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‘英雄联盟比赛竞猜网站’干货 | 2019年高考物理实验温习全面总结!(二)

时间:2021-09-23 22:38:01 来源:lol外围app 点击:

本文摘要:四、电学实验电学实验是高考实验考察的重点、热点内容。试题注重联系实验操作的考察,如丈量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟,需要考生具备良好的动手实践履历。试题还注重实验数据的处置惩罚分析,如凭据实验数据画出图线,凭据图线分析得出结论。 “设计和完成实验的能力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目的之一。是近几年高考物理实验题的命题趋向。

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四、电学实验电学实验是高考实验考察的重点、热点内容。试题注重联系实验操作的考察,如丈量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟,需要考生具备良好的动手实践履历。试题还注重实验数据的处置惩罚分析,如凭据实验数据画出图线,凭据图线分析得出结论。

“设计和完成实验的能力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目的之一。是近几年高考物理实验题的命题趋向。完整的设计一个实验,要履历多个环节,在实际考察中,一般不会考察全部环节,而是只考察其中的几个环节,有的题目给出条件和实验器材,要求论述实验原理;有的给出实验电路图,要求领会实验原理,确定需测物理量及盘算公式;有的则要求考生凭据操作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考察方式不尽相同,但现在高考中险些所有的设计型实验题都有一个配合点,都以差别方式或多或少的对实验原理作一定的提示,在给出实验器材的前提下举行考察。

由于考察环节和要求的差别,题型也不尽相同,但较多的是选择、填空、作图题。在温习历程中,应对所学电学实验逐个明白实验原理、实验方法,比力差别实验的异同(如电路图、滑动变阻器和电表的毗连)。不停充实自己的履历和方法,逐步到达能灵活运用已学知识解答新的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理的设计,它是举行实验的依据和起点,它决议了应选用(或还需)哪些实验器材,应丈量哪些物理量,如何编排实验步骤。

而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求,它们相辅相成,互为条件。(一)电学实验中所用到的基本知识在近年的电学实验中,电阻的丈量(包罗变形如电表内阻的丈量)、测电源的电动势与内电阻是考察频率较高的实验。它们所用到的原理公式为:R=U/I,E=U+Ir。由此可见,对于电路中电压U及电流I的丈量是实验的关键所在,但这两个量的直接丈量和间接丈量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。

因此温习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以稳定应万变。1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“宁静性”、“利便性”、“准确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合思量,灵活运用。

(1)正确性:实验原理所依据的原理应当切合物理学的基本原理。(2)宁静性:实验方案的实施要宁静可靠,实施历程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到种种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。

(3)利便性:实验应当便于操作,便于读数,便于举行数据处置惩罚。(4)准确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。

2.电学实验仪器的选择:(1)凭据不使电表受损和只管淘汰误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不凌驾使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以淘汰测读误差。(2)凭据电路中可能泛起的电流或电压规模选择滑动变阻器。

注意流过滑动变阻器的电流不凌驾它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜接纳。(3)凭据实验的基本要求来选择仪器。对于这种情况,只有熟悉实验原理,才气作出恰当的选择。

总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的丈量使误差尽可能小,且不凌驾仪表的量程;实现较大规模的敏捷调治;在大功率装置(电路)中尽可能节约能量;在小功率电路里,在不凌驾用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。3.丈量电路的选择(1)电流表的内、外接问题:(甲)所示电路为电流表外接电路(简称外接法);(乙)所示电路为电流表内接电路(简称内接法)。两种接法的选择可按下列方法举行:方法一:设电流表、电压表内阻划分为RA、RV,被测电阻为RX ,则其时,电压表分流作用小,应选用外接法;其时,电流表分压作用小,应选用内接法;其时,电流表分压作用和电压表分流作用相差不大,两种方法均可。

