《2020屆高三物理第二輪復(fù)習(xí) 實驗第3講電學(xué)實驗 新人教版.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高三物理第二輪復(fù)習(xí) 實驗第3講電學(xué)實驗 新人教版.doc（21頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、專題七 物理實驗 第3講 電學(xué)實驗【實驗專題歸納】一、本專題共涉及以下六個實驗實驗七：測定金屬的電阻率實驗八：描繪小電珠的伏安特性曲線實驗九：測定電源電動勢和內(nèi)阻實驗十一：傳感器的使用二、 本專題實驗特點及其在高考中的地位物理實驗為高考必考內(nèi)容，近年的高考物理試題，越來越重視對實驗的考查，尤其是除了對教材中原有的學(xué)生實驗進(jìn)行考查為，還增加了對演示實驗的考查。利用學(xué)生所學(xué)過的知識，對實驗儀器或?qū)嶒灧椒右灾亟M完成新的實驗?zāi)康牡脑O(shè)計型實驗將逐步取代對教材中原有單純學(xué)生實驗的考查。歷屆高考在實驗方面的命題重點為：基本儀器的使用、基本物理量的測定、物理規(guī)律的驗證和物理現(xiàn)象的研究、實驗數(shù)據(jù)的處理。高考中

2、物理實驗題類型大體有：強調(diào)基本技能，熟識各種器材的特性。像讀數(shù)類：游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、多用電表等；選器材類：像選取什么量程的電表和滑動變阻器等重視實驗原理，巧妙變換拓展。像探究勻變速直線運動的變形和測量電阻的再造等。源于課本不拘泥課本一直是高考命題與課標(biāo)理念所倡導(dǎo)的，所以熟悉課本實驗、抓住實驗的靈魂-原理是我們復(fù)習(xí)的重中之重。提倡分析討論，講究實驗的品質(zhì)，像近年高考中的數(shù)據(jù)處理、誤差分析、改良方案，甚至開放性實驗等于課標(biāo)的一標(biāo)多本思路是交匯的。知識創(chuàng)新型實驗。像設(shè)計型、開放型、探討型實驗等都是不同程度的創(chuàng)新，比如利用所學(xué)可以設(shè)計出很多測量重力加速度的方案。三、高考易錯問題剖析及應(yīng)試策略 【高

3、考真題探究】1.(2020.浙江高考T21（2）) (10分)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，某同學(xué)測得電流-電壓的數(shù)據(jù)如下表所示：電流I/mA275.412.419.527.836.447.156.169.681.793.2電壓U/V0.040.080.210.541.302.203.524.776.909.1211.4611. 用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線；12. 為了探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系，已作出電阻隨電流的變化曲線如圖所示：請指出燈絲的特征，并解釋形成的原因?！久}立意】本題以“描繪小燈泡的伏安特性曲線” 實驗為基礎(chǔ),體現(xiàn)重視實驗操作體驗和學(xué)生實驗基本素養(yǎng)的培養(yǎng)，主要考

4、查對實驗結(jié)果的分析與解釋能力?！疽?guī)范解答】 (1) 用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線 (2)電阻隨電流增大存在三個區(qū)間，電阻的變化快慢不同第一區(qū)間電流很小時,電阻變化不大；第二區(qū)間燈絲溫度升高很快，電阻增大快；第三區(qū)間部分電能轉(zhuǎn)化為光能，燈絲溫度升高變慢，電阻增大也變慢。2.（2020山東理綜T 23）（2）在測定金屬電阻率的實驗中，某同學(xué)連接電路如圖所示。閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電路有故障（已知電源、電表和導(dǎo)線均完好，電源電動勢為E）：若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是 （填“待測金屬絲”“滑動變阻器”或“電鍵”）。若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學(xué)利用多用電表檢查故障。先將選擇開關(guān)

