C(約100pF)、電阻

《(約200kC)、電阻R2(lkC)、電壓表&)(量程6V)、秒表、導線若干。

(1)按圖2所示的電路原理圖將圖3中實物圖連線。

圖3圖4

(2)先閉合開關S2,再斷開開關S2;閉合開關S1,同時按下秒表開始計時。若某時刻電

壓表的示數如圖4所示,電壓表的讀數為V(保留2位小數)。

(3)該同學每隔10s記錄一次電壓表的讀數U,記錄的數據如下表所示。在圖5給出的坐

標紙上繪出U-t圖線,已知只有?個數據點誤差較大,該數據點對應的表中的時間是

____________So

時間t/s10.020.030.040.050.060.0

電壓UN2.143.454.234.515.005.18

(4)電路中C、/?2和S2構成的回路的作用是________________________________________

解析:(1)根據電路圖,實物圖如圖所示。

(2)電壓表的量程為6V,分度值為0.1V,所以讀數為3.60Vo

(3)先描點,然后用圓滑的曲線將所描的點連接起來,如圖所示。

從圖線可以看出40s時的描點偏差最大,所以該數據對應表中的時間為40so

(4)電路中C、&和S2構成的回路,先閉合開關S2,再斷開開關S2,使電容器上所帶電

荷量釋放干凈,不影響下一次實驗。

答案:(1)見解析(2)3.60V(3)圖像見解析40s

(4)使每次實驗前電容器兩極板上的電荷相中和

考點二實驗器材的等效與替換

31考查電子元件的伏安特性及測量電池的電動勢和內阻]

(2015?廣東高考)某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括電壓

表(內阻約為3kC)、電流表(內阻約為1C)、定值電阻等。

3)

(b)(c)

圖6

(1)使用多用電表粗測元件X的電阻,選擇“XI”歐姆擋測量,示數如圖6(a)所示,讀

數為C,據此應選擇圖中的(填“b”或"c”)電路進行實驗。

(2)連接所選電路,閉合S,滑動變阻器的滑片P從左向右滑動,電流表的示數逐漸

(填''增大”或“減小”);依次記錄電流及相應的電壓;將元件X換成元件Y,重

復實驗。

(3)圖7(a)是根據實驗數據作出的S/圖線,由圖可判斷元件(填“X”或"Y")是非

線性元件。

圖7

(4)該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值火=21。的定值電阻,測量待測電池的電

動勢E和內阻廠,電路如圖7(b)所示,閉合,和S2,電壓表讀數為3.00V;斷開S2,讀數為

1.00Vo利用圖(a)可算得E=V,『=。(結果均保留兩位有效數字,視電壓表

為理想電壓表)。

解析:(1)用多用電表的歐姆擋測電阻時,電阻值=示數X倍率,故X的讀數為10QX1

=10Q,由于最<晟,或Rx《R”故用伏安法測元件X的電阻時,電流表應外接,故選b

電路進行實驗。

(2)滑片P從左向右滑動過程中,元件X兩端的電壓越來越大,電流越來越大,故電流表

示數逐漸增大。

(3)由U-I圖線可知Y是非線性元件。

(4)由(3)中的S/圖線,可知線性元件的電阻Rx=10。,當Si、S?都閉合時,回路中的

電流八=*=0.3A,當與閉合,S2斷開時,回路中的電流/2=*=0/A,根據閉合電路歐

NX/〈X

姆定律,得E=L(Rx+r),E=+R+r),聯立兩式并代入數據解得Eg3.2V,r=0.50Q

I2(RX

答案:(1)10b(2)增大(3)Y(4)3.20.50

4.[考查伏安法測電阻及電阻定律的延伸]

