建體系 記要點 研考向 提能力 做真題 明考向 4 限訓(xùn)練 通高考 專題六實驗技能與創(chuàng)新 第2講電學(xué)實驗 1 2018 高考全國卷 T23 某實驗小組利用如圖 a 所示的電路探究在25 80 范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性 所用器材有 置于溫控室 圖中虛線區(qū)域 中的熱敏電阻RT 其標稱值 25 時的阻值 為900 0 電源E 6V 內(nèi)阻可忽略 電壓表 量程150mV 定值電阻R0 阻值20 0 滑動變阻器R1 最大阻值為1000 電阻箱R2 阻值范圍0 999 9 單刀開關(guān)S1 單刀雙擲開關(guān)S2 實驗時 先按圖 a 連接好電路 再將溫控室的溫度t升至80 0 將S2與1端接通 閉合S1 調(diào)節(jié)R1的滑片位置 使電壓表讀數(shù)為某一值U0 保持R1的滑片位置不變 將R2置于最大值 將S2與2端接通 調(diào)節(jié)R2 使電壓表讀數(shù)仍為U0 斷開S1 記下此時R2的讀數(shù) 逐步降低溫控室的溫度t 得到相應(yīng)溫度下R2的阻值 直至溫度降到25 0 實驗得到的R2 t數(shù)據(jù)見下表 回答下列問題 1 在閉合S1前 圖 a 中R1的滑片應(yīng)移動到 填 a 或 b 端 2 在圖 b 的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點 并作出R2 t曲線 3 由圖 b 可得到RT在25 80 范圍內(nèi)的溫度特性 當t 44 0 時 可得RT 4 將RT握于手心 手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖 c 所示 該讀數(shù)為 則手心溫度為 解析 1 閉合開關(guān)S1前 應(yīng)讓滑片移動到b端 使滑動變阻器連入電路的阻值最大 3 由圖象可知t 44 0 時 電阻的阻值為450 4 由圖 c 可得電阻箱阻值為620 0 由圖象可得溫度約為33 0 答案 1 b 2 如圖所示 3 450 4 620 033 0 2 2017 高考全國卷 T23 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 8V 額定電流0 32A 電壓表 量程3V 內(nèi)阻3k 電流表 量程0 5A 內(nèi)阻0 5 固定電阻R0 阻值1000 滑動變阻器R 阻值0 9 0 電源E 電動勢5V 內(nèi)阻不計 開關(guān)S 導(dǎo)線若干 1 實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0 3 8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量 畫出實驗電路原理圖 2 實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖 a 所示 由實驗曲線可知 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 電動勢4V 內(nèi)阻1 00 和題給器材連接成圖 b 所示的電路 調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值 可以改變小燈泡的實際功率 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 要實現(xiàn)在0 3 8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量 則滑動變阻器需要設(shè)計成分壓接法 電壓表應(yīng)與固定電阻R0串聯(lián) 將量程改為4V 由于小燈泡正常發(fā)光時電阻約為12 所以需將電流表外接 2 由小燈泡伏安特性曲線可知 隨著電流的增加小燈泡的電阻增大 根據(jù)電阻定律可知 燈絲的電阻率增大 3 當滑動變阻器接入電路中的阻值最大為9 0 時 流過小燈泡的電流最小 小燈泡的實際功率最小 把滑動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 電動勢4V 內(nèi)阻1 00 9 0 10 的伏安特性曲線 函數(shù)表達式為U 4 10I V 圖線如圖中 所示 故小燈泡的最小功率為Pmin U1I1 1 75 0 225W 0 39W 當滑動變阻器接入電路中的阻值最小為零時 流過小燈泡的電流最大 