2019届二轮复习电学实验课件(共50张)(浙江专用)

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第 24 讲　电学实验 [ 考试要求和考情分析 ] 实验名称 历次选考统计 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 2018/11 1. 测绘小灯泡的伏安特性曲线 T18 T18     T18(3) T18 2. 探究导体电阻与其影响因素 ( 包括材料 ) 的关系 T18         3. 测定电池的电动势和内阻       T18   4. 练习使用多用电表         T18(1)(2) 电学基本仪器的使用 [ 要点总结 ] 1 ． 仪器使用必备 欧姆表 黑表笔接内部电源正极 使指针尽量指在表盘的中间位置左右 读数并乘以相应挡位的倍率 2. 多用电表的使用 “ 三注意 ” ( 1) 电流的流向 由于 使用多用电表时不管测量项目是什么，电流都要从电表的 “ ＋ ” 插孔 ( 红表笔 ) 流入，从 “ － ” 插孔 ( 黑表笔 ) 流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔。 ( 2) 要区分开 “ 机械零点 ” 与 “ 欧姆零点 ” “ 机械零点 ” 在表盘刻度左侧“ 0” 位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝； “ 欧姆零点 ” 在表盘刻度的右侧电阻刻度 “0” 位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮。 ( 3) 选倍率 若 出现指针偏转角太小 ( 即指针所指的刻度值过大 ) ，应换用大倍率挡，反之要换用小倍率挡，且换挡后必须进行欧姆调零 。 [ 典例分析 ] 【例 1 】 (2018· 浙江嘉兴第一中学高二期末 ) 某兴趣小组对市场中电线进行调查， ( 1) 如图 1 所示，采用绕线法测得该电线直径为 ________ mm 。 ( 2) 取长度为 100 m 的电线，欲测其电阻： ① 先用多用电表进行粗略测量，将多用表选择开关置于 “× 10 ” 挡并调零后，两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图 2 所示。为了使测量值更准确， “ 选择开关 ” 应置于 ________( 填 “× 1 ” 、 “× 100 ” 或 “× 1 k ” ) ，并两表笔短接，调节图 3 中 ________(“A” 或 “B”) 重新调零后进行测量 。 ② 再用伏安法测量其电阻，并设计图 4 电路，则电压表的另一端应接 ________( 填 “ a ” 或 “ b ”) ，测量得电压表示数为 4.50 V ，而电流表读数如图 5 所示，则所测的电阻为 ________ Ω 。 (2) ① 欧姆表偏转角度过大，说明待测电阻的阻值较小，应用小倍率挡；换挡后，需要重新进行欧姆调零，方法是将两表笔短接，调节图 3 中的 B 旋钮，使指针指到满刻度 。 答案 　 (1)1.25 　 (2) ①× 1 　 B 　 ② a 　 1.80 [ 精典题组 ] 1 . ( 2018· 余杭模拟 ) 在 “ 练习使用多用电表 ” 实验中，请回答下列问题： ( 1) 甲同学先用多用电表的欧姆挡 “× 100 ” 测量标有 “ 220 V 　 100 W ” 的白炽灯的电阻时发现指针偏转角度过大，为了减小测量误差，下列选项中合理的操作顺序为 ________( 填写选项前的字母 ) 。 A . 将 选择开关旋转到 “× 1 k ” 的位置 B . 将 选择开关旋转到 “× 10 ” 的位置 C . 用 两表笔与白炽灯连接好并读数 D . 将 两表笔短接，进行欧姆调 零 (2) 甲同学按正确的实验操作，指针停在如图 6 甲所示的位置，则此白炽灯电阻的测量值为 ________ Ω 。 (3) 乙同学发现该多用电表 “ 直流 50 V ” 挡损坏了，但 “ 直流 10 V ” 挡能正常使用。打开电表外壳发现电路板上的电阻 R 2 被烧坏了，如图乙所示。