高考物理一轮复习 热点专题突破系列7 处理电学实验 题的方法技巧强化训练 新人教版选修3-1

高三物理电学实验复习技巧高三物理电学实验复习技巧1、平时复习中要注意养成良好的学习物理实验的习惯。

有些同学侧重实验的记忆，把课本上实验原理、实验器材和实验步骤等，像背语文课文一样背诵下来，这样是绝对不可能提高实验能力的。

这样做极不适应现代高考实验考查的趋势，因为高考物理实验考查的是实验的迁移能力、创新能力等。

对于一个实验正确的学习方法是遵从以下步骤：明确目的———尝试原理———选择器材———确定步骤———误差分析。

学习每一个实验，先明确实验目的，然后根据实验目的结合自己所学的知识，尝试思考实验原理。

围绕敲定的实验原理，确定实验器材，根据实验器材，确定实验步骤，依据实验原理进行误差分析。

因为同一实验目的，它可能存在不同的实验原理，所以我们通过尝试思考实验原理的方法，就可以拓宽思路，提升能力。

如果同学们提前知道实验原理，就可能造成先入为主的思维定势，使思维受到限制。

2、重视课后实验，熟悉基本实验器材的使用，争取最大限度地做到：一“材”多用。

如利用测定金属丝的电阻率实验器材，能否测定极细金属管的内径；利用描绘小灯泡伏安特性曲线的实验器材，能否测定小灯泡的额定功率。

演示实验、做一做等也在高考考查范围之内，同样也要注意挖掘。

3、平时多总结一些实验方法及题型，积累一定的经验，作为自己知识的储备，增强解决实验问题的能力和信心。

如对电阻的测量有很多种方法：伏安法、替代法、半偏法、多用电表测电阻等；测定电源电动势和内电阻的方法有：伏安法、两阻(定值电阻)一表(电压表或电流表)法、一箱(电阻箱)一表(电压表或电流表)法等。

