【步步高】高三物理一轮复习 专题突破（7）电学设计性实验的处理 新人教版.doc

专题7电学设计性实验的处理导学目标 1.掌握设计性实验器材的选取和实验方法.2.学会运用原理迁移的方法处理电学设计性实验例1某同学想利用所学知识测量某种圆柱形材料的电阻率，实验要求必须精确测出该段材料的阻值除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用：电流表a1，量程1 a，内阻r1约0.5 电流表a2，量程30 ma，内阻r2约200 电压表v1，量程6 v，内阻rv1等于20 k电压表v2，量程10 v，内阻rv2约30 k滑动变阻器r1,020 ，额定电流2 a滑动变阻器r2,02 000 ，额定电流1 ma电源e(电动势为12 v，内阻r约2 )(1)请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中，其中滑动变阻器应选_(2)若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为l，直径为d，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为_，式中符号的含义为_例2某同学使用了如下器材：电源e(电动势15 v)；电压表v(量程为15 v，内阻约15 k)；电流表a(量程100 ma，内阻约10 )；滑动变阻器(最大电阻为50 )；单刀单掷开关；导线若干测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图1所示，已知小灯泡的额定电压为12 v.图1(1)请在虚线框中画出此实验电路(2)根据设计的电路图在图2中的实物上连线图2(3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为p额_w.例3某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度可选用的器材如下：a待测螺线管l(符号)：绕制螺线管的金属丝电阻率为，阻值约几十欧b电流表a1：量程10 ma，内阻r140 c电流表a2：量程500 a，内阻r2750 d电压表v：量程为10 v，内阻为10 ke保护电阻r1：阻值为100 f滑动变阻器r2：总阻值约为10 g电源e，电动势约为1.5 v，内阻忽略不计h开关一个及导线若干(1)用多用电表粗测线圈的电阻，选择倍率“1”和“10”，经正确步骤操作，多用电表表盘示数如图3所示，则金属丝的电阻约为_ .图3(2)为了尽可能准确的测量rl，要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的，请你设计一种适合的电路，将你设计的电路画在虚线框中，并标明所用器材的代号(3)由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度l，则l_.1某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件r1(6 v,2.5 w)的伏安特性曲线，要求能够多次测量并尽可能减小实验误差实验室备有以下器材：a直流电源(6 v，内阻不计)b电流表g(满偏电流3 ma，内阻rg10 )c电流表a(00.6 a，内阻未知)d滑动变阻器r(020 ，5 a)e滑动变阻器r(0200 ，1 a)f定值电阻r0(阻值1 990 )g开关与导线若干(1)根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子元件r1的伏安特性曲线的电路原理图(r1可用表示)(画在虚线框内)(2)在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用_(填写器材前的序号)图4(3)将上述电子元件r1和另一电子元件r2接入如图4所示的电 路中，它们的伏安特性曲线分别如图5中oa、ob所示电源的电动势e6.0 v，内阻忽略不计调节滑动变阻器r3，使电 子元件r1和r2消耗的电功率恰好相等，则此时电子元件r1的 阻值为_，r3接入电路的阻值为_(结果保留两位有效数字)图52某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时电阻值与长度的关系，选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱进行了如下实验：该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供选择：a直流电源：电动势12 v，内阻很小，额定电流1 ab电流表a1：量程010 ma，内阻约10 c电流表a2：量程0600 ma，内阻约0.5 d电压表v：量程015 v，内阻约15 ke滑动变阻器r1：最大阻值1 kf滑动变阻器r2：最大阻值5 kg开关、导线等(1)在可供选择的器材中，应选用的电流表是_(填“a1”或“a2”)，应选用的滑动变阻器是_(填“r1”或“r2”)；(2)根据选用的器材画出实验电路图；(3)握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度l、电阻r的数据如下表：实验次数123456长度l(cm)20.025.030.035.040.045.0电阻r(k)1.32.13.04.15.36.7为了研究电阻r与长度l的关系，该小组用纵坐标表示电阻r，作出了如图6所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是_图63要测量定值电阻器r的阻值，所备器材如下：a电压表(量程3 