2021届高考物理二轮复习课件：电学实验专题

专题十七 电学实验高频考点·能力突破考点一 电学基本器材的使用与读数1．电压表、电流表、多用电表的读数技巧对电表读数问题，要先弄清楚电表的分度值，即每小格的数值，再确定是12、15还是110估读，明确读数的小数位数．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．3．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”．例1 (1)如图甲所示，电压表选0～3 V 量程时的读数为________ V ，电压表选0～15 V 量程时的读数为________ V ．(2)如图乙所示，电流表选0～0.6 A 量程时的读数为________ A ，电流表选0～3 A 量程时的读数为________ A ．(3)如图丙所示，电阻箱的读数为________．[解题心得]预测1 如图所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，表针如图所示，则：(1)所测电阻的阻值为________ Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是________(选填“×10”“×100”或“×1 k”)．(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________ mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________ mA.(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为______ V．考点二以测量电阻为核心的电学实验1．电阻的测量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．(1)有电压表、电流表且量程恰当时选择“伏安法”．(2)电压表不能用或没有电压表等情形下，若精确知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”．(3)电流表不能用或没有电流表等情况下，若精确知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”．(4)在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全精确的原则，选择“伏安加R法”，此法又叫“加保护电阻法”．2．实验器材的选择(1)电源的选择：一般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；电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏．例2 [2022·全国甲卷]某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E(电动势1.5 V，内阻很小)，电流表(量程10 mA，内阻约10 Ω)，微安表(量程100 μA，内阻R g待测，约1 kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)，定值电阻R0(阻值10 Ω)，开关S，导线若干．(1)将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；(2)某次测量中，微安表的示数为90.0 μA，电流表的示数为9.00 mA，由此计算出微安表内阻R g＝________ Ω.[解题心得]例3 [2022·全国乙卷]一同学探究阻值约为550 Ω的待测电阻R x在0～5 mA范围内的伏安特性．可用器材有：电压表(量程为3 V，内阻很大)，电流表(量程为1 mA，内阻为300 Ω)，电源E(电动势约为4 V，内阻不计)，滑动变阻器R(最大阻值可选10 Ω或1.5 kΩ)，定值电阻R0(阻值可选75 Ω或150 Ω)，开关S，导线若干．(1)要求通过R x的电流可在0～5 mA范围内连续可调，将图(a)所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；(2)实验时，图(a)中的R应选最大阻值为____(填“10 Ω”或“1.5 kΩ”)的滑动变阻器，R0应选阻值为________(填“75 Ω”或“150 Ω”)的定值电阻；(3)测量多组数据可得R x的伏安特性曲线．若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示，则此时R x两端的电压为________ V，流过R x的电流为______ mA，此组数据得到的R x的阻值为______ Ω(保留3位有效数字)．[解题心得]预测2 [2022·河北押题卷]一金属线材料电阻未知且电阻分布不均匀，为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，实验研究小组设计了如图所示电路，实验器材如下：未知电阻，阻值约为4.8 Ω；微安表(零刻度在表盘中间)，一段接导线，另一端接表笔；定值电阻R1，阻值为10 Ω；电阻箱R2，阻值0～99.9 Ω；电流表，量程0～0.6 A，内阻R A＝1 Ω；电压表，量程0～3.0 V，内阻约为3 000 Ω；滑动变阻器，0～10 Ω；电源，电动势为3 V；电键，导线若干．实验过程如下：(1)按图连接电路，闭合电键之前，将滑动变阻器的滑片滑到最________端(填“左”或“右”)；(2)将电阻箱R2的阻值调整到________ Ω，闭合电键；(3)将滑动变阻器R3的滑片调节到合适位置，连接微安表的表笔与未知电阻试触，防止微安表电流过大，不断改变表笔在未知电阻上的接触位置，直到________时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置；(4)保持表笔与记录的接触位置的接触，读出此时电流表和电压表的读数分别为________ A和________ V.(5)通过两表读数可以得到未知电阻的阻值为________ Ω.预测3 [2022·湛江市测试]两同学为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率，采用了如图甲所示的电路进行测量．实验步骤如下：a．用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，求出平均值D；b．调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；c．改变电阻丝上导电夹P的位置，重复步骤b，记录多组x、U、I的值．(1)若螺旋测微器某次测量结果如图乙所示，其示数为________ mm.算出电阻丝连入电路的电阻R x，则计算值与真实值相(2)若选用某组U、I值，用R x＝UI比________．(选填“偏小”“相等”或“偏大”)(3)根据多组测量得到的实验数据绘出U- x图像如图丙所示，若图线斜率为k，则电阻I丝的电阻率ρ＝________(用已知或测量出的物理量的符号表示)；电流表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响．(4)用记录的数据绘制出U - I图像如图丁所示，由图像可知电源的内阻r＝________ Ω.(结果保留两位有效数字)考点三电表的改装、多用电表的原理与使用例4 [2022·辽宁卷]某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250 μA，内阻为1.2 kΩ)改装成有两个量程的电流表，设计电路如图(a)所示，其中定值电阻R1＝40 Ω，R2＝360 Ω.