实验精练02 电学实验——2024年高考物理题型突破限时精练（湖南专用）

实验精练02 电学实验 考点内容 考情分析 考点一 测定金属电阻率 1、高考对电学实验的考察侧重于考察电路设计、数据处理、误差分析。以拓展实验、创新实验为趋势发展。考察学生对实验器材的熟练应用。 2、2021年湖南卷第12题，2022年湖南卷第12题，2023年湖南卷第12题 考点二 描绘小灯泡伏安特性曲线 考点三 多用表原理及应用 考点四 测定电源电动势及内阻 考点五 特殊法测电阻 公式、知识点回顾（时间：5分钟） 知识点一、实验要注意的几个要点 1.欧姆表的使用注意点 使用多用电表测电阻的“五步”法 (1)机械调零． (2)选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如估计值为200 Ω就应该选×10的倍率，使指针的偏转角度在满偏到满偏之间为测量的有效范围． (3)进行欧姆调零． (4)将红、黑表笔接在被测电阻的两端进行测量，将指针示数乘以倍率得到测量值． (5)测量结束后，将选择开关旋至OFF或交流电压最高挡． (6)若表头指针偏转过大，表示待测电阻较小，应当换低倍率的挡位； (7)若表头指针偏转过小，表示待测电阻很大，应当换高倍率的挡位。 2.测定金属的电阻率的实验，实际上是先测出金属丝的电阻，然后根据R＝ρ得出金属丝的电阻率ρ＝R。 3.测定电源的电动势和内阻常用的方法 (1)伏安法——利用电压表和电流表，闭合电路方程为E＝U＋Ir。 ①利用两组数据，联立方程求解E和r； ②可作出U－I图象，图线的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻。 (2)伏阻法——利用电压表和电阻箱，闭合电路方程为E＝U。 ①利用两组数据，联立方程求解E和r； ②将方程线性化，处理为＝·＋，或U＝－＋E，作－ 图象或U－图象，利用图线的截距和斜率求E和r。 (3)安阻法——利用电流表和电阻箱，闭合电路方程为E＝I(R＋r)。 ①利用两组数据，联立方程求解E和r； ②将方程线性化，处理为＝·R＋，作－R图象，利用图线的截距和斜率求E和r。 知识点二、保护电阻的应用技巧 为了保护电路，一般会在电路中加入一个保护电阻，例如在测电源电动势和内阻实验方案一中可将保护电阻看成滑动变阻器的一部分；方案二中可将保护电阻看成电源内阻的一部分，求解电源内阻时一定要注意减去保护电阻的阻值。 知识点三、电流表内、外接法的区分与选择 比较项目 电流表内接法 电流表外接法 电路 误差来源 电流表的分压 电压表的分流 测量结果 R测＝>Rx，偏大 R测＝<Rx，偏小 适用条件 Rx≫RA(测大电阻) RV≫Rx(测小电阻) 比较项目 限流式接法 分压式接法 电路 电压调节 的范围 E～E 0～E 电能损耗 节能 耗能 2.控制电路的选择 (1)从节能的角度考虑，优先选用限流式． (2)以下三种情况必须用分压式：①要求待测电路的U、I从0变化． ②R滑≪Rx. ③选用限流式，Ux、Ix过大(超过电流表量程，烧坏电表、电源或用电器等)． 1. （2023•湖南）某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图（a）所示，R1、R2、R3为电阻箱，RF为半导体薄膜压力传感器，C、D间连接电压传感器（内阻无穷大）。 （1）先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值，示数如图（b）所示，对应的读数是 Ω； （2）适当调节R1、R2、R3，使电压传感器示数为0，此时，RF的阻值为 （用R1、R2、R3表示）； （3）依次将0.5g的标准砝码加载到压力传感器上（压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小），读出电压传感器示数U，所测数据如下表所示： 次数 1 2 3 4 5 6 砝码质量m/g 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电压U/mV 0 57 115 168 220 280 根据表中数据在图（c）上描点，绘制U﹣m关系图线； （4）完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F0，电压传感器示数为200mV，则F0大小是 N（重力加速度取9.8m/s2，保留2位有效数字）； （5）若在步骤（4）中换用非理想毫伏表测量C、D间电压，在半导体薄膜压力传感微小压力F1，此时非理想毫伏表读数为200mV，则F1 F0 （填“＞”“＝”或“＜”）。 2. （2022•湖南）小梦同学自制了一个两挡位（“×1”“×10”）的欧姆表，其内部结构如图所示，R0为调零电阻（最大阻值为R0m），Rs、Rm、Rn为定值电阻（Rs+R0m＜Rm＜Rn），电流计Ⓖ