高考物理大二輪總復(fù)習(xí) 增分策略 專題七 第2講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新課件.ppt
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專題七實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新,,,,,,高考題型1電表改裝與讀數(shù)、多用電表原理與使用,高考題型2電阻的測(cè)量,高考題型3描繪小電珠(或者其他元件)的伏安特性曲線,高考題型4測(cè)定金屬(液體)的電阻率,欄目索引,,,第2講電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新,,,高考題型5測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,高考題型6電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),,高考題型1電表改裝與讀數(shù)、多用電表原理與使用,解題方略,1.電流表、電壓表、歐姆表的對(duì)比,2.歐姆表的原理(1)歐姆表內(nèi)有電源,紅表筆與內(nèi)部電源負(fù)極相連,黑表筆與內(nèi)部電源的正極相連,故其電流方向?yàn)椤凹t表筆流進(jìn),黑表筆出”.,3.歐姆表使用六注意(1)選擋接著調(diào)零;(2)換擋重新調(diào)零;(3)待測(cè)電阻與電路、電源要斷開(kāi);(4)盡量使指針指在表盤中間位置附近;(5)讀數(shù)之后要乘以倍率得阻值;(6)用完后,選擇開(kāi)關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓的最高擋.,例1(2015新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ23)圖1(a)為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖,其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路.,圖1,(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω,滿偏電流為1mA;R1和R2為阻值固定的電阻.若使用a和b兩個(gè)接線柱,電表量程為3mA;若使用a和c兩個(gè)接線柱,電表量程為10mA.由題給條件和數(shù)據(jù),可以求出R1=________Ω,R2=________Ω.,答案1535,(2)現(xiàn)用一量程為3mA、內(nèi)阻為150Ω的標(biāo)準(zhǔn)電流表對(duì)改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0.5mA、1.0mA、1.5mA、2.0mA、2.5mA、3.0mA.電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻忽略不計(jì);定值電阻R0有兩種規(guī)格,阻值分別為300Ω和1000Ω;滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為750Ω和3000Ω.則R0應(yīng)選用阻值為_(kāi)_____Ω的電阻,R應(yīng)選用最大阻值為_(kāi)_____Ω的滑動(dòng)變阻器.,答案3003000,(3)若電阻R1和R2中有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o(wú)窮大,利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻.圖(b)中的R′為保護(hù)電阻,虛線框內(nèi)未畫(huà)出的電路即為圖(a)虛線框內(nèi)的電路.則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱________(選填“b”或“c”)相連.判斷依據(jù)是:__________.,解析為準(zhǔn)確地判斷出哪個(gè)電阻損壞,d點(diǎn)應(yīng)和接線柱“c”相連;若電流表無(wú)示數(shù),則說(shuō)明R2損壞,若電流表有示數(shù),則說(shuō)明R1損壞.,c,見(jiàn)解析,預(yù)測(cè)1指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量?jī)x器.請(qǐng)完成下列問(wèn)題:(1)用多用電表測(cè)電流時(shí),指針如圖2甲所示,接著的操作是______________.將選擇開(kāi)關(guān)撥至“50mA”擋,將多用電表串聯(lián)入待測(cè)電路中,指針如圖乙所示,電路中電流為_(kāi)_______mA.,圖2,解析用多用電表測(cè)電流時(shí),指針如圖甲所示,接著的操作是機(jī)械調(diào)零.將選擇開(kāi)關(guān)撥至“50mA”擋,將多用電表串聯(lián)入待測(cè)電路中,指針如圖乙所示,電路中電流為22.0mA.答案機(jī)械調(diào)零22.0,(2)用多用電表測(cè)電阻時(shí),將選擇開(kāi)關(guān)撥至“1Ω”擋,進(jìn)行歐姆調(diào)零.將兩表筆接待測(cè)電阻兩端,指針如圖甲所示,接著的操作是__________________________.歐姆調(diào)零后將兩表筆接待測(cè)電阻兩端,指針如圖乙所示,待測(cè)電阻為_(kāi)_______Ω.,解析選擇開(kāi)關(guān)撥至“1Ω”擋時(shí),指針偏轉(zhuǎn)較大,所以接著的操作是將選擇開(kāi)關(guān)撥至“10Ω”擋,將兩表筆接待測(cè)電阻兩端,指針如圖乙所示,待測(cè)電阻為32.010Ω=320Ω.,將選擇開(kāi)關(guān)撥至“10Ω”擋,320,(3)多用電表測(cè)電阻Rx的電路如圖3甲所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E=1.5V,多用電表的內(nèi)阻為R內(nèi).