方法二:在RA、RV均不知的情况下,可接纳试触法。如图所示,划分将a端与b、c接触,如果前后两次电流表现数比电压表现数变化显着,说明电压表分流作用大,应接纳内接法;如果前后两次电压表现数比电流表现数变化显着,说明电流表分压作用大,应接纳外接法。(2)滑动变阻器的分压、限流接法:为了改变丈量电路(待测电阻)两头的电压(或通过丈量电路的电流),常使滑动变阻器与电源毗连作为控制电路,滑动变阻器在电路中主要有两种毗连方式:如图(甲)为滑动变阻器的限流式接法,Rx为待测电阻。

它的接线方式是电源、滑动变阻器与待测电阻三者串联。看待测电阻供电电压的最大调治规模是: ( Rx是待测电阻,R是滑动变阻器的总电阻,不计电源内阻)。如图(乙)是滑动变阻器的分压式接法。接线方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路,而被测电路与滑动变阻器的一部门电阻并联,该接法看待测电阻供电电压的调治规模是: 0~E(不计电源内阻时)。

选取接法的原则:①要求负载上电压或电流变化规模大,且从零开始一连可调,须用分压式接法。②负载电阻Rx远大于滑动变阻器总电阻R时,须用分压式接法,此时若接纳限流式接法对电路基本起不到调治作用。③接纳限流电路时,电路中的最小电流(电压)仍凌驾电流表的量程或凌驾用电器的额定电流(电压)时,应接纳变阻器的分压式接法。

④负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不大,而且电压表、电流表现数变化不要求从零开始起调,可用限流式接法。⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法,因为限流电路结构简朴,总功率较小。

滑动变阻器的粗和谐微调作用:①在限流电路中,全电阻较大的变阻器起粗调作用,全电阻较小的变阻器起微调作用。②在分压电路中,全电阻较小的变阻器起粗调作用,全电阻较大的变阻器起微调作用。4.实物图的毗连:实物图连线应掌握基本方法和注意事项。(1)注意事项:①毗连电表应注意量程选用正确,正、负接线柱不要接错。

②各导线都应接在接线柱上,不应在导线中间泛起分叉。③对于滑动变阻器的毗连,要搞清楚接入电路的是哪一部门电阻,在接线时要特别注意不能将线接到滑动触头上。

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(2)基本方法:①画出实验电路图。②分析各元件毗连方式,明确电流表与电压表的量程。

③画线毗连各元件。(用铅笔画线,以便改错)连线方式应是单线毗连,连线顺序应先画串联电路,再画并联电路。一般先从电源正极开始,到电键,再到滑动变阻器等。

按顺序以单线毗连方式将干路中要串联的元件依次串联起来;然后毗连支路将要并联的元件再并联到电路中去。毗连完毕,应举行检查,检查电路也应根据连线的方法温顺序。(二)定值电阻的丈量方法1.欧姆表丈量:最直接测电阻的仪表。

可是一般用欧姆表丈量只能举行粗测,为下一步的丈量提供一个参考依据。用欧姆表可以丈量白炽灯泡的冷电阻。

2.替代法:替代法的丈量思路是等效的思想,可以是使用电流等效、也可以是使用电压等效。替代法丈量电阻精度高,不需要盘算,方法简朴,但必须有可调的尺度电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)。【例题】在某校开展的科技运动中,为了要测出一个未知电阻的阻值Rx,现有如下器材:读数禁绝的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。(1)画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。

(2)写出主要的实验操作步骤。〖剖析〗(1)实验电路如下图所示。(2)①将S2与Rx相接,记下电流表指针所指位置。

②将S2与R1相接,保持R2稳定,调治R1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R1的值,则Rx=R1。3.伏安法:伏安法的丈量依据是欧姆定律(包罗部门电路欧姆定律和全电路欧姆定律),需要的基本丈量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表(或给定的电表不能满足要求时),可以用尺度电阻(电阻箱或一个定值电阻)取代;当电表的内阻已知时,凭据欧姆定律I=U/R电压表同时可以当电流表使用,同样电流表也可以当电压表用。4.伏安法拓展:某些问题中,因实验器材不具备(缺电流表或电压表),或因实验条件限制,或因实验精度不允许而不能用“伏安法”。这时我们就得依据问题的详细条件和要求重新选择实验原理,用“伏安法”的替代形式——“比力法”来设计实验方案。