4、对于同一电路中出现的“双调节”或“双控制”元件，要注意操作步骤。

如用半偏法测电流表内阻的实验步骤的考查，就曾在高考题中出现，因为此电路中存在两个变阻器、两个电键，必定有调节和操作上的先后顺序。

还有研究自感现象中的通电自感实验时也涉及到了两个滑动变阻器先后调节的问题。

5、树立“转换”思想，开拓设计性实验的思路。

高中物理-突破电学设计性实验的思路和方法电学设计性实验题能有效地考查学生的实验技能和创造性思维能力，在高考中的考查频率很高．不少学生面对这类题感到无从下手．实际上，只要做到“三个明确”“三个选择”，问题便可迎刃而解．一、明确题目的要求认真审清题意，看清题目的要求．即审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路等．二、明确实验原理解决设计型实验题的关键在于选择实验原理．如果实验需要测定某些电学量，应弄清待测物理量可通过哪些规律、公式求得，与哪些物理量有直接联系，可用哪些物理量定量地表示，用何种方法测定相关量，进而得出待求量．三、明确设计电路的原则设计电路一般应遵循“安全性”原则、“精确性、方便性”原则，兼顾“运用仪器少，耗电少”等三条原则．1．安全性原则选用仪器组成电路，首先要保证实验正常进行．例如通过电流表的电流和加在电压表上的电压均不得超过其量程，滑动变阻器、被测电阻不得超过其额定电流(额定功率)等．2．精确性、方便性原则“精确”是指选用仪器组成实验电路时要尽可能减小测量误差，提高精确度．例如所用电流表、电压表的指针应有较大的偏转，一般应使指针偏转在满刻度的1/3以上，以减小因读数引起的偶然误差．“方便”是指实验中便于调节控制，便于读数．例如应根据电路可能出现的电流、电压范围选择滑动变阻器．对大阻值的滑动变阻器，如果滑片稍有移动就使电路中的电流、电压有很大变化，则不宜采用．对于滑动变阻器，还要权衡用分压式电路还是限流式电路．3．运用仪器少，耗电少原则在达到实验目的，各项指标均符合要求的前提下，还应注意运用的仪器尽量少和节约电能．例如控制电路有限流式与分压式两种调节电路，若这两种调节电路均能满足要求，从消耗功率小，节约电能的角度，则应选用限流式电路．四、控制电路的选择滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据：1．负载电阻电压要求变化范围较大，且从零开始连续可调，应选分压电路．2．若负载电阻的阻值R x远大于滑动变阻器总阻值R，应选分压电路．3．若负载电阻的阻值R x小于滑动变阻器总阻值R或相差不多，且没有要求电压从零可调，应选限流电路．4．两种电路均可时限流电路优先，因为限流电路消耗的总功率小．五、测量电路的选择伏安法测电阻有两种电路，如图所示．可根据阻值比较法或试触法选择．六、实验器材的选择1．安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流．2．误差因素选择电表时，保证电流和电压均不超过其量程．使指针有较大偏转(一般取满偏度的13～23)；使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近．3．便于操作选滑动变阻器时，在满足其他要求的前提下，可选阻值较小的．4．关注实验的实际要求．[“伏伏法”测电阻](2016·陕西西工大附中适应性训练)用以下器材可测量电阻R x的阻值．A．待测电阻R x，阻值约为600 ΩB．电源E，电动势约为6.0 V，内阻可忽略不计C．毫伏表V1，量程为0～500 mV，内阻r1＝1 000 ΩD．电压表V2，量程为0～6 V，内阻r2约为6 kΩE．电流表A，量程为0～0.6 A，内阻r3约为1 ΩF．定值电阻R0，R0＝60 ΩG ．滑动变阻器R ，最大阻值为50 Ω H ．单刀单掷开关S 一个，导线若干(1)测量中要求两块电表的读数都不小于其量程的1/3，并能测量多组数据，请在虚线框中画出测量电阻R x 的实验电路图．(2)若选测量数据中的一组来计算R x ，则由已知量和测量量计算R x 的表达式为R x ＝________，式中各符号的意义是：________________________________________________________________________.(所有物理量用题中代数符号表示)[解析] (1)电路的最大电流为I ＝6.0 V600 Ω＝0.01 A ，电流表量程太大，可以把毫伏表并联一个定值电阻改装成电流表，电压表选择V 2即可，待测电阻阻值较大，改装的电流表应采用内接法；实验要求测量多组数据，并且滑动变阻器的最大阻值很小，所以滑动变阻器需用分压式接法，电路如图．(2)流过被测电阻的电流为I ＝U 1r 1＋U 1R 0＝U 1(R 0＋r 1)R 0r 1，被测电阻阻值为R x ＝U 2－U 1I＝(U 2－U 1)R 0r 1U 1(R 0＋r 1).[答案] (1)测量电路如解析图所示 (2)(U 2－U 1)R 0r 1U 1(R 0＋r 1)U 1为毫伏表V 1的读数，U 2为电压表V 2的读数，r 1为毫伏表的内阻，R 0为定值电阻[“安安法”测电阻](2016·福建南安模拟)为测定一个待测电阻R x 的阻值(阻值约为200 Ω)，实验室提供如下器材：电池组E ：电动势3 V ，内阻不计电流表A 1：量程0～15 mA ，内阻约为100 Ω 电流表A 2：量程0～300 μA ，内阻1 000 Ω滑动变阻器R 1：阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A 电阻箱R 2：阻值范围0～9 999 Ω，额定电流1 A 开关S 、导线若干要求实验中尽可能准确地测量R x 的阻值，请回答下面问题：(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表________(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到________Ω，这样可以改装成一个量程为3.0 V 的电压表．