(1)当开关S接A端时，该电流表的量程为0～________ mA；(2)当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时________(填“大”或“小”)；(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻R x的阻值，设计了图(b)中两个电路．不考虑实验操作中的偶然误差，则使用________(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差．[解题心得]预测4 [2022·重庆押题卷]某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表，他们先利用题图所示电路测量，一只量程为100 mA的电流表内阻，实验步骤如下：①闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使电流表达到满偏值I0＝100 mA；②保持R1的滑片位置不变，闭合S2，调节电阻箱R2，使电流表的读数如题图所示，然后读出此时电阻箱R2的阻值为12.8 Ω；(可认为电路总电流保持不变)③计算出电流表内阻R0.(1)步骤②中电流表示数为________ mA，步骤③中电流表内阻R0为________ Ω.(2)题图为改装后的欧姆表电路示意图．电源电动势为2 V、内阻很小可不计，S为单刀双掷开关，a、b为制作的两个挡位，其中一个是“×1”挡，另外一个是“×10”挡．可计算出定值电阻R3为________ Ω.(保留两位有效数字)(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻R x的阻值，将开关S接到b处，完成欧姆调零后，在红黑表笔间接入R x时电流表指针在题图所示位置，计算出R x电阻为______ Ω.预测5 在“多用电表的使用”实验中：(1)甲同学利用多用电表测量电阻．他用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，操作顺序为____(填写选项前的字母)．A．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”B．将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置C．将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置D．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量(2)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量．闭合开关，以下操作正确的是________．A．将选择开关旋转到合适的电阻挡，闭合开关，利用图1的电路测量小灯泡的电阻B．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图1的电路测量小灯泡两端的电压C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图2的电路测量通过小灯泡的电流D．将选择开关旋转到合适的电流挡，把图2中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流(3)丙同学将选择开关旋转到“直流250 mA”挡作为电流表，设计了如图3所示的电路，已知电流表内阻R A＝0.4 Ω，R1＝R A，R2＝7R A.若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为________ A；若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为________ V.考点四以测量电源电动势为核心的电学实验1．常见测量电源电动势和内阻的三种方法根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，而最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I.2．在数据处理问题中，利用图像得出电动势和内阻是常用的方法——注意“化曲为直”．例5 [2022·北京押题卷]在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，可选用的器材有：A．电压表V1：0～3 V，内阻约3 kΩ；B．电压表V2：0～15 V，内阻约15 kΩ；C．电流表A1：0～0.6 A，内阻约0.1 Ω；D．电流表A2：0～3 A，内阻约0.01 Ω；E．滑动变阻器R1：0～100 Ω；F．滑动变阻器R2：0～15 Ω；G．开关S和导线若干．(1)电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________；(选填项目前的符号)(2)用所选器材按照图连接好电路后，将滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关S，通过调整滑动变阻器，得到多组电流I和电压U.根实验数据，绘制出如图所示的U - I图像，由图线可求出E＝________ V，r＝______ Ω；(3)实验中，某同学发现电流表被损坏，他利用完好的电压表和实验室中的下述器材，仍然可以较准确测量电源电动势和内阻的是______.A．另一滑动变阻器B．电阻箱C．多个定值电阻(阻值为几欧)D．量程合适的电压表(内阻未知)[解题心得]预测6 [2022·沧州二模]某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻(电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为500 mA)．实验室备有如下器材：A．电压表V(量程为3 V，电阻R V约为 4.0 Ω)；B．定值电阻R0(阻值为5 Ω)；C．电阻箱R(0～999.9 Ω)；D．开关S一只，导线若干．(1)为测量锂电池的电动势E和内阻r，该同学设计了如图甲所示的电路图．请你帮助该同学按图甲所示的电路图，将图乙中实物连线补充完整．(2)实验时，该同学通过改变电阻箱R的阻值，得到多组测量数据，根据测量数据作出1U 图像，如图丙所示．则该锂电池的电动势E＝________ V、内阻r＝________ Ω(结果均- 1R保留两位有效数字)．该实验中电动势E的测量值偏小，造成此系统误差的主要原因是________________________________________________________________________．预测7 [2022·福建押题卷]某同学用多用电表做了以下两个实验：(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约580 Ω～610 Ω)，进行了如图甲所示的a、b、c、d 四个操作，正确的顺序是________；其中步骤b的指针指在图乙所示的刻度处，该同学选择的倍率为__________(选填“×1”“×10”或“×100”)；(2)欧姆挡进行电阻调零后，为了测量红、黑表笔短接时流出多用电表的电流I m，该同学设计了如图丙所示的电路，但电路中有一处接线错误，请指出：________________；正确连接线路后，闭合开关，改变电阻箱的阻值，可得到多组电流表示数I和电阻箱阻值R，作 - R图线如图丁，该图线纵轴截距为b，若忽略毫安表内阻，可得出I m＝__________；出1I若考虑到毫安表内阻的影响，这个测量值__________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)．