内容正文:
(2)用平滑曲线连接各点,钢球做平抛
运动的轨迹如图所示。
0246810121416x/cm
468024680
y/cm
(3)因为抛出,点在坐标原,点,为方便计
算,在图线上找到较远的点为研究位
置,如坐标为(10.6cm,10cm)的点,
根据平抛运动规律x=Vot,y=
2g解得≈0.74m/S
典例7
(1)①BD
②
(2)①
d
②0.30
解析:(1)①在该实验中,通过控制质
量、半径、角速度中两个物理量相同,
探究向心力与另外一个物理量之间的
关系,采用的科学方法是控制变量法。
探究平抛运动的特点,例如两球同时
落地,两球在竖直方向上的运动效果
相同,应用了等效思想,故A错误;在
探究影响导体电阻的因素实验中使用
了控制变量法,故B正确:探究两个互
1
成角度的力的合成规律,应用了等效
替代法,故C错误;探究加速度与物体
受力、物体质量的关系,应用了控制变
量法,故D正确。
②在某次实验中,把两个质量相等的
钢球放在B、C位置,探究向心力的大
小与半径的关系,应使两钢球的角速
度相同,则需要将传动皮带调至第一
层塔轮。
(2)①遮光条的线速度为0=
d
又
△t
=wL,联立解得,滑块P的角速度表
达式为w=
d
L△t
②根据向心力大小公式F=mw2r,所
以F-u2图线的斜率为=mr
0.9
10
kg·m=0.09kg·m,
解得,滑块P的质量为m=0.30kg。
典例8
(1)80.00
(2)最低1.8
9.88
解析:(1)单摆的摆长为L=1十2
80.00cm。
(2)为减小实验计时误差,需小球经过
最低,点时开始计时;单摆周期T=
54
30
s=1.8s,根据单摆周期公式
T=2√,可件发=入
值得g=9.88m/s。
考向四力学创新实验
典例9(4)见解析图(5)线性的
(6)0.120(7)负方向
解析:(4)绘制T2-关系图线,如图
所示。
↑T2/s2
1.6画
1.4画
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2圆■■■■
00.050.100.150.200.250.30m/kg
(5)图线是一条倾斜的直线,说明弹簧
振子振动周期的平方与砝码质量为线
性关系。
(6)在图线上找到T2=0.880s2的点,
对应横坐标为0.120kg。
(7)当m=0时,T2为滑块对应的弹簧
振子振动周期的平方,由答图可知物
体的质量越大,对应的弹簧振子的振
动周期越大,故换一个质量较小的滑
块重做实验,图线下移,即沿纵轴负方
向移动。
典例10(1)0.459(2)成正比无关
(3)偏大
解析:(1)表格中a处的数据:=
1.35
0.3X9.8≈0.459。
(2)根据表中数据分析可知其他条件
不变时,在实验误差允许的范围内,滑
动摩擦力的大小与接触面上压力的大
小成正比;根据表中数据分析可知其
他条件不变时,在实验误差允许的范
围内,以与接触面上压力的大小无关。
(3)实验装置如题图乙所示,挂钩高于
定滑轮,则细线拉力有竖直向下的分
力,实际的正压力大于测量值的正压
力,即F压测<F实,根据μ=Mg,F
偏大,可得测>4实
第17讲电学实验
》考向探究·素养提升《
考向一电学实验仪器的使用与电表
改装
典例1(1)1.587.9(2)0.462.30
(3)530.02
解析:(1)对于电压表,当选取0~3V
量程时,每小格为0.1V,读数为
1.58V。当选取015V量程时,每
小格为0.5V,读数为7.9V。
(2)对于电流表,当选取0~0.6A量程
时,每小格为0.02A,读数为0.46A。
当选取0~3A量程时,每小格为
0.1A,读数为2.30A。
(3)电阻箱读数为(100×5十10×
3)2=530.02。
典例2(1)短接0(2)×10160
(3)2.8
解析:(1)测量前,要进行欧姆调零:将
滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开
关S、S2,此时电阻表处于“X1”挡,将
红表笔与黑表笔短接,调节滑动变阻
器的阻值,使指针指向0刻度位置。
(2)用该电阻表对阻值为1502的标
准电阻进行试测,为减小测量误差,应
选用电阻表的×10挡:进行欧姆调零
后,将电阻接在两表笔间,指针指向图
乙中的虚线位置,则该电阻的测量值
为16×102=1602。
