【金版新学案】(新课标)2016届高三物理二轮复习 第1部分 专题6 物理实验与创新

第2讲

电学实验与创新

核心考点聚焦

一、电学测量仪器的使用与读数 1.电流表、电压表、欧姆表的比较仪器 极性 量程选择 读数

使指针指示超过 3 V 和 3 A 量程估读到最小分度的 电流表 1 有正、负极 1 满偏刻度的 的 10;15 V 量程估读到最小分度的 3 的电表，电 1 1 电压表 位置 ； 0.6 A 量程估读到最小分度的 流由电表的 5 2 正极流入， 使指针尽量指在 欧姆表 负极流出 表盘的中间位置 表盘读数乘以相应挡位的倍率 左右

2.使用多用电表的“三注意” (1)电流的流向：使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极 接黑表笔，负极接红表笔，从电源外部看，电流从红表笔流入， 从黑表笔流出. (2)区分“机械调零”和“欧姆调零”: “机械调零”在表盘刻度 左侧“0”位置，调整表盘下边的中间定位螺丝； “欧姆调零 ”在 表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整欧姆调零旋钮. (3)倍率选择：使用欧姆挡测电阻时，表头指针过大或过小 1 2 均有较大误差，指针偏转角度在 满偏到 满偏之间读数较准 3 3 确，如待测电阻约为 2 kΩ,应选用“×100”挡.

3.电学仪器的选择 (1)电源的选择：一般可以根据待测电路的额定电流或额定 电压选择符合需要的直流电源. (2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额 定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；选 择的电表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大，一般应使指 针能达到半偏以上，以减小读数的偶然误差，提高精确度.

二、电流表内外接法的比较与选择 比较项目 电路 误差来源 电流表的分压 电压表的分流 电流表内接法 电流表外接法

U U 测量结果 R 测= >Rx,偏大 R 测= <Rx,偏小 I I 适用条件 Rx RA(测大电阻) RV Rx(测小电阻)

三、分压式与限流式的比较与选择 1.控制电路的比较 比较项目 限流式接法 分压式接法

电路

电压调节的范围 电能损耗

Rx E~E Rx+R0 节能

0~E 耗能

2.控制电路的选择 (1)从节能的角度考虑，优先选用限流式. (2)以下三种情况必须用分压式： ①要求待测电路的 U、I 从 0 变化. ②R 滑 Rx. ③选用限流式，Umin、Imin 过大(超过电流表量程，烧坏电 表、电源或用电器等).

热点考向例析

考向一

基本仪器的使用及选择

[2015·天津卷(3)]用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V,内电阻约1 Ω)的电动 势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供 选用： A.电流表：量程0.6 A,内电阻约1 Ω

B.电流表：量程3 A,内电阻约0.2 ΩC.电压表：量程3 V,内电阻约30 kΩ D.电压表：量程6 V,内电阻约60 kΩ

E

.滑动变阻器：0~1 000 Ω.额定电流0.5 A

F.滑动变阻器：0~20 Ω,额定电流2 A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________, 电压表应选用________,滑动变阻器应选用________(均填仪

器的字母代号).(2)下图为正确选择仪器后，连好的部分电路.为了使测 量误差尽可能小，还需在电路中用导线将________和________ 相连、________和________相连、________和________相连 (均填仪器上接线柱的字母代号).

(3) 实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余 仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完 成实验.实验中读出几组电阻箱的阻值 R和对应电压表的示数 U.用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数 图象是一条直线，则可以_____为纵坐标，以_____为横坐标.

解析： (1)因三节干电池的电动势约为 4.5 V,故电压表应 选 D;因干电池放电电流不宜超过 0.5 A,故电流表应选 A;由 电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用 F 即可. (2)本实验的实验电路应如图. 为了连接成如图的实验电路， 还需要 用导线将 a 与 d,c 与 g,f 与 h 相连.

(3)实验时，电流表不再使用，电阻箱代替滑动变阻器，实 验电路图如图所示

U 根据闭合电路欧姆定律得 U+ r=E, 整理可得三种情况： R 1 r 1 1 1 1 ① = · + ,以 为纵坐标， 为横坐标，在直角坐标系中图 U ER E U R 象为一条直线；

U U ②U=E-r· ,以 U 为纵坐标， 为横坐标，在直角坐标 R R 系中图象为一条直线. R 1 r R ③ = · R+ ,以 为纵坐标，R 为横坐标，在直角坐标 U E E U 系中图象为一条直线.

答案：

(1)A D F

(2)ad cg R

fh

1 1 U R (3) 或U 或 U R R U

多用电表的使用“五注意” (1)选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量 级的倍率，如估计值为200 Ω就应该选×10的倍率；

(2)进行欧姆调零；(3)将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量； (4)将指针示数乘以倍率，得测量值； (5)使用多用电表测电压和电流时，应尽量使指针超过满 偏量程的一半；测电阻时，应尽量使指针指向表盘刻度中央.