高考物理二轮复习精品资料专题16 电学实验教学案(学生版)(2)

(2)确定有效数字时，应注意以下问题：

①有效数字的位数与小数点的位置无关.有效数字的位数与单位无关.

②关于“0”在有效数字中的特殊性:0在前时,从左往右数第一个不为零的数字才是有效数字.0在后时,计入有效数字.

③乘方不算有效数字;比如3.020310 m/s中的－3不是有效数字,10也不是. 3．减小实验误差的方法 (1)多次测量求平均值． (2)累积法． (3)图象法． 四、创新实验

1.创新实验方案的设计,一般应遵循以下四条原则 (1)科学性原则． (2)可靠性原则． (3)方便性原则． (4)准确性原则． 2．设计性实验的设计思路

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五、控制电路的设计技巧

1．滑动变阻器控制电路的方式有分压式和限流式两种，下列几种情况必须选用分压式接法：

(1)要求被控制电路的电流(或电压)从零开始可连续调节时(如：测绘导体的伏安特性曲线等实验)；

(2)被控制电路的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0时； (3)实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时；

(4)若采用限流式接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时．

2．若测量电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且被控制电路的电阻RL与滑动变阻器的最大值R0接近或RL略小于R0，则应该采用限流式接法．测定电源的电动势和内阻实验必须采用限流式接法．

六、电学仪器的选择技巧

电学实验器材和电路选择的原则是安全、精确和方便，器材的选择与实验所用的电路密切相关，因此在选择器材前首先要根据实验目的和实验原理设计测量精确、安全可靠、操作方便的实验电路，再根据实验电路的需要选择器材．具体如下：

1．电源的选择：一般可以根据待测电阻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摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏左右，以减小读数的偶然误差，提高精确度．

3．变阻器的选择：所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流，以确保变阻器的安全；为满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器，在限流式接法中，变阻器的阻值不能太小． 【高频考点突破】 考点一 实验数据的读取

例1、使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至31 Ω 挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空:

(1)仪器连线如图14－7所示(a和b是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则

表笔a为________(填“红”或“黑”)色；

图14－7

(2)若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图14－8(a)、(b)、(c)所示,则多用电表的读数为________Ω,电流表的读数为________mA,电阻箱的读数为_______Ω;

图14－8(a)

图14－8(b)

图14－8(c)

(3)将图14－7中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为______mA;(保留3位有效数字)

(4)计算得到多用电表内电池的电动势为______V. (保留3位有效数字)

考点二 电学实验器材的选取及应用

(1)甲同学要把一个量程为200 μA的直流电流计G,改装成量度范围是0～4 V的直流电压表.

①她按图14－17所示电路用半偏法测定电流计G的内电阻rg,其中电阻R0约为1 kΩ.

图14－17

为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用________,电阻器R1应选用_______,电阻器R2应选用________(选填器材前的字母)．

A.电源(电动势1.5 V) B.电源(电动势6 V)

C.电阻箱(0～999.9 Ω) D.滑动变阻器(0～500 Ω)

E.电位器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当) (0～5.1 kΩ) F.电位器(0～51 kΩ)

②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最大.后续的实验操作步骤依次是:________,________,________,________,最后记录R1的阻值并整理好器材.(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)

A.闭合S1 B.闭合S2

C.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度 D.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半 E.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半 F.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度

③如果所得的R1的阻值为300.0 Ω,则图14－17中被测电流计G的内阻rg的测量值为________Ω,该测量值________实际值(选项“略大于”、“略小于”或“等于”).

④给电流计G______联(选填“串”或“并”)一个阻值为________kΩ的电阻,就可以将该电流计G改装为量程为4 V的电压表.

(2)乙同学要将另一个电流计G改装成直流电压表,但他仅借到一块标准电压表V0、一个电池组E、一个滑动变阻器R′和几个待用的阻值准确的定值电阻.

①该同学从上述具体条件出发,先将待改装的表G直接与一个定值电阻R相连接,组成一个电压表;然后用标准电压表V0校准.请你画完图14－18方框中的校准电路图.

图14－18

②实验中,当定值电阻R选用17.0 kΩ时,调整滑动变阻器R′的阻值,电压表V0的示数是

4.0 V时,表G的指针恰好指到满量程的五分之二;当R选用7.0 kΩ时,调整R′的阻值,电压表V0的示数是2.0 V时,表G的指针又指到满量程的五分之二.

由此可以判定,表G的内阻rg是________kΩ,满偏电流Ig是________mA.若要将表G改装成量程是15 V的电压表,应配备一个________kΩ的电阻.

【变式探究】为测量一电源的电动势及内阻

(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表 A．量程为1 V、内阻大约为1 kΩ的电压表V1 B．量程为2 V、内阻大约为2 kΩ的电压表V2 C．量程为3 V、内阻为3 kΩ的电压表V3

考点三 创新实验分析

例3.用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图14－20虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图14－20所示,图中的电压表内阻很大.RL的测量结果如下表所示．

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