内容正文:
押云南,安徽,黑龙江,山西,吉林五省卷第10题
电学实验
近年来,高考实验题偏向对学生对实验探究能力的考察,电学实验可完美匹配该特点。主要考点如下:
考点
细分
电学实验
电学基本仪器的读数
电阻的测量、电表改装
导体电阻率的测量
测量电源的电动势和内电阻
多用电表的原理及使用
【命题规律】1.命题角度: (1)电阻的测量;(2)导体电阻率的测量;(3)用多用电表测量电学中的物理量;(4)测量电源的电动势和内电阻;(5)利用传感器制作简单的自动控制装置.
2.常用方法:伏安法、内接法、外接法、替代法、半偏法、电桥法、公式法、图像法.
一、电学基本仪器的读数
1.游标卡尺的原理与读数
(1)游标卡尺的精确度
刻度格数
刻度总长度/mm
每小格与1毫米差/mm
精确度/mm
10
9
0.1
0.1
20
19
0.05
0.05
50
49
0.02
0.02
(2)读数方法
若游标尺第k条刻度线与主尺的刻度线对齐,则测量结果=主尺读数+k×精确度
2.螺旋测微器的原理与读数
(1)精确度:0.01 mm
(2)读数方法:
测量值=固定刻度读数+可动刻度读数(含估读)×0.01,单位为mm.
(3)注意事项
螺旋测微器读数时要估读,以毫米为单位,小数点后必须为3位,同时注意固定刻度上的半刻度线是否露出.
3.电流表和电压表的读数
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
二、伏安法测电阻 导体电阻率的测量
1.电流表的内、外接法:
内接时,R测>R真;外接时,R测<R真.
(1)Rx≫RA或>时内接;Rx≪RV或<时外接.
(2)若Rx既不很大又不很小时,先算出临界电阻R0=(仅适用于RA≪RV),若Rx>R0时内接;Rx<R0时外接.
(3)若为RA、RV均不知的情况时,用试触法判定:电流表变化大内接,电压表变化大外接.
2.滑动变阻器分压式接法与限流式接法的选择
(1)“以小控大用分压,相差无几用限流”
①当采用分压式接法时,一般应选用最大阻值较小、而额定电流较大的滑动变阻器.
②当采用限流式接法时,一般应选用最大阻值比待测电阻稍大或差不多的滑动变阻器.
(2)必须采用分压式接法的三种情况:①要求电压从零开始变化;②滑动变阻器阻值太小,不能起到限流的作用;③限流式接法不能获取有区分度的多组数据.
3.电表的选择和电表改装
(1)电流表、电压表量程的选择
①U-I(I-U) 图像中坐标值或表格中数值范围;
②根据待测电阻的额定值(P、U、I)综合计算,确定电流表或电压表量程.
(2)电表两种改装的比较
改装成大量程电压表
改装成大量程电流表
内部电路
改装原理
串联分压
并联分流
改装后的量程
U=Ig(Rg+R)
I=Ig
校准电路
改装成的电压表
改装成的电流表
4.测量金属的电阻率
(1)长度、横截面积的测量
用毫米刻度尺测金属丝的有效长度,用螺旋测微器测金属丝的直径,进而计算金属丝的横截面积.
(2)电阻的测量
用伏安法测电压、电流,作出U-I图像,则电阻等于图线的斜率.
(3)注意事项
①由于金属丝电阻较小,故采用电流表外接法.
②为防止电阻率发生变化,实验时电流不宜过大,通电时间不要太长.
三、电阻测量的创新方案
名称
电路
测量原理
安安法
已知的内阻R2,测得、的电流为I1、I2,可得Rx=
安安法
已知的内阻R1,定值电阻R0,测得的电流I1、I2,可得的内阻R2=
伏伏法
已知的内阻R1,测得、的电压为U1、U2,可得Rx=
已知的内阻R1,定值电阻R0,测得、的电压为U1、U2,可得的内阻R2=
替代法
双掷开关分别与1、2相接,调节电阻箱R1,保证电流表两次读数相等,则R1的读数即等于待测电阻的阻值
半偏法
测量电流表内阻
闭合S1,断开S2,调节R1使G表满偏;闭合S2,只调节R2,使G表半偏(R1≫R2),则R2=R测,R测<R真
测量电压表内阻
使R2=0,闭合S,调节R1使V表满偏;只调节R2使V表半偏(RV≫R1),则R2=R测,R测>R真
电桥法
闭合S,调节电阻箱R3,当A、B两点的电势相等时,示数为零,R1和R3两端的电压相等,设为U1,同时R2和Rx两端的电压也相等,设为U2,根据欧姆定律有=,=,由以上两式解得R1·Rx=R