2017版高考物理大二轮复习与增分策略专题九实验技能与创新第2讲电学实验与创新.doc

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1、第2讲　电学实验与创新解题方略1.电流表、电压表、欧姆表的对比仪器极性量程选择读数电流表有正、负极的电表，电流由电表的正极流入，负极流出使指针指在比满偏刻度多的位置若最小分度为1、0.1、0.01等，需要估读到最小分度的下一位；如果最小分度不是1、0.1、0.01等，只需要读到最小分度位即可电压表欧姆表使指针尽量指在表盘的中间位置左右取两位有效数字并乘以相应挡位的倍率2.欧姆表的原理(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”.(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律.当红、黑表笔短接

2、时，调节滑动变阻器R0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，Ig＝，此时中值电阻R中＝Rg＋R0＋r，当两表笔接入电阻Rx时I＝，电阻Rx与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀.3.欧姆表使用六注意(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡.例1　一块表头被烧坏的双量程电压表，其内部电路如图1甲所示，但测得R1＝2.8kΩ、R2＝14.8kΩ是完好的，现用满偏电流和表盘刻度相同的一块

3、新表头替代，已知新表头的满偏电流为1mA，内阻为150Ω，且有三个精密定值电阻r1＝50Ω，r2＝100Ω，r3＝150Ω.若在保留R1、R2的情况下，对电压表进行修复，请完成下列问题：27图1(1)原表头的内阻rg＝________Ω；(2)在图乙虚线框中画出修复后双量程电压表的电路(标出所选用的相应器材符号).(3)修复后校准完，连接0～15V量程测量时，某次表盘指针偏转如图丙所示，其电压示数应为________V.答案　(1)200(2)如图所示(3)9.3预测1　(1)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图2甲所示，请根据下列步

4、骤完成电阻测量：①将K旋转到电阻挡“×100”的位置.②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________(选填“C”或“D”)，使指针对准电阻的“0”刻度线.③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图甲所示.为使测量比较精确，应将选择开关旋到________(选填“×1”、“×10”、“×1k”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量.27图2(2)多用电表电阻挡的内部电路如图乙虚线框中所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx的关系式为_

5、_______；图3(3)某同学想通过多用电表中的欧姆挡去测量一量程为3V的电压表内阻.该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×1k”的倍率挡，并将红、黑表笔短接调零后，应选用图3中________(选填“A”或“B”)方式连接.在进行了正确的连接、测量后，欧姆表的读数如图4甲所示，读数为________Ω，这时电压表的读数为如图乙所示.若该欧姆挡内阻为24kΩ，则可算出欧姆挡内部所用电池的电动势为________V(计算结果保留两位有效数字).图4答案　(1)D　“×10”　(2)I＝　(3)A　30k　2.927解析　(1)②将插入“＋”、“－”插孔的表笔

6、短接，旋动部件D，使指针对准电阻的“0”刻度线；③针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应换“×10”挡.(2)根据图乙，多用电表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，则有：I＝.(3)欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择图A正确；欧姆表的读数为：30×1kΩ＝30kΩ，电压表的读数为：1.60V.由题意知欧姆表的内阻为24kΩ，与电压表的内阻30kΩ串联，由欧姆定律可知：E＝I(R＋r)＝×(2.4×104＋3×104)V≈2.9V.解题方略1.电路结构：实验电路至少包括三个部分：(1)测量电

7、路；(2)控制电路(滑动变阻器、开关)；(3)电源.2.电路设计：(1)电表选择注意三方面：①安全性，要求量程不能太小，电表不反接；②准确性，要求量程不能太大，读数一般要超过量程的；③若电表量程不合适，要利用有准确内阻的电表进行改装.(2)测量电路设计：若>，则应把电流表内接；若<，则应把电流表外接.(3)控制电路：以小控大用分压，相差无几用限流，即当滑动变阻器的阻值较小时，常采用分压式接法；当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时，常采用限流式接法.另外，滑动变阻器必须接为分压式的情况有三种：①电压要求从零开始变化；②滑动变阻器最大阻值太小，不能起到限流的

8、作用；③限流式不能获取有区分度的多组数据.若两种接法均可，则采用限流式，因为限流式损耗功率小.