(3)根据闭合电路欧姆定律E=I,(r十
R。十Ra),E=I2(r+R。+R'a),代入
数据I1=10mA,I2=20mA,联立可
得r=72,E=2.8V。
考向二以测电阻为核心的实验
典例3(1)0.500(2)a
左
(3)1.3×10-6
(4)CD
解析:(1)该样品横截面直径的平均值
为d=
(0.499+0.498+0.503y
mm=
3
0.500mm。
(2)由于滑动变阻器采用限流式接法,
应将其串联接在电路中,故采用“一上
一下”接法,即电流表的“十”接线柱应
与滑动变阻器的接线柱a相连。为了
保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑
片应置于最大阻值处,即最左端。
(3)由题图可知,该合金丝的电阻为
R=3.2,由电阻定律R=p令
及
0.500mm,1=70.00cm-20.00cm=
50.00cm,代入数据解得该合金丝的
电阻率为p≈1.3×10i2·m。
Rd
(4)根据电阻定律可知p=
,则为
41
了减小实验误差,可减小测合金丝电
阻时的误差,选择更精确的电阻箱,如
可换用阻值范围为0~99.992,或多
次测量该合金丝不同区间等长度样品
的电阻率,再求平均值,故选C、D。
典例4(1)b(2)R,(3)2R:(4)<
解析:(1)为了保护电源和电表,开始
都应将滑动变阻器阻值调至最大,故
滑片开始都应调至b端。
(2)同学一采用了半偏法测电流计G
的内阻,则电流计G的内阻测量值为
Ra=R1
(3)同学二操作中让电流表A的示数
为电流计G的3倍,则通过电阻箱的
电流是通过电流计G电流的2倍,由
于并联电路两瑞电压相等,则有
R=2R2
(4)同学一的半偏法误差为测量值小
于真实值,同学二没有系统误差,故有
Rg1<R2。
考向三
以测电源电动势和内阻为核
心的实验
典例5(1)R1
(2)见解析图
(3)2.90
(4)小于
r
(r+Ro)Rv
2.18
r真十R。十Rv
解析:(1)为了提高测量精度,方便调
节电路,滑动变阻器选择最大阻值较
小的R1。
参考答案
235
(2)图像如图所示。
UNV
3.00
2.00
1.00
A
00.100.200.300.400.500.60
(3)根据闭合电路欧姆定律有U=
E1一I(R。十r),结合图线可得E1=
2.90V,R。+r=
2.90
2,解得r=
0.56
2.182。
(4)将电压表和电源等效为新的电源,
故此时根据图像得到的电动势和内阻
为等效电源的电动势和内阻,等效电
E年
源的电动势为E=,十R。十RV
Rv
故E测<E真;将R。等效为电源的内
阻,可得等效新电源的内阻为测=
(r真十R。)Ry
r真十R。十Rv
典例6(1)A
2
(3)
n-1
解析:(1)为了保护电路,闭合开关前,
金属夹置于电阻丝的最大阻值处,由
图可知,应该置于A端。
(2)对于电路图(a),根据闭合电路欧
姆定律有U=E一Ir,
设金属丝的电阻率为P,横截面积
为S,结合欧姆定律和电阻定律
1=
R=
L
US
联立可得U=E一
L",
1
Sr
整理可得
1
U
对于电路图(b),根据闭合电路欧姆定
律有U=E-I(r十R。),
结合欧姆定律和电阻定律
1-R=p5,
11S(r+R。)1
联立后整理
E
Ep
L
1
可知图线的纵轴截距b=
E
解得E=1
S(r+R。)
(3)由题意可知k1
Syk一
Ep
上=n,联立解得r
Ro
n7。
考向四
电学其他实验
典例7(1)B(2)ab
5.2
解析:(1)闭合开关S,S1接1后,电路
中的电流瞬间达到最大值,然后电源
给电容器充电,电压表的示数逐渐增
大,电路中的电流逐渐减小,当电压表
示数稳定后,电路中的电流减为0,即
电流表的示数先增大,后逐渐减小为
0,故B正确。
(2)闭合开关S,,S接1时,电源正极
与电容器上极板相连,则电容器上极
板带正电,因此S接2时电容器放电
过程通过R的电流方向为a·b。根
2362对闪·讲与练·高三二轮物理
据Ⅰ一t图像与坐标轴围成图形的面积
表示电荷量可知,0一2s过程电容器
放出的电荷量Q,与2s后至放电结束
过程电容器放出的电荷量Q2之比为
8:7,根据电容的定义式可知,Q1=
C△LU1,Q2=C△U:,由电路图可知
△U1=U。一IR,△U2=IR,代入数据解
得R=5.2k2。