考点五电学其他实验例6 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，对给定电容值为C的电容器充电后放电，无论采用何种放电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同．(1)请在图甲中画出上述u - q图像．类比直线运动中由v - t图像求位移的方法，可以推导出两极间电压为U时电容器所储存的电能E p＝________(用C和U表示)．(2)在如图乙所示的放电电路中，R表示电阻阻值．通过改变电路中元件的参数对同一电容器用相同的电压充电后进行两次放电，对应的q - t图像分别如图丙中①、②所示．a．①、②两图像不同是________的改变造成的；b．在实际应用中，有时需要电容器快速放电，有时需要电容器均匀放电．依据a中的结论，说明实现这两种放电方式的途径________________________________．(3)如图丁所示，若某电容器的额定电压为2.7 V，电容为10 F，其充满电后储存的电能为________J(计算结果保留3位有效数字)．[解题心得]预测8 某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验．(1)首先按图甲所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转；再按图乙所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转．进行上述实验的目的是________．A．检查电流计测量电路的电流是否准确B．检查干电池是否为新电池C．推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系(2)接下来用图丙所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向．某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿______(选填“顺时针”或“逆时针”)方向．(3)下表是该小组的同学设计的记录表格的一部分，表中完成了实验现象的记录，还有一项需要推断的实验结果未完成，表格中未完成的部分应填：________________(选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”)．实验记录表(部分)(4)该小组同学通过实验探究，对楞次定律有了比较深刻的认识．结合以上实验，有同学认为，理解楞次定律，关键在于抓住______(选填“B0”或“B′”)总是要阻碍________(选填“B0”或“B′”)磁通量的变化．预测9 某物理兴趣小组在进行物理课外实验中，学生电源损坏，不能使用．(1)(多选)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，可以使用220 V的交流电源来代替，要完成实验，下图实验器材中需要用到的有________．(2)组装变压器时，没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接u＝311 sin 314t(V)的交流电源，原副线圈的匝数比为8∶1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是________．A．27.5 V B．38.9 VC．10.0 V D．1 760 V素养培优·创新实验情境 1 [2022·福建莆田二模]物理兴趣小组的同学们想通过实验探究热敏电阻的阻值与温度的关系及并联电路的电流与电阻的关系．实验室有如下器材：A．热敏电阻R x；B．定值电阻R0；C．学生直流电压电源(电动势为5 V，内阻不计)；D．电流表A1(量程为0.6 A，内阻r1为5 Ω)；E．电流表A2(量程为3 A，内阻r2约为1 Ω)；F．数字温控箱；G．开关S，导线若干．(1)为了更精确地描述出电阻R x随温度变化的关系(精确测定不同温度时的阻值)，请完成虚线框内图甲电路图的设计．(2)闭合开关S，分别记下电流表A1、A2的示数为I1、I2，其中A2的示数如图乙所示，则I2＝________ A，可得R x＝________(用题中已知和测量出的物理量的符号表示)．(3)实验中改变温控箱的温度，分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值，得到了如图丙所示的R x - t图像．由图像分析可知，当温控箱中的温度达到450 ℃时，通过热敏电阻的电流为0.03 A，此时热敏电阻的阻值仍满足图丙中的变化规律，则电流表A1的示数为________ A．(结果保留2位有效数字)[解题心得]情境2 [2022·辽宁押题卷]目前表现比较出色的18650锂电池具有容量大、寿命长、安全性能高等优点，被广泛应用．某活动小组利用以下器材测定一个新锂电池的电动势，实验电路图如甲图所示．A．电流表G：量程2 mA、内电阻R G约为200 ΩB．电压表V：量程0～3 V、内电阻R V未知C．固定电阻R0；阻值R0＝1 800 ΩD．电键、导线若干实验过程如下：(1)闭合电键S1，将电键S2拨至“2”，稳定后电流表示数为I0＝1.85 mA；(2)将电键S2拨至“1”，稳定后电流表的示数为I1＝1.00 mA.由乙图可知电压表的示数为U1＝________ V；(3)由以上数据可得：电动势E＝________ V；(结果保留2位有效数字)(4)活动小组利用以上数据计算出了电压表的内阻为________ Ω，该电压表内阻的测量值________其真实值．(填“大于”“小于”或“等于”)[解题心得]情境3 [2022·重庆外国语学校一诊]酒驾严重危害了公共交通安全，打击酒驾现象已成为日常．如图甲为交警使用的某种酒精检测仪，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R1与酒精气体浓度x的关系如图乙所示．(1)某同学自行设计了简易酒精检测仪，如图丙所示，用到的器材有酒精气体传感器R1、电源(电动势为9.0 V，内阻未知)、电流表(满偏电流为100 mA，内阻为8.5 Ω)．闭合开关，周围无酒精气体时，发现电流表刚好满偏，则电源内阻为________ Ω.用该仪器________(选填“能”或“不能”)检测酒驾．(2)另一位同学查阅酒精检测仪说明书时看到题表，他根据自己的理解将酒精检测仪的内部电路简化为图丁．只有绿灯亮表示被测试者非酒驾，红灯、绿灯一起亮表示被测试者酒驾．图丁中电源电动势为6 V，内阻不计，R2为定值电阻，R1为酒精气体传感器，L1、L2是彩色小灯泡，颜色一红一绿，小灯泡两端的电压达到0.7 V才会发光，则L1为________(选填“红”或“绿”)灯，当红灯刚亮时通过其的电流为________ A(结果保留2位有效数字)．[解题心得]专题十七电学实验高频考点·能力突破考点一例1 答案：(1)1.20 6.0 (2)0.50 2.50 (3)530.0 Ω预测1 解析：(1)欧姆表读数：对应最上边一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103Ω；测2.0×104Ω电阻时应选“×1 k”的欧姆挡．(2)选50 mA电流挡，则每一大格表示10 mA，每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA(此时为1估读)，表针对应的读数为30.7 mA；选择量程为250 mA的电流10挡，则每一大格表示50 mA，每一小格表示5 mA，测量的精确度为5 mA，应估读到1 mA(此时为1估读)，表针对应的读数为153 mA.5(3)选择10 V 电压挡，则每一大格表示2 V ，每一小格表示0.2 V ，测量的精确度为0.2 V ，应估读到0.1 V(此时应为12估读)，表针对应的读数为6.1 V.