(2015?重慶高考)同學們測量某電阻絲的電阻尺,所用電流表的內阻與凡相當,電壓表可

視為理想電壓表。

(1)若使用圖8所示電路圖進行實驗,要使得當的測量值更接近真實值,電壓表的。端應

連接到電路的點(選填“b"或%”)。

(2)測得電阻絲的U-I圖如圖9所示,則Rx為C(保留兩位有效數字)。

(3)實驗中,隨電壓進一步增加電阻絲逐漸進入熾熱狀態,某同學發現對熾熱電阻絲吹氣,

其阻值會變化,他們對此現象進行探究,在控制電阻絲兩端的電壓為10V的條件下,得到電

阻絲的電阻&隨風速。(用風速計測)的變化關系如圖10所示。由圖可知當風速增加時;R*

會(選填“增大”或“減小”)。在風速增加過程中,為保持電阻絲兩端電壓為10V,

需要將滑動變阻器Rw

(4)為了通過電壓表的示數來顯示風速,同學們設計了如圖11所示的電路。其中R為兩

只阻值相同的電阻,以為兩根相同的電阻絲,一根置于氣流中,另一根不受氣流影響,⑨為

待接入的理想電壓表。如果要求在測量中,風速從零開始增加,電壓表的示數也從零開始增

加,則電壓表的“+”端和“一”端應分別連接到電路中的點和點(在

7,,*,,々,,,/,中選填)。

圖11

解析:(1)由于電流表的內阻與尺相當,即R,較小,所以電流表外接時誤差較小,故電

壓表的4端應接電路的C點。

(2)由圖像可知電阻凡=箸=件鬻C%4.1Q

(3)根據&-V圖像可知,風速越大時電阻尺越小。要使&兩端的電壓不變,需增大與&

并聯的Rw的電阻,即將滑動變阻器Rw的滑片向〃端滑動。

(4)當風速增大時,受氣流影響的電阻絲上的阻值逐漸減小,d點的電勢逐漸降低。開始

時,Ad兩點電勢差為零,所以電壓表的“+”端接b點、“-”端接4點時能滿足條件。

答案:⑴c(2)4.1(4.0?4.2)(3)減小M(4)bd

5.[考查描繪二極管的伏安特性曲線]

(2015?合肥聯考)某同學發現很多教輔用書中提到的二極管正接電阻均是某一定值,而他

又注意到人教版高中《物理》教材中寫到“二極管是非線性元件,它的電阻與通過的電流大

小有關”。他為了探求真知,找來一個LED藍光二極管:

(1)他首先利用多用電表對它的正接時電阻進行粗略測量,如圖12甲所示,下面說法中

正確的是()

A.歐姆表的表筆/、8應分別接二極管的C、。端

B.雙手捏住兩表筆金屬桿,測量值將偏大

C.若采用“X100”倍率測量時,發現指針偏角過大,應換“義10”倍率,且要重新進

行歐姆調零

D.若采用“X10”倍率測量時,發現指針位于刻度T5”與“20”的正中央,測量值應略大

于175Q

圖12

(2)為了正確描繪出該二極管正接時的伏安特性曲線,可供選擇的器材如下:

直流電源E:(電動勢為3V,內阻不計)

電流傳感器③:(量程一10mA?+10mA,相當于理想電流表,能較為精確測出通過二

極管的電流)

電壓表?:(量程IV,內阻為1kQ)

定值電阻Ro:阻值為2kC

滑動變阻器Ri:(0?10C)

滑動變阻器4:(0?1000k。)

開關、導線若干

①實驗中滑動變阻器應選(選填"R「'或"尺2”);

②請在圖乙方框中畫出實驗電路原理圖;

③實驗記錄的8組數據如下表所示,其中7組數據的對應點已經標在圖丙的坐標紙上,

請標出余下一組數據的對應點,并畫出I-U圖像:

LED藍光二極管正向伏安特性曲線測試數據表

/(mA)00.100.310.610.781.203.105.00

U(V)00.610.961.522.032.352.642.75

④由所繪制圖像可知,他選用的LED藍光二極管是(選填“線性”或“非線

性”)電學元件。

解析:(1)由于歐姆表的/表筆內部接電源的正極,故歐姆表的表筆48應分別接二極

管的G。端,選項A正確;由于人體是導體,雙手捏住兩表筆金屬桿,測量值將偏小,故

B錯誤;若采用“X100”倍率測量時,發現指針偏角過大,故為使指針指中央刻度附近,則

應換“X10”倍率,且要重新進行歐姆調零,選項C正確;歐姆表刻度是左密右疏,選擇

“x10”倍率測量時發現指針位于15與20正中間,即測量值小于175C,選項D錯誤。

(2)①實驗中滑動變阻器應選阻值較小的幻;②電路圖如圖所示;③圖線用平滑曲線連接

各點;④由所繪制圖像可知,他選用的LED藍光二極管是非線性電學元件。

答案:(DAC

(2)①R②③見解析圖④非線性

通課堂拾遺補缺學什么、怎么學、增分點在避里一甘對提能、輕松補短1

-----------------------考點一實驗原理的拓展與創新-----------------------

(對應學生用書P76)

