高考物理复习专题九电学实验市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

专题九电学试验1/57考情分析

电学试验T10：测电源电动势和内阻T10：等效法测电阻，电表选取、图象法处理试验数据T11：温控装置、热敏电阻、多用电表使用、电路故障分析2/57命题解读本专题有四个试验，分别为“决定导线电阻原因”、“描绘小灯泡伏安特征曲线”、“测量电源电动势和内阻”、“练习使用多用电表”。从三年命题情况看，命题特点为：(1)重视基础。如基本仪器原理和使用、试验器材选取、电流表内、外接法及滑动变阻器连接方式、电路故障分析等。(2)提倡创新。如测电阻用图象法、替换法等灵活应用，考查学生试验能力。

整体难度偏难，命题指数★★★★★，复习目标是达B冲A。3/571.(·江苏溧水高级中学摸底)小张和小明测绘标有“3.8V

0.4A”小灯泡伏安特征曲线，提供试验器材有：(

)A.电源E(4V，内阻约0.4Ω)B.电压表V(2V，内阻为2kΩ)C.电流表A(0.6A，内阻约0.3Ω)D.滑动变阻器R(0～10Ω)E.三个定值电阻(R1

＝1kΩ，R2＝2kΩ，R3＝5kΩ)F.开关及导线若干4/57(1)小明研究后发觉，电压表量程不能满足试验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装。在给定定值电阻中选取________(选填“R1”“R2”或“R3”)与电压表________(选填

“串联”或“并联”)，完成改装。(2)小张选好器材后，按照该试验要求连接电路，如图1所表示(图中电压表已经过改装)。闭合开关前，小明发觉电路中存在两处不恰当地方，分别是：①_____________；②_______________。图15/57(3)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电压表和电流表示数改变，但均不能变为零。由此能够推断电路中发生故障可能是导线________(选填图中表示导线序号)出现了________(选填“短路”或“断路”)。6/57答案

(1)R2串联(2)安培表不应内接滑片不应在最右端(3)8断路解析

(1)电压表量程为2V，内阻为2kΩ，故选取阻值是2kΩR2与电压表串联后可到达试验要求。(2)因电压表内阻远大于灯泡内阻，故电流表应该外接；因采取分压电路，故滑动变阻器滑动端应该在最左端。故电路中存在两处不恰当地方，分别是：安培表不应内接，滑片不应在最右端。(3)出现此故障可能是导线8断路引发。7/572.(·江苏如东高级中学第二次学情调研)两个阻值相差越大电阻并联，其并联电路总阻值就越靠近于阻值小电阻，某同学基于这一事实设计一电路(图2甲所表示)测量量程为3V电压表内阻(内阻为数千欧姆)。图28/57试验室提供器材有：电阻箱R(最大阻值99999.9Ω)滑动变阻器(最大阻值50Ω)直流电源E(电动势6V)开关1个导线若干(1)按电路原理图甲，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路连接。9/57(2)试验步骤以下，并回答对应问题：①按电路原理图甲连接线路：②将电阻箱阻值调整为0，将滑动变阻器滑片移到与图甲中最______端(填“左”或“右”)所对应位置，闭合开关S；③调整滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片位置不变，调整电阻箱阻值，使电压表示数如图丙所表示，电压值为________V，记下电阻箱阻值1500Ω；⑤计算电压表内阻为________Ω。(3)将测出电压表内阻记为RV′，与电压表内阻真实值RV相比，RV′________RV(填“>”“＝”“<”)，理由是________。10/57解析

(1)连接电路如图所表示。11/57答案

(1)电路如解析图所表示(2)左2.00

3000(3)>理由看法析12/573.(·江苏清江中学第一学期期中)如图3所表示，用伏安法测电源电动势和内阻试验中，在电路中接一阻值为2Ω

电阻R0作为保护电阻，经过改变滑动变阻器，得到几组电表试验数据：图313/57U(V)1.100.860.700.540.06I(A)0.100.160.200.240.3614/57请完成以下问题(1)本试验系统误差主要原因是___________________________；(2)用作图法在坐标系内作出U－I图线；(3)利用图线，测得电动势E＝______V，内阻r＝______Ω；(4)电动势测量值________真实值，内阻测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。15/57解析(1)所测电压为滑动变阻器和电流表电压之和，所以引发误差主要原因为电压表分流。(2)用平滑曲线连接，如图所表示。16/57(4)由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采取电流表外接法，因为电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源U－I图象如图所表示，由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值。答案

