第10章 8 微点突破4 解答电学实验的两种切入方式(课件PPT)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习（粤教版）

该高中物理高考复习课件聚焦电学实验核心考点，覆盖电阻测量、电源电动势和内阻测量等高考高频内容，对接高考评价体系，通过梳理从电源切入和从被测元件切入两种解题路径，分析考点权重，归纳典例题型，体现备考的针对性和实用性。 课件以典例解析和微点训练为特色，融入科学思维与科学探究要素，通过具体实例（如根据电源电动势选择电压表电流表、依据被测元件参数估算额定电流）指导仪器选择与电路设计，帮助学生掌握实验题解题技巧，提升得分率，为教师高考复习教学提供系统指导。

解答电学实验 的两种切入方式 微 点 突 破4 2 关|键|能|力 电学实验题命题率最高的是电阻的测量和电源电动势和内阻的测量,这些实验中仪器、仪表的选择常常是解题的难点，仪器和仪表的选择是整个实验题解题的突破口，也是展开后续分析的关键。选择仪器和仪表有两种切入方式：一种是从电源切入；另一种是从被测元件切入。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考向1 从电源切入 若试题可供选择的实验器材中只有一个电源，电源就成为解题的突破口，电压表和电流表的量程就依据电源的电动势进行选择，有时滑动变阻器、电阻箱、定值电阻等有额定电流或允许通过的最大电流，也要依据电源的电动势选择。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 【典例1】　随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率不合格(电导率σ是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标)。某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下： (1)将采集的水样装满绝缘性能良好的圆柱形塑料容器，容器长为L，两端用金属圆片电极密封，用游标卡尺测量圆柱形容器内径如图所示，其示数为d= cm。  5.020 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)小组同学用多用电表粗测该水样的电阻为1 200 Ω。为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究。 A.电压表(0~3 V，内阻约为1 kΩ) B.电压表(0~15 V，内阻约为5 kΩ) C.电流表(0~10 mA，内阻约为1 Ω) D.电流表(0~0.6 A，内阻约为10 Ω) E.滑动变阻器(最大阻值为100 Ω) F.蓄电池(电动势为12 V，内阻约为2 Ω) G.开关、导线若干 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 实验要求测量尽可能准确，请你在方框中设计出实验电路图，电路中电压表应选择 ，电流表应选择 。(均填器材前面的字母序号)  B C 电路图见解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)该水样电导率的表达式为σ=  (用测得的物理量U、I、d、L表示)。  (1)圆柱形容器内径为d=50 mm+0.05 mm×4=50.20 mm=5.020 cm。 (2)该水样的电阻为1 200 Ω，电流表应采用内接 法，由于滑动变阻器的阻值比待测电阻小太多， 所以采用分压接法，电路如图所示。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由于电源电压为12 V，为了电压测量的安全性，应选择接近的电压表量程范围，故选B；电流表中电流约为I==10 mA，电流表应选用C。 (3)根据R=ρ可知ρ==，电导率是电阻率的倒数，所以电导率为σ=。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 【典例2】　在“测定金属的电阻率”的实验中，需测量待测金属丝的电阻Rx(约为5 Ω)的阻值，实验室备有下列实验器材： A.电流表A1(量程0~3 A，内阻约为0.2 Ω) B.电流表A2(量程0~0.6 A，内阻约为1 Ω) C.电压表V1(量程0~3 V，内阻约为15 kΩ) D.电压表V2(量程0~15 V，内阻约为75 kΩ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 E.变阻器R1(0~1 000 Ω，0.1 A) F.变阻器R2(0~25 Ω，0.6 A) G.电池组E(电动势为3 V) H.开关S，导线若干 (1)为减小实验误差，应选用的实验器材有 (填器材前面的字母序号)。  BCFGH 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)为减小实验误差，应选用图 (填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图丙中的实物图用线连接起来。  甲 图见解析 (3)正确选择电路后，Rx的测量值始终小于真实值，其原因是 。 见解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)由于待测电阻Rx约为5 Ω，电池组电动势为3 V，则有Imax== 0.6 A，则电流表应选用B，电压表应选用C；根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知，滑动变阻器应选用R2，即选择F；则为减小实验误差，应选用的实验器材有：BCFGH。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)由于待测电阻Rx约为5 Ω，根据=> =，可知电流表应采用外接法，则为减小实验 误差，应选用题图甲为该实验的电路原理图； 根据题图甲电路图，实物连线如图所示。 (3)电流表采用外接法，由于电压表的分流使得电流表示数大于通过待测电阻的电流，根据Rx=，可知Rx的测量值小于真实值。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 若试题可供选择的实验器材中有多个电源，被测元件有电阻的大约值和其额定功率，解题的突破口就是被测元件，可利用给定的电阻大约值和额定功率估算其额定电压、额定电流，进而选择电压表、电流表、电源和滑动变阻器等。 考向2 从被测元件切入 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 【典例3】　某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ)，除了Rx、开关S和导线外，还有下列器材供选用。 A.电压表(量程0~1 V，内阻约10 kΩ) B.电压表(量程0~10 V，内阻约100 kΩ) C.电流表(量程0~1 mA，内阻约30 Ω) D.电流表(量程0~0.6 A，内阻约0.05 Ω) E.电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计) F.电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计) G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)为使测量尽量准确，电压表选用 ，电流表选 用 ，电源选用 。(均填器材前面的字母序号)。  (2)画出测量Rx阻值的实验电路图，如图所示。 (3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从 实验原理上看，待测电阻测量值会 (填“大于”“小于”或“等于”)其真实值，原因是 。  B C F 大于 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)由于待测电阻Rx的阻值约为10 kΩ，若选择电动势1.5 V的电源,则通过待测电阻Rx的电流太小，题干电流表都不适用，所以应选择电动势为12 V的电源，即电源选用F，则电压表选用B；根据Imax=≈=1 mA，则电流表选用C。 (3)由题中电路图可知，电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，使得电压表的读数大于待测电阻两端实际电压，根据欧姆定律Rx=，可知待测电阻测量值会大于其真实值。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 微|点|训|练 1.某实验小组为描绘一只标有“2.2 V　1.1 W”字样小灯泡的U-I图像，设计了如图甲所示的电路。实验室提供了以下器材： A.电源E：电动势为3 V，内阻不计 B.电压表V：量程为3 V，内阻约为1 kΩ C.电流表A1：量程为3 A，内阻约为0.1 Ω D.电流表A2：量程为0.6 A，内阻约为0.6 Ω 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 E.滑动变阻器R1：最大阻值为10 Ω，额定电流为0.6 A F.滑动变阻器R2：最大阻值为15 kΩ，额定电流为1 A G.开关S，导线若干 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)实验中电流表应选 (填“C”或“D”)，滑动变阻器应选 (填“E”或“F”)。  (2)请根据图甲的电路图将图乙的实物图连接完整。 实物图见解析 (3)连接好电路后，在闭合开关前，应将图乙中滑动变阻器的滑片移到 (填“M”或“N”)端。  D E M 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (4)根据实验数据得到了如图丙所示的小灯泡的U-I图像。电压从0.4 V增至1.2 V的过程中小灯泡的阻值增加了 Ω。  (5)根据作出的图像判断：小灯泡的电阻随温度升高而 (填“增大”或“减小”)。  1 增大 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)由题可知，灯泡的额定电流为0.5 A，则电流表选D；为方便实验操作，滑动变阻器应选E。 (2)对照电路图，实物连接如图所示。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)闭合开关前，应将滑片移到M端，使与滑动变阻器并联部分电压为零，保护电路元件。 (4)根据小灯泡的U-I图像和欧姆定律得电压为0.4 V时灯泡电阻为R1= Ω=2 Ω，电压为1.2 V时灯泡电阻为R2= Ω=3 Ω，所以电压从0.4 V增至1.2 V的过程中小灯泡的阻值增加了1 Ω。 (5)题图丙的图线的斜率表示电阻，由此可知，图线的斜率逐渐增大，则小灯泡的电阻随温度升高而增大。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.某实验小组在实验室找到一根电阻丝，想知道其电阻是多少，进行了以下操作： (1)用多用电表的欧姆挡“×1”挡按正确的操作步骤测其电阻，指针如图甲所示，则读数约为 Ω。  6.0 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)为了提高电阻测量的精确度，他们又在实验室找到了以下器材： A.电流表A1(量程0~0.6 A，内阻约0.1 Ω) B.电流表A2(量程0~3 A，内阻约0.01 Ω) C.电压表V1(量程0~3 V，内阻约3 kΩ) D.电压表V2(量程0~15 V，内阻约20 kΩ) E.滑动变阻器R(0~20 Ω) F.电源(电压恒为3.0 V) G.