典例8(1)向上拔出(2)BC
解析:(1)由题图可知,电流表指针左
偏,则感应电流从“一”接线柱流入,感
应电流在线圈内产生的磁场方向向
下,根据楞次定律可知,与磁铁在线圈
位置产生的磁场方向相同,可知穿过
线圈的磁通量减小,根据楞次定律可
知,此时磁铁的运动状态是向上拔出。
(2)磁铁静止,向上移动线图,则产生
的感应电流不一定增加,指针偏角不
一定会增大,A错误;增大(1)中磁铁
的速度,产生的感应电动势会增加,指
针偏角会增大,B正确;减小电流表的
量程,即将导线从接线柱G1移接到
G。,电流表指针偏角变大,C正确;将
一个未与电路相接的闭合线圈套在线
圈外,线圈中的感应电流不变,电流表
指针偏角不变,D错误。
典例9(1)B(2)变大(3)乙(4)BC
解析:(1)由题图可知,A为直流接法,
B为交流接法,而要探究变压器的原
理则必须使用交变电压,只有变化的
电流才能产生变化的磁场,故选B。
(2)将线圈直接接入交流电源,则线圈
中就会产生周期性变化的磁场,而将
另一接了电压表的线圈逐渐靠近接入
电源中的线圈时,接了电压表的线圈
中的磁通量就会发生变化,根据法拉
第电磁感应定律E=会S可
△Φ
知,越靠近通电线圈,接了电压表的线
圈所处的磁场就越强,产生的感应电
动势就越大,因此可知电压表的读数
将变大。
(3)根据变压器原、副线圈电压与匝数
U=L,可得U:
的关系
Un2,则可
n
知,在原、副线圈匝数比一定的情况
下,副线圈中的电压与原线圈中的电
压成正比,图像为过原点的一条倾斜
直线;而当原线圈的匝数以及原线圈
中的电压一定时,则副线圈中的电压
与副线图的匝数成正比,图像为过原
点的一条倾斜直线;若原线圈中的电
压与副线圈的匝数一定时,副线图中
的电压与原线圈的匝数成反比,即副
线图中的电压与原线圈匝数倒数的图
像为一条过原点的倾斜直线。因此实
验结果有误的为乙。
(4)由表中数据可知,原、副线圈图的匝
数比小于原、副线圈中的电压之比,即
有电能的损失。变压器不会改变电压
的频率,故A错误;根据电流的热效应
可知,当有电流通过线圈时,线圈会发
热,从而造成电能的损失,俗称铜损,
故B正确;铁芯在交变磁场中会产生
涡流,根据电流的热效应可知铁芯会
发热,从而造成电能的损失,俗称铁
损,故C正确;因为铁芯对磁场的约束
不严密,所以穿过副线圈的磁通量一
定小于穿过原线圈的磁通量,即磁通
量有损失,俗称磁损,故D错误。
考向五电学创新实验
典例10(1)负极(2)①AA
C(或
D)②减小(3)增大
解析:(1)根据电阻表结构,使用时电
阻表黑表笔接内部电源正极,故当黑
表笔接M端时,电阻无穷大,说明二
极管反向截止即M端为二极管的
负极。
(2)①题千要求电压表、电流表读数从
零开始,所以滑动变阻器采用分压式
接法连接电路,故L1、L2接滑动变阻
器A接线柱,L?必须接在金属杆两端
接线柱任意一个,即C或D。②由图
像可知,随光照强度增加,I-U图像
斜率增大,所以电阻减小。
(3)三极管未导通时,RG与R1串联。
随着光强增强,RG电阻减小,此时三
极管仍未导通,说明R,分压小,故需
要增大R1。
第18讲光学与热学实验
》考向探究·素养提升《
考向一光学实验
典例1(1)B(2)大
(3)
解析:(1)在白纸上画出一条直线a作
为界面,把长方体玻璃砖放在白纸上,
使它的一个长边与a对齐,用直尺或
者三角板轻靠在玻璃砖的另一长边,
按住直尺或三角板不动,将玻璃砖取
下,画出直线a'代表玻璃砖的另一边,
而不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边
和下边分别画出直线a和a',故A错
误;在玻璃砖一侧插上大头针P!、P,
眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头
针,使P。把P,挡住,这样就可以确定
入射光线和入射点O1,在眼睛这一
侧,插上大头针P:,使它把P1、P2都
挡住,再插上大头
P,使它把P,、
P、P?都挡住,这样就可以确定出射
光线和出射,点O,,故B正确;实验时
入射角日,应尽量大一些,但也不能太
大(接近90°),以减小实验误差,故C
错误。
(2)由题图乙可知,入射角相同,绿光
的折射角小于红光的折射角,根据光
sin a
的折射定律n=
,可知绿光的折
sin B
射率大于红光的折射率,又因为绿光
