内容正文:
押第12题
电学实验
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,辽宁卷在2021、2022两年,电学实验部分均考察了“改表”。
主要考点如下:
考点
细分
电学实验
测量电表内阻
多用电表的使用及改装
测量电源电动势及内阻
测量金属丝电阻率
测量灯泡伏安特性
电学创新实验
1. (2023年·辽宁卷)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态),某同学欲测量其电阻率,设计了如图(a)所示的电路图,实验步骤如下:
a.测得样品截面的边长a = 0.20cm;
b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁间左右移动;
c.将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间的距离L;
d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数I = 0.40A,读出相应的电压表示数U,断开开关S;
e.改变丙的位置,重复步骤c、d,测量多组L和U,作出U—L图像如图(b)所示,得到直线的斜率k。
回答下列问题:
(1)L是丙到___________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离;
(2)写出电阻率的表达式ρ = ___________(用k、a、I表示);
(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ = ___________Ω∙m(保留两位有效数字)。
2.(2022年·辽宁卷)某同学要将一小量程电流表(满偏电流为,内阻为)改装成有两个量程的电流表,设计电路如图(a)所示,其中定值电阻,。
(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为___________;
(2)当开关S接B端时,该电流表的量程比接在A端时___________(填“大”或“小”)
(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻的阻值,设计了图(b)中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差,则使用___________(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差。
1.游标卡尺和螺旋测微器的读数
(1)游标卡尺的读数
刻度格数
精确度/mm
测量结果(游标尺上第n条刻度线与主尺上的某刻度线对齐时)/mm
10
0.1
主尺上读的毫米数+0.1n
20
0.05
主尺上读的毫米数+0.05n
50
0.02
主尺上读的毫米数+0.02n
(2)螺旋测微器的读数
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)读数的三点注意
①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。
②游标卡尺不估读,以毫米为单位,10分度卡尺读数结果小数点后只有1位;20分度和50分度卡尺读数结果小数点后有2位。
③注意题目要求的单位是否为mm,若不是则要先以mm为单位读数,然后再换算为题目要求的单位。
2.电流表和电压表的读数规则
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
3.以多用电表为核心的实验
3.1 多用电表的读数
电流表、电压表的刻度是均匀的,读数时应注意量程;欧姆表的刻度是不均匀的,读数时应注意乘倍率。
3.2 使用多用电表的六个注意事项
(1)电流的流向:由于使用多用电表时不管测量什么,电流都要从电表的“+”插孔(红表笔)流入,从“-”插孔(黑表笔)流出,所以使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接的是黑表笔,负极接的是红表笔。
(2)要区分“机械零点”与“欧姆零点”:“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置,用表盘下边中间的指针定位螺丝调整;“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,用欧姆调零旋钮调整。
(3)测电阻时每变换一次挡位,都要重新进行欧姆调零。
(4)选倍率:测量前应根据估计阻值选用适当的挡位。由于欧姆挡的刻度不均匀,使用欧姆挡测电阻时,指针偏转过大或过小都有较大误差,通常只使用表盘中间的一段刻度范围。
(5)测电阻时要将电阻与其他元件断开。测电阻时不要用手接触多用电表的表笔。
(6)多用电表使用完毕应将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡。
4.以测电阻为核心的实验
4.1 实验器材的选择
(1)电源的选择:一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。
(2)电表的选择:一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大电流值选择电流表;电表的指针