新高考物理二轮题型归纳与变式演练专题19电学试验（解析版）.doc

专题19 电学试验目录一、必修实验 1【题型一】 基本仪器使用与读数 1【题型二】以测电阻为核心的实验 5【题型三】 以测电动势和内电阻为核心的实验 30【题型四】欧姆表的结构与原理 40二．选修实验 53三．创新实验 63一、必修实验【题型一】 基本仪器使用与读数【解题指导】1．电压表、电流表、多用电表的读数技巧(1)对电表读数问题，要先弄清楚电表的分度值，即每小格的数值①最小分度为“1”的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读②最小分度是“2”和“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之一或五分之一估读2)多用电表的使用问题，在弄清其基本原理的基础上，会选择测量项目及量程、挡位，能区分机械调零和欧姆调零，掌握测量电阻的步骤2．电表的“三用”如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”典例分析1】如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图，指针位置分别如图甲、乙所示．(1)若使用的是0～3 V量程的电压表，读数为________ V．若使用的是0～15 V量程的电压表，读数为________ V.(2)若使用的是0～0.6 A量程的电流表，读数为______ A．若使用的是0～3 A量程的电流表，读数为________ A.(3)如图丙所示，电阻箱的读数为________．【答案】　(1)1.68(1.67～1.69均正确)　8.4(8.3亦可)　(2)0.46　2.30　(3)530.0 Ω【解析】　(1)(2)对于电压表，当选取0～3 V量程时，每小格为0.1 V，读数为1.68 V，当选取0～15 V量程时，每小格为0.5 V，读数为8.4 V；对于电流表，当选取0～0.6 A量程时，每小格为0.02 A，读数为0.46 A，当选取0～3 A量程时，每小格为0.1 A，读数为2.30 A.(3)电阻箱的读数为530.0 Ω.【典例分析2】．某同学在做“用多用电表测电阻”的实验中：(1)测量某电阻时，用“×10 Ω”挡时发现指针偏角过大，他应该换用“________”(填“×1 Ω”或“×100 Ω”)挡，换挡后，在测量前要先进行________．(2)某次使用多用电表的实验中，多用电表指针的位置如图所示，①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡，则读数为______ V；②如果使用的是“×100 Ω”的电阻挡，则读数为________ Ω；③如果使用的是直流“10 mA”的电流挡，则读数为____ mA.【答案】　(1)×1 Ω　欧姆调零　(2)①0.80　②3.0×103　③3.2【解析】　(1)根据欧姆表的工作原理可知，指针的偏角过大，说明电阻较小，即所选的倍率过大，应选择“×1 Ω”挡，换挡后在测量前要重新进行欧姆调零．(2)①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡，则每小格代表0.05 V，读数为16×0.05 V＝0.80 V；②如果使用的是“×100 Ω”的电阻挡，则读数为30×100 Ω＝3.0×103 Ω；③如果使用的是直流“10 mA”的电流挡，则每小格代表0.2 mA，读数为16×0.2 mA＝3.2 mA.【方法提炼】1．电流表和电压表量程精确度读数规则电流表0～3 A0.1 A与刻度尺一样，采用估读，读数规则较简单，只需要精确值后加一估读数即可电压表0～3 V0.1 V电流表0～0.6 A0.02 A估读位与最小刻度在同一位，采用估读电压表0～15 V0.5 V估读位与最小刻度在同一位，采用估读2.多用电表的读数及使用(1)电流的流向电流从电表的“＋”插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔)流出，即“红进、黑出”．(2)“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)欧姆表刻度不均匀的原因当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，Ig＝，此时中值电阻R中＝Rg＋R0＋r，当两表笔接入电阻Rx时，I＝，电阻Rx与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀．【变式演练】1.图甲中螺旋测微器的读数为__________mm。

如图乙所示为用多用电表的“×1”欧姆挡正确操作后测某电阻时指针的位置，其读数为__________Ω答案】　0.730　8【解析】　螺旋测微器固定刻度为0.5 mm，可动刻度为23.0×0.01 mm，则读数为0.5 mm＋23.0×0.01 mm＝0.730 mm；多用电表指针读数为8.0，而多用电表采用的是“×1”欧姆挡，故最终读数为8×1 Ω＝8 Ω2．某同学在做“用多用电表测电阻”的实验中：(1)测量某电阻时，用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用“__________”(填“×1 Ω”或“×100 Ω”)挡，换挡后，在测量前先要进行________________2)某次使用多用电表的实验中，多用电表指针的位置如图所示：①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡，则读数为________V；②如果使用的是“×100 Ω”的电阻挡，则读数为________ Ω；③如果使用的是直流“10 mA”的电流挡，则读数为______mA答案】　(1)×1 Ω　欧姆调零　(2)①0.85　②3.0×103　③3.4【解析】　(1)根据欧姆表的工作原理可知，指针的偏角过大，说明电阻较小，即所选的倍率过大，应选择“×1 Ω”挡，换挡后在测量前要重新进行欧姆调零。