某電阻擋的電流I與待測(cè)電阻Rx的關(guān)系如圖乙所示,圖中Ig為滿偏電流.使用該電阻擋時(shí),多用電表的內(nèi)阻R內(nèi)=________Ω,該圖象的函數(shù)關(guān)系式為I=________A.,圖3,,高考題型2電阻的測(cè)量,解題方略,這類實(shí)驗(yàn)要從以下兩個(gè)方面攻克:1.電路結(jié)構(gòu):實(shí)驗(yàn)電路至少包括三個(gè)部分:(1)測(cè)量電路;(2)控制電路(滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān));(3)電源.,,(3)控制電路:以小控大用分壓,相差無(wú)幾用限流,即當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值較小時(shí),常采用分壓式接法;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值與負(fù)載相差不大時(shí),常采用限流式接法.另外,滑動(dòng)變阻器必須接為分壓式的情況有三種:①電壓要求從零開(kāi)始變化;②滑動(dòng)變阻器最大阻值太小,不能起到限流的作用;③限流式不能獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù).若兩種接法均可,則采用限流式,因?yàn)橄蘖魇綋p耗功率?。?例2(2015新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ23)電壓表滿偏時(shí)通過(guò)該表的電流是半偏時(shí)通過(guò)該表電流的兩倍.某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻(半偏法),實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:待測(cè)電壓表(量程3V,內(nèi)阻約為3000Ω),電阻箱R0(最大阻值為99999.9Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100Ω,額定電流2A),電源E(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)),開(kāi)關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干.,(1)圖4虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分,將電路圖補(bǔ)充完整.,圖4,解析實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示.,答案見(jiàn)解析圖,(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟:________.,解析移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最小;閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表的指針滿偏;保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0,使電壓表的指針半偏,讀取電阻箱的電阻值,此即為測(cè)得的電壓表內(nèi)阻.,見(jiàn)解析,(3)將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為RV′,與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比,RV′________RV(填“>”、“=”或“<”),主要理由是______________.,解析斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路總電阻增大,分得的電壓也增大,此時(shí)R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,RV′>RV.,>,理由見(jiàn)解析,預(yù)測(cè)2在測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)中,電流表和電壓表必須匹配,如果不匹配可以進(jìn)行一些改裝或轉(zhuǎn)換.某興趣小組要精確測(cè)定額定電壓為3V的節(jié)能燈正常工作時(shí)的電阻.已知該燈正常工作時(shí)電阻約為500Ω.實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:A.電流表A(量程:0~3mA,內(nèi)阻RA=15Ω)B.定值電阻R1=1985ΩC.滑動(dòng)變阻器R(0~10Ω),D.電壓表V(量程:0~12V,內(nèi)阻RV=1kΩ)E.蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻r很小)F.開(kāi)關(guān)S一只G.導(dǎo)線若干,(1)要精確測(cè)定節(jié)能燈正常工作時(shí)的電阻應(yīng)采用下面電路圖中的________.,解析要精確測(cè)定額定電壓為3V的節(jié)能燈正常工作時(shí)的電阻,需測(cè)量節(jié)能燈兩端的電壓和通過(guò)節(jié)能燈的電流,由于電壓表的量程較大,測(cè)量誤差較大,不能用已知的電壓表測(cè)量節(jié)能燈兩端的電壓,可以將電流表A與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測(cè)量電壓;節(jié)能燈正常工作時(shí)的電流約為I=A=6mA,電流表的量程較小,電流表不能精確測(cè)量電流,可以用電壓表測(cè)量電流;因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)小于節(jié)能燈的電阻,所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法.