的频率大于红光的频率,所以频率大,
折射率大。
(3)根据折射定律可知,玻璃的折射率
sin ai
为n效璃
,透明介质的折射率为
sin a2
sin ai
1分顾
,其中a2<a3,所以
sin a3
n破精>n合障。
典例2绿光
解析:设第一条和第六条亮纹的中心
间距为x,则相邻两条亮纹之间的距
离△虹=号,又根据双缝千涉条纹间距
公式4=宁,别A
xd
,由题表中数据
5L
可知x单色无1=18.64mm一10.60mm=
8.04
mm<x单色龙2=18.08
mm-第17讲
电学实验
知识网络》体系构建
P=Rπd
电压表、电流表、电阻箱、电阻表读数
金属丝电阻较小、
测量金属
的电阻率
测量电源的电
E=U外+lrk--
动势和内阻
基本实验
仪器、仪
电流表的内、外接法一
表的使用
传感器的
简单使用
R
半偏法
学实验
多用电表
等效替代法、.-
等效法
电阻
的使用
测量
al
R1 G
电桥法
R3
R
限流式接法
两种控
表头串联大电阻变成
拓展实验
制电路
电压表,表头并联小
一电表改装
电阻变成电流表
分压式接法
考向探究》素养提升
考向一
电学实验仪器的使用与电表改装
1.电流表、电压表、电阻表的对比
2.电表改装的原理
极性
量程选择
读数
项目
改装成电压表
改装成电流表
改装成电阻表
器
若分度值为1、
R
G
o
G
0.1、0.01等,需
内部
U平U
IR R
表
电流由电表的
使指针指在
要估读到分度值
电路
满偏刻度的
的下一位;如果
正接线柱流入,
0
V
分度值不是1、
负接线柱流出
0
电
左右
3
0.1、0.01等只需
要读到分度值位
U=12(R+R,)
I
R十RI
R内=R中
即可
原理
R-
U
1R。
IRg
E
电流从“十”插
R,=
I-I。
一R内
使指针指在
孔(红表笔)流
先读数再乘以相
表盘的中间
典例1[电表及电阻箱的读数]如图为电压表和
表
入,从“一”插孔
应挡位的倍率
位置附近
电流表的刻度盘示意图,指针位置分别如图甲、
(黑表笔)流出
乙所示。
086
2对勾·讲与练·高三二轮物理
5
10
(1)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的
0
15
2
n20
0.20.4
阻值调至最大,闭合开关S、S2,此时电阻表处
0
3
0
A
0.6
于“×1”挡,将红表笔与黑表笔
,调节
滑动变阻器的阻值,使指针指向
(选填
“0”或“∞”)刻度位置。
×0.1
(2)用该电阻表对阻值为1502的标准电阻进
行试测,为减小测量误差,应选用电阻表的
(选填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零
丙
后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚
(1)若使用的是0~3V量程的电压表,读数为
线位置,则该电阻的测量值为
n
V;若使用的是0~15V量程的电压
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电
表,读数为
V。
动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源
(2)若使用的是0~0.6A量程的电流表,读数
电动势,该同学先将电阻箱以最大阻值
为
A;若使用的是0~3A量程的电流
(99992)接在两表笔间,接着闭合S1、断
表,读数为
A。
开S2,将滑动变阻器的阻值调到零,再调节电
(3)如图丙所示,电阻箱的读数为
阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为228Ω时,
。听课记录
指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为
10mA);当电阻箱的阻值调为882时,指针指
向“0”刻度位置(即电路中的电流为20mA)。
由测量数据计算出电源电动势为
典例2[多用电表的改装及应用](2025·安徽
(结果保留两位有效数字)。
卷)某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡
心听课记录
和“×10”挡)的电阻表,其内部电路如图甲所
