内容正文:
专题十 电学实验
专题十
电学实验
专题十 电学实验
备 考 定 向
2017
2018
2019
备考策略
电学
实验
T11:探究继电器与热敏电阻的原理和性质以及利用多用电表判断电路故障
T10:测量干电池的电动势和内阻
T11:测量电阻的电阻率
1. 熟练掌握多用电表的使用.
2. 要熟练掌握电路的设计、实验器材的选择、实验数据的处理及实验误差的分析.
3. 能正确连接好实物电路,分析电路中产生误差的原因;同时提高用图像法处理实验数据的能力.
4. 能将课本中演示实验和分组实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中去,深刻理解物理观念和概念,并能够灵活运用,要求考生有较强的实验创新能力.
专题十 电学实验
知 能 再 现
一、 伏安法测电阻
伏安法测电阻是电阻测量最为广泛的方法,是历年高考电学实验命题的热点,对于伏安法测电阻其要点归纳如下:
1. 原理:部分电路欧姆定律:R=_____.
eq \f(U,I)
专题十 电学实验
2. 两个测量电路
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甲 乙
由于电压表、电流表存在电阻,所以测量电路有两种:即电流表内接和电流表外接.如图甲和图乙所示.两种基本测量电路的对比如下表所示:
设置方式
误差来源
测量值与真实值关系
适用范围
外接法
电压表分流
电流表的读数大于流过待测的电流,故R测<R真
测小电阻
内接法
电流表分压
电压表读数大于待测电阻两端的电压,故R测<R真
测大电阻
专题十 电学实验
3. 两种测量电路的选取原则
(1) 直接比较法:当Rx≫RA时用内接法如图甲,当Rx≪RV时用外接法如图乙.
(2) 临界值计算法:当待测电阻Rx<eq \r(RARV)时,视Rx为小电阻,应选用外接法,当Rx>eq \r(RARV)时,视Rx为大电阻,应选用内接法,此即所谓的“大内小外”,当Rx=eq \r(RARV)时,两种接法均可.
(3) 试触判断法:当 Rx、RA、RV的阻值都不清楚时可采用此法.如图,设开关S接 a、b 时,电流表示数分别为Ia、Ib,电压表示数分别为Ua、Ub.
当 eq \f(|Ia-Ib|,Ia)>eq \f(|Ua-Ub|,Ua) 时,误差主要来源于电压表,选用“内接法”;
当 eq \f(|Ia-Ib|,Ia)<eq \f(|Ua-Ub|,Ua) 时,误差主要来源于电流表,选用“外接法”.
结论:两次接触,哪个电表示数变化明显,Rx就与哪个电表“接近”.
专题十 电学实验
4. 两种控制电路:
(1) 当负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R时,须用分压式电路.
(2) 当要求负载上的电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调时,须用分压式电路.
(3) 当负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不多,并且电压表、电流表示数变化不要求从零调起时,可采用限流式.
(4) 两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法总功率较小.
专题十 电学实验
二、 高考电学实验中四大热点命题实验
从历年高考对电学实验的命题分析来看,电学实验的考查都是以以下四个基本实验为基础、以电阻测量为主线来考查的,命题时在这四个基本实验的基础上进行拓展.这四个基本实验分别是:
热点一 测定金属的电阻率
由于该实验中选用的待测电阻丝电阻较小,所以测量电路应选用电流表外接法.本实验对电压的调节范围没有特殊要求,被测电阻又较小,因此,供电电路可以选用限流接法,如图(a)所示.
专题十 电学实验
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图(a) 图(b) 图(c) 图(d)
专题十 电学实验
热点二 描绘小电珠的伏安特性曲线
由于小电珠的电阻较小,为减小误差,应采用电流表外接法.滑动变阻器应采用分压接法,若采用限流接法,则即使把滑动变阻器R的阻值调到最大,电路中还有电流,绘出的伏安特性曲线将缺少坐标原点附近的数据.因此,若要求小电珠两端的电压从零开始逐渐增大到接近额定电压,故滑动变阻器应采用分压接法,如图(b)所示.
专题十 电学实验
热点三 测定电源的电动势和内阻
1. 用电压表、电流表和一个可变电阻测定电池的电动势和内阻,闭合电路欧姆定律可写成E=U+Ir,若改变外电阻R,就能测得关于U、I的两组数据,代入公式可求得E、r的数值,实验电路如图(c)所示.
2. 用电流表和一个电阻箱测定电池的电动势和内阻,闭合电路欧姆定律也可写成E=IR+Ir,因此,如果能得到关于R和I的两组数据,就可以得到关于E、r的两个方程,也就能够求得E、