所以電路圖選C.,答案C,(2)若電壓表V的示數(shù)用U表示,電流表A的示數(shù)用I表示,寫(xiě)出測(cè)量節(jié)能燈正常工作時(shí)的電阻表達(dá)式Rx=________(用U、I、R1、RA、RV表示).當(dāng)表達(dá)式中的電流I=________mA時(shí),記下電壓表的讀數(shù)U并代入表達(dá)式,其結(jié)果即為節(jié)能燈正常工作時(shí)的電阻.,1.在描繪小電珠的伏安特性曲線時(shí),要注意一定要用平滑的曲線,當(dāng)某個(gè)(或某些)測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯錯(cuò)誤時(shí),要舍掉.坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合適,使所作圖線占滿坐標(biāo)紙.,,高考題型3描繪小電珠(或者其他元件)的伏安特性曲線,解題方略,2.小電珠的伏安特性曲線(以I-U關(guān)系圖線為例)上各點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)不表示小電珠在該電壓下的電阻,此時(shí)計(jì)算小電珠的電阻一定要使用電阻的定義式R=,而不能使用表達(dá)式R=(只有當(dāng)I和U為線性關(guān)系時(shí)二者才相等).,例3某同學(xué)從家里的廢舊收音機(jī)上拆下一電學(xué)元件,其上標(biāo)注“2.5V,1.5W”的字樣,為描繪出該元件的伏安特性曲線,該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了下列實(shí)驗(yàn)器材:A.電流表(量程是3A,內(nèi)阻是0.1Ω)B.電流表(量程是0.6A,內(nèi)阻是0.5Ω)C.電壓表(量程是15V,內(nèi)阻是25kΩ)D.電壓表(量程是3V,內(nèi)阻是5kΩ),E.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~5Ω,額定電流為0.6A)F.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~100Ω,額定電流為0.6A)G.直流電源(電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)阻不計(jì))H.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干,(1)為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,電流表應(yīng)選________;電壓表應(yīng)選________;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________.(以上均填寫(xiě)器材代號(hào)),B,D,E,(2)請(qǐng)將圖5甲所示實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整.,圖5,(3)該同學(xué)根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表(I和U分別表示待測(cè)元件的電流和電壓),請(qǐng)?jiān)趫D乙中描繪出該元件的伏安特性曲線.,預(yù)測(cè)3在用伏安法測(cè)量某導(dǎo)體的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中,描繪的伏安特性曲線如圖6所示,圖中虛線是曲線上過(guò)坐標(biāo)點(diǎn)(3.6V,0.3A)的切線.回答下列問(wèn)題:,圖6,(1)在導(dǎo)體接入電路前,利用多用電表電阻“1”擋直接測(cè)量導(dǎo)體的電阻,多用電表的指針偏轉(zhuǎn)如圖7所示,測(cè)得此時(shí)導(dǎo)體的電阻為_(kāi)_______Ω.,圖7,解析歐姆表的讀數(shù)為R=130Ω=30Ω.,30,(2)當(dāng)通過(guò)該導(dǎo)體的電流為0.3A時(shí),導(dǎo)體電阻為_(kāi)_____Ω.,12,(3)若用電動(dòng)勢(shì)為4.0V、內(nèi)阻為8Ω的電源直接給該小燈泡供電,則該小燈泡的實(shí)際功率是________W.,解析在I-U圖象中同時(shí)作出表示電源的I-U圖象,讀出兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)為U=2.8V,I=0.15A,所以小燈泡的實(shí)際功率為P=UI=0.42W.,0.42,高考題型4測(cè)定金屬(液體)的電阻率,,1.實(shí)驗(yàn)儀器選擇的原則:電壓表和電流表一般要根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路中電源的電壓和流過(guò)金屬絲的電流進(jìn)行選擇,在該實(shí)驗(yàn)中,電壓表一般選擇3V的量程,電流表一般選擇0.6A的量程;如果采用限流式電路,選用的滑動(dòng)變阻器最大阻值一般要比待測(cè)金屬絲的阻值大一些,如果采用分壓式電路,一般應(yīng)選用最大阻值較小,而額定電流較大的滑動(dòng)變阻器.,解題方略,2.實(shí)物圖連線的基本原則:對(duì)限流式電路,一般是從電源的正極開(kāi)始,把電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器以及測(cè)量電路順次連接起來(lái)即可.對(duì)分壓式電路,應(yīng)先將電源、開(kāi)關(guān)和滑動(dòng)變阻器的全部電阻用導(dǎo)線連接起來(lái),然后在滑動(dòng)變阻器上金屬桿兩端的接線柱中任選一個(gè),依據(jù)電路中電流的流向?qū)y(cè)量電路部分連接起來(lái)即可.,,例4在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中(1)為了測(cè)量金屬絲的電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)室提供如下實(shí)驗(yàn)器材:A.