該類實驗的特點是題目來源于教材,但又高于教材,實驗的基本原理和思想方法是考查

的核心,要解決此類實驗問題,應摸棄簡單的背誦實驗而向分析理解實驗轉變。

一、學會正確連接實物圖

1.連接實物圖的方法是先串后并,即先按電流流向將電源與其中一支路連成串聯電路,

而后將其他支路的元件并聯在相應的兩點間,電路連接時應注意:

(1)順序:電源正極一開關一用電器一電源負極。

(2)量程:估算電路中最大電壓、電流值,確定電壓表、電流表的量程。

(3)正負:保證電流從正接線柱流進,從負接線柱流出。

(4)開關:一般緊靠電源,控制干路。

2.分壓式電路的實物連接方法

在進行實物圖連線時要按電路圖的順序去連,線要接在接線柱上,且線不能交叉;滑動

變阻器分壓式接法接入電路時有三個接線柱,與電阻等元件并聯的一定是?上、一下兩個接

線柱,和電源相連的一定是兩個下接線柱;電表連接時要注意正、負極和量程,電壓表連接

時要注意電流表的內、外接法。

二、準確理解實驗創新點

1.理解好診斷卷第1題中“電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流的兩

倍”這句話是解決本題的關鍵,第(3)問還會用到串、并聯,分壓電路的知識。

2.在解決診斷卷第2題時,應明確該實驗的目的及原理方法前提下進行分析求解。尤其

在求解第(4)問時應從分析電路結構入手,理解原理方能解答。

[增分強化練]

1.(2015?山東高考)如圖5-4-1甲所示的電路中,恒流源可為電路提供恒定電流/。,R為

定值電阻,電流表、電壓表均可視為理想電表。某同學利用該電路研究滑動變阻器&消耗的

電功率。改變&的阻值,記錄多組電流、電壓的數值,得到如圖乙所示的S/關系圖線。

連接恒流源n?@&口口

6

回答下列問題:

(1)滑動觸頭向下移動時,電壓表示數(填“增大”或“減小”)。

(2)4)=Ao

(3)氏消耗的最大功率為W(保留一位有效數字)。

解析:(1)滑動觸頭向下移動,&變小,七與R并聯后的總電阻R&變小,由于電路連接

恒流源,根據O=/R總可得電壓表示數減小。

(2)由(1)問中兩式可得U=(I°?I)R,從題圖乙知,電壓U=0時,/()=/=LOA;/=0時,

R=g=20Q

Jo

2

(3)PL=W=20(1.0-/)-/=5-20(7-0.5),所以當/=0.5A時,&消耗的功率最大,為

5Wo

答案:⑴減小(2)1.00(0.98,0.99、1.01均正確)(3)5

2.(2015?四川高考)用實驗測一電池的內阻,?和一待測電阻的阻值尺。已知電池的電動勢

約6V,電池內阻和待測電阻阻值都為數十歐??蛇x用的實驗器材有:

電流表A1(量程0~30mA);

電流表A2(量程0~100mA);

電壓表V(量程0?6V);

滑動變阻器R(阻值0?5Q):

滑動變阻器4(阻值0-300。);

開關S一個,導線若干條。

某同學的實驗過程如F:

I.設計如圖5-4-2所示的電路圖,正確連接電路。

?R凡,

--------?---------B

圖5-4-2

H.將R的阻值調到最大,閉合開關,逐次調小R的阻值,測出多組。和/的值,并記

錄。以。為縱軸,/為橫軸,得到如圖5-4-3所示的圖線。

HI.斷開開關,將凡改接在8、C之間,4與8直接相連,其他部分保持不變。重復H的

步驟,得到另?條3/圖線,圖線與橫軸/的交點坐標為與縱軸U的交點坐標為(0,

”)。

回答下列問題:

①電流表應選用,滑動變阻器應選用。

②由圖4的圖線,得電源內阻r=C。

③用/。、Uo和r表示待測電阻的關系式Rx=,代入數值可得

④若電表為理想電表,&接在5、C之間與接在4、8之間,滑動變阻器滑片都從最大

阻值位置調到某同一位置,兩種情況相比,電流表示數變化范圍,電壓表示數變化

范圍。(選填“相同”或“不同”)

解析:①由題U-I圖線可知電流表量程應為0~100mA,故選路端電壓大于5.5V,

A2O

而電源電動勢E=6V,故R外》r,則滑動變阻器選②由題圖得:/=等=25Qo③尺

+『=的,氏=牛7。④電流1=—,,+&一定,R從300c變到某同一阻值,電流

/(),o火+r+Kx

變化范圍相同。&接AB間時,。=貳=旗+&),上接8c間時,U',故

兩種情況下電壓變化不同。

答案:①A2R2②25蜷一廣④相同不同

.......................考點二實驗器材的等效與替換一....................

(對應學生用書P77)

試題的創新點,有時是改變實驗器材或者選用一個“全新”的元件引入實驗中進行應用或

探究,注重考查考生的知識遷移能力和解決實際問題的能力。解決此類問題要有“以不變應萬

變”的策略。

常見的考查模式

高考對電學創新實驗的考查主要有兩大類:一類是不變目的,變裝置;二類是不變裝置,

變目的。診斷卷第3、4兩題中實驗器材均發生了變化。

無論創新實驗的考查方式如何變化,其根本還是考查考生對物理知識與規律的理解與應

用的能力。??疾辄c有以下三個:

1.對閉合(或部分)電路歐姆定律的考查:如診斷卷第3題(4)問,診斷卷第4題(2)問。

2.對圖像的考查:如診斷卷第3題(3)問,診斷卷第4題(2)問。

3.對串并聯電路的考查:如診斷卷第3題Q)問,診斷卷第4題(3)問。

[增分強化練]

1.(2015?泰安一模)如圖5-44乙,用伏安法測定電阻約5。均勻電阻絲的電阻率,電源

是兩節干電池。每節電池的電動勢約為1.5V。

(1)如圖甲所示,用螺旋測微器測電阻絲的直徑時,先轉動使尸與N間距稍大于

被測物,放入被測物,再轉動到夾住被測物。直到棘輪發出聲音為止,撥動G使F

固定后讀數。(填儀器部件字母符號)

(2)根據原理圖連接圖丙的實物圖。

TA,

WMlAr

乙丙

(3)閉合開關后,滑動變阻器觸頭調至一合適位置后不動,多次改變線夾P的位置,得到

幾組電壓、電流和對應的OP段的長度乙計算出相應的電阻后作出AZ圖線如圖54-5。取

圖線上適當的兩點計算電阻率。這兩點間的電阻之差為AR。對應的長度變化為△心若電阻

絲直徑為d,則電阻率°=?

解析:(1)在用螺旋測微器測電阻絲的直徑時,先轉動粗調旋鈕,使測微螺桿E接近被測

電阻絲,再轉動微調旋鈕夾住被測物,直到棘輪發出聲音為止,撥動止動旋鈕使F固定后讀

數。

(2)根據電路圖,連接實物圖見答案。

(3)據電阻定律R=p^,得:AR>手,而S=苧,代入得:p=。

答案:(1)£)H

(2)

6嚅

2.(2015?揭陽一模)某學習小組要探究導電溶液的電阻在體積相同時,電阻值與長度的關

系。選取一根乳膠管,里面灌滿了稀鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的圓柱形

鹽水柱。進行了如下實驗:

圖5-4-6

(1)用多用電表粗測鹽水的電阻:該小組首先選用“X100”歐姆擋,其阻值如圖甲中指

針”所示,為了減小多用電表的讀數誤差,多用電表的選擇開關應換用(選填

“X10”或“XI000”)歐姆擋;改換選擇開關后,若測得阻值如圖甲中指針6所示,則凡

的阻值大約是______________

(2)現采用伏安法測鹽水柱尺的電阻,有如下實驗器材:

A.鋰電池(電動勢值為3.7V)

B.電壓表V(量程4V,即約為4.0kC)

C.電流表Ai(量程100mA,以1約為5C)

D.電流表人2(量程201人,&2約為50。)

E.滑動變阻器4(0?40C,額定電流為1A)

F.開關S一只,導線若干

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