（新课标）河南省2015高考物理总复习讲义 第7章 加强1讲 电学设计性实验的处理

（新课标）河南省2015高考物理总复习讲义 第7章 加强1讲 电学设计性实验的处理内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 电学设计性实验的处理考点一设计性实验的答题思路与方法一、明确实验目的审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路二、测量电路的选择量电路的选择量电路的选择三、控制电路的选择：控制电路即滑动变阻器在电路中的连接，常有两种不同的形式，图 773 甲为限流式，图乙为分压式甲乙图 77 3在具体实验中，滑动变阻器是采用分压式还是限流式，可按以下标准进行判断：1负载电阻的阻值 大于滑动变阻器总电阻 R，需用分压式电路2要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，需用分压式电路3负载电阻的阻值 于滑动变阻器的总 2、电阻 R 或相差不多，并且电压、电流表示数变化不要求从零起调，可采用限流式4两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法消耗的总功率较小四、实验器材的选择1安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流2误差因素选择电表时，保证电流和电压均不超过其量程使指针有较大偏转(一般取满偏度的 )；使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近13 23光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 便于操作选滑动变阻器时，在满足其他要求的前提下，可选阻值较小的4实验的实际要求中国机器人农民发明家吴玉禄(被誉为中国的特斯拉)只有小学文化，为了给他的机器人吴老二找一个可充电电池他在废品站找 3、到了一个像电池一样有两个电极的装置，上面标有“样，他高兴地拿回去充电，结果差点丢了性命如果你是他的儿女，为了安全起见，你能给他提出一些建议或帮助吗。 (1)经上网查找这是只工业电雷管，由电能转化成热能而引发爆炸的，利用了电流的热效应给你一个多用电表你会选择_(直流电流、直流电压、欧姆 )挡来判断它是否为电池，可保证既安全又方便(2)经核实该电雷管全电阻阻值为 6 ，其中电热丝阻值为 5 ，引脚线长 2 m，阻值为 1 ，当通以 电流时约 6 s 钟爆炸，若吴玉禄用 的电压给它充电时理论上约_s 钟爆炸(3)某兴趣小组发扬吴玉禄精神，用伏安法设计了一实验精确测量上述单只电雷管电阻的电路，准备了以下 4、实验器材：待测电雷管 药桶( 保护作用，防爆破)电流表 程 、内阻约 电流表 程 30 阻约 30 电压表 程 30 V、内阻约 10 2：量程 2 V、内阻约 3 ： 010 电阻箱 ，干电池 E：电动势 E，内阻 r 约 电键 S 及导线若干请设计一个较合理的电路原理图，画在规定的虚线框内，要求通过电雷管的电流不超过 27 压能从零调节，尽可能减小误差写出 计算公式 _；说明公式中各物理量的意义：_.【解析】(1)由直流电压挡的内阻较大，如是电池，能显示电压，电流较小；如是流电压挡不会给它供电，也是安全的；如用欧姆挡测试，多用电表内部电池会给电，可能有危险；所以应选直流电压挡(2)由焦耳定 5、律：I )2解得 t1.5 )由于要求电雷管的电流不超过 27 此电流表应选 应给待测电雷管串联电阻箱作限流电阻电压表 程过大，应选 电流表应外接，滑动变阻器应用分压式，电路图如图所示由欧姆定律知 R 0，其中，U 为电压表示数，I 为电流表示数，R 0 为电阻箱读世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【答案】(1)直流电压(2)3)见解析图 R 0，其中 U 为电压表示数， 0 为电阻箱读数考点二实验方法及数据处理方法的迁移运用一、实验方法迁移基本的实验方法包括：实验原理的设计方法、实验误差的控制方法和实验数据的处理方法，将基本的实验方法和物理原理合理迁移，可设计出测量不同的物理量、可探究不 6、同问题的实验方案教材中所学过的物理规律、物理公式中只要含有某一物理量，则该规律、公式就可作为研究或测定该物理量的原理基础而进行相应的实验方法设计如用伏安法测电阻，R ，也可迁移到测电压表内阻和电流表内阻上去验数据的迁移数据探究性实验的主要功能是通过实验提供的数据信息，分析各数据中的内在联系，找出数据中所包含的物理规律常用的数据处理方法(如平均值法、图象法、逐差法、比较法等)和误差分析方法应该掌握常用的电流表有内阻，现要测量电流表 内阻 路如图 774 所示供选择的仪器如下：图 77 4A待测电流表 