(1)使用已知内阻的电压表:使用“伏伏”法测定值电阻的阻值【例题】用以下器材丈量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;滑动变阻器R,最大阻值约为100Ω;单刀单掷开关K,导线若干。丈量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出丈量电阻Rx的一种实验电路原理图。〖剖析〗如图所示(2)使用已知内阻的电流表:使用“安安”法测定值电阻的阻值【例题】用以下器材丈量一待测电阻的阻值。

器材(代号)与规格如下:电流表A1(量程250mA,内阻r1为5Ω);尺度电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω);待测电阻R1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R2(最大阻值10Ω);电源E(电动势约为10V,内阻r约为1Ω);单刀单掷开关S,导线若干。(1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号.(2)需要直接丈量的物理量是_______,用测的量表现待测电阻R1的盘算公式是R1=________。【剖析】(1)实验电路图如图所示。

(2)两电流表A1、A2的读数为I1、I2和电流表A1的内阻为r1,待测电阻R1的阻值的盘算公式是:(3)电压表、电流表混淆用【例题】有一电阻Rx,其阻值在100~200Ω之间,额定功率为0.25W。要用伏安法较准确地丈量它的阻值,实验器材有:安培表A1,量程为50mA,RA1=100Ω安培表A2,量程为1A,RA2=20Ω电压表V1,量程为5V,RV1=10kΩ电压表V2,量程为15V,RV2=30kΩ变阻器R1,变阻规模0~20Ω,2A变阻器R2,变阻规模0~1000Ω,1A9V电源,电键,导线。(1)实验中应选用的电流表、电压表、变阻器划分是:。

(2)画出所用实验电路图。〖剖析〗(1)允许通过电阻中电流可能的最大值由:P=I2R得,I1=35mA,I2=50mA。因为电阻可能为200Ω,所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA,应用电流表的示数来控制通过电阻的电流,因此,电流表应选A1。又因为P=U2/R,所以U1=5V,U2=7.1V。

因为电阻可能为100Ω,所以允许加在电阻两头的电压的最大值可能是5V,应用电压表的示数来控制加在电阻两头的电压,因此电压表应选V1。因为R1<R2,且2A>35mA,所以应选变阻器R1。

因为R1<Rx所以滑动变阻器毗连方式应选用分压电路。因为所以应选用外接电路。(2)实验所用电路如图所示【变式题】某同学设计了一个如图甲所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材为:待测干电池组(电动势约3 V)、电流表(量程0.6 A,内阻小于1 Ω)、电阻箱(0~99.99 Ω)、滑动变阻器(0~10 Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。

思量到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略。(1)该同学按图甲连线,通过控制开关状态,测得电流表内阻约为0.20Ω。试分析该丈量发生误差的原因是_________________________。(2)简要写出使用图甲所示电路丈量电源电动势和内阻的实验步骤:①___________________________________________;②___________________________________________;(3)图乙是由实验数据绘出的 图象,由此求出待测干电池组的电动势E=______V、内阻r=______Ω。

(盘算效果保留三位有效数字)〖剖析〗由测定电源电动势和内阻实验的原理知,此种接法泛起误差的原因是电流表的分压作用。而, 图线的斜率表现电源电动势的倒数,据此得出电动势E=2.81V,内阻r=2.33Ω。若不能正确明白图象的物理意义,则无法得出正确的谜底。