(2)在方框中画出完整测量R x 阻值的电路图，并在图中标明器材代号．(3)调节滑动变阻器R 1，两表的示数如图所示，可读出电流表A 1的示数是________mA ，电流表A 2的示数是________μA ，测得待测电阻R x 的阻值是________．本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值较真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．[解析] (1)题目未给出电压表，把A 2和R 2串联起来充当电压表，此电压表量程为3.0 V ，R ＝ 3.0 V300×10－6A－1 000 Ω＝9 000 Ω. (2)滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器应采用分压式接法；待测电阻阻值约为200 Ω，电流表A 1内阻约为100 Ω，电压表内阻R V ＝1 000 Ω＋9 000 Ω＝10 000 Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法．电路图如图所示．(3)由图示可知，电流表A 1的示数为8.0 mA ，电流表A 2的示数是150 μA ，电流表A 2的电压读数为1.5 V ，待测电阻阻值为R x ＝U I 1＝1.5 V 8.0 mA＝187.5 Ω.电流表A 1采用外接法，测量的电流值偏大，由欧姆定律可知测量的电阻值偏小． [答案] (1)A 2 9 000 (2)见解析图 (3)8.0 150 187．5 Ω 偏小[“等效替代法”测电阻]某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度为________ cm，直径为________ mm.(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：①将滑动变阻器R1的阻值置于最______处(选填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0.②将电阻箱R2的阻值调至最________(选填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1 280 Ω.(3)由此可知，圆柱体的电阻为________ Ω.[解析](1)游标卡尺的精度为0.1 mm，所以L＝(50＋1×0.1)mm＝5.01 cm，螺旋测微器的读数为d＝(5＋31.6×0.01)mm＝5.316 mm.(2)①为了保护电流表，在接通电路之前，要使电路中的总电阻尽可能大，然后慢慢减小电路中的电阻．②为使电路电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至最大．(3)将S1闭合，S2拨向接点1时，其等效电路图如图甲所示．当S2拨向2时，其等效电路图如图乙所示．由闭合电路欧姆定律知I＝ER1＋R＋r，当I相同均为I0时，R2＝R圆柱体，所以R圆柱体＝1 280 Ω.[答案](1)5.01 5.316(5.310～5.320)(2)①大②大(3)1 280[“半偏法”测电阻]在把电流表改装成电压表的实验中，测定电流表的内阻时，备有如下器材：A．电流表(量程2 mA，内阻约几十欧)；B．滑动变阻器(阻值范围0～1 kΩ)；C．滑动变阻器(阻值范围0～5 kΩ)；D．电阻箱(阻值范围0～999.9 Ω)；E．电阻箱(阻值范围0～9 999 Ω)；F．电源(电动势2 V，有内阻)；G．电源(电动势6 V，有内阻)；另外有开关和导线若干．(1)如果采用如上图所示的电路测电流表的内阻，并且要得到较高的精确度，那么从以上备用器材中，R1应选用________，R2应选用________，电源应选用________(用所给器材的代号填写)．(2)实验时要进行的步骤有：A．合上S1；B．合上S2；C．将R1的阻值调至最大；D．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满偏刻度；E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满偏刻度的一半；F．断开S1、S2，拆开电路，清理桌面；G．记下R2的阻值；H．按上图所示的电路图连接好电路，断开S1、S2.以上步骤的合理顺序是__________________．(3)若步骤G中记录的R2阻值为62.6 Ω，则被测电流表的内阻R g的测量值为________Ω.(4)电流表内阻的测量值与其真实值的大小关系是：R测________R真(选填“>”“<”或“＝”)．[解析]滑动变阻器的选择，调节滑动变阻器应该能够使电流表满偏，电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相比较可以忽略不计，滑动变阻器的阻值大约等于E/I g，可得滑动变阻器的阻值大约是1 kΩ或者是3 kΩ，这里要先考虑电源的选择，电源的电动势越大，滑动变阻器接入的阻值应该越大，电阻箱接入后对整个电路的电流的影响就应该越小，所以电源应该选择电动势大的G，即电动势是6 V，电源的电动势确定后，滑动变阻器只能选择C才可以满足条件．电阻箱的选择应该看电流表内阻的大约值，由于电流表内阻只有几十欧姆，所以电阻箱选D 即可．选电阻箱D的另外一个原因是电阻箱D的精确程度要比另外一个电阻箱的精确程度高．实验误差的分析从电阻箱接入电路后对电流的影响入手，当电阻箱接入电路后，电路中的总电流增大，而电流表的电流需要通过原来满偏电流的一半，所以通过电阻箱的电流要超过电流表满偏电流的一半，根据并联电路分流特点，电阻越小分流越大，所以电阻箱的实际阻值小于电流表内阻，测量值偏小．