高考物理一轮复习专题热点电学实验问题讲义

专题热点七电学实验问题一、电学实验的三个选择1电学仪器的选择以“安全性”“精确性”“方便性”为前提，综合考虑选择电学实验仪器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件(1)选择电表以不使电表受损和尽量减小误差为原则，即加在电表上的最大电压或电流不得超过其最大量程，实验过程中指针可移动范围最好在至量程这一段(2)选择滑动变阻器要考虑它的额定电流，然后对采用分压法的滑动变阻器选总阻值较小的，对采用限流法的滑动变阻器的总阻值选比电路中的电阻稍大些为好对于滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用(3)对器材选择的一般步骤是：找出唯一性的器材；草画电路图(暂不把电表画入)；估算电流最大值和最小值；考虑电表是否安全画(该用分压法还是限流法)，以及能否使电表达到满偏的以上(4)在“伏安法测电阻”和“伏安法测电池电动势和内阻”的实验中，一般选用总阻值较小的滑动变阻器，前者可方便调节，因为电阻丝的电阻很小；后者可减小误差，因为它与大阻值的电压表并联，使流过电压表的电流较小，电流表测的值更接近干路上的总电流另外这两个实验的电压与电流都不大，电表量程一般取3 V与0.6 A的量程2电流表内接法和外接法选择要想精确测量电阻，选用好的实验方法很重要，如果电压表或电流表都是理想化电表，两种方法都能准确地测量出电阻的大小，但如果电压表和电流表都有电阻，选择好的方法能大大减小误差下面我们以电压表内阻为RV，电流表内阻为RA，待测电阻为Rx，待测电阻Rx的测量值为R测进行说明，准确度取决于电压表与电流表读数.电流表内接法电流表外接法当RxRA时采用误差小或当Rx时采用当RVRx时采用误差小或当Rx，属于RRV的情况，所以测量电路应采用电流表外接法滑动变阻器若选用R2，图72由于它的阻值比待测电阻的阻值大得多，不论采用分压式还是采用限流式接法，调节滑动变阻器改变电路中的电流或电压都不方便，所以本题中选用R1.因为R1.若采用串联限流接法，电流(电压)调节范围比较小，不便于操作和进行数据处理，故应采用分压式接法(2)实验电路图如图72所示(3)在实验图上连线应按下列顺序，如图73所示，从电源正极开始，依次画线，然后再依次画线，最后画线.即按照“先串后并”的原则进行图73【答案】(1)015 V00.6 AR1(2)如图72所示(3)如图73所示二、电阻的测量测定金属的电阻率和描绘小灯泡的伏安特性曲线这两个实验的关键是测量电阻设计实验电路测量电阻成为高考命题的热点和重点这类问题考查形式多样，变化无穷，但考查的原理均为欧姆定律R，重点都是在用各种方法寻找电压U和电流I.1伏安法测电阻(1)测量电阻的原理：R.(2)电流表的内、外接法2欧姆表测量电阻(1)测量原理Ix，由于Ix随Rx非线性变化，所以表盘上刻度是非均匀的(2)测量步骤：选挡、调零、测量、归位(3)测量结果：读出指针指示的读数后必须再乘以旋钮指示的挡位倍率3替代法测电阻(1)替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效，也可以是利用电压等效替代法测量电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)图74(2)电路原理图：如图74所示(3)测量步骤：在图中，S接2，记下电流值I，S接1，调节电阻箱R，使电流值仍为I，则待测电阻RxR.【例】从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1.要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据.器材代号规格电流表A1量程10 mA，内阻r1待测(约40 )电流表A2量程500 A，内阻r2750 电压表V量程10 V，内阻r310 k电阻R1阻值约100 ，作保护电阻用滑动变阻器R2总阻值约50 电池E电动势1.5 V，内阻很小开关S导线若干(1)画出电路图，标明利用器材的代号(2)若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1_，式中各符号的意义是_【解析】分析题意知道需测量电流表A1的电阻，按常规思想应用伏安法，将电压表并联在待测电流表两端，但经分析该电流表满偏时两端电压仅为0.4 V，远小于10 V量程这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱”根据所列仪器的特点，电流表A2内阻已知，由此可采用两电流表并联，因为两电流表两端