《（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 第49課時(shí) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基本能力集釋（實(shí)驗(yàn)增分課）講義（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 第49課時(shí) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基本能力集釋（實(shí)驗(yàn)增分課）講義（含解析）（6頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 第49課時(shí) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基本能力集釋（實(shí)驗(yàn)增分課）講義（含解析）(一)游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器(一)游標(biāo)卡尺1原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成。不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度，它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少 1 mm。2精度：對(duì)應(yīng)關(guān)系為10分度0.1 mm,20分度0.05 mm,50分度0.02 mm。3讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)刻線的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達(dá)為(xK精度)mm。(二)螺旋測(cè)微器1原理：測(cè)微螺桿與固定刻度之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋

2、鈕每旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.5 mm，而可動(dòng)刻度上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.01 mm，即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm。讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺。2讀數(shù)：測(cè)量值(mm)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)0.01(mm)。例1(1)如圖甲、乙所示的兩把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺分別為9 mm長(zhǎng)10等分、19 mm長(zhǎng)20等分，則讀數(shù)依次為_mm、_mm。(2)在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過程如圖丙、丁所示，校零時(shí)的讀數(shù)為_mm，測(cè)得合金絲的直徑為_mm。解

3、析(1)題圖甲讀數(shù)：主尺讀數(shù)為17 mm，游標(biāo)尺讀數(shù)是50.1 mm0.5 mm，最后結(jié)果是17 mm0.5 mm17.5 mm。題圖乙讀數(shù)：主尺讀數(shù)為23 mm，游標(biāo)尺讀數(shù)是70.05 mm0.35 mm，最后結(jié)果是23 mm0.35 mm23.35 mm。(2)由于螺旋測(cè)微器校零時(shí)有誤差，估讀為0.003 mm，測(cè)量后的讀數(shù)為0.645 mm，去掉校零誤差，可得合金絲的直徑為0.642 mm。答案(1)17.523.35(2)0.0030.642(0.6400.644 均可)(1)游標(biāo)卡尺不需要估讀，讀數(shù)結(jié)果對(duì)應(yīng)10分度為.mm一位小數(shù)，20分度和50分度為.mm兩位小數(shù)，換算單位時(shí)只需要

4、移動(dòng)小數(shù)點(diǎn)，最后一位數(shù)字即使是0也不能省略。(2)螺旋測(cè)微器需要估讀，讀數(shù)結(jié)果為.mm三位小數(shù)，需要特別注意半毫米刻度線是否露出。 (二)電流表的內(nèi)接法與外接法(一)兩種接法的比較內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測(cè)UxUA電壓表分流I測(cè)IxIV電阻測(cè)量值 R測(cè)RxRARx，測(cè)量值大于真實(shí)值R測(cè)Rx，測(cè)量值小于真實(shí)值(二)兩種接法的選擇1阻值比較法：先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法。簡(jiǎn)單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小”。2臨界值計(jì)算法Rx 時(shí)，用電流表內(nèi)接法。3實(shí)驗(yàn)試探法：按如圖所示接好電路，讓電壓表一根接線柱P先

5、后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則應(yīng)采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則應(yīng)采用電流表內(nèi)接法。例2在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻Rx約為 200 ，電壓表的內(nèi)阻約為2 k，電流表的內(nèi)阻約為10 ，測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示，結(jié)果由公式Rx 計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖甲和圖乙中電路測(cè)得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則_(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值Rx1_(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值，測(cè)量值Rx2_(填“大于”“等于”或“小于”)

6、真實(shí)值。解析根據(jù)題意知 ，電壓表的分流作用較顯著，故采用電流表內(nèi)接法得到的Rx1更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值。題圖甲的測(cè)量值是Rx與RA串聯(lián)的電阻阻值，故Rx1Rx真；題圖乙的測(cè)量值是Rx與RV并聯(lián)的電阻阻值，故 Rx2Rx真。答案Rx1大于小于本題無法判斷待測(cè)電阻“較大”還是“較小”，故將和進(jìn)行對(duì)比，實(shí)際上采用的是臨界值計(jì)算法。 (三)分壓電路和限流電路1兩種接法的比較限流接法分壓接法兩種接法電路圖負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍UE0UE負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍I0I閉合S前觸頭位置b端a端2.兩種接法的選擇要求待測(cè)電阻兩端的電壓從零開始變化，或精確性要求較高時(shí)采用分壓接法滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻或串