[答案](1)C D G(2)HCADBEGF(3)62.6(4)<[测电源电动势和内阻的其他方法]某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r.(电动势约为4 V，内阻在几欧到几十欧之间) A．电压表V(量程6 V，内阻约为6.0 kΩ)B．电流表A(量程2 mA，内阻约为50 Ω)C．电阻箱R(0～999.9 Ω)D．开关S一只、导线若干(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，你认为可行吗？请说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请在虚线框中画出实验电路图．(3)用(2)中实验电路测得的8组U、R数据，已在1U－1R坐标系中描出了各点，如图所示，请在图中作出1U－1R 图线．根据图线求得E＝________V，r＝________Ω(保留两位有效数字)．[解析](1)将电流表、电阻箱串联在锂电池上，估算通过电路的最小电流大于2 mA.故该同学的设计不可行．(2)实验电路图如图所示(3)根据1U－1R坐标中描出的各点，画出1U－1R的图线，如图所示．根据I＝ER＋r，U＝E－Ir推出1U＝1E＋rE·1R由此可知图线的截距为电动势的倒数，斜率为内阻和电动势的比值，由此可得出E＝3.6 V，r＝9.9 Ω.[答案]见解析[点评]该实验的创新点在于用“安安法”“安阻法”“伏阻法”等测出电路中电流、电压与电阻的关系，利用闭合电路欧姆定律得出电学量之间的关系，然后画出相应图象，利用图象的斜率、截距等求解电动势和内阻．图象可以是1U－1R、I－R或其他．1．某同学在“利用DIS实验的电压、电流传感器，描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，采用了图甲所示电路．(1)图甲中，E矩形框内应该接________，F矩形框内应该接____________．(选填“电压传感器”“电流传感器”或“灯泡”)(2)该同学利用测量的数据，画出如图乙的图线，但该同学忘记在坐标上标明横坐标和纵坐标所表示的物理量，请你根据图线作出判断：横坐标表示________，纵坐标表示________．解析：(1)实验电路采用的是滑动变阻器分压式接法，图甲中E矩形框内应该接电压传感器，F矩形框内应该接小灯泡．(2)根据小灯泡的电阻会随温度的升高而增大，可判断横坐标表示电流，纵坐标表示电压．答案：(1)电压传感器小灯泡(2)电流电压2．(2014·高考上海卷)在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中：(1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图甲所示．图中未接导线的A端应接在________点(选填“B”“C”“D”或“E”)．(2)实验得到的U－I关系如图乙中的直线Ⅰ所示，则电池组的电动势为________V，内电阻阻值为________Ω.(3)为了测量定值电阻的阻值，应在图甲中将“A ”端重新连接到________点(选填“B ”“C ”“D ”或“E ”)，所得到的U －I 关系如图乙中的直线Ⅱ所示，则定值电阻的阻值为________Ω.解析：(1)电压传感器测的是路端电压，且开关打开，电压传感器示数应为零，故导线的A 端应接在C 点．(2)由图乙中的直线Ⅰ可知U －I 关系图线的纵截距为2.8 V ，即为电池组的电动势，斜率的绝对值为2.81.4Ω＝2Ω，即内电阻阻值为2 Ω.(3)为了测量定值电阻的阻值，应将A 端接到D 点，由图乙中的直线Ⅱ可知，斜率的绝对值为2.80.56Ω＝5 Ω，即内电阻阻值与定值电阻阻值之和为5 Ω，所以定值电阻的阻值为5 Ω－2 Ω＝3 Ω.答案：(1)C (2)2.8 2 (3)D 33．根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻．图中R 0是定值电阻，通过改变R 的阻值，测出R 0两端的对应电压U 12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的．根据实验数据在1U 12－R 坐标系中描出坐标点，如图乙所示．已知R 0＝150 Ω，请完成以下数据分析和处理．甲乙(1)图乙中电阻为________Ω的数据点应剔除．(2)在坐标纸上画出1U 12－R 关系图线．(3)图线的斜率是________(V －1·Ω－1)，由此可得电池电动势E x ＝________V.解析：(1)从题图上可以看出，80.0 Ω的点偏离图线较远，偶然误差较大，应剔除． (2)连接各点成直线时，尽量让点均匀地分布在直线的两侧，如图：(3)由图象可得，图线的斜率是k ＝Δ1U 12ΔR ＝1.50－0.70180－0＝0.004 44(V －1·Ω－1)．由闭合电路欧姆定律可得电路的电流为I ＝E x R 0＋R ＋r x，R 0两端的电压U 12＝IR 0＝E x R 0R 0＋R ＋r x，故1U 12＝R E x R 0＋R 0＋r x E x R 0，即1E x R 0＝0.004 44，将R 0＝150 Ω代入上式可得：E x ＝1.50 V.答案：(1)80.0 (2)见解析图 (3)0.004 44 1.504．为了探究额定功率为4 W 、额定电压为4 V 的小灯泡消耗的功率与电压的关系，提供了如下的实验器材： A ．电压表V 1(0～2 V ，内阻2 kΩ) B ．电压表V 2(0～15 V ，内阻15 kΩ) C ．电流表A(0～1 A ，内阻约1 Ω) D ．定值电阻R 1＝2 kΩ E ．定值电阻R 2＝16 kΩF ．滑动变阻器R (15 Ω，2 A)G ．