示。电源为电池组(电动势E的标称值为3.0V,
内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流Ig=
20mA,内阻R。=452,定值电阻R。=52,滑
动变阻器R的最大阻值为2002。设计后表盘
如图乙所示,中间刻度值为“15”。
易错警示,
红表笔
黑表笔
应用电阻表的三点注意
(1)电阻表换挡需重新进行欧姆调零。
甲
(2)使用电阻挡测电阻时,应使指针位于表盘中
Rihu
间附近,若指针偏角过大,则说明所测电阻偏小,应
换用小倍率。
(3)电池用久了,电动势变小,内阻变大,使电阻
测量结果偏大。
乙
第一部分专题七
实验技能及创新
087
考向二以测电阻为核心的实验
1.电流表内接法与外接法的比较与选择
待测合金丝样品(长度约1m)
项目
电流表内接法
电流表外接法
螺旋测微器
学生电源E(电动势0.4V,内阻未知)
V
电路
R
米尺(量程0~100cm)
A
滑动变阻器(最大阻值202)
由于电流表内阻的由于电压表内阻的分
误差
电阻箱(阻值范围0~999.92)
分压作用,电压表测
流作用,电流表测量值
原因
电流表(量程0~30mA,内阻较小)
量值偏大
偏大
开关S、S2
U
U
RvR,
测量
R测=
=RA十
R=
Rv十R
导线若干
结果R,>R,电阻的测R,电阻的测量值小于
量值大于真实值
真实值
x100
选择
大电阻R>RA
小电阻R,《Rv
依据
2.滑动变阻器的选择及接法判断
图1
图2
项目
限流式接法
分压式接法
(1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上,将金
R
属夹分别夹在样品20.00cm和70.00cm位
P
置,用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个
电路
R,a
P
b R a
不同位置的横截面直径,读数分别为0.499mm、
0.498mm和0.503mm,则该样品横截面直径
电压调节的
的平均值为
mm。
R
范围(不计
R.+R E~E
0~E
(2)该小组采用限流电路,则图1中电流表的
电源内阻时)
“十”接线柱应与滑动变阻器的接线柱
(1)“以小控大用分压,相差无几用限
(选填“a”或“b”)相连。闭合开关前,滑动变阻
流”
器滑片应置于
(选填“左”或“右”)端。
①当采用限流式接法时,一般选用最
(3)断开S2、闭合S1,调节滑动变阻器使电流表
大阻值比待测电阻稍大或差不多的
指针恰好指到15.0mA刻度处。断开S1、闭
滑动变阻器;
合S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,旋转电
②当采用分压式接法时,一般选用最
大阻值较小、额定电流较大的滑动变
阻箱旋钮,使电流表指针仍指到15.0mA刻度
接法判断
阻器
处,此时电阻箱面板如图2所示,则该合金丝的
(2)必须采用分压式接法的三种情况
电阻率为
2·m(取元=3.14,结果保
①要求电压从0开始变化:
留两位有效数字)。
②滑动变阻器阻值太小,不能起到限
(4)(多选)为了减小实验误差,可采用的做法有
流的作用;
③限流式接法不能获取有区分度的
A.换用内阻更小的电源
多组数据
B.换用内阻更小的电流表
[典例3[伏安法测电阻](2025·四川卷)某学生
C.换用阻值范围为0~99.992的电阻箱
实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实
D.多次测量该合金丝不同区间等长度样品的
验器材有:
电阻率,再求平均值
088
2对勾·讲与练·高三二轮物理
听课记录
⑦听课记录
|典例4[半偏法测电阻](2025·湖南长沙一模)
归纳总结一
测量电阻的常用方法
某实验小组测量一电流计G的内阻,两位同学
采用了不同的方法。同学一采用如图甲所示的
名称
电路
测量原理
电路,实验步骤如下:
R,=
U
,小外偏小,大
G
伏安法
内偏大
R
R=
:U
甲
R
2I
伏安法
①按图连接好电路,将滑动变阻器的滑片调至
消除系
UU:
正确的位置;
统误差
R,=1,U,-IU
②先断开开关S2,闭合开关S,调节滑动变阻
(S接通测得I2、U2,S
器的滑片位置,使G满偏;
断开测得I1、U,)