5、旋至檔（填“歐姆100”“直流電壓10V”或“直流電流25mA”），再將（填“紅”或“黑”）表筆固定在a接線柱，把另一支表筆依次接b、c、d接線柱。若只有滑動變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是、。【命題立意】本題以測定金屬電阻率的實驗為背景，考查的卻是多用電表檢測電路故障問題，主要考查多用電表的使用、電路故障分析、直流電壓表的原理等知識點?！舅悸伏c撥】解答本題時可按以下思路分析：兩種電表示數(shù)故障分析故障表現(xiàn) 【規(guī)范解答】若電流表示數(shù)為零，說明外電路一定是斷路，電壓表有示數(shù)為E，說明電源與電壓表之間的連接無斷路，所以發(fā)生故障的是一定是“待測金屬絲”。電流表示數(shù)為零，說明外電路一定存在著斷路。因為

6、電源兩端有電壓，所以不能用電流表來檢測，只能用電壓表（量程高于電源電動勢）來檢測，沒有電壓表的情況下，則利用多用電表的10V直流電壓檔來檢查故障。多用電表的紅表筆應(yīng)和電源的正極相連，若只有滑動變阻器斷，則多用電表的示數(shù)依次是0、E、E。 答案：待測金屬絲 直流電壓10V；紅 0、E、E3.（2020福建理綜T19）（3）（6分）如圖所示是一些準(zhǔn)備用來測量待測電阻阻值的實驗器材，器材及其規(guī)格列表如下 為了能正常進(jìn)行測量并盡可能減少測量誤差，實驗要求測量時電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化。請用實線代表導(dǎo)線，在所給的實驗器材圖中選擇若干合適的器材，連成滿足要求

7、的測量阻值的電路?！久}立意】要求考生從提供的實驗器材中選擇若干合適的器材，進(jìn)行實物圖連線，在特定的實驗要求下，完成測量待測電阻的電路連接，考生必須在熟練掌握教材中的有關(guān)伏安法測定電阻等電學(xué)實驗的基礎(chǔ)上，選擇合適的器材設(shè)計電路，對考生的實驗?zāi)芰σ筝^高。【思路點撥】要從電表的量程和確定的內(nèi)阻等參數(shù)中注意電表的特殊用法【規(guī)范解答】由于待測電阻約1000,滑動變阻器阻值100，要使電表讀數(shù)有較明顯的變化，因此滑動變阻器采用分壓接法，由于加在待測電阻的最大電流9mA,顯然3A的電流表不能用，因此將V1當(dāng)作電流表使用。由于V1表的電壓能夠測量，故采用V1表內(nèi)接法?！敬鸢浮繙y量阻值的電路如圖 【類題拓展

8、】電表的特殊用法與伏安法測電阻的“三步曲”審題時應(yīng)注意各電表的參數(shù)，特別是各電表的內(nèi)阻是確定的時候，常常要將電壓表當(dāng)作小量程的電流表使用，電流表當(dāng)作小量程的電壓表使用，或者與題中給定的定值電阻結(jié)合進(jìn)行電表的改裝等,按伏安法測電阻的“三步曲”進(jìn)行設(shè)計：即按題目要求選擇合適量程的電表，確定電流表的內(nèi)外接法，再確定滑動變阻器是分壓還是限流接法。太陽能是一種清潔、“綠色”能源。在我國上海舉辦的2020年世博會上，大量利用了太陽能電池。太陽能電池在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學(xué)器件。某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池在沒有光照時（沒有儲存電

9、能）的I-U特性。所用的器材包括：太陽能電池，電源E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，開關(guān)S及導(dǎo)線若干。（1）為了達(dá)到上述目的，請將圖1連成一個完整的實驗電路圖。（2）該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了如圖2的I-U圖像。由圖可知，當(dāng)電壓小于2.00V時，太陽能電池的電阻_ （填“很大”或“很小”）；當(dāng)電壓為2.80V時，太陽能電池的電阻約為_?！久}立意】本題用測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法來探究一個電學(xué)元件的I-U特性，體現(xiàn)了高考實驗考查的靈活性，主要考查實驗電路的設(shè)計、伏安特性曲線的理解、部分電路的歐姆定律等知識點。 【思路點撥】解答本題時可按以下思路分析：用歐姆定律解題圖像數(shù)