待測(cè)金屬絲電阻Rx(約100Ω)B.電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻很小的直流電源C.量程50mA,內(nèi)阻約為50Ω的電流表D.量程0.6A,內(nèi)阻約為0.2Ω的電流表E.量程6V,內(nèi)阻約為15kΩ的電壓表F.最大阻值15Ω,最大允許電流1A的滑動(dòng)變阻器,G.最大阻值15kΩ,最大允許電流0.5A的滑動(dòng)變阻器H.開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干①為了操作方便,且能比較精確的測(cè)量金屬絲的電阻值,電流表選用________,滑動(dòng)變阻器選用________(填寫(xiě)選用器材前的序號(hào)).,②根據(jù)所選用的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)出測(cè)量電阻的下列甲、乙兩種電路,為盡可能減少實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)采用________圖(選填“甲”或“乙”).,甲,③實(shí)驗(yàn)中測(cè)得該金屬絲直徑為d,長(zhǎng)度為L(zhǎng),接入電路后,電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,則該金屬絲的電阻率的表達(dá)式為ρ=____________.,(2)若另有一只待測(cè)電阻,無(wú)論用電流表內(nèi)接還是外接,測(cè)量誤差較為接近,有一位同學(xué)為了消除因電表內(nèi)阻所帶來(lái)的系統(tǒng)誤差,他用兩只相同的電壓表,設(shè)計(jì)了如圖8所示的測(cè)量電路.實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:,圖8,①按電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材.②閉合S1,斷開(kāi)S2,讀出此時(shí)電壓表V1的示數(shù)U,電流表示數(shù)I.③再閉合S2,調(diào)節(jié)變阻器R,使電流表的電流仍為步驟2的電流I,此時(shí)讀出電壓表V1的示數(shù)U1,電壓表V2的示數(shù)U2.用上述測(cè)得的物理量表示待測(cè)電阻的阻值Rx=________.,預(yù)測(cè)4某組同學(xué)借用“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)的思想、原理及操作,測(cè)量某一電阻,所用器材如下:,甲乙,圖9,待測(cè)電阻Rx(約300Ω)電流表A(量程0~10mA,內(nèi)阻約50Ω);電壓表V(量程0~3V,內(nèi)阻約5kΩ);電池組E(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì));滑動(dòng)變阻器R(阻值0~15Ω,最大允許電流1A);開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干.,根據(jù)上述器材的規(guī)格,為使實(shí)驗(yàn)盡量精確:,(1)電流表A應(yīng)采用________接(選填“內(nèi)”或“外”);請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,在圖9甲中補(bǔ)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路中還需要連接的導(dǎo)線.,外,(2)為進(jìn)一步測(cè)量電流表A的電阻rA,他們將Rx換為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻R0(100Ω),將電壓表V換為電流表A1(量程0~20mA,內(nèi)阻約25Ω),增加保護(hù)電阻Rb(150Ω),其余器材不變.請(qǐng)你在圖乙的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫(huà)完電路原理圖.,解析將量程0~3V,內(nèi)阻約5kΩ的電壓表V換為電流表A1(量程0~20mA,內(nèi)阻約25Ω),即可根據(jù)兩個(gè)電流表值之差及定值電阻求得電流表A兩端的電壓,再依據(jù)歐姆定律,結(jié)合電流表A的讀數(shù),即可求得電流表A的內(nèi)阻rA,由于電流表A的內(nèi)阻rA大于滑動(dòng)變阻器的電阻,因此滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,如圖乙所示.,答案見(jiàn)解析圖乙,高考題型5測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,,測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本原理是閉合電路歐姆定律,數(shù)據(jù)處理的主要思想方法是“化曲為直”,常用的方法有三種:1.伏安法——利用電壓表和電流表.閉合電路方程為E=U+I(xiàn)r,利用兩組數(shù)據(jù),聯(lián)立方程求解E和r;也可作出U-I圖象,圖線的縱截距表示電源的電動(dòng)勢(shì),斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻.,解題方略,,例5(2015四川理綜8)用實(shí)驗(yàn)測(cè)一電池的內(nèi)阻r和一待測(cè)電阻的阻值Rx.已知電池的電動(dòng)勢(shì)約6V,電池內(nèi)阻和待測(cè)電阻阻值都為數(shù)十歐.