小燈泡的實際功率最大 在題圖 a 中畫出電源E0 電動勢4V 內(nèi)阻1 00 的伏安特性曲線 函數(shù)表達式為U 4 I V 圖線如圖中 所示 故小燈泡的最大功率為Pmax U2I2 3 68 0 318W 1 17W 答案 1 實驗電路原理圖如圖所示 2 增大增大 3 0 391 17 命題特點與趨勢 怎么考近幾年高考電學(xué)實驗的命題突出集中在以下幾點 1 注重以 三尺三表 刻度尺 游標卡尺 螺旋測微器 電壓表 電流表 多用電表 為核心的基本儀器使用的考查 電學(xué)實驗中刻度尺 游標卡尺 螺旋測微器 電流表 電壓表 多用電表 滑動變阻器 電阻箱等 高頻穿插于具體實驗中進行考查 2 注重對實驗原理 實驗方法的考查 命題基于 已學(xué)過 的實驗 分組實驗 演示實驗 課外小實驗 而不局限于 考試大綱 中要求的實驗 變換情境而不偏離主題 如電學(xué)實驗基于 測電阻 和 測電源的電動勢和內(nèi)阻 兩個模型 串起了電表的改裝 滑動變阻器的兩種接法 電流表的內(nèi)外接法 等效法 半偏法 比較法等 解題要領(lǐng) 怎么做1 掌握基本儀器的原理和使用 2 掌握基本的實驗?zāi)康?實驗原理和實驗思想 如伏安法測電阻 電流表的內(nèi) 外接法及滑動變阻器的連接方式 3 掌握處理實驗數(shù)據(jù)的基本方法 如圖象法 平均值法等 2 多用電表的讀數(shù)及使用 1 電流的流向電流從電表的 插孔 紅表筆 流入 從 插孔 黑表筆 流出 即 紅進 黑出 2 機械零點 與 歐姆零點 機械零點 在表盤刻度左側(cè) 0 位置 調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲 歐姆零點 在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度 0 位置 調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕 1 如圖所示為電壓表和電流表的刻度盤示意圖 指針位置分別如圖甲 乙所示 1 若使用的是0 3V量程的電壓表 讀數(shù)為 V 若使用的是0 15V量程的電壓表 讀數(shù)為 V 2 若使用的是0 0 6A量程的電流表 讀數(shù)為 A 若使用的是0 3A量程的電流表 讀數(shù)為 A 解析 對于電壓表 當選取0 3V量程時 每小格為0 1V 讀數(shù)為1 68V 當選取0 15V量程時 每小格為0 5V 讀數(shù)為8 4V 對于電流表 當選取0 0 6A量程時 每小格為0 02A 讀數(shù)為0 46A 當選取0 3A量程時 每小格為0 1A 讀數(shù)為2 30A 答案 1 1 68 1 67 1 69均正確 8 4 8 3亦可 2 0 462 30 2 29 2 31均正確 2 如圖所示為多用電表的刻度盤 若選用倍率為 100 的電阻擋測電阻時 表針指示如圖所示 則 1 所測電阻的阻值為 如果要用此多用電表測量一個阻值約為2 0 104 的電阻 為了使測量結(jié)果比較精確 應(yīng)選用的歐姆擋是 選填 10 100 或 1k 2 用此多用電表進行測量 當選用量程為50mA的直流電流擋測量電流時 表針指于圖示位置 則所測電流為 mA 當選用量程為250mA的直流電流擋測量電流時 表針指于圖示位置 則所測電流為 mA 3 當選用量程為10V的電壓擋測量電壓時 表針也指于圖示位置 則所測電壓為 V 3 2018 高考全國卷 某同學(xué)組裝一個多用電表 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0 999 9 電阻箱R2 阻值范圍0 99999 9 導(dǎo)線若干 要求利用所給器材先組裝一個量程為1mA的直流電流表 在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3V的直流電壓表 組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋 回答下列問題 1 在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標出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 保留到個位 解析 2 接a時改裝成量程為1mA的電流表 有IgRg I Ig R1 解得R1 100 接b時改裝成量程為3V的電壓表 有U IgRg IR2 解得R2 2910 答案 1 如圖所示 2 1002910 答案 