③再闭合S2,保持滑动变阻器的滑片位置不
V2内阻已知时,R
变,调节电阻箱的阻值,使G的示数为满偏的
U1-U
-Rv2
一半,记下此时电阻箱的阻值为R;
U,
④断开电路。
活用电表法
安
A,内阻已知时,R=
同学二采用如图乙所示的电路,实验步骤如下:
安法
I
G
1,-1R
电源输出电压不变,
将S合到2,调节R,
b
R2
使电流表的示数与S
E
R
等
合到1时的示数相等,
效
则R=R
①按图连接好电路;
②闭合开关S,调节滑动变阻器R和电阻箱,使
代
电源输出电压不变,
电流表A的示数为电流计G的3倍,记下此时
将S合到2,调节R,
使电压表的示数与S
电阻箱的阻值为R2;
合到1时的示数相等,
③断开电路。
则R,=R
根据两位同学的实验操作,回答下列问题:
闭合S,断开S2,调节
(1)两位同学在实验第1步中,滑动变阻器的滑
©
R,使G表指针满偏;
S2
片开始都应调至
(选填“a”或“b”)端。
闭合S2,只调节R2使
(2)同学一测量的电流计G的内阻R=
G表半偏(R,>R.)。
则R2=Rg满<Rg夹
半偏法
(3)同学二测量的电流计G的内阻R2=
使R2=0,闭合S,调节
R,使V表满偏;只调
节R2使V表半偏(Rv
(4)从系统误差的角度分析,两位同学的测量值
>
R,)。则R2
的大小关系为R
(选填“>”“<”或
Rv满>Rv真
“=”)R2。
第一部分
专题七实验技能及创新
089
考向三以测电源电动势和内阻为核心的实验
1.测量电源电动势和内阻的三种常用方案
U/V
1.00
1.30
1.70
2.00
2.50
项
伏安法
伏阻法
安阻法
I/A
0.38
0.32
0.24
0.18
0.08
原
U
根据表中数据在图乙中作出U-I图像。
E=U+Ir
E=U+
E=IR+Ir
UNV
3.00H
电
路
④
2.00
1.00
关系式
U=E-Ir
R
UER E
00.100.200.300.400.500.61A
乙
(3)由U-I图像可求出电动势E1=
V,
图
内阻r=
2。(均保留三位有效数字)
(4)考虑电压表分流引起的误差,则E测
纵轴截距:E
纵轴截距:E
纵轴截距E
(选填“大于”“等于”或“小于”)E真;r测与
斜率大小:r
斜率:E
斜率
真实值r真之间的关系式为
(用Rv、
误
R、T测、r真表示)。
差
E<E真
E离=E真
E测<E真
E得=E真
析
<r
T>T真
T测之T真
心听课记录
2.定值电阻在电路设计中的三种作用
保护作用
保护电表和电源
定值电阻
测量作用
充当电压表或电流表
三作用
典例6[其他方法测电源电动势和内阻](2024·
扩大作用
扩大电表的量程
黑吉辽卷)某探究小组要测量电池的电动势和
典例5[伏安法测电源电动
A
内阻。可利用的器材有:电压表、电阻丝、定值
势和内阻](2025·海南卷)
电阻(阻值为R。)、金属夹、刻度尺、开关S、导
如图甲是“测量电源的电动
线若干。他们设计了如图所示的实验电路原
势和内阻”的实验电路。
E,r
理图。
Ro
有如下器材
甲
y
电阻丝
电阻丝
电源E,(约为3V,内阻未知)
金属夹
金属夹
电压表V(0~3V,Rv约为3k2)
电流表A(0~6A,RA约为12)
定值电阻R。=32
滑动变阻器R,(0~502)
图(a)
图b)
滑动变阻器R2(0~5002)
(1)实验步骤如下:
开关S
①将电阻丝拉直固定,按照图(a)连接电路,金
导线若干
属夹置于电阻丝的
(选填“A”或
(1)为了提高测量精度,电路图中滑动变阻器应
“B”)端;
选
②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并
(2)闭合开关S,多次调节滑动变阻器,记录U、
记录电压表示数U,断开开关S,记录金属夹与
I,如下表:
B端的距离L;
090
2对勾·讲与练·高三二轮物理
③多次重复步骤②,根据记录的若干组U、L的
(2)由图线得出纵轴截距为b,则待测电池的电
值,作出图(c)中图线I;
动势E=
④按照图(b)将定值电阻接入电路,多次重复步
(3)由图线求得I、Ⅱ的斜率分别为k1、k2,若
骤②,再根据记录的若干组U、L的值,作出图
=,则待测电池的内阻r一
k1
(用n
(c)中图线Ⅱ。
和R。表示)。
心听课记录
图(c)
考向四
电学其他实验
1.电容器的充、放电过程(如图甲、乙所示)
