内容正文:
易错点01 电学实验
易错题 电学实验分析有误
一、基本仪器的使用
电学
电阻(粗测)
欧姆表
①选择合适挡位;②换挡位需要重新欧姆调零;③指针示数乘以倍率,不估读
电阻箱
不估读
电流(电压)
电流表(电压表)
根据实验需要选择合适的量程,并要注意估读
二、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,只需在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
三、实验要点
名称
装置图
常考要点
探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系
①考读数:U、I、L及d(待测金属丝直径)
②考电路:电路设计或选择(限流、外接),实物连线或改错,器材选择
③考运算:根据U-I图象求Rx,求ρ=R
测定电池的电动势和内阻
①考电路:电路设计或选择,实物连线或改错,器材选择
②考作图:描点连线作U-I图象
③考运算:由U-I或-R或-图象,求E、r
测绘小灯泡的伏安特性曲线
①考电路:电路设计或选择,实物连线或改错,器材选择
②考作图:描点、连线作I-U图象
③考运算:由I-U图象求电阻、电功率
练习使用多用电表
①考读数:电压、电流、电阻挡的读数
②考使用:欧姆表选挡、调零、规范操作等
③考黑箱:多用电表探测黑箱内的元件
四、两种测量电路
内接法
外接法
电路结构
误差原因
电流表分压U测=Ux+UA
电压表分流I测=Ix+IV
测量数值
R测=>Rx
R测=<Rx
误差分析
测量值大于真实值
测量值小于真实值
适用条件
Rx≥RA
RV≥Rx
适用测量
大电阻
小电阻
五、两种控制电路
限流式接法
分压式接法
电路图
滑片P开始位置
b端
a端
电压调节范围
≤Ux≤E
0≤Ux≤E
电学实验分析有误
(2021·河北·高考真题)某同学研究小灯泡的伏安特性,实验室提供的器材有;小灯泡(,),直流电源(),滑动变阻器,量程合适的电压表和电流表,开关和导线若干,设计的电路如图1所示。
(1)根据图1,完成图2中的实物连线______;
(2)按照图1连线后,闭合开关,小灯泡闪亮一下后熄灭,观察发现灯丝被烧断,原因可能是______(单项选择,填正确答案标号);
A.电流表短路
B.滑动变阻器的滑片接触不良
C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端
(3)更换小灯泡后,该同学正确完成了实验操作,将实验数据描点作图,得到图像,其中一部分如图3所示,根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为______(保留三位有效数字)。
【警示】电学实验分析有误
【问诊】(1)[1]电流表负极与滑动变阻器的右端的位置连接,如图
(2)[2]开关闭合,小灯泡闪亮一下后灯丝烧断,说明通过小灯泡的电流过大。
A.电流表内阻非常小,短路几乎不影响通过小灯泡的电流,与灯丝烧断无关,A错误;
B.滑动变阻器滑片接触不良,无电流通过小灯泡,B错误;
C.滑动变阻器的滑片开始时置于端,小灯泡部分分压达到最大,通过电流最大,可能会烧断小灯泡灯丝,C正确;
故选C。
(3)根据小灯泡的伏安特性曲线可知在点时的电压和电流分别为
,
根据欧姆定律可知小灯泡的电阻为
【答案】 C
【叮嘱】电表改装 多用电表原理和使用问题
1.欧姆表内部构造和原理
(1)欧姆表内部电路简化如图.
(2)多用电表测电阻阻值的原理:闭合电路欧姆定律.
①红、黑表笔短接,进行欧姆调零时,指针满偏,有Ig=;
②当红、黑表笔之间接有未知电阻Rx时,有I=,故每一个未知电阻都对应一个电流值I.我们在刻度盘上直接标出与I对应的Rx的值,所测电阻Rx即可从表盘上直接读出.
③由于I与R是非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度却是不均匀的,电阻的零刻度在电流满偏处.当Rx=Rg+R+r时,I=,指针半偏,所以欧姆表的内阻等于中值电阻.
2.多用电表的读数及使用
(1)电流的流向
电流从多用电表的“+”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,调整的是欧姆调零旋钮.
(3)倍率选择:使用欧姆挡测电阻时,应使指针位于表盘中间附近,若指针偏角过大,则说明所测电阻偏小,应换用小倍率.
(4)使用欧姆表测电阻