内容正文:
专题1
专题10 电学实验中图像解答总结
【本专题涉及到的常见的实验】
各类电学实验
【方法总结提升】
1、考查类型
①描点作图题:单位长度恰当,数据尽可能分散,平滑曲线连接,大多数点过连线。
②看图象找结论:看图找出两个量之间的关系。
③非线性转换成线性图象解决问题
④分析图象斜率、截距、面积、特殊点物理意义题
⑤画图象解决问题
2、高考大纲要求的电学实验内容与函数图象对照表
内容
函数图象
实验:测定金属的电阻率
伏安法测电阻,函数,因R不变,U-I图象是直线
函数,因R是变量,图象是曲线
实验:描绘小电珠的伏安特性曲线
实验:测定电源的电动势和内阻
伏安法:函数,因r不变,U-I图象是直线。
安阻法:函数,因E、r不变,图象是直线.
伏阻法:函数,因E、r不变,是直线.
【例题1】某实验小组在电压表、电流表、电阻箱等实验器材中选一些来测量干电池组的电动势与内阻。
(1)为了了解电压表内阻的大概值,用多用电表的欧姆挡来测量电压表的内阻,如图1所示,多用电表的红表笔应该与电压表的 (填“正”或“负”)接线柱相连,经过正确操作,选择挡时,示数如图2所示,则电压表的电阻值约为 。
(2)为了测量某电池组的电动势和内阻,除了该电压表外,现提供的器材如下:A.某型号电池组(电动势约为、内阻很小);B.电流表(量程,内阻约为);C.电阻箱;D.开关和导线若干。该实验小组设计甲、乙两个实验方案,实验电路图分别如图3、4所示,利用方案甲测量出的数据,作出它的图像如图5,利用方案乙测出的数据作出图像如图6所示,则通过方案乙测出电池组的内阻 (用图中的字母表达,为图像的斜率,为图像与纵轴的交点值)
(3)你认为以上方案测量的内阻哪一个更接近真实值 (填“甲”或“乙”)。
【例题2】某同学设计了一个测量液体电阻率的实验,他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图甲所示,两电极相距L,其间充满待测的河水,安装前他用游标卡尺测量玻璃管的内经,测量结果为D。
所用仪器:
量程15V、内阻约300kΩ的电压表
量程200μA、内阻约50Ω的电流表
最大阻值为1kΩ的滑动变阻器,
电动势E=12V、内阻约为r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干
图乙坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他较为准确测得的9组电流I、电压U的值,在坐标中已作出图线。
根据以上材料完成以下问题:
①由图线得液体的电阻R= kΩ
②图丙中的仪器实物已部分连线,请完成剩余部分的连接 ,保证能测出图乙数据。
③开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至 (填“A”或“B”)端。
④求出液体的电阻率ρ= (用题中给出的字母D、L、R及数学常数表示)。
【例题3】.小明在超市中发现两种品牌的5号干电池,他利用电流表和电压表设计实验,分别测定一节这两种品牌干电池的电动势和内阻。
(1)实验时有开关和导线若干,以及以下器材:
A.电压表(0—3V,内阻约为1kΩ)
B.电流表(0—3A,内阻为0.2Ω)
C.电流表(0—0.6A,内阻为0.5Ω)
D.滑动变阻器(0-20Ω,允许通过的最大电流为1A)
E.滑动变阻器(0-200Ω,允许通过的最大电流为0.5A)
实验中电流表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(均填相应器材前的字母)
(2)请选择小明应该选择的实验电路是图 (填“甲”或“乙”)。
(3)小明分别记录了6组数据并在同一坐标纸内画出两个干电池的图线,如图丙所示。根据所画图线可得出品牌I干电池内阻 。(结果均保留两位小数)
(4)小明根据数据发现一节不同品牌干电池的电动势基本相同,只是内阻差异较大,小明继续对Ⅰ、Ⅱ两个品牌干电池做了进一步探究,对电池的输出功率P随外电阻R变化的关系,以及电池的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想和实验验证,并分别画出了下列的和图像。下列各图中可能正确的是 。(多选,填正确答案标号)
A.B.
C.D.
【例题4】某同学用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r,R为电阻箱。实验室提供的器材如下:电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ),电阻箱(限值范围0~999.9Ω);开关、导线若干。
(1)根据图中的电路图,将器材连接成实验电路;
(2)实验时,改变电阻箱R的值,记录下电压表的示数U,得到若干组R、U的数据;
(3)根据实验数据绘出如图所示的 图线,由图像得出电池组的电动势E= V,内电阻r= Ω。(结果保留二位有效数字)
(4)关于这个实