(1)电压表分流作用(2)作图看法析(3)1.5

2

(4)小于小于17/571.基本仪器使用基本仪器使用与读数(1)电压表应并联、电流表应串联在电路中，且电流应由正接线柱流入、负接线柱流出。(2)开始试验前，变阻器触头位置应确保电路中用电器安全，即确保电路中流过电流最小或加在用电器两端电压最小。18/57(3)多用电表：使用前应检验指针是否停在表盘刻度左端零刻度位置。若不指零，要用小螺丝刀进行机械调零；红、黑表笔要分别插入“＋”“－”插孔；依据测量项目，将选择开关置于相关区域适当量程上。用多用电表测电阻：机械调零第一步，断开表笔调螺母；指针指向∞时，依据阻值来选挡；接着进行电调零，短接表笔指0Ω，测时双手勿触阻；测量阻值高精度，中值附近去读数；以后每次换挡后，均要重新电调零；勿忘得数乘倍率，用完拨回“OFF”挡。长久不用，还应把表内电池取出。2.电表读数基本方法：测量值＝最小刻度×小格数＋估读值。19/57【例1】

(·无锡天一中学模拟)某同学做“描绘小灯泡伏安特征曲线”试验。 (1)该同学先用多用电表粗测小灯泡电阻，他将多用电表选择开关打到欧姆挡“×1”倍率挡处，测量结果如图4甲所表示，则小灯泡灯丝电阻为R＝________Ω。 (2)他依据测量结果连接好了如图乙所表示实物图，请依据图乙画出试验电路图。图420/57(3)调整滑动变阻器得到了两组电流表与电压表示数如图5中①、②、③、④所表示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V。所表示读数为：①________、②________、③________、④________。两组数据得到电阻分别是________和________。图521/57解析

(1)依据多用电表读数规则可知，小灯泡电阻为R＝10Ω。(2)从实物图中可知电压表测量灯泡两端电压，电流表采取外接法，滑动变阻器采取分压法，故电路图如图所表示。22/57答案

(1)10

(2)看法析(3)0.10A

0.24A

2.00V0.30V

3.0Ω8.33Ω23/57【变式1】

(·泰州中学期中)(1)在“测定金属丝电阻率”试验中，某同学用游标卡尺测了金属丝长度为L＝________cm；用螺旋测微器测得金属丝直径，其示数D＝________mm。图624/57待测金属丝阻值大约为10Ω，为测量其阻值，试验室提供了以下可选取器材A.电流表A1(量程300mA，内阻约1Ω)B.电流表A2(量程0.6A，内阻约3Ω)C.电压表V1(量程3.0V，内阻约5kΩ)D.电压表V2(量程15.0V，内阻约15kΩ)E.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)F.滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)G.电源E(电动势4V，内阻可忽略)H.电键、导线若干25/57(2)为了尽可能提升测量准确度，电压从0V开始调整，应选择器材为(只需填写器材前面字母即可)电流表________；电压表________；滑动变阻器________。(3)画出合理试验电路图26/5727/57答案

(1)10.02

0.900

(2)A

C

E

(3)如图所表示28/571.实物连线基本方法仪器选择、试验方法与数据处理先图后物、由正到负；先串后并、注意量程；接线到位、不可交叉。(1)分析各元件连接方式和控制电路方式。(2)画出试验电路图。(3)画线连接各元件，普通先从电源正极开始，到开关再到滑动变阻器等，按次序以单线连接方式将主电路中要串联元件依次串联起来，然后再将要并联元件并联到电路中。29/57(4)电压表应并联在电路中，电流表应串联在电路中，且电流应由正接线柱流入、负接线柱流出。(5)变阻器触头位置应确保电路中用电器安全，即确保电路中流过电流最小或加在用电器两端电压最小。(6)连线不能交叉。30/572.测量电路选择当Rx≫RA时用内接法，如图甲；当Rx≪RV时用外接法，如图乙。31/573.控制电路选择(1)当被测电阻阻值Rx远大于滑动变阻器总电阻R时，须用分压式电路。(2)当要求被测电阻上电压或电流改变范围较大，且从零开始连续可调时，须用分压式电路。(3)当被测电阻阻值Rx小于滑动变阻器总电阻R或相差不多，而且电压表、电流表示数改变不要求从零调整时，可采取限流式。(4)两种电路均可使用情况下，应优先采取限流式接法，因为限流式接法消耗功率较小。32/574.测电阻方法：试验电路普通分为电源、控制电路和测量电路三部分。(1)最为准确测量方法——等效替换法①电流等效替换②电压等效替换33/57(2)电表内阻测量最惯用方法——半偏法①半偏电流法②半偏电压法34/575.电源电动势和内阻测量方法任何一个试验方法，一定要紧紧围绕闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，而最关键是看电路中怎样测量出路端电压U和电路中总电流I，这也是命题教授命题时入手点。35/57【例2】