5 阻约 300 )B电流表 10 阻约 100 )C定值电阻 0 )D定值电阻 00 )E定值 7、电阻 F滑动变阻器 20 )G电源(电动势 ，内阻不计 )H开关 S 及导线若干(1)电路中与电流表 联的电阻应选_ ，保护电阻应选用 _(请填写器材前的字母序号)光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)根据电路图在图 775 中连接实物图，要求闭合开关前滑动变阻器的滑动触头 77 5图 77 6(3)补全实验步骤：按电路图连接电路；闭合开关 S，移动滑动触头 P 至某一位置，记录 2 的读数 2；_；以 纵轴，I 2 为横轴，作出相应图象如图 77 6 所示(4)根据 2 图线的斜率 k 及定值电阻，写出电流表 阻的表达式 _.【解析】(1)由于 量程为 010 量程为 05 与 联的 8、电阻分流大约是 05 与 内阻相当，因此应选 导致数很小，或指针不偏转，因此应选 C.(2)(3)多次移动滑动触头，记录相应的 2 读数 2.(4)从电路可知：(I 2I 1) 1 k，所以 2 案】(1)DC(2)见解析图(3)多次移动滑动触头，记录相应的 2 读数 2(4) 013 东北三校联考 )某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精确度，需要测量电压表的内光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 实验中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块电压表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能 9、利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量他用到的实验器材有：待测水果电池组(电动势约 4 V，内阻约 50 )、双向电压表(量程为 2 V，内阻约为 2 、电阻箱(0 9 999 )、滑动变阻器(0200 )，一个单刀双掷开关及若干导线图 77 7(1)该同学按如图所示 77 7 电路图连线后，首先测出了电压表的内阻请完善测量电压表内阻的实验步骤将 滑动触片滑至最左端，将 S 拨向 1 位置，将电阻箱阻值调为 0；调节 滑动触片，使电压表示数达到满偏；保持_不变，调节 电压表的示数达到_ ；读出电阻箱的阻值，记为 电压表的内阻 _.(2)若测得电压表内阻为 2 分析此测量值应_ 真实值( 选填 10、“大于” “等于”或“小于”)(3)接下来测量电源电动势和内阻，实验步骤如下：将开关 S 拨至 _(选填“1”或“2”) 位置，将 滑动触片移到最_端，不再移动；调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一个合适值，记录下电压表的示数和电阻箱的阻值；重复第二步，记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为 R，作出 与 图象，则可消除系统误差，1U 1 78 所示，其中截距为 b，斜率为 k，则电动势的表达式为_，内阻的表达式为_图 77 8【解析】(1)由题图可知，将 S 拨向 1 位置，滑动变阻器 电路中为分压式接法，利用电压表的半偏法得：调节 电压表满偏， 11、保持 变，R 2 与电压表串联，调节 最大值的一半 )，电压表的内阻 电阻箱示数 同(2)由闭合电路欧姆定律可知，调节 大使电压表达到半偏的过程中，总电阻值变大，干路总电流变小，由 EI rU 外 得：U 外 变大，由电路知：U 外 U 并 U 右 ，变阻器的滑动触片右侧电压 U 右 I R 右 变小，则 U 并 变大，电压表半偏时， 的电压就会大于电压表上的电压，那么 阻值就会大于电压表的阻值(3)测电源的电动势和内阻，利用伏阻法，S 拨到 2，同时将 滑动触片移到最左侧(4)由欧姆定律得 EU r，变形得 ， k， b ，得 E ，r U R 1E E 1b 案】(1)R 1半偏(或最大值的一半 )R 2光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)大于(3)2左(4)E r 1b (2013新课标全国卷)某同学用量程为 1 阻为 120 的表头按图7 79 甲所示电路改装成量程分别为 1 V 和 1 A 的多用电表图中 定值电阻，S 为开关回答下列问题：甲乙图 77 9(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线(2)开关 S 闭合时，多用电表用于测量_(选填“电流 ”“电压”或“电阻”) ；开关 S 断开时，多用电表用于测量_(选填“电流” “电压”或“电阻”)(3。