Rx1大于小于 5 要描繪一個標有 3V0 8W 小燈泡的伏安特性曲線 要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增加 且盡量減小實驗誤差 已選用的器材除導(dǎo)線 開關(guān)外 還有 電池組 電動勢為4 5V 內(nèi)阻約1 電流表 量程為0 0 6A 內(nèi)阻約為1 電壓表 量程為0 3V 內(nèi)阻約為3k 滑動變阻器 最大阻值20 額定電流1A 1 實驗電路應(yīng)選用圖甲中的 填字母代號 2 按照 1 中選擇的電路進行連線 如圖乙所示 其中應(yīng)該去掉的導(dǎo)線是 選填相應(yīng)的字母 3 閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于最 端 選填 左 或 右 4 以電壓表的讀數(shù)U為橫軸 以電流表的讀數(shù)I為縱軸 根據(jù)實驗得到的多組數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線 如圖丙所示 由圖可知 隨著電壓的增大 小燈泡的電阻 選填 增大 或 減小 其發(fā)生變化的原因是 5 如果將這個小燈泡接到電動勢為1 5V 內(nèi)阻為5 的電源兩端 電路接通后小燈泡兩端的電壓是 V 解析 1 由題意得 本實驗應(yīng)從零開始測量 故滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法 由于燈泡內(nèi)阻較小 因此應(yīng)采用電流表外接法 故選擇B電路 2 由題圖乙可知 電壓表左側(cè)分別接了兩條導(dǎo)線 由于本實驗應(yīng)采用電流表外接法 故應(yīng)將導(dǎo)線b去掉 3 由題圖乙可知 測量部分與滑動變阻器左側(cè)并聯(lián) 為了讓電壓從零開始調(diào)節(jié) 滑片開始時應(yīng)置于最左端 4 I U圖象中任一點與原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù) 則可知 隨著電壓的升高電阻增大 原因是燈絲電阻隨溫度的升高而增大 5 在燈泡的伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線 如圖所示 由圖可知 小燈泡兩端的電壓約為0 70V 答案 1 B 2 b 3 左 4 增大隨著電壓升高 燈絲電阻的溫度升高 電阻增大 5 0 70 0 68 0 75均可 1 按照實驗原理線路圖 a 將圖 b 中實物連線 2 將滑動變阻器滑動端置于適當?shù)奈恢?閉合S1 3 將開關(guān)S2擲于1端 改變滑動變阻器滑動端的位置 記下此時電壓表的示數(shù)U1 然后將S2擲于2端 記下此時電壓表的示數(shù)U2 4 待測電阻阻值的表達式Rx 用R0 U1 U2表示 5 重復(fù)步驟 3 得到如下數(shù)據(jù) 2 對實驗的兩點說明 1 任何一種實驗方法 一定要緊扣閉合電路歐姆定律E U Ir 其中最關(guān)鍵的是看電路中如何測量出路端電壓U和電路中的總電流I 2 利用圖象得出電動勢和內(nèi)阻是常見的方法 對于不同的電路設(shè)計 在作圖象時都要畫出傾斜直線 即得到有關(guān)電動勢和內(nèi)阻的一次函數(shù)關(guān)系 再利用圖象中的斜率與截距求解 7 某同學(xué)設(shè)計了一個 測定電池電動勢和內(nèi)阻 的實驗 可供選擇的器材如下 A 待測干電池一節(jié)B 電流表A 量程為0 60mA 內(nèi)阻RA 18 C 電壓表V 量程為0 3V 內(nèi)阻RV約為3k D 滑動變阻器R1 阻值為0 5 E 滑動變阻器R2 阻值為0 30 F 定值電阻R3 阻值為2 G 定值電阻R4 阻值為10 1 為完成實驗 滑動變阻器應(yīng)該選 定值電阻應(yīng)該選 填器材后面的代號 2 請完善圖 a 中的電路圖 3 根據(jù)圖 b 中已描出的點畫出U I圖象 由圖象得該電源的電動勢E V 內(nèi)阻r 結(jié)果保留三位有效數(shù)字 2 根據(jù) 1 中分析可知 電路圖如圖所示 答案 1 R2R3 2 圖見解析 3 圖見解析1 49 1 47 1 49均可 1 05 1 04 1 07均可 8 某同學(xué)利用如圖甲所示的電路測量電池盒的電動勢和內(nèi)阻 所用的實驗器材有 一個電壓表V 一個電阻箱R 一個5 0 的定值電阻R0 一個開關(guān)和導(dǎo)線若干 解析 1 根據(jù)電路圖連接實物圖 如圖所示