(·江苏如皋市高三调研)在“测定某电源电动势和内阻”试验中，试验电路如图7甲所表示，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是保护电阻，V为理想电压表。该同学连接好电路后，闭合电键S，改变电阻箱电阻值，读取电压表示数。依据读取多组数据，他画出了图丙所表示图象。图736/5737/57答案

(1)如图所表示(注意电压表量程选取)

(2)断路(3)10

538/57【变式2】

(·江苏泰州中学月考)测定某电阻丝电阻率试验图839/57(1)试验中，用螺旋测微器测量一个电阻值很大电阻丝直径，刻度位置如图8甲所表示，则电阻丝直径是________cm。(2)用多用电表欧姆挡粗测这种电阻丝阻值：已知此电阻丝阻值约为几十千欧，下面给出试验操作步骤a.旋转选择开关S，使其尖端对准交流电500V挡，并拔出两表笔b.将两表笔短接，调整欧姆挡调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡零刻度，而后断开两表笔c.将两表笔分别连接到被测电阻丝两端，测出阻值后，断开两表笔d.旋转选择开关S，使其尖端对准欧姆挡某一挡位40/57合理试验步骤次序是：________(填写对应字母)。旋转选择开关其尖端应对准欧姆挡位是______；依据该挡位和表中指针所表示位置，电阻丝阻值约为______Ω(3)用电流表和电压表较准确测定此电阻丝阻值，试验室提供以下可选取器材：电压表V(量程3V，内阻约50kΩ)电流表A1(量程200μA，内阻约200Ω)电流表A2(量程5mA，内阻约20Ω)电流表A3(量程0.6A，内阻约1Ω)滑动变阻器R(最大阻值1kΩ)电源E(电源电压为4V)开关S、导线41/57a.在所提供电流表中应选取________(填字母代号)b.在虚线框中画出测电阻试验电路(4)分别用L、d、Rx表示电阻丝长度、直径和阻值，则电阻率表示式为ρ＝________。42/57解析

(1)固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01mm×14.1＝0.141mm，则电阻丝直径d＝0.5mm＋0.141mm＝0.641mm＝0.0641cm。(2)使用欧姆表测电阻时，应选择适当挡位，然后进行欧姆调零，再测电阻，欧姆表使用完成后，要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡，则正确试验步骤为d、b、c、a；电阻丝阻值约为几十千欧，旋转选择开关其尖端应对准欧姆挡位是×1k，由图示欧姆表可知，电阻丝阻值为32×1000Ω＝3.2×104

Ω。43/5744/571.设计标准：科学、可靠、方便、准确。2.设计思绪(1)依据题目要求和给出条件，依据物理规律和原理，设计试验原理，找出试验原理式。(2)依据设计试验原理，由公式确定还有哪些待测量(不能太多)，依据基本仪器使用知识和控制电路作用，设计试验电路。(3)依据设计试验电路，明确需要测量物理量，由待测量选择、确定试验器材。(4)由试验器材设计、制订试验步骤，进行误差评定，将测量值代入原理式，求出所要求物理量。电学试验设计45/57【例3】

(·江苏扬州四模)试验室有以下器材：灵敏电流计G(内阻约为50Ω)；电压表V(0～3V，内阻约为10kΩ)；电阻箱R1(0～9999Ω)；滑动变阻器R2(0～100Ω，1.5A)；旧干电池一节；导线开关若干。(1)某试验小组先测灵敏电流计内阻，电路如图9甲所表示，测得电压表示数为2V，灵敏电流计示数为4mA，电阻箱旋钮位置如图乙所表示，则灵敏电流计内阻为________Ω。46/57图947/57(2)为将灵敏电流计量程扩大为原来10倍，该试验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1阻值调为________Ω。调好后连接成如图丙所表示电路测干电池电动势和内阻，调整滑动变阻器读出了几组电压表和电流计示数以下表，请在图10所表示坐标系中作出适当IG－U图线。IG/mA3.02.52.01.51.0U/V0.80.91.01.11