因此对于实验中处置惩罚数据的图像的意义,一定要分析清楚。【谜底】(1)并联电阻箱后线路总阻值减小,从而造成总电流增大(2)①调治电阻箱R,断开开关K,将开关S接D,记载电阻箱的阻值和电流表现数;②断开开关D,再次调治电阻箱R,将开关S接D,记载电阻箱的阻值和电流表现数(3)2.81、2.33(三)电表内阻的丈量方法1.互测法:(1)电流表、电压表各一只,可以丈量它们的内阻:(2)两只同种电表,若知道一只的内阻,就可以测另一只的内阻:(3)两只同种电表内阻都未知,则需要一只电阻箱才气测定电表的内阻:2.替代法:3.半偏法: 4.闭合电路欧姆定律盘算法:(不计电源内阻)【例题1】从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来丈量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的丈量精度,并能测得多组数据。(1)在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。

(2)若选丈量数据中的一组来盘算r1,则所用的表达式为r1=____________,式中各符号的意义是____________。〖剖析〗(1)如图所示。

(2)I1表现通过电流表A1的电流,I2表现通过电流表A2的电流,r2表现电流表A2的内阻。【备考提示】在许多情况下,电压表和电流表(已知内阻)的功用可以交换。有时使用一块电表配合定值电阻也可以完乐成能的交换。实际上就是部门电路欧姆定律的变形运用。

在处置惩罚时,一定要明确原理,灵活运用。【例题2】现要丈量某一电压表的内阻。给定的器材有:待测电压表(量程2V,内阻约4kΩ);电流表(量程1.2mA,内阻约500Ω);直流电源E(电动势约2.4V,内阻不计);牢固电阻3个:R1=4000Ω,R2=10000Ω,R3=15000Ω;电键S及导线若干。

要求丈量时两电表指针偏转均凌驾其量程的一半。(1)试从3个牢固电阻中选用1个,与其它器材一起组成丈量电路,并在虚线框内画出丈量电路的原理图。

(要求电路中各器材用题中给定的符号标出。)(2)电路接通后,若电压表读数为U,电流表读数为I,则电压表内阻RV =_________。〖剖析〗(1)实验电路如下图所示,若选用电阻R1,则并联电阻R并=2000Ω,电压表读数:电流表读数:R1切合要求,同理可得R2、R3不切合要求,故选R1。

(2)电路接通后,通过R1的电流I1=U/R1,则通过电压表的电流为I2=I-I1=I-U/R1,所以电压表的内阻:【备考提示】本题涉及实验器材选取和电路设计等,对考生的分析综合能力提出了较高要求,解答此类试题必须凭据丈量要求和所提供的器材,由仪表的选择原则和基本纪律为分析的入手点。【变式题】某同学用如图所示电路,测绘标有“3.8V,0.3V”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。

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①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:电流表:A1(量程100 mA,内阻约2Ω) , A2 (量程0.6 A,内阻约0.3Ω)电压表:V1(量程5 V,内阻约5Ω) , V2(量程15 V,内阻约15Ω) 电源:E1(电动势为1.5 V,内阻为0.2Ω) , E2(电动势为4 V,内阻约为0.04Ω)为了调治利便,丈量准确,实验中应选用电流表___________,电压___________,滑动变阻器___________,电源___________。(填器材的符号)②凭据实验数据,盘算并描绘出R-U的图象如图所示。

由图象可知,此灯泡在不事情时,灯丝电阻为___________;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为___________,灯泡实际消耗的电功率为___________W。③凭据R-U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系,切合该关系的示意图是下列图中的__________。〖剖析〗①对器材的选用应以宁静、实用为原则。

小灯泡的额定电压和额定电流划分为3.8V和0.3A,故电压表应选V1,电流表A2;由于是分压接法,故滑动变阻器应选R1,便于调治,电源应选E2。②由图象可看出:U=0时,小灯泡不事情,对应电阻为1.5Ω,当U=3.0V时,对应的电阻为11.5Ω。此时,灯泡实际消耗的功率P=U2/R=0.78W。