7、聯(lián)的其他電阻的阻值時(shí)題設(shè)條件中所提供的電表量程或電阻的最大允許電流不夠時(shí)待測(cè)電阻接近或略小于滑動(dòng)變阻器的最大阻值時(shí)采用限流接法電源的放電電流或滑動(dòng)變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓接法的要求時(shí)沒有很高的精確性要求，考慮安裝簡(jiǎn)捷和節(jié)能因素時(shí) 例3(2017全國(guó)卷)某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性。所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表(量程3 V，內(nèi)阻3 k)；電流表(量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 )；固定電阻R0(阻值1 000 )；滑動(dòng)變阻器R(阻值09.0 )；電源E(電動(dòng)勢(shì)5 V，內(nèi)阻不計(jì))；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小

8、燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示。由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率_(填“增大”“不變”或“減小”)。(3)用另一電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 )和題給器材連接成圖(b)所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為_W，最大功率為_W。(結(jié)果均保留2位小數(shù))解析(1)要實(shí)現(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，則滑動(dòng)變阻器需要設(shè)計(jì)成分壓接法；電壓表應(yīng)與固定電阻R0串聯(lián)，將量程改為4 V。由于小燈泡正常

9、發(fā)光時(shí)電阻約為12 ，所以需將電流表外接。電路圖如圖所示。(2)IU圖像中隨著電流的增大，圖線的斜率變小，小燈泡的電阻增大。根據(jù)電阻定律R，得燈絲的電阻率增大。(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大為9.0 時(shí)，流過小燈泡的電流最小，小燈泡的實(shí)際功率最小，把滑動(dòng)變阻器視為等效電源內(nèi)阻的一部分，在題圖(a)中畫出等效電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 9.0 10 )的伏安特性曲線，函數(shù)表達(dá)式為U410I(V)，圖線如圖中所示，故小燈泡的最小功率為PminU1I11.750.225 W0.39 W。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最小為零時(shí)，流過小燈泡的電流最大，小燈泡的實(shí)際功率最大，在題圖(a)

10、中畫出電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 )的伏安特性曲線，函數(shù)表達(dá)式為U4I(V)，圖線如圖中所示，故小燈泡的最大功率為PmaxU2I23.680.318 W1.17 W。答案(1)見解析圖(2)增大增大(3)0.391.17研究小燈泡的伏安特性或者其他實(shí)驗(yàn)中，若要求元件的電壓、電流從零開始變化，或者要求“多測(cè)幾組數(shù)據(jù)”“測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確”等，一定要采用分壓接法，此時(shí)應(yīng)選擇阻值范圍較小的滑動(dòng)變阻器便于調(diào)節(jié)。 (四)電表的改裝改裝成電壓表改裝成電流表內(nèi)部電路改裝原理串聯(lián)大電阻分壓并聯(lián)小電阻分流改裝后的量程UIg(RgR)IIg量程擴(kuò)大的倍數(shù)n1n1接入電阻的阻值R(n1)RgR改裝后的總內(nèi)阻

11、RVnRgRA校準(zhǔn)電路例4(2018全國(guó)卷)某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表。可選用的器材有：微安表頭(量程100 A，內(nèi)阻900 )；電阻箱R1(阻值范圍0999.9 )；電阻箱R2(阻值范圍099 999.9 )；導(dǎo)線若干。要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1 mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋?；卮鹣铝袉栴}：(1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱。(2)電阻箱的阻值應(yīng)取R1_，R2_。(保留到個(gè)位)解析(1)微安表頭改裝成毫安電流表需要并聯(lián)一個(gè)小電阻，再把電流表改裝成電壓表，需要串聯(lián)一個(gè)大電阻，電路如圖所示。(2)接a時(shí)改裝成量程為1 mA的電流表，有IgRg(IIg)R1，解得R1100 ，接b時(shí)改裝成量程為3 V的電壓表，有UIgRgIR2，解得R22 910 。答案(1)見解析圖(2)1002 910(1)本題要先將表頭與R1并聯(lián)改裝成電流表，再將改裝好的電流表與R2串聯(lián)改裝成電壓表。(2)無論改裝成電流表還是電壓表，達(dá)到量程時(shí)通過表頭的最大電流Ig是相同的。