v，内阻10 k)b电流表1(量程0.6 a，内阻约为0.1 )c电流表2(量程3 ma，内阻约为1.0 )d滑动变阻器1(阻值01 k，额定电流0.1 a)e滑动变阻器2(阻值020 ，额定电流1.0 a)f多用电表g电池组(电动势略小于6 v，内阻不计)h开关和导线若干利用所给器材，进行实验操作如下：(1)用多用电表粗测电阻器r的阻值多用电表选用“100”的欧姆挡，操作方法正确，刻度盘上的指针位置如图7所示(2)为了精确测定电阻器r的阻值，请在虚线框内画出实验电路图(3)根据你设计的电路图，选择合理的器材：_.(填写器材的序号)(4)在图8中用笔画线代替导线，将实验电路实物图连接完整图7图8课时规范训练(限时：30分钟)1在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：a小灯泡(3.8 v,1.5 w)b直流电源(电动势4.5 v，内阻约0.4 )c电流表(量程0500 ma，内阻约0.5 )d电压表(量程05 v，内阻约5 000 )e滑动变阻器r1(05 ，额定电流2 a)f滑动变阻器r2(050 ，额定电流1 a)g开关一个，导线若干如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图1所示的四个电路中的_，应选用的滑动变阻器是_图12用以下器材测量待测电阻rx的阻值a待测电阻rx：阻值约为200 b电流表a1：量程为010 ma，内电阻 r120 c电流表a2：量程为020 ma，内电阻r2约为8 d定值电阻r0：阻值r080 e滑动变阻器r1：最大阻值为10 f滑动变阻器r2：最大阻值为200 g电源e：电动势约为3.0 v，内阻可忽略不计h单刀单掷开关s，导线若干(1)为了测量电阻rx，现有甲、乙、丙三位同学设计了如图2所示的实验电路，你认为正确的是_(填“甲”、“乙”或“丙”)图2(2)滑动变阻器应该选_；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片p应置于_端(填“a”或“b)”(3)若某次测量中电流表a1的示数为i1，电流表a2的示数为i2，则rx的表达式为rx_.3某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：a被测干电池一节；b.电流表：量程00.6 a，内阻0.1 ；c.电流表：量程03 a，内阻0.024 ；d.电压表：量程03 v，内阻未知；e.电压表：量程015 v，内阻未知；f.滑动变阻器：010 ，2 a；g.滑动变阻器：0100 ，1 a；h.开关、导线若干伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，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(1)在上述器材中请选择适当的器材：_(填写选项前的字母)；(2)在图3(a)方框中画出相应的实验电路图；(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图(b)所示的ui图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势e_v，内电阻r_.图34(2011海南单科13)图4是改装并校准电流表的电路图已知表头的量程为ig600 a、内阻为rg，是标准电流表要求改装后的电流表量程为i60 ma.完成下列填空：图4(1)图中分流电阻rp的阻值应为_(用ig、rg和i表 示)图5(2)在电表改装完成后的某次校准测量中，表的示数如图5 所示，由此读出流过电流表的电流为_ma.此时流过分流电阻rp的电流为_ma(保留1位小数)5(2011江苏单科11)某同学利用如图6所示的实验电路来测量电阻的阻值(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关适当调节滑动变阻器r后保持其阻值不变改变电阻箱的阻值r，得到一组电压表的示数u与r的数据如下表：电阻r/5.010.015.025.035.045.0电压u/v1.001.501.802.142.322.45请根据实验数据在图7中作出ur关系图象图6图7(2)用待测电阻rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00 v利用(1)中测绘的ur图象可得rx_.(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大若仍用本实验装置和(1)中测绘的ur图象测定某一电阻，则测定结果将_(选填“偏大”或“偏小”)现将一已知阻值为10 的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的ur图象实现对待测电阻的准确测定？复习讲义课堂探究例1(1)r1电路图见解析(2)u1表示电压表v1的示数，u2表示电压表v2的示数例2(1)实验电路如图所示(2)实物连线如图所示(3)1.141.16例3(1)48(2)电路如图所示(画出其中一个即可)电路一 电路二(3)电路一：l电路二：l随堂训练1(1)如图所示(2)d(3)104.02(