③由R-U图线可看出,随U的增大,电阻的变化越来越小,而P=U2/R,随U的变化,功率P的变化将越发显着,故选A。(四)一类借助图像法处置惩罚的上海实验试题近几年的上海高考中,经常泛起一类需要借助图像关系处置惩罚的实验题,该种题目处置惩罚技巧性强,而且要求能够准确明白图像的物理意义,该类问题对于山东的命题不无导向作用,备考时也应引起足够的重视。

【例题1】两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U – I 特性曲线如图所示。L2的额定功率约为_________W;现将L1和L2串联后接在220V的电源上,电源内阻忽略不计。此时L2的实际功率约为_________W。

〖剖析〗99,17.5【备考提示】本题借助于图像信息,考察了用电器功率的盘算以及用电器的串并联关系,解答时充实挖掘图像信息是解答的关键所在。同时要注意将L1和L2串联后接在220V的电源上时,在图像中的表达信息为:L1和L2在某一相同电流值下,电压和为220V,许多学生不能找出该隐含条件,从而造成第二问感应无从下手。

【例题2】小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象,用实验获得如下数据(I和U划分表现小灯泡上的电流和电压):(1)画出实验电路图。

可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化规模0—10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干。(2)在右图中画出小灯泡的U–I曲线。(3)如果将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V,内阻是2.0 Ω的电池两头,小灯泡的实际功率是几多?(简要写出求解历程;若需作图,可直接画在第⑵小题的方格图中)〖剖析〗(1)分压器接法(如下图所示)。(2)如下图所示。

⑶作出电源的U=E-Ir图线,该图线与小灯泡的U – I 曲线相交于一点,由此可得小灯泡事情电流为0.35 A,事情电压为0.80 V,实际功率为0.28 W。【备考提示】《研究小灯泡的伏安特性曲线》是高考考纲中划定的学生实验,对⑴⑵两问学生在实验温习中已基本掌握,而第⑶问则对实验数据的处置惩罚举行了拓展、延伸,对小灯泡的实际功率无盘算公式,只能在小灯泡的伏安特性曲线上画出电池的U—I图线,然后找出两曲线的交点,从而确定此时灯泡的事情状态,获得实际事情功率。这考察了学生对小灯泡的伏安特性曲线的明白和实验数据处置惩罚的能力。

同时也要深入明白图线交点与电路事情状态的对应关系。【变式题】1.如图所示,图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。(1)为了通过丈量获得图1所示I-U关系的完整曲线,在图2和图3两个电路中应选择的是图_____;简要说明理由________________。(设滑线变阻器两头电压恒为9V,滑线变阻器的阻值为0~100Ω)。

(2)在图4电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250Ω。由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两头的电压为_______V;电阻R2的阻值为________Ω。(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子:________________________。

〖剖析〗(1)2;图2电路电压可从0V调到所需电压,调治规模较大。(或图3电路不能测得0V四周的数据) ⑵5.2;111.8(111.6-112.0均给分) ⑶热敏温度计(提出其他实例,只要合理均给分)2.表格中所列数据是丈量小灯泡U—I关系的实验数据:(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图 (填“甲”或“乙”)(2)在方格纸内画出小灯泡的U—I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而 (填“变大”、“变小”或“稳定”)(3)如图丙所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,毗连到内阻不计、电动势为3V的电源上。

已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,则流过灯泡b的电流约为 A。〖剖析〗(1)由小灯泡 U—I关系的实验数据可得,电路中灯泡两头的电压可调为0,只有甲电路具有此功效,而乙图的电路不具此功效。故确定实验电路为甲。

(2)U—I曲线如右图所示,由所做出的U—I曲线知,曲线上各点与原点连线的斜率越来越大,说明灯泡的电阻越来越大。(3)设b中的电流为I,依题意知a中的电流为3I,由Ua=3IRa,Ub=IRb,Ua+Ub=E及Rb<Ra,可预计Ua>3/4E=2.25V。从曲线上得此时Ib ≈ 0.07A。


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