10、據(jù)信息設(shè)計電路 【規(guī)范解答】（1）注意到圖2的I-U圖像中的數(shù)據(jù)特點：電壓、電流從零開始變化，所以電路設(shè)計用滑動變阻器的分壓式，如下圖所示。(2) 由圖2可知，當(dāng)電壓小于2.00V時，通過太陽能電池的電流很小，由歐姆定律可知：此時太陽能電池的電阻很大。當(dāng)電壓為2.80V時，通過太陽能電池的電流約為2.8mA，由歐姆定律可知：此時太陽能電池的電阻約為?！敬鸢浮?(1)如上圖 (2)很大；4.（2020新課標(biāo)全國卷T23）（11分）用對溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻RT，在給定溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的。某同學(xué)將RT和兩個適當(dāng)?shù)墓潭娮鑂1、R2連成圖1虛線框內(nèi)所示的電路，以使

11、該電路的等效電阻RL的阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍。為了驗證這個設(shè)計，他采用伏安法測量在不同溫度下RL的阻值，測量電路如圖1所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大。 RL的測量結(jié)果如表l所示。圖1 表1 回答下列問題 （1）根據(jù)圖1所示的電路，在圖2所示的實物圖上連線。 （2）為了檢驗RL與t之間近似為線性關(guān)系，在坐標(biāo)紙上作RLt關(guān)系圖線。 （3）在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖3、4所示。電流表的讀數(shù)為_ ，電壓表的讀數(shù)為_ 。此時等效電阻的阻值為_ ：熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為_ 。 【命題立意】本題以研究半導(dǎo)體材料的伏安特性立意命題，考查考生對電學(xué)實驗

12、的基本要求，即實物連線、數(shù)據(jù)處理、電流表和電壓表的讀數(shù)等?！舅悸伏c撥】解答本題可按以下思路分析：根據(jù)電路原理圖進(jìn)行實物連線根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點作直線先確定兩表的精確度得兩表讀數(shù)值【規(guī)范解答】 （1）根據(jù)電路圖連接實物。（2）根據(jù)數(shù)據(jù)描出點，作出直線。（3）對照圖找出相應(yīng)的溫度為64.0C。【答案】（1）如圖所示（2）如圖所示（3）115.0mA，5.00V，43.5，64.0或6266C5.（2020江蘇物理卷T10）在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同學(xué)涉及了如圖所示的實物電路。（1） 試驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到_.（選填“最大值

13、”、“最小值”或“任意值”）（2） 改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值=10的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是_.（選填1或2）（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的圖像是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動勢E= ，內(nèi)阻r= （用k、b和R0表示）【命題立意】本題以某同學(xué)自設(shè)電路測電源電動勢和內(nèi)阻來考查測電源的電動勢和內(nèi)阻、圖象的物理意義和根據(jù)圖象求物理量。題意設(shè)置有一定靈活性，難度中等?！舅悸伏c撥】（2）比較兩方案的可取性，要抓住題意關(guān)鍵句“所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小”。（3）描點由圖象求解電源電動勢和內(nèi)阻，能正確寫出ER數(shù)學(xué)表

14、達(dá)式，理解方程中所對應(yīng)的物理量即可求解?！疽?guī)范解答】（1）為了保護電路及電表，防止電路中電流過大，所以實驗前應(yīng)電阻箱置于最大值接入電路中。（2）通過試值法來說明理由。若R=300，電流約為；若R=60，電流約為，后者電流讀數(shù)大，誤差小，應(yīng)選2合適。(3) 電流，得，圖象的斜率，截距，所以電動勢，內(nèi)阻R0?！敬鸢浮浚?）最大值；（2）2；（3），R0。6.（2020全國理綜T23）(13分）如圖，一熱敏電阻RT 放在控溫容器M內(nèi)：為毫安表，量程6mA，內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；E為直流電源，電動勢約為3V，內(nèi)阻很??；R為電阻箱，最大阻值為999.9；S為開關(guān)。已知RT 在95時的阻值為150，在20時的阻值約為550?，F(xiàn)要求在降溫過程中測量在9520之間的多個溫度下RT 的阻值。（1） 在圖中畫出連線，完成實驗原理電路圖（2） 完成下列實驗步驟中的填空 依照實驗原理電路圖連線 調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度，使得RT 溫度為95 將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔?，以保證儀器安全 閉合開關(guān)。調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電流表的示數(shù)I0 ，并記錄 。 將RT 的溫度降為T1 （20T195）；調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數(shù)