答案：(1)1.5×103×1 k (2)30.7(30.5～30.9都正确) 153(152～154都正确) (3)6.1考点二例2 解析：流过电阻R 0的电流I 0＝I -I g ＝9 mA-0.09 mA ＝8.91 mA ，由欧姆定律可知，R g ＝I 0R 0I g＝8.91×100.09Ω＝990 Ω.答案：(1)如图所示 (2)990例3 解析：(1)要求通过R x 的电流可在0～5 mA 范围内连续可调，则应用滑动变阻器的分压式接法，电流表的量程为1 mA ，需测到5 mA ，则要对电流表改装，与其并联一个电阻R 0，电压表的内阻很大，则电流表采用外接法．(2)滑动变阻器采用分压式接法，R 应选最大阻值较小的滑动变阻器；电流表量程1 mA 改装为量程5 mA ，则R 0＝UI ＝1 mA ×300 Ω5 mA −1 mA＝75 Ω，故R 0应选阻值为75 Ω的定值电阻．(3)电压表的分度值为0.1 V ，读数时需估读到分度值的下一位，读数为2.30 V ，电流表的分度值为0.02 mA ，此时示数为0.84 mA ，考虑到改装关系，流过R x 的电流为5×0.84 mA ＝4.20 mA ，利用R ＝UI 解得R x ≈548 Ω.答案：(1)如图所示 (2)10 Ω 75 Ω (3)2.30 4.20 548预测 2 解析：(1)按图连接电路，闭合电键之前，要保护电路，让电流最小，则将滑动变阻器的滑片滑到最右端，让阻值最大．(2)由于为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，则将电阻箱R 2的阻值调整与定值电阻R 1相等，调为10 Ω.(3)利用了串联电阻的分压作用，当两电阻阻值相等时，电势降低一样，则两触点的电势相等，流过微安表的电流为零，所以为了等分电阻，只需要调节表笔在未知电阻上的接触位置，直到流过微安表的电流为零时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置．(4)电流表的最小刻度为0.02 A ，读数时，只需要同位估读，所以电流表的读数为0.50 A.电压表的最小刻度为0.1 V ，读数时，需要估读到下一位，所以电压表的读数为2.50 V. (5)并联电阻的阻值为R 并＝UI ＝2.500.50＝5 Ω根据并联电路电阻关系有1R 并＝1R x+1R1+R 2代入数据解得R x ≈6.7 Ω答案：(1)右 (2)10 (3)流过微安表的电流为零 (4)0.50 2.50 (5)6.7预测3 解析：(1)根据图乙的螺旋测微器可知，其示数为D ＝1.5 mm ＋16.5×0.01 mm ＝1.665 mm(2)由图甲电路图可知，电压表测量的是R x 和电流表的电压，电流表测量的是流过R x的电流，若用R x ＝UI 算出电阻丝连入电路的电阻R x ，则计算值与真实值相比偏大．(3)根据电阻的决定式可知，电阻丝连入电路的电阻R x ＝ρx S＝ρ4xπD 2设电流表内阻为R A ，根据欧姆定律可知U I ＝R x ＋R A ＝4ρπD 2x ＋R A根据图丙UI - x 图像可知4ρπD 2＝k ，解得ρ＝πD 2k 4电流表内阻对电阻率的测量没有影响． (4)根据闭合回路的欧姆定律可知U ＝E -Ir 由图丁的U - I 图像可知，电源的内阻r ＝1.5−1.00.55Ω≈0.91 Ω答案：(1)1.665(1.662～1.668均可) (2)偏大 (3)πkD 24没有 (4)0.91考点三例4 解析：(1)由图可知当S 接A 时，R 1和R 2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为U m ＝I m r ＝250×10-6×1.2×103V ＝0.3 V此时R 1和R 2的电流为I ＝U mR1+R 2＝0.340+360A ＝0.75×10-3A ＝0.75 mA所以总电流为I 总＝I m ＋I ＝1 mA ，即量程为0～1 mA.(2)当开关S 接B 端时，由图可知电阻R 1和电流表串联再和电阻R 2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过电阻R 2的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以开关S 接B 端时，该电流表的量程比接在A 端时大．(3)图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差．答案：(1)1 (2)大 (3)乙预测4 解析：(1)电流表示数I 1＝80 mA 时，R 2所在支路电流I 2＝I 0-I 1＝20 mA ，故R 0＝R24＝3.2 Ω.(2)S 接a 时，欧姆表内阻R 内＝E0I 0＝20 Ω，S 接b 时R 3分流，电流表满偏时，电路总电流增大，此时欧姆表内阻R ′内<R 内，故S 接a 时为“×10”挡，S 接b 时为“×1”挡，即S接b 时电路总电流增大为原来的10倍，R ′内＝E10I 0＝2 Ω，此时R 3所在支路电流I 3＝10I 0-I 0＝9I 0，因此R 3＝R09＝0.36 Ω.(3)S 接b 且电流表示数I 1＝80 mA 时E 0R 内′+R x＝10I 1，2 V2 Ω+R x＝0.8 A解得R x ＝0.5 Ω答案：(1)80 3.2 (2)0.36 (3)0.5预测5 解析：(1)甲同学用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小，说明倍率挡选择过低，应该选择×1k 挡，换挡后再重新调零，然后进行测量，则下列选项中合理的操作顺序为CAD.(2)根据欧姆挡使用规则，严禁在通有电流的电阻上使用欧姆挡测量电阻，则选项A 错误；将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图1的电路测量小灯泡两端的电压，红表笔接高电势点，电流从红表笔流入，选项B 正确；将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图2的电路测量通过小灯泡的电流，电流从红表笔流入，选项C 正确，D 错误．(3)因R 1＝R A ，则若将接线柱1、2接入电路时，当电流计满偏时，通过R 1的电流也为250 mA ，则最大可以测量的电流为500 mA ＝0.5 A ；若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为U ＝2I g (R 1RAR 1+RA+R 2)＝1.5 V. 答案：(1)CAD (2)BC (3)0.5 1.5 考点四例5 解析：(1)一节干电池的电动势约为1.5 V ，则电压表应选用A ，为了减小测量误差，电流表选择C ，为了方便操作，滑动变阻器选择阻值较小的F ；(2)根据闭合电路欧姆定律得U ＝E -Ir可得U - I 图线的纵轴截距为电源电动势E ＝1.49 V 斜率的绝对值为电源内阻r ＝1.49−1.000.64−0Ω＝0.76 Ω(3)利用滑动变阻器和电压表，无法求出电路中的电流，所以不能测出电动势和电源内阻，故A 错误；利用变阻箱和电压表，由于电阻箱可以读出阻值，所以可以计算出电路中的电流，可以测出电动势和电源内阻，故B 正确；利用多个定值电阻和电压表，定值电阻阻值已知，所以可以计算出电路中的电流，可以测出电动势和电源内阻，故C 正确；利用两个电压表，由于电压表的内阻未知，无法较准确测量电源电动势和内阻，故D 错误．答案：(1)C A F (2)1.49 0.76 (3)BC 预测6 解析：(1)图乙中实物连线如图所示(2)由闭合电路的欧姆定律可知E ＝U ＋UR (r ＋R 0)化简可得1U ＝1E +R 0+r E ×1R对照题图丙可知1E＝0.3 解得E ≈3.3 V 根据表达式1U＝1E +R 0+r E×1R可得，图丙斜率为R 0+r E＝k ＝1.50−0.300.24解得r ≈12 Ω电压表的分流主要导致实验中电动势E 的测量值偏小．。

