内容正文:
押广东卷实验探究题3
电学实验
电学实验探究题是高考的必考内容,高考对于这部分知识点的命题形式是:根据实验原理,设计实验,正确处理实验数据,得出实验结论。将考查的知识点延伸到演示实验中,扩展到设计性、应用性等实验。需要学生能够将所学的实验原理和实验方法知识迁移到情境实验中去。
高考的命题特点是:主要是创新类电学实验。仪器的使用创新:根据题意找到实验在教材中的原型;装置的改造:运用改装的知识完成实验,测量电表的内阻时要充分利用待测电表自身的测量功能,不需要其它电表来测量自身的参数;数据的处理:电学实验最常考的就是图像法;电路设计:从题目给定的电路原理图入手分析,再根据所学的电学知识找到解题突破口。
主要考查的知识点有:
常考考点
真题举例
测量电阻丝电阻率
2023·广东·高考真题
测量电阻丝电阻率
2022·广东·高考真题
多用电表的使用 伏安法测电阻
2021·广东·高考真题
考点1:电学实验
1、两个测量仪器
测量仪器
游标卡尺
螺旋测微器
图示
构造
主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺。
测砧A和固定刻度B固定在尺架C上,可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的,并通过精密螺纹套在B上。
原理
游标卡尺是利用主尺的单位刻度(1mm)与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的。常用的游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种。
测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮D每旋转一周,F前进或后退0.5 mm,而可动刻度E上有50个等分刻度,可动刻度每旋转一格,F前进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上,因此螺旋测微器又叫千分尺。
读数
测量值=主尺上读的整毫米数+游标尺上对齐格数×精确度(mm)。
测量值=固定刻度整毫米数+半毫米数+可动刻度读数(含估读)× mm。
注意
游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的,所以不需要估读,但读数要注意最小精确度所在的位数,如果读数最后一位是0,0要保留;注意游标尺第几条刻度线(不含零刻度线)与主尺对齐。
读数时准确到0.01 mm,要估读到0.001 mm,测量结果若用毫米做单位,则小数点后面必须保留三位;要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出。
游标卡尺的三种分度:
刻度格数
精确度(mm)
测量结果
精确度(可精确到)
10
0.1
主尺上读的毫米数+0.1n
0.1 mm
20
0.05
主尺上读的毫米数+0.05n
0.05 mm
50
0.02
主尺上读的毫米数+0.02n
0.02 mm
说明:n表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标尺的格数。
2、电流表和电压表
两个电表的读数:
电表的选用原则:
电流表的内接和外接的选择:
电流表的接法
内接法
外接法
电路图
适用条件
RA≪Rx
RV≫Rx
适合于测量
大电阻
小电阻
电阻测量值
R测==Rx+RA>Rx
测量值大于真实值。
R测==<Rx
测量值小于真实值。
误差分析
电流表分压U测=Ux+UA
电压表分流I测=Ix+IV
选择标准
计算法:当RA≪Rx或Rx>时,选用电流表内接法;当RV≫Rx或Rx<时,选用电流表外接法(大内偏大,外
偏小)。
实验试探法:按如图所示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。
电表的改装:
电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,只要把表头看成一个电阻Rg即可.无论表头改装成电压表还是电流表,它的三个参量Ug、Ig、Rg是不变的,即通过表头的最大电流并不改变。
改装类型
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
给表头串联一个较大电阻,常被称作分压电阻(串联分压)
给表头并联一个较小电阻,常被称作分流电阻(并联分流)
所需电阻
阻值
R=-Rg
R=
改装后
的量程
U=Ig(Rg+R)
I=Ig
校准电路
3、滑动变组器的分压接法和限流接法
两种接法的对比:
接法类型
限流接法
分压接法
说明
电路图
串、并联关
系不同。
负载R上电压调节范围(不计电源内阻)
≤U≤E
0≤U≤E
分压电路调节范围大。
闭合S前触头位置
b端
a端
原因:保护电路元件。
两种接法的选择:
滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多