若表头 A 的满偏电流为 1 mA ，则应用 ________ kΩ 的电阻替换 R 2 就可以修好 “ 直流 50 V ” 挡 。 图 6 解析 　 (1) 先用多用电表的欧姆挡 “× 100 ” 测量标有 “ 220 V 　 100 W ” 的白炽灯的电阻时发现指针偏转角度过大，说明白炽灯的电阻很小，为了减小测量误差，将选择开关旋转到 “× 10 ” 的位置，将两表笔短接，重新进行欧姆调零，用两表笔与白炽灯连接好并读数，故合理的操作顺序为 BDC 。 答案 　 (1)BDC 　 (2)120 　 ( 3)40 2. (2018· 浙江桐乡高二周练 ) 某同学利用如图 7 所示的多用电表测量一个定值电阻的阻值，图中 S 、 T 为可调节的部件。该同学的部分操作步骤如下： ① 将选择开关调到电阻挡的 “× 10 ” 位置。 ② 将红、黑表笔分别插入 “ ＋ ” 、 “ － ” 插孔，把两笔尖相互接触，调节 ________( 选填 “S” 或 “T”) ，使电表指针指向电阻挡的 ________( 选填 “ 0 刻线 ” 或 “∞ 刻线 ” ) 。 ③ 将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，发现多用电表的示数如图 8 所示，为了较准确地进行测量，应将选择开关调到电阻挡的 ________( 选填 “× 1 ” 或 “× 100 ” ) 位置。然后 ________( 选填 “ 需要 ” 或 “ 不需要 ” ) 重复步骤 ② 。 ④ 在使用多用表测量电阻时，若双手捏住红、黑表笔金属部分，则测量结果将 ________ 。 ( 选填 “ 偏大 ” 或 “ 偏小 ” ) 解析 　 ② 将选择开关调到电阻挡的 “× 10 ” 位置后，要进行欧姆调零，将红、黑表笔分别插入 “ ＋ ” 、 “ － ” 插孔，把两笔尖相互接触，调节 T ，使电表指针指向电阻挡的 “ 0 刻线 ” 。 ③ 根据图可知，被测量电阻较大，所以要调大倍率，应将选择开关调到电阻挡的 “× 100 ” 挡，然后再进行欧姆调零，即需要重复步骤 ② 。 ④ 用双手握住电表两端，即手和电阻是并联的，故测量值将偏小。 答案 　 ② T 　 0 刻线　 ③× 100 挡　需要　 ④ 偏 小 电阻的测量及描绘小灯泡的伏安特性曲线 [ 要点总结 ] 电流表内接法与外接法的 比较 比较项目 电流表内接法 电流表外接法 电路 误差原因 由于电流表内阻的分压作用，电压表测量值偏大 由于电压表内阻的分流作用，电流表测量值偏大 [ 典例分析 ] 【例 2 】 (2018· 浙江名校协作体模拟 ) 小张同学用以下器材和实验电路描绘额定电压为 3.0 V 小灯泡的伏安特性曲线 。 图 9 图 10 (1) 请你在实物连接图 9 中，把还需要连接的导线补上。 (2) 该同学在做该实验时发现小灯泡始终不亮，于是取下灯泡，用多用电表检查其灯丝是否断了，他应选择 ________( 填选项前的字母 ) ；他判断小灯泡是否完好的依据是 ________________________________________________________ _______________________________________________________________ 。 A. 电流挡 B . 直流电压挡 C. 交流电压挡 D . 欧姆 挡 (3) 排除故障后，某次测量时电流表的指针位置如图 10 所示，其读数为 ________ A 。 解析 　 (1) 为更好的描绘小灯泡的伏安特性曲线，应多测几组数据，且电压要从零开始变化，故滑动变阻器用分压式接法，因为小灯泡的电阻较小，故电流表用外接法，实物连接图如图所示 。 (2) 用多用电表检查其灯丝是否断了，是用欧姆挡检查；依据是若指针偏转很大，说明灯泡完好，若不偏转可能灯丝断了。 (3) 由实物图可知，电流表选择的量程是 0.6 A ，则电流表的示数为 0.25 A 。 答案 　 (1) 连线见解析　 (2)D 　若指针偏转很大，说明灯泡完好，若不偏转可能灯丝断了　 ( 3)0.25 [ 精典题组 ] 3. (2018· 浙江稽阳联谊学校模拟 ) “ 测绘小灯泡伏安特性曲线 ” 实验中，已知小灯泡额定电压为 3 V 。 图 11 图 12 (1) 某同学连好了实物图，如图 11 ，请指出其中的两条连线错误 ( 写数字即可 ) ： a________ ； b________ 。 (2) 闭合开关后，移动滑片，使流过电流表的电流 ________ 。 A. 从 0 开始慢慢增加到额定电流 B. 从额定电流开始慢慢减小到 0 C. 随意移动滑片，测出想测的电压电流值即可 (3) 实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图 12 所示，请仔细观察该图象，然后描述小灯泡的电阻变化规律 __________________________________________ ______________________________________________________________ 。 (4) 当电压为 2.4 V 时，小灯泡的电阻为 ________ Ω 。 ( 结果保留一位小数 ) 解析 　 (1)a ：图中导线 ④ 应该接在滑动变阻器上面两个接线柱的其中之一上面，另一端应接到 0.6 A 接线柱上。 b ：导线 ⑦ 应该连接在小灯泡右边的接线柱上。 (2) 闭合开关后，移动滑片，使流过电流表的电流从 0 开始慢慢增加到额定电流，故选 A 。 (3) 由图象可知，电压很小时，小灯泡电阻不变，当电压较大时，随着电压增大，小灯泡电阻逐渐变大 。 答案 　 (1) ④ 　 ⑦ 　 (2)A 　 (3) 电压很小时，小灯泡电阻不变，当电压较大时，随着电压增大，小灯泡电阻逐渐变大 ( 意思对就得分 ) 　 ( 4)12.6 4. (2018· 浙江温州月考 ) 描绘一个标有 “ 6 V 　 3 W ” 字样的小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材： a . 标有 “ 6 V 　 3 W ” 字样的小灯泡一个； b.9 伏学生电源一个； c . 量程为 0 ～ 3 V 的电压表，内阻约为 3 千欧； d . 量程为 0 ～ 15 V 的电压表，内阻约为 15 千欧； e . 量程为 0 ～ 0.6 A 的电流表，内阻约为 0.5 欧； f . 量程为 0 ～ 3 A 的电流表，内阻约为 0.1 欧 ； g. 滑动变阻器 ( 阻值范围 0 ～ 50 欧，允许通过的最大电流 1.5 A) ； h. 滑动变阻器 ( 阻值范围 0 ～ 500 欧，允许通过的最大电流 0.5 A) ； 开关一个，导线若干。 (1) 为减小实验误差，方便调节，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。请在图中给定的四个电路图和上述所给的器材中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上。应选取的电路是 __________ ；电压表应选 __________ ；电流表应选 __________ ；滑动变阻器应选取 __________ 。 (2) 根据实验测定的数据，以电压 U 为横坐标，电流 I 为纵坐标画出图线，在图中给出的四个 I － U 图线中，最能反映实际情况的是 __________ 。 答案　 (1)C 　 d 　 e 　 g 　 ( 2)C 测电源的电动势和内阻 [ 要点总结 ] 1. 实验数据求 E 、 r 的处理方法 ( 1) 列多个方程组求解，再求 E 、 r 的平均值。 ( 2) 图象法处理：以路端电压 U 为纵轴，干路电流 I 为横轴，建坐标系、描点、连线，纵轴截距为电动势 E ，直线斜率 k 的绝对值为内阻 r 。 2. 数据处理注意 点 [ 典例分析 ] 【例 3 】 (2018· 浙江金丽衢十二校联考 ) 在 “ 测定电池的电动势和内电阻 ” 的实验中，备有如下器材： A . 干电池 B . 电流表 (0 ～ 0.6 A ，内阻约为 0.1 Ω) C . 灵敏电流计 G( 满偏电流 I g ＝ 200 μA ，内阻 r g ＝ 500 Ω) D . 滑动变阻器 (0 ～ 20 Ω ， 2.0 A) E . 电阻箱 R F . 开关、导线 若干 图 13 (1) 由于没有电压表，需要把灵敏电流计 G 改装成量程为 2 V 的电压表，如图 13 甲电阻箱的阻值应为 ________Ω 。 (2) 按图甲所示电路图，请在乙图上补充完成实物连线。 (3) 在闭合开关 S 前，将滑动变阻器的滑片移动至图甲中的 ________ 端 ( 填 a 、中央或 b ) 。 (4) 丙图为该实验绘出的 I 1 － I 2 图线 ( I 1 为灵敏电流计 G 的示数， I 2 为电流表 A 的示数 ) ，由丙图可求得被测电池的电动势 E ＝ ________V ，内电阻 r ＝ ________Ω 。 解析 　 (1) 根据欧姆定律有 U ＝ I g ( r g ＋ R ) ，解得 R ＝ 9 500 Ω ，即需串联一个阻值为 9 500 Ω 的电阻。 (2) 实物连线如图 。 (3) 闭合 S 前应将滑动变阻器的滑动片运动 b 端，以使电路中的电流最小而保护电流表 。 答案 　 (1)9 500 　 (2) 见解析　 (3) b 　 (4)1.46 ～ 1.49 　 0.80 ～ 0.87 [ 精典题组 ] 5. (2018 ·浙江宁波重点中学高三期末 ) 为了测量一节新干电池的电动势和内阻： ( 1) 甲同学使用多用电表粗测了电池的电动势，实验结束后，图 14 甲中的电表旋钮状态符合实验操作规范的是 ________( 填 “①” 或 “②” ) 。 (2) 乙同学采用图乙的实验电路图，实验时发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节，电压表示数变化不明显，其原因是电池内阻 ________( 填 “ 较大 ” 或 “ 较小 ” ) 。 (3) 丙同学改进了乙同学的电路图，准备用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材如下： A. 量程 3 V 的电压表 V B. 量程 0.6 A 的电流表 A C. 定值电阻 R 0 ( R 0 ＝ 1.5 Ω) D. 滑动变阻器 R 1 (0 ～ 10 Ω) ； E. 开关 S ① 请用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图 。 图 14 ② 实验中，改变滑动变阻器的阻值，得到了六组实验数据，已在 U － I 图中描点，请做出 U － I 图象，并根据图象得出该电池的内阻 r ＝ ________ Ω( 结果保留两位有效数字 ) 。 解析 　 (1) 甲同学使用多用电表粗测了电池的电动势，实验结束后，电表旋钮要将选择开关旋转到 OFF 挡或交流电压最高挡，所以图甲中的电表旋钮状态符合实验操作规范的是 ② 。 (3) ① 丙同学改进了乙同学的电路图，用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图如图所示 。 ② 实验中，改变滑动变阻器的阻值，得到了六组实验数据，已在 U － I 图中描点，做出 U － I 图象如图所示 。 答案 　 (1) ② 　 (2) 较小　 (3) ① 见解析　 ② 图象见解析　 0.33±0.03 6. (2018· 永康选考模拟 ) 在 “ 测定电源的电动势和内阻 ” 的实验中，已连接好部分实验电路 。 图 15 (1) 按如图 15 甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来 。 (2) 在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 __________( 选填 “ A ” 或 “ B ”) 端。 (3) 闭合开关后，调节滑动变阻器，使 __________ 的指针有明显偏转，读取 __________ 和 __________ 的示数，用同样方法测量多组数据。 (4) 图 16 是根据实验数据作出的 U － I 图象，由图可知，电源的电动势 E ＝ __________ V ，内阻 r ＝ __________Ω 。 解析　 (1) 电路连接如图 。 (2) 闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，故滑片应置于 B 端 。 (3) 闭合开关后，调节滑动变阻器使电流表的示数变化明显，并读取电流表和电压表的示数 。 答案　 (1) 见解析图 　 (2) B 　 (3) 电流表　 电流表 电压表　 (4)1.5 　 1.0