微点突破(26) 电学实验的迁移与创新-【一书三用】2024年高考物理寒假作业高三复习用书

第二部分加练重点·补短板 微点突破（二十六） 电学实验的迁移与创新 精研一题 深得一法 「典例]某学习兴趣小组根据所学的电学原 破解电学实验的迁移与创新问题的几个关键点 理，利用相同的器材，自制了以下不同的电子秤。实1.理解实验目的 验器材有： 理解实验目的，指的是结合题意及要求。明确需 直流电源（电动势为E=3.0V,内阻为r=0,52): 要测定什么物理量或者验证，探究什么规律等，这 理想电压表V(量程为3.0V:限流电阻R=95: 是破解电学实验的迁移与创新问题的必备前提。 竖直固定的滑动变阻器R总长1一10.0©m,总2.确定实验原理 阻值R=20.02): 在实验目的的引导下，结合题意分析、挖掘出实验 电阻可忽略不计的弹簧，下端固定于水平地面，} 原理，列出有关的原理方程：要清楚哪些物理量为 上端固定秤盘且与滑动变阻器R的滑动端连接，滑！ 已知量、哪些物理量能直接测量，哪些物理量要通 片接触良好且无摩擦（弹簧劲度系数k=103N/m); 开关S以及导线若干。 过什么规律、公式间接求出等有关问题。 重力加速度取g=10m/s2,不计摩擦和其他阻力。 3.明确实验电路 实验步骤如下： :(1)一般的实验电路都分为测量电路和控制电路两 ①两种电子秤，托盘中未放被测物前，滑片恰 部分，要结合具体的题意确定测量电路的组成及 好置于变阻器的最上端，电压表的示数均为零。 控制电路的组成。 ②两种电子秤，在弹簧的弹性限度内，在托盘 (2)要考虑电路设计的科学性，精确性、安全性等要素。 中轻轻放入被测物，待托盘静止平衡后，当滑动变 全取一类 阻器的滑片恰好处于下端b处，此时均为电子秤的：1，某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电 最大称重。 阻率，用一根两端开口的玻璃管通过密封塞封住一 定量的矿泉水。 (1)某同学用游标卡尺测得玻璃管的内径d: (2)用多用电表的电阻挡粗略测量玻璃管中矿泉水 的电阻，选择开关置于“×10”挡，发现指针偏转如 用 乙 图甲所示，则该同学接着需要做的实验步骤是： 请回答下列问题（所有计算结果均保留一位小数）： ①换选 (填“×1”“×100”或“×1k”) (1)两种电子秤，当滑动变阻器的滑片恰好置于 挡：② 最下端时，电压表的示数均为 V:该电子秤的 最大可测质量均为 kg (2)当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中 间时，如图甲所示的第一套方案电子秤测得质量为 A-V-0 m= kg。如图乙所示的第二套方案电子秤 测得质量为m2= kg (3)第 (填“一”或“二”)套方案更为合理，因 为电压表读数U与物体质量m成线性关系，电压表改 甲 乙 丙 装的电子秤刻度 均匀的（填“是”或“不是”）。 (3)该组同学按图乙连好电路闭合开关后，调节滑 [解题关键] 动变阻器的滑片，从最右端向最左端移动的整个过 分析电路的串并联结构，特别注意电压表测 程中，发现电压表有示数，但几乎不变，可能的原因 切入，点 量电压的意义和滑动变阻器的接法 是 测量物体质量时，物体的重力和弹簧的弹力相 A.滑动变阻器阻值太小 隐藏点 等，弹簧的压缩量不同，则电压表示数不同。 B.电路中4,5之间断路 障碍点 根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律写 C.电路中6、7之间断路 出物理规律的表达式，以此分析函数的特点。 D.电路中3、4之间短路 95 新高考方案系列丛书一书三用物理 (4)该组同学在改进实验后，测出玻璃管中水柱的长：用金属圆片电极密封，从金属圆片电极分别引 度L,电压表示数U,电流表示数I,改变玻璃管中的： 出两根导线用于电阻的测量，如图甲所示。经 水量来改变水柱的长度，测出多组数据，并描绘出相： 查阅相关资料发现，食盐溶液的电导率与塑料 应的图像如图丙所示，若图线的斜率为k,则矿泉水 的电导率比较接近。 的电阻率p一 (用题中字母表示)。 2.某同学利用下列实验器材设计一个电路来研究某 压敏电阻R,的压阻效应，然后将该压敏电阻改装 为压力传感器测量压力。已知该电阻R,的阻值变： 化范围为50Q一2500。供选择的实验器材如下： 甲 C.r A.电源E(电动势为3V,内阻不计】 (1)学习小组首先用多用电表欧姆挡分别粗测出未 B.电流表A1(量程为3mA,内阻n1=102) 装溶液和装满溶液时两导线间的电阻R、R。用游 C.电流表A2(量程为30mA,内阻r2约为1n) 标卡尺测出圆筒的深度h和内径D,则食盐溶液的 D.电压表V(量程为15V,内阻约为5k) 电导率= E.电阻箱R1(0~9999.92) (2)经测量发现，装满溶液时两导线间的电阻约为 F.定值电阻R=50Q 1kΩ，该学习小组想进一步精确测量溶液的电阻， G.开关S及导线若干 实验室可提供以下器材： 250代/o A.学生电源3V(内阻可忽略)