电表的改装一、电流表量程的扩大——并联一个小电阻 由 (I-I g ) R= I g R g R= I g R g ／(I-I g ) 若I =n I g 则 R= I g R g ／(I-I g ) = R g ／(n-1)例. 若电流表的内阻R g =1000Ω, 满偏电流I g =100μA, 怎样把它改装成量程为10mA 的电流表？ 解：R= I g R g ／(I-I g ) =0.1×1000 ／9.9=10.1Ω 或 R=R g ／(n-1)=1000 ／99=10.1Ω二、双量程电流表、如图示是一个双量程电流表，I g =0.5mA ，R g =200 Ω和R 的阻值。

解： （R 1+R 2）(I 1-I g ) = I g R g① R 1+R 2= I g R g ／(I 1-I g ) = 100÷0.5=200 Ω I g （R g +R 2 ）=(I 2-I g ) R 1② （R g + R 2 ）=(I 2-I g ) R 1 ／ Ig = 19R 1 ∴ R 1=20Ω R 2=180Ω三、电压表量程的扩大——串联一个大电阻若U =nU g 则有R U U R U gg g -= g g g g R )n (R U U U R 1-=-=例. 若电流表的内阻R g =1000Ω，满偏电流I g =100μA ，怎样把它改装成量程为U =3V 的电压表？ 解：U g =I g R g =0.1V n=U/U g =30 ∴R=(n-1)R g 四、双量程电压表、如甲、乙图示是一个双量程电压表， I g =1mA ， R g =100 Ω，计算R 1和R 2的阻值。