2)①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡，则每小格代表0.05 V，读数为17×0.05 V＝0.85 V；②如果使用的是“×100 Ω”的电阻挡，则读数为30×100 Ω＝3.0×103 Ω；③如果使用的是直流“10 mA”的电流挡，则每小格代表0.2 mA，读数为17×0.2 mA＝3.4 mA题型二】以测电阻为核心的实验【解题指导】1．测量电阻类实验的基本思路电阻测量首先要根据实验目的、实验原理、实验器材的不同而灵活选用“伏安法”(又分为内接法和外接法)“安安法”“伏伏法”“伏安加R法”等测量电路从供电方式上又可分为限流电路和分压电路2．定值电阻的作用在高考电学设计性实验中，常以定值电阻的合理使用为背景来命题求解这类问题的关键是必须弄清定值电阻在设计电路中的主要作用，一般来说，定值电阻有三种作用：【典例分析】（2024·西藏拉萨·校联考一模）某学校实验小组设计了如图甲所示的电路图，可以同时测量电压表V的内阻和电流表G的内阻可供选用的仪器有：  A．内阻约3kΩ的待测电压表V，量程B．内阻约500Ω的待测电流表G，量程C．定值电阻R（阻值已知）D．电阻箱E.滑动变阻器（）F.滑动变阻器（）G.电源电动势，内阻忽略不计H.开关、导线若干（1）为了准确测量电压，电流表的内阻，滑动变阻器应选 （选填“”或“”）。

2）实验中电阻箱的示数如图乙所示，则 3）闭合S1前，将滑动变阻器的滑片Р调到 （选填“a”或“b”）处4）将单刀双掷开关拨到1，调节滑动变阻器使得V和G有明显的读数，分别为、；再将单刀双掷开关拨到2，调节滑动变阳阻器，使得V和G有明显的读数，分别为、，则电压表V的内阻 ，电流表G的内阻 均选用、、、，R和R0表示）【答案】 2500.0 a 【详解】（1）[1]由于滑动变阻器采用了分压式接法，滑动变阻器的总阻值应当选择小一些的，则滑动变阻器选择最大阻值为50Ω，即选择R22）[2]根据题图乙所示可以知道该电阻箱可以精确到0.1Ω，则读数为R0=2500.0Ω（3）[3]为了确保电路的安全，闭合S前，应将滑动变阻器的滑片调到最左端即a处4）[4][5]将单刀双掷开关拨到1时，有将里刀双掷开关拨到2，有联立解得【典例分析2】．（2023·四川成都·棠湖中学校考一模）小张同学用伏安法测量待测电阻的阻值，测量电路图如图a所示，所用电压表和电流表的量程分别为0～3 V和0～1 mA，两电表的内阻均未知。

  （1）在某次测量中，电压表和电流表的示数如图b所示，此时电流表的示数为 mA，此组数据得到的阻值为 kΩ（第二空保留3位有效数字）2）待测电阻阻值的测量值和真实值分别用和表示，电流表的内阻越小，对测量产生的误差越 （填“大”或“小”）答案】 0.84 2.74 小【详解】（1）[1][2]电流表最小刻度0.02mA，则示数为I=0.84mA，电压表读数为U=2.30V，则此组数据得到（2）[3]因R测=R真+RA，则则电流表的内阻越小，对测量产生的误差越小典例分析3】．（2023上·河南郑州·高三校联考阶段练习）某实验小组同学想测量一个约几欧姆电阻的阻值，实验室提供的器材：A．电池组（电动势为）B．电压表（量程为，内阻约）C．电压表（量程为，内阻约）D．电流表（量程为，内阻约）E.电流表（量程为，内阻约）F.滑动变阻器（，额定电流2A）G.开关、导线若干（1）为了减小实验误差，电压表应选 ，电流表应选 （填写所选器材前的序号）2）要使得测量误差最小，他们测量是采用如图哪种接法 A． B．  C．  D．（3）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，根据测得的多组数据在坐标纸上（如图）建立U、I坐标系，描绘出图线，则待测电阻的阻值为 Ω（结果保留2位有效数字），测量结果与真实结果相比 （填“偏大”、“偏小”或“无误差”）。

  【答案】 B D C 5.4 偏小【详解】（1）[1][2]由于电池组的电动势为，为了减小实验误差，电压表应选B，由于待测电阻约几欧姆，由欧姆定律可知，电路中最大电流则电流表应选D2）[3]要使得测量误差最小，由于待测电阻较小，应采用电流表外接法，电压表和电流表示数从0开始变化，滑动变阻器采用分压接法3）[4]根据题意，由欧姆定律可知，图像的斜率表示待测电阻的阻值，则有[5]由于电压表的分流，所测电流偏大，则电阻的测量结果与真实结果相比偏小典例分析4】（2024·云南·怒江傈僳族自治州民族中学校联考模拟预测）在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G的内阻时备有下列器材：A．待测电流表（量程1mA，内阻约几十欧）B．滑动变阻器（阻值范围0~100Ω）C． 滑动变阻器（阻值范围0~20kΩ）D．电阻箱（0~999Ω）E. 电阻箱（0~9999Ω）F. 电源（电动势15V，有内阻）G. 开关，导线  （1）若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，应选用 ，应选用 （用器材前的英文字母表示）2）实验要进行的步骤有：A．合上开关B．合上开关C． 将的阻值调到最大D．调节的阻值，使电流表指针满偏E. 调节的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处F. 记下的阻值。