核心素养提升讲义(五)《电学实验》难点突破-【数理报】2025-2026学年高中物理必修第三册同步学案（教科版）

B22 专题复习 核心素养提升讲义（五）《 《电学实验》难点突破 ©四川夏天 为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材 …实验一…+ 导体电阻率的测量 为（只需填器材前面的字母即可）：电流表 电压表 ,滑动变阻器 解析：(1)①螺旋测微器的精确值为0.01 mm,由图可知圆柱体的直径为D=1.5mm+ 34.5×0.01mm=1.845mm,20分度游标卡尺 的精确值为0.05mm,由图可知圆柱体的长度为 L=4.2cm+8×0.05mm=4.240cm. 〔1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。 2.掌握游标卡尺和螺旋测微器的使用方法和 2根据电阻定津可得R=片，又R=只 实验目的{读数方法. 3.学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属 ，联立可得电阻率为p= S=TD2 41L 丝的电阻率 (2)由于电阻的额定电压为3V,则电压表 被测金属丝、游标卡尺、螺旋测微器、毫米刻度 实验器材尺电池组，电流表、电压表滑动变阻器、开关、应选择C;由于待测电阻的阻值约为10D,则有 导线若千. 发-4=03A0电流表应滤择4为 1m= 例1.(1)现有一合金制成的圆柱体.为测量 该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之 了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的，即 选择E. 间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径， 用游标卡尺测量该圆柱体的长度.螺旋测微器和 答案：(1)①1.8454.240②mD20 4IL 游标卡尺的示数如图1甲和乙所示 (2)A C E 山山山u ←…实验二…* TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT 电池电动势和内阻的测量 0 10 20 图1 ①由图读得圆柱体的直径为 mm. 长度为 cm. ②若流经圆柱体的电流为1，圆柱体两端的 电压为U,圆柱体的直径和长度分别用DL表 1.测定电池的电动势和内阻. 示，则用DL、I、U表示的电阻率的关系式为p= 实验目的 2.加深对闭合电路欧姆定律的理解 电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关 (2)某电阻额定电压为3V(阻值大约为10 实验器材 (导线、坐标纸和刻度尺 2).为测量其阻值，要求电压表、电流表调节范 考点一 实验原理与操作 围尽可能大一点，实验室提供了下列可选用的器 例2.某同学测一节干电池的电动势和内 材： 阻，现备有下列器材 A.电流表A(量程300mA,内阻约12) A.被测干电池一节 B.电流表A(量程0.6A,内阻约0.3Ω) B.电流表1：量程0~0.6A,内阻约为0.12 C.电压表V(量程3.0V,内阻约3k2) C.电流表2：量程0~0.6A,内阻R=0.22 D.电压表V2(量程5.0V,内阻约5k) D.电压表1：量程0~15V,内阻未知 E.滑动变阻器R,(最大阻值为502) E.电压表2：量程0~3V,内阻未知 F.滑动变阻器R(最大阻值为500Ω) F.滑动变阻器1：阻值范围为0~10Ω，允 G.电源E(电动势4V,内阻可忽略) 许通过最大电流为2A H.开关、导线若干 G.滑动变阻器2：阻值范围为0~1002，允 数理招 许通过最大电流为1A H.开关、导线若干 (1)伏安法测电池电动势和内阻的实验，由 于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系 统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地 测量电池的电动势和内阻.在上述器材中请选择 适当的器材，电压表选择 ,滑动变阻器 选择 ·（填写器材前的字母) (2)实验电路图应选择图2中的 (选填“甲”或“乙”)图 0.4 丙 图2 (3)根据实验中电流表和电压表的示数得 到了如图丙所示的U-1图像，则在修正了实验 系统误差后，干电池的内阻r= 解析：(1)实验要尽可能准确地测量一节干 电池的电动势和内阻，已知电流表2的内阻，可 以把它串联在干路中，把它的内阻看成电源的一 部分，而电压表测量得到的电压就可以看成是路 端电压.由于一节干电池的电压约为1.5V,路 端电压小于1.5V,0~15V读数误差太大，电压 表选择E.干电池内阻较小，则为了方便调节，减 小误差，滑动变阻器选择F (2)因为电流表的内阻已知，把它接人干路 中，可以准确测出流过电源的干路电流，把它的 内阻等效为电源内阻，电压表的示数即可看作路 端电压，则应选甲图。 (3)由闭合回路欧姆定律有U=E-I(RA+ ),结合图像可得1=儿+=109 2,解 得r=1.052 答案：(1)EF(2)甲 (3)1.05 考点二 数据处理和误差分析 例3.小明同学尝试测量电瓶车上蓄电池的 电动势和内阻，并探究滑动变阻器消耗的功率P. (1)已知电源内阻比较小，移动滑动变阻器 滑片时，为了使电压表示数变化比较明显，小明在 思考后将R,=72的定值电阻串入图3电路中 (选填“甲”或“乙”)图，解决了问题 6.0 0.75/A 乙 丙 图3 (2)选定设计的实验电路后，多次调节滑动 变阻器R的阻值，读出相应的电压表和电流表示 数理极 数U和I,由测得的数据描绘出如图丙所示的 U-1图像.则蓄电池的电动势E= 内阻ro= .（结果均保留2位有效数 字) (3)该同学分析了实验中由电表内阻引起 的实验误差.下列图中，实线是根据本实验的数 据描点作图得到的U-I图像：虚线是该电源在 没有电表内阻影响的理想情况下所对应的U-I 图像.则可能正确的是 ◆UW ◆N 6.0 6.0 6.0 6.0 0 0.75/A 0.751/A 0.75/A 0.751/A A B C D 解析：(1)由闭合电路欧姆定律U=E-Iro 可知U值变化较小是由于ro太小，串联电阻应置 于干路，故甲正确。 (2)加电阻后测量电路图为甲图，由闭合电 路欧姆定律有U=E-I(ro+R),题图中图线的 纵轴截距表示电动势E=6.0V,斜率绝对值表 示(，+R),图线斜率绝对值为k= 6.0 0.75 0=0 +Ro,解得ro=1.02. (3)由电路图可知，由于电压表的分流作 用，电流的测量值小于真实值，因此虚线在实线 的上方，当电压表示数为零时，电流测量值与真 实值相等，因此虚线与实线在I轴相交，故ABD 错误，C正确. 答案：(1)甲 (2)6.01.0(3)C 实验三…+ 练习使用多用电表 表岳 指 定位螺丝 欧姆调零 选择开关 钮 红表笔接孔虹 黑表笔接孔 1.了解多用电表的构造和原理，掌握多用电 表的使用方法。 实验目的 2.会使用多用电表测电压、电流及电阻. 3.会用多用电表探索黑箱中的电学元件。 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若 实验器材 千、小灯泡、二极管、定值电阻（大、中、小）三个 考点一 多用电表的使用及读数 例4.图4为某同学组装 表头 完成的简易多用电表的电路 图.图中E是电池；R、R2、 R、R4和R是固定电阻，R。 是可变电阻；表头©的满偏 图4 …专题复习 电流为250uA,内阻为4802.虚线方框内为换 挡开关，A端和B端分别与两表笔相连.该多用 电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和 5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆 ×1002挡. (1)图9中的A端与 (选填“红”或 “黑”)色表笔相连接， (2)关于R。的使用，下列说法正确的是 (填正确答案标号). A.在使用多用电表之前，调整R。使电表指 针指在表盘左端电流“0”位置 B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R。 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C.使用电流挡时，调整R。使电表指针尽可 能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得R,+R2= 2,R4= 2. (4)某次测量时该多用电表指针位置如图5 所示.若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读 数为 ;若此时B端是与“3”连接的，则读 数为 ;若此时B端是与“5”连接的，则读 数为 ·（结果均保留3为有效数字) 5040302015 10 1k20010 500 》飞33净支3支王 200 40 0 0 250 5 0 1. 1 0.5 A-V- 25001/W 2.5 图5 解析：(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑 表笔 (2)R。是可变电阻，它的作用就是欧姆表调 零的作用，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短 接，调整R。使电表指针指在表盘右端电阻“0” 的位置 (3)换挡开关接2时，是直流电流1mA挡， I.R. 所以R+R=-1 ,￥=160； 换挡开关接4时，为直流电压1V挡，这时表 头与R,、R2并联组成新表头，新表头的内阻r= (R1+R2)R R+R2+Rg =1202,新表头的量程是1mA, U 所以R= x0-530-1200=8800 (4)某次测量时该多用电表指针位置如图 10所示若此时B端是与“1”连接的，多用电表 是量程为2.5mA的电流表，则多用电表读数为 1.47mA;若此时B端是与“3”连接的，此时多用 电表是欧姆×1002挡，则读数为1.10×1032； 若此时B端是与“5”连接的，多用电表是量程为 B23 5V电压表，则读数为2.95V. 答案：(1)黑 (2)B (3)16028802 (4)1.47mA1.10×103Ω2.95V 考点二 欧姆表的使用 例5.小明同学在实验室找来多用电表测量多 个电阻丝的电阻，请根据下列步骤完成电阻测量： .10 ∞1k00504030201 fad&3山山山L、 mgenihlngemn 150 50 200 0 V-2 图6 (1)旋动 ,使指针对准电流的“0” 刻线.（选填图6甲中的“S”“K”或“T”) (2)将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置， (3)将红、黑表笔短接，旋动 (选填 图6甲中的“S”“K”或“T”),使指针对准电流的 刻线（选填“0”或“满偏电流”） (4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指 针偏转角度过大.为了得到比较准确的测量结 果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按 的顺序进行操作，再完成读数测量。 A.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的 两根引线相接 B.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进 行欧姆调零 C.将K旋转到电阻挡“×100”的位置 D.将K旋转到电阻挡“×1”的位置 (5)规范操作后，指针偏转如图乙所示，读 出电阻的阻值为 2; 解析：(1)旋动S,进行机械调零，使指针对 准电流的“0”刻线 (3)将红、黑表笔短接，旋动T,进行欧姆调 零，使指针对准电流的满偏电流刻线， (4)选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置， 将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角 度过大，说明待测电阻较小，应将K旋转到电阻 挡“×1”的位置，将两表笔短接，旋动T旋钮，对 电表进行欧姆调零，将两表笔的金属部分分别与 被测电阻的两根引线相接，故应按DBA的顺序 进行操作，再完成读数测量. (5)电阻读数为刻度乘以挡位，结合图像， 电阻应该为18×12=182. 答案：(1)S(3)T 满偏电流 (4)DBA(5)18