解：甲图, U g = I g R g =0.1V ，n 1=30 n 2=150R 1=（ n 1 -1）R g =2900 Ω R 2=（ n 2 -1）R g =14900 Ω 乙图, 同样求出R 1R 1=（ n 1 - 1）R g =2900 Ω R g +R 1+R 2=15V ÷1mA=15 K Ω R 2= 12 K Ω五、改装电压表的校对 电路图如图示 V 为标准电压表， R 为滑动变阻器(分压器接法), 虚线框中为改装电压表。

电学实验复习1. 电表的读数与选择2.供电电路与滑线变阻器的选择3. 测量电路的选择4. 从原理图到实物图的连接5. 电阻测量六大方法的归纳6. 实验数据的处理方法7 几种典型误差的分析一、电学测量仪表及读数法那么电表的读数①假如不考虑仪表“级数〞，读数的规那么：仪表的读数=准确数值+最小刻度×估读的非常数②假如考虑仪表“级数〞，读数的规那么：仪表一般分为0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0七个等级，等级越高，仪表的精度越低。

例：等级为2.5，读数误差：15×2.5%=0.38 =0.4V 。

假如考虑仪表“级数〞，读数表达：V ..U 40357±=，V ..U 4047±=。

所以，五分之一估读即可。

最小刻度为“1〞，非常之一估读；最小刻度为“2〞，二分之一估读；最小刻度为“5〞，五分之一估读；欧姆表，由于刻度不均，可以不估读，但估读同样不会错(一般是以二分之一估读)。

1.最小分度是1〔包括0.1、0.01等〕的仪器，测量误差出如今下一位〔即估读到最小分度下一位〕，下一位按1/10估读。

假设无估读，那么在最小分度的下一位补“0〞。

安培表0～3A 档、电压表0～3V 档等。

精度(即最小分度值〕为0.02A ，在百分位上。

3.最小分度是2〔包括0.2、0.02等〕，测量误差出如今同一位上，同一位按1/2估读，即缺乏半小格舍去，超过半小格按半格估读，接近满格按满格估读。

练一练小结：凡最小分度值是一个单位的，有效数字的末位都在精度的下一位，即需要估读，假设无估读，那么在精度的下一位补“0〞。

凡最小分度值是2或5个单位的，有效数字的末位就是精度的同一位〔含估读数〕，假设无估读不需补“0〞。

假设用0~0.6安量程，其精度为0.02安，说明测量时只能准确到0.02安，不可能准确到0.01安，因此误差出如今安培的百分位〔0.01安〕，读数只能读到安培的百分位，以估读最小分度半小格为宜，当指针指在小于半小格位置那么舍去，指针正对半小格那么取为0.01安，指针超过半小格时那么算一小格即0.02安。