典例7[电容器的充放电](2024·海南卷)用如
图(a)所示的电路观察电容器的充放电现象,实
G
验器材有电源E、电容器C、电压表、电流表、电
流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开
关S、开关S2、导线若干。
I/mA
2.探究影响感应电流方向的因素
利用甲图判断电流方向与灵敏电流表中指
A
2
1.10
针偏转方向的关系;利用乙图结合控制变量法,
(V)
M N
依次探究开关通断、滑动变阻器的滑片的移动、
01
2
图(a)
图b)
线圈A从线圈B中插入与拔出等因素对感应
(1)闭合开关S2,将S1接1,电压表示数增大,
电流方向的影响。
最后稳定在12.3V。在此过程中,电流表的示
数
(填选项字母)。
A.一直稳定在某一数值
B.先增大,后逐渐减小为0
C.先增大,后稳定在某一非零数值
甲
(2)先后断开开关S2、S,将电流表更换成电流
3.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
传感器,再将S接2,此时通过定值电阻R的
电流方向为
(选填“a→b”或“b→a”),
学生电源
通过传感器将电流信息传入计算机,画出电流
实验原
随时间变化的I-t图像,如图(b),t=2s时,
理图
实验方法:控制变量法
I=1.10mA,图中M、N区域面积比为8:7,
(1)U,、n1一定,研究n2和U2的关系
可求出R=
k(结果保留两位有效
(2)U1、n2一定,研究n1和U2的关系
数字)。
(1)保持原线圈的匝数n1和电压U1不
变,改变副线圈的匝数n2,研究n2对副线
。听课记录
操作
圈电压U?的影响
要领
(2)保持副线圈的匝数n2和原线圈两端
的电压U,不变,研究原线圈的匝数对副
线圈电压的影响
第一部分专题七
实验技能及创新
091
「典例8[探究影响感应
(2)实验开始前,同学没有使用铁芯组装变压
电流方向的因素]
器,而是直接将一个线圈接入电源,另外一个线
(2025·浙江1月选
圈接电压表,保持电源输入电压、两个线圈接入
考)在“探究影响感应
的匝数不变,逐渐将两个线圈相互靠近的过程
电流方向的因素”实
中,观察到电压表的读数
(选填“变大”
验中,当电流从“一”
“变小”或“不变”)。
接线柱流入灵敏电流表,指针左偏,从“G。”或
(3)在正确组装变压器后,甲、乙、丙三位同学分
“G,”接线柱流入,指针右偏。如图所示是某次
别利用控制变量法探究副线圈的电压U?与原
实验中指针偏转角度最大的瞬间,则
线圈的电压U1、原线圈的匝数1、副线圈的匝
(1)此时磁铁的运动状态是
(选填“向
数n2的关系,将实验数据绘制成甲、乙、丙三幅
上拔出”“静止”或“向下插入”)。
图像,哪个同学的实验结果有误?
(选
(2)(多选)只做以下改变,一定会增大图中电流
填“甲”“乙”或“丙”)。
表指针偏转角度的是
U
A.磁铁静止,向上移动线圈
B.增大(1)中磁铁运动速度
C.将导线从接线柱G1移接至接线柱G
甲
乙
丙
D.将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中
(4)(多选)同学在某次实验中选择厂家标注匝
线圈外
数nA=200匝的线圈A作为原线圈,厂家标注
心听课记录
匝数nB=100匝的线圈B作为副线圈,分别接
入不同输入电压U1,测得对应的输出电压U2,
得到的实验数据如下表所示。分析下列可能的
原因,你认为正确的有
「典例9[探究变压器原、副线圈电压与匝数的关
实验次数
nA/匝
ns/匝
U/V
U:/V
系]某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行
1
200
100
8.2
4.0
“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”
2
200
100
6.1
2.9
实验。
3
200
100
4.0
1.9
变压器铁芯
A.原、副线圈的电压的频率不相等
线圈
B.变压器线圈中有电流通过时会发热
C.铁芯在交变磁场的作用下会发热
线圈
D.穿过副线圈的磁通量大于原线圈的磁通量
变压器铁芯
可拆变压器零部件
组装后的变压器
。听课记录
(1)该实验中变压器原线圈接线柱接入学生电
源应该选择哪种接法?