可選用的實(shí)驗(yàn)器材有:電流表A1(量程0~30mA);電流表A2(量程0~100mA);電壓表V(量程0~6V);滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~5Ω);滑動(dòng)變阻器R2(阻值0~300Ω);開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干條.,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:Ⅰ.設(shè)計(jì)如圖10所示的電路圖,正確連接電路.,圖10,Ⅱ.將R的阻值調(diào)到最大,閉合開(kāi)關(guān),逐次調(diào)小R的阻值,測(cè)出多組U和I的值,并記錄.以U為縱軸,I為橫軸,得到如圖11所示的圖線.,圖11,Ⅲ.斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將Rx改接在B、C之間,A與B直接相連,其他部分保持不變.重復(fù)Ⅱ的步驟,得到另一條U-I圖線,圖線與橫軸I的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I0,0),與縱軸U的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,U0).,回答下列問(wèn)題:(1)電流表應(yīng)選用________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________;,解析因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)約為6V,待測(cè)電阻以及電源的內(nèi)阻都為數(shù)十歐,估算出電流為幾十至幾百毫安,因此電流表選擇A2;由于滑動(dòng)變阻器為限流式接法,因此應(yīng)選擇阻值較大的滑動(dòng)變阻器,或者根據(jù)題圖中(20mA,5.5V)來(lái)判斷此時(shí)內(nèi)阻分壓約為0.5V,那么根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系,此時(shí)滑動(dòng)變阻器和定值電阻阻值和為幾百歐姆,因此選R2;,A2,R2,(2)由U-I圖線,得電源內(nèi)阻r=________Ω;,解析電源內(nèi)阻r=-k=25Ω;,(3)用I0、U0和r表示待測(cè)電阻的關(guān)系式Rx=________,代入數(shù)值可得Rx;,25,(4)若電表為理想電表,Rx接在B、C之間與接在A、B之間,滑動(dòng)變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置,兩種情況相比,電流表示數(shù)變化范圍________,電壓表示數(shù)變化范圍________.(選填“相同”或“不同”),解析由于電表為理想電表,因此待測(cè)電阻無(wú)論放在B、C間還是A、B間,對(duì)總電阻沒(méi)有影響,因此在滑動(dòng)變阻器變化范圍相同的情況下,電流表示數(shù)變化范圍相同.由于與電壓表并聯(lián)部分的電阻阻值變化,因此電壓表示數(shù)變化范圍會(huì)不同.,相同,不同,預(yù)測(cè)5一課外小組同學(xué)想要測(cè)量一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻.準(zhǔn)備的器材有:電流表A(0~200mA,內(nèi)阻是12Ω),電阻箱R(最大阻值9.9Ω),一個(gè)開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線.(1)由于電流表A的量程較小,考慮到安全因素,同學(xué)們將一個(gè)定值電阻和電流表并聯(lián),若要使并聯(lián)后流過(guò)定值電阻的電流是流過(guò)電流表的電流的2倍,則定值電阻的阻值R0=________Ω.,答案6,圖12,答案6.02.0,高考題型6電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),,例6某品牌電飯鍋采用純電阻電熱絲加熱,有“煮飯”和“保溫”兩種工作模式,在220V電壓下額定功率分別為600W和80W.物理興趣小組的同學(xué)們想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定該電飯鍋電熱絲的電阻.現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材:干電池兩節(jié),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值20Ω),電阻箱R(精度0.1Ω),電壓表V(量程3V,內(nèi)阻很大),電流表A(量程6mA,內(nèi)阻r=35.0Ω),開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干.,(1)同學(xué)們利用多用電表進(jìn)行初步測(cè)量和估算發(fā)現(xiàn),電飯鍋處于不同工作模式時(shí),實(shí)驗(yàn)電流差異較大.為了能順利完成實(shí)驗(yàn),他們打算將電流表的測(cè)量范圍擴(kuò)大到48mA,則應(yīng)該將電阻箱調(diào)節(jié)至R=________Ω并與電流表并聯(lián).,5,(2)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)并連接了如圖13所示的電路圖,接通電源前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于________(選填“a”或“b”)端.,圖13,解析因滑動(dòng)變阻器以分壓式接入電路,因此接通電源前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于a端,即電飯鍋兩端電壓為零.,a,(3)將電飯鍋調(diào)至“煮飯”模式,________(選填“閉合”或“斷開(kāi)”)開(kāi)關(guān)K2,再閉合開(kāi)關(guān)K1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值,發(fā)現(xiàn)兩表均有示數(shù),但都不能調(diào)到零.