第1讲力与物体的平衡要点提炼1.物体的受力分析(1)正确的受力分析是解决力的平衡、动力学、能量等问题的前提。

在受力分析时，为防止漏力或多力，要按正确的顺序分析研究对象受到的力。

(2)分析物体受力的顺序说明：分析弹力和摩擦力时，要对研究对象与周围物体接触的每处都考虑。

(3)对研究对象所受力的大小、方向，哪些已知、哪些未知要明确。

(4)带电量一定的粒子在匀强电场中受到的电场力一定为恒力，在匀强磁场中受到的洛伦兹力大小会随着速度大小的改变而改变，方向会随着速度方向的改变而改变。

2．物体受力平衡的分析(1)物体受力平衡时的运动状态：静止或做匀速直线运动，即加速度为零。

(2)物体受力平衡时的受力特点：物体所受力的合力为零。

①三个共点力平衡：其中任意一个力与其余两个力的合力一定大小相等，方向相反；若有两个力等大，则这两个力一定关于第三个力所在直线对称；表示三个力的有向线段可以组成一个首尾相接的矢量三角形。

②多个共点力平衡：任意方向上合力为零；建立直角坐标系后，两个坐标轴上的合力均为零，即F x合＝0，F y合＝0；物体受N个力作用而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余N－1个力的合力一定等大反向。

③动态平衡：物体在缓慢移动过程中，可以认为物体时刻处于平衡状态，其所受合力时刻为零。

动态平衡的常用处理方法有：图解法、解析法、相似三角形法等。

④带电粒子或带电物体在复合场中处于平衡状态时，所受合力为零；带电粒子(或微粒)在重力、恒定电场力和洛伦兹力共同作用下的直线运动必然是匀速直线运动。

高考考向1 物体的受力分析例1 (2020·吉林长白山市二模)如图所示，倾斜的滑杆上套有一个圆环(所受重力不可忽略)，圆环通过轻绳拉着一个物体，在圆环沿滑杆下滑的过程中，轻绳始终竖直。

下列说法正确的是( )A．物体做匀速直线运动B．轻绳对物体的拉力大于物体受到的重力C．圆环可能不受摩擦力的作用D．圆环受三个力作用解析圆环沿滑杆下滑的过程中，轻绳始终竖直，物体只受竖直方向的重力和轻绳的拉力作用，这两个力的合力不可能沿滑杆方向，故这两个力为一对平衡力，物体做匀速直线运动，故A正确，B错误；圆环与物体的运动情况相同，即做匀速直线运动，处于平衡状态，则圆环受到重力、轻绳的拉力、滑杆的支持力和摩擦力四个力作用，故C、D错误。

第2课时电学实验专题复习定位解决问题本专题主要复习电学实验的基本原理和方法，并借助基本实验分析拓展创新实验。

高考重点主要考查电表改装、多用电表原理和使用；“电阻测量类”实验；测量电源的电动势和内阻；电学拓展创新实验等。

题型难度考查的是电学实验的基本原理和方法，经常和传感器结合在一起，考查电路的控制，难度一般较大。

高考题型1电表改装多用电表原理和使用【例1】(2021·四川绵阳市第二次诊断)将一微安表先改装成量程1 mA的电流表，再改装成量程5 V的电压表，并与标准电压表对比校准。

图1甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图，虚线框中是改装后电压表电路，V0是量程6 V 的标准电压表。

已知微安表满偏电流为250 μA，标记的内阻为600 Ω，电阻箱R1、R2调节范围为0～9 999.99 Ω。

图1(1)微安表改装。

图甲中电阻箱的阻值分别调节到R1＝________ Ω，R2＝________ Ω。

(2)实物连线。

选用合适的器材，按照图甲正确连接电路。

(3)对比校准。

正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表的示数如图乙所示时，微安表(改装后电压表)的示数如图丙所示，由此可以推测出改装电压表量程的真实值________5 V(选填“大于”或“小于”)。

(4)重新调整。

通过检测发现：电阻箱R1、R2阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确，这是改装电压表量程的真实值不是5 V的原因。

再通过调节电阻箱R1、R2的阻值，使改装电压表量程的真实值为5 V，以下调节方案可行的有________(填序号)。

A.保持R1不变，将R2增大到合适值B.保持R1不变，将R2减小到合适值C.保持R2不变，将R1增大到合适值D.保持R2不变，将R1减小到合适值答案(1)200 4 850(3)小于(4)AD解析(1)微安表并联电阻改装为1 mA的电流表，有I g R g＝(I－I g)R1，即250×10－6×600＝(1×10－3－250×10－6)R1，解得R1＝200 Ω，改装后的电流表满偏电流为1 mA，内阻为R A＝R1R gR1＋R g＝150 Ω，再改装为5 V的电压表，串联电阻R2，有U＝I(R A＋R2)，即5＝1×10－3(150＋R2)，解得R2＝4 850 Ω。