(选填“A”
或“B”)。
092
2对勾·讲与练·高三二轮物理
考向五电学创新实验
电学创新实验,大都是在教材常规实验的基
位于表盘中a位置(见图2);对调红、黑表笔后
础上,进行重组、包装、拓展、创新,它们源于教材,
指针位于表盘中b位置(见图2),由此判断M
但高于教材,这类创新实验主要体现如下:
端为二极管的
(选填“正极”或“负极”)。
1.实验器材的等效与替换
(1)引用新的器件,如二极管、感光材料、热敏电
100504030
2015
10
阻等与实际生产、生活密切相关的常见器件,要
0
2030
求学生多关注一些生活中的传感器
A-V-0
(2)改变器材的使用方法,电源进行串联或并
0
联、把电压表当电流表或者改装电压表等。
M
图1
图2
2.实验方法上的创新
(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安
(1)转换法:将不易测量的物理量转换成其他可
特性
以(或易于)测量的物理量进行测量,然后再反
①采用图3中的器材进行实验,部分实物连接
求待测物理量的量值,这种方法叫转换测量法
己完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读
(简称转换法)。如在测量金属电阻率的实验
数从0开始。导线L1、L2和L3的另一端应分
中,虽然无法直接测量金属的电阻率,但可以通
别连接滑动变阻器的
过测金属丝的长度和直径,并将金属丝接入电
接线柱。(以上三空选填接线柱标号“A”
路测出其电阻,然后再计算出它的电阻率。
“B”“C”或“D”)
(2)替代法:用一个标准的已知量替代被测量,
通过调整标准量,使整个测量系统恢复到替代
前的状态,则被测量等于标准量。
(3)控制变量法:研究一个物理量与其他几个物
理量的关系时,要使其中一个或几个物理量不
变,分别研究这个物理量与其他各物理量的关
系,然后再归纳总结。如探究电阻的决定因素
实验。
典例10(2024·河北卷)某种花卉喜光,但阳光太
图3
强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安
报警器,以便在光照过强时提醒花农。该实验
特性曲线,图中曲线I、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受
用到的主要器材如下:学生电源、多用电表、数
到的光照由弱到强。由图像可知,光敏电阻的
字电压表(0~20V)、数字电流表(0~20mA)、
阻值随其表面受到光照的增强而
(选
滑动变阻器R(最大阻值502,1.5A)、白炽
填“增大”或“减小”)。
灯、可调电阻R,(0~50k2)、发光二极管
↑I/mA
10.00
LED、光敏电阻RG、NPN型三极管VT、开关和
9.00
8.00
若干导线等。
7.00
6.00
(1)判断发光二极管的极性
5.00
4.00
使用多用电表的“×10k”电阻挡测量二极管的
30
2.00
电阻。如图1所示,当黑表笔与接线端M接
1.00
→UV
00.501.001.502.002.503.00
触、红表笔与接线端N接触时,多用电表指针
图4
第一部分
专题七实验技能及创新
093
(3)组装光强报警器电路并测试其功能
报警值时,发光二极管并不发光,为使报警器正
图5为利用光敏电阻、发
o+3 V
常工作,应
(选填“增大”或“减小”)可
光二极管、三极管(当b、
R
LED史A
调电阻R,的阻值,直至发光二极管发光。
e间电压达到一定程度
VT
C听课记录
后,三极管被导通)等元
R
件设计的电路。组装好
o0V
光强报警器后,在测试过
图5
程中发现,当照射到光敏电阻表面的光强达到
温髻提示》请完成课时作业23
第18讲
光学与热学实验
知识网络》体系构建
用油膜法估测油酸分子大小
压强传感器
实验仪器
测量类
用双缝干涉测光的波长
A=7A
双缝干涉仪
实验
测定玻璃的折射率
·单位圆法
光
热学
sin 0
n=
等效替代法
sin 02
实
理想模型法
探究性
探究气体压强与体积的关系
控制变量法
实验
实验方法
图像法
PIV=P2V2
累积法
考向探究》素养提升
考向一
光学实验
实验
装置图
实验操作
数据处理
续表
实验
装置图
实验操作
数据处理
(1)画线:画一条
根据△x=
线段AO作为入
a
射光线
(1)调对齐:调节n-a为
A
(2)放置:长方形根据折射
用双
光源中心、单缝中第1条与
测量
N
缝干
心、双缝中心在遮第n条条
玻璃
的玻璃砖放在白定律n
纸上
sin 0
涉测
光筒的中心轴纹的间
的折
(3)插针挡像:P,sin0
量光
线上
距),算出
射率
同时挡住P,和求解
的波
(2)加滤光片:通条纹间
Pz的像,P,挡住
长
过目镜观察单色距,根据
P3本身和P,、
光的干涉条纹
△.x=
P,的像
求波长
094
2对勾·讲与练·高三二轮物理