如果該故障是由圖中標(biāo)號(hào)從“1”到“6”中的某一根導(dǎo)線斷路引起,則斷路的導(dǎo)線是________.排除故障后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值,記下各電表六組讀數(shù)后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K1.然后將電飯鍋調(diào)至“保溫”模式,改變K2狀態(tài),再閉合開(kāi)關(guān)K1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值,記下各電表六組讀數(shù)后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K1.,解析將電飯鍋調(diào)至“煮飯”模式,閉合開(kāi)關(guān)K2,即擴(kuò)大電流表的量程,從而起到保護(hù)電流表的作用,再閉合開(kāi)關(guān)K1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,發(fā)現(xiàn)兩表均有示數(shù),但都不能調(diào)到零,說(shuō)明滑動(dòng)變阻器處于限流式,而題目中電路中滑動(dòng)變阻器是以分壓式接入電路,因此導(dǎo)線3處于斷路狀態(tài).答案閉合3,(4)直接將兩組實(shí)驗(yàn)讀到的數(shù)據(jù)繪制成如圖14所示的圖象.由圖可知,該實(shí)驗(yàn)中電飯鍋處于“煮飯”模式時(shí)測(cè)得的阻值為_(kāi)_______Ω.(保留2位有效數(shù)字),圖14,答案50,(5)同學(xué)們計(jì)算發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄與處理均正確無(wú)誤,但實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果比電飯鍋正常工作時(shí)的阻值小很多,請(qǐng)指出造成該差異的主要原因:_______________________________________________________.,解析實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果比電飯鍋正常工作時(shí)的阻值小很多,原因是:正常工作比實(shí)驗(yàn)時(shí)溫度高,金屬電阻阻值隨溫度升高而增大.,正常工作比實(shí)驗(yàn)時(shí)溫度高,金屬電阻阻值隨溫度升高而增大,預(yù)測(cè)6實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一捆標(biāo)稱長(zhǎng)度為100m的銅導(dǎo)線,某同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度.該同學(xué)首先測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm2,查得銅的電阻率為1.710-8Ωm,再利用圖15所示電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻Rx,從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度.,圖15,可供使用的器材有:電流表:量程0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω;電壓表:量程3V,內(nèi)阻約9kΩ;滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值5Ω;滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值20Ω;定值電阻:R0=3Ω;電源:電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻可不計(jì);開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干.,回答下列問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(選填“R1”或“R2”),閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)將滑片移至______端(選填“a”或“b”).,解析本實(shí)驗(yàn)采用限流法測(cè)電阻,R0=3Ω,Rx估算為1.7Ω,所以滑動(dòng)變阻器選R2,閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)將滑片移至阻值最大處,即a端.,R2,a,(2)在實(shí)物圖16中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請(qǐng)根據(jù)圖15電路圖完成剩余部分的連接.,圖16,解析根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖,連接實(shí)物圖.,答案如圖所示,(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A時(shí),電壓表示數(shù)如圖17所示,讀數(shù)為_(kāi)_______V.,圖17,解析電壓表量程為3V,由圖可知,其分度值為0.1V,所以讀數(shù)為2.30V.,2.30,(4)導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度約為_(kāi)_______________m(保留兩位有效數(shù)字).,94(93、95均可),- 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