专题四电路与电磁感应1.恒定电流(1)闭合电路中的电压、电流关系:E=U外+U内,I=,U=E-Ir。

(2)闭合电路中的功率关系:P总=EI,P内=I2r,P出=IU=I2R=P总-P内。

(3)直流电路中的能量关系:电功W=qU=UIt,电热Q=I2Rt。

(4)纯电阻电路中W=Q,非纯电阻电路中W>Q。

2.电磁感应(1)判断感应电流的方向:右手定则和楞次定律(增反减同、来拒去留、增缩减扩)。

(2)求解感应电动势常见情况与方法(3)自感现象与涡流自感电动势与导体中的电流变化率成正比,线圈的自感系数L跟线圈的形状、长短、匝数等因素有关系。

线圈的横截面积越大,线圈越长,匝数越多,它的自感系数就越大。

带有铁芯的线圈其自感系数比没有铁芯时大得多。

3.交变电流(1)交变电流的“四值”①最大值:为U m、I m,即交变电流的峰值。

②瞬时值:反映交变电流每瞬间的值,如e=E m sinωt。

③有效值:正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系为E=、U=、I=;非正弦式交变电流的有效值可以根据电流的热效应来求解。

计算交变电流的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值。

④平均值:反映交变电流的某物理量在t时间内的平均大小,如平均电动势E=n。

(2)理想变压器的基本关系式①功率关系:P入=P出;②电压关系:=;③电流关系:=。

(3)远距离输电常用关系式(如图所示)①功率关系:P1=P2,P3=P4,P2=P线+P3。

②电压损失:U损=I2R线=U2-U3。

③输电电流:I线===。

④输电导线上损耗的电功率:P损=I线U损=R线=R线。

高考演练1.(2019江苏单科,1,3分)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10,当输入电压增加20 V时,输出电压()A.降低2 VB.增加2 VC.降低200 VD.增加200 V答案D依据理想变压器原、副线圈的电压比与匝数比关系公式可知,=,则ΔU 2=ΔU1,得ΔU2=200 V,故选项D正确。

专题三第一讲ꢀ电场ꢀ带电粒子在电场中的运动价值引领备考定向体系构建真题感悟0102内容索引03高频考点能力突破04素养提升微课堂价值引领备考定向本专题是高中物理电磁学知识的核心部分,是高考考查的重点,电磁学压轴计算题通常就是带电粒子在电磁场中的运动问题,在复习过程中要注意高考评价体核心价值系中的综合性、应用性和创新性要求。

新高考可能会结合先进科技成果、生ꢀ产生活实际情境命题,通过解决这些实际问题,强化爱国主义情怀、践行社会主核心要求义核心价值观、弘扬中华优秀传统文化、提升民族自豪感物理观念方面,物质观念主要包括电荷、电场和电场线、磁场和磁感线,运动观念主要包括匀变速直线运动、类平抛运动和匀速圆周运动,相互作用观念主要包括电场强度和磁感应强度、电场力和磁场力,能量观念主要包括带电粒子的动能、电势能和磁场能;科学思维方面,主要包括点电荷、带电粒子在匀强电场中的偏转、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动等模型的建构,以及相应的科学推理和科学论证素养ꢀ学科素养ꢀ理解能力、模型建构能力、逻辑推理能力、分析综合能力、信息核关键能力加工能力ꢀꢀ心要电场和磁场的基本性质,电场力和磁场力的特性,安培定则和左手定则,两类偏转模型(类平抛运动和圆周运动),带电粒子在场中的运动求必备知识性质、规律和分析处理方法ꢀ日常生活类:生活生产中静电现象、古代指南针、司南的应用等;学习探索类:电荷守恒定律与库仑定律的应用,力电综合问题的应用,带电粒子在场中的运动等;生产科技类:质谱仪、速度选择器、回旋加速器、霍尔效应等ꢀ试题情境单一知识点的考查常以选择题的形式出现;综合考查多个知识点的题目可以以选择题形式出现,也可以以计算题的形式出现考查方式电场部分:以带电粒子运动轨迹和电场线或等势面间的关系为核心考查电场力的性质和电势能的性质,以带电粒子在匀强电场中的加速、偏转为考查重点,兼顾带电粒子在非匀强电场中的偏转轨迹的分析;考向预测磁场部分:以考查带电粒子在磁场中的圆周运动为主,其次是磁感应强度的叠加和通电导体所受安培力问题;综合部分:带电粒子在各种组合场、复合场中的运动和临界问题的考查是重点,并注意关注在生产科技中的应用体系构建真题感悟【网络构建】【高考真题】1.(2020全国Ⅲ卷)如图所示,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点。