开关、若干导线 实验中电流表应选 (填“A”或“B”)，电压表应选 (填“C”或“D”)。  A C 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)根据所选用的实验器材，应选用电路图 (填“乙”或“丙”)进行实验。  丙 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (4)他们还找来了刻度尺和螺旋测微器，进一步测量 该金属丝的电阻率，用螺旋测微器在金属丝的不同 位置进行测量，某一次测量的示数如图丁所示，其 读数为 mm。  (5)若金属丝直径用d表示，实验时接入电路的长度为L，当电压表示数为U时，电流表示数为I，则金属丝电阻率ρ的表达式为 (用所给符号来表示)。  (6)考虑到电表内阻的影响，本实验电阻率的测量值 (填“大于”或“小于”)真实值。  2.708(2.707~2.709均可) ρ= 小于 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以读数约为6.0×1 Ω=6.0 Ω。 (2)由于电源电压为3.0 V，所以电压表应选用0~3 V量程，故电压表应选C；流过待测电阻的最大电流约为Im== A=0.5 A，故电流表应选择A。 (3)由于Rx<= Ω= Ω，所以电流表应选用外接法，即电路图选择丙。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (4)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以题图丁中读数为2.5 mm+20.8×0.01 mm=2.708 mm。 (5)根据欧姆定律Rx=，根据电阻定律可得Rx=ρ，S=π，所以ρ=。 (6)由于实际流过待测电阻的电流小于电流表的读数，即电流偏大,则电阻测量值偏小，电阻率测量值小于真实值。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.某同学描绘某型号小电珠的伏安特性曲线，可供选择的实验器材如下： A.待测某型号小电珠L，标注有：额定电压2.0 V，额定电流0.5 A B.电流表A1：量程0.6 A C.电流表A2：量程3.0 A D.电压表V1：量程3 V(内阻很大) E.电压表V2：量程15 V(内阻很大) F.滑动变阻器R1：最大阻值为5 Ω 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 G.滑动变阻器R2：最大阻值为11 Ω H.电源E：电动势3.0 V，内阻很小 I.定值电阻R3：阻值500 Ω J.开关一个，导线若干 (1)实验中，电压表应选择 (填“V1”或“V2”)；电流表应选择 (填“A1”或“A2”)；滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”)。  V1 A1 R1 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)在虚线框中画出实验电路图。 见解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)实验测得该小电珠伏安特性曲线如图甲所示。 ①由图像得：电压表示数为 V时，小电珠实际功率等于额定功率。  2.0 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ②如果将该小电珠分别接入图乙、丙两个不同电路，其中乙电路的电源为一节干电池，丙电路的电源为两节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V，内电阻为3.0 Ω，定值电阻R=4 Ω，则接入 (填“乙”或“丙”)电路时，小电珠较亮些，在电路丙中，小电珠消耗的电功率为 W(保留2位有效数字)。  乙 0.097 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)小电珠的额定电压为2.0 V，额定电流为0.5 A，为了确保电压、电流测量值的精度，电压表与电流表的量程选择3 V与0.6 A，即电压表应选择V1，电流表应选择A1；实验目的是描绘某型号小电珠的伏安特性曲线，控制电路输出电压需要从零开始，可知控制电路采用滑动变阻器的分压式接法，为了确保电压测量值的连续性，滑动变阻器需要选择总阻值较小的变阻器，即滑动变阻器应选择R1。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)由于电压表内阻很大，电压表分流影响较小，则测量电路采用电流表外接法，电路图如图(a)所示。 (3)①由测得的小电珠伏安特性曲线可知，当电压为2.0 V时，即电压表示数为2.0 V时，电流为0.5 A，小电珠实际功率等于额定功率。 ②设图乙中小电珠的实际电压为U1，实际电流为I1，根据闭合电路欧姆定律可得E=U1+I1r，可得U1=1.5-3I1，设图丙中小电珠的实 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 际电压为U2，实际电流为I2，根据闭合电路欧姆定律可得2E=U2+I2(R+2r)，可得U2=3-10I2，在测得的小电珠伏安特性曲线中分别作出对应的U-I关系图像，如图(b)所示。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 图中乙、丙两图线与小电珠伏安特性曲线交点分别对应乙、丙两电路图的小电珠的实际电压和实际电流，由图可知，接入乙电路时，小电珠的实际电压和实际电流都较大，所以小电珠较亮些；在电路丙中，由图线交点可知小电珠消耗的电功率为P=UI=0.36× 0.27 W=0.097 W。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 $$