预测18 电学实验之两类典型问题 -【临门一脚】2021年高考物理三轮冲刺过关(新高考专用)

2021年高考物理【临门一脚】（新高考专用） 预测18 电学实验之两类典型问题 概率预测 ☆☆☆☆☆ 题型预测 选择题☆☆☆☆ 计算题☆ 考向预测 实验命题不避热点，注重陈题翻新；重点实验频频考，其他实验“轮换”考。实验“小题”常考力学内容，实验“大题”常考电学内容。在两个实验中，通常一个实验立足教材，立足创新，凸显对科学探究素养的考查，一般较为基础，注重对考生的实验基本功的考查；另一个实验题依据新课程标准要求挖掘改造，对考生的实验能力要求较高，突出选拔作用。 1、电学常用仪器的读数和使用 （1）电流表和电压表 量程 精确度 读数规则 电流表0～3 A 0.1 A 与刻度尺一样，采用估读，读数规则较简单，只需要精确值后加一估读数即可 电压表0～3 V 0.1 V 电流表0～0.6 A 0.02 A 估读位与最小刻度在同一位，采用估读 电压表0～15 V 0.5 V 估读位与最小刻度在同一位，采用估读 （2）多用电表的读数及使用 ①电流的流向 电流从电表的“＋”插孔（红表笔）流入，从“－”插孔（黑表笔）流出，即“红进黑出”。 ②“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。 2、测电表内阻常见的7种实验方案 方案 方法 电路图 表达式 说明 1 伏安法 Rx＝－R U：V的示数 Ix：Ax的示数 R：电阻箱的读数 2 安安法 Rx＝·Rg Ig：A的示数 Rg：A的内阻 (已知) 3 Rx＝R Ix：Ax的示数 Ix：Ax的示数 R：电阻箱的读数 4 替代法 Rx＝Rg＋R2－R1 Rg：A的内阻(已知) R1：S接1时R的读数 R2：S接2时R的读数 5 Rx＝R0 当单刀双掷开关分别接1和2时，调R为R0使表A示数相同 6 半偏法 Rx＝R0 S2断开时，Ax满偏；S2闭合调R＝R0时，Ax半偏 7 RV＝R2－2R1 V满偏时，R＝R1； V半偏时，R＝R2 3、测电源电动势和内阻的常用方法 伏安法 伏阻法 安阻法 实验原理 E＝U＋Ir E＝U＋r E＝IR＋Ir 实验电路 数据处理 计算法 由 解得E、r 由 解得E、r 由 解得E、r 图象法 U＝－rI＋E ＋·＝ ·R＋＝ 误差来源 电压表的分流 E测＜E真；r测＜r真 电压表的分流 E测＜E真；r测＜r真 电流表的分压 E测＝E真；r测＞r真 1．（2020·海南高考真题）在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电压表 （量程 ，内阻 ），电压表 （量程 ，内阻 ），滑动变阻器R（额定电流 ，最大阻值 ），待测定值电阻 ，电源E（电动势 ，内阻不计），单刀开关S，导线若干： 回答下列问题： （I）实验中滑动变阻器应采用________接法（填“限流”或“分压”）； （2）将虚线框中的电路原理图补充完整_____________； （3）根据下表中的实验数据（ 、 分别为电压表 ﹑ 的示数），在图（a）给出的坐标纸上补齐数据点，并绘制 图像__________； 测量次数 1 2 3 4 5 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 1.61 2.41 3.21 4.02 4.82 （4）由 图像得到待测定值电阻的阻值 ________ （结果保留三位有效数字）； （5）完成上述实验后，若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻 （阻值约为 ）的阻值，在不额外增加器材的前提下，要求实验精度尽可能高，请在图（b）的虚线框内画出你改进的电路图______。 【答案】 分压 【解析】 （1） 电压表 和 串联在和 并联，并联的总电阻远大于滑动变阻器电阻，为了调节变阻器时，电表示数变化明显，且能或者更多组数据，选择分压接法； （2）完整的电路图，如图所示 （3）根据下表中的实验数据，绘制的 图像，如图所示 （4）根据实验电路图，则有 变形得 则图线的斜率为 根据 图像可得斜率 则有 代入 ，解得 （5）因待测电阻 （阻值约为 ）的阻值较小，若仍与电压表 串联，则所分得的电压过小，不利于测量，故待测电阻 与其中一个电压表并联，由于电源电动势只有6V，为让待测电阻分得较大电压，故待测电阻 应与电压表 并联，再与电压表 串联，故改进后的电路图，如图所示 2．（2020·山东高考真题）实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势