学生电源(直流6 V ，内阻不计) H ．开关、导线若干(1)为了减小实验误差，电压表应选用________，定值电阻应选用________．(均用序号字母填写) (2)在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，画出满足要求的电路图．(3)根据设计的电路图，写出电压表读数U V 与小灯泡两端电压U 的关系________．若小灯泡的电功率为P ，则关系图线可能正确的是________．解析：(1)小灯泡额定电压为4 V ，而两个电压表一个量程为2 V 太小，另外一个量程为15 V 又太大，4 V 以下的电压对大量程电压表指针偏角小，读数误差大，因此对小量程电压表改装，V 1与R 1串联后的量程为U ＝2 V2 kΩ×(2 kΩ＋2 kΩ)＝4 V ，刚好合适．(2)要求电压从零开始调节并且多次测量，必须把滑动变阻器以分压式接入，而灯泡电阻约为R L ＝U 2P＝4 Ω，根据R 2L <R A R V ，所以电流表选择外接法．(3)V 1与R 1串联，电流I ＝U V 2 kΩ，而灯泡电压U ＝I ×(2 kΩ＋2 kΩ)＝2U V .灯泡电功率P ＝U 2R L，P －U 2图象应是一条倾斜的直线，但考虑到随功率变大，温度升高，电阻变大，所以图象斜率逐渐变小，图C 正确．答案：(1)A D (2)电路图如图(3)U ＝2U V C5．某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只几千欧电阻的阻值． A ．电流计，满偏电流为1 mA ，内阻为20 Ω B ．电流计，满偏电流为0.6 A ，内阻为5 Ω C ．电动势15 V ，内阻5 Ω的直流电源 D ．电动势3 V ，内阻3 Ω的直流电源 E ．最大阻值为5 000 Ω的滑动变阻器 F ．最大阻值为100 Ω的滑动变阻器(1)以上器材应选用________(填字母)，并在下面虚线框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图．(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为________Ω.(3)若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为________Ω. (4)如果电池长期未用，导致内阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)．ER ＋R g ＋r，调节滑动解析：(1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求，即I ＝变阻器的滑片时，当滑动变阻器的阻值最大时，电流小于电流表的满偏电流I g ，综合考虑应选A 、D 、E.欧姆表的内部电路结构图如图所示．(2)欧姆表调零时，由闭合电路欧姆定律得E ＝I g (R ＋R g ＋r )，代入数据解得R ＝2 977 Ω.(3)测量电阻时，由闭合电路欧姆定律得E ＝ I (R ＋R g ＋r ＋R x )，由题意得I ＝I g3，代入数据解得R x ＝6 000 Ω.(4)用欧姆表测电阻时要先进行调零，电池内阻对欧姆表的测量结果没有影响．由于电池的电动势不变，根据上面的分析可知，测量的结果准确．答案：(1)A 、D 、E 见解析图 (2)2 977 (3)6 000 (4)准确。

第3讲微专题——电学设计性实验的处理方法核心考点·分类突破——析考点 讲透练足1．明确实验目的审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路。

2．广泛联系、寻找原型、确定实验原理。

3．根据实验原理与实验器材，迁移实验方法，确定实验方案。

4．控制电路的选择控制电路即滑动变阻器在电路中的连接，常有两种不同的形式，图甲为限流式，图乙为分压式。

5．测量电路的选择测量电路的选择即电流表在电路中有两种接法，图丙为电流表内接，图丁为电流表外接。

6．电学实验仪器的选择选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器材，一般要考虑四方面因素：(1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流。

(2)误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的13以上；使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位。

(3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节。

在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都用到。

(4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等。

7．实物图连接的注意事项(1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去。

(2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉。

(3)要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出。

[典题1]某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：(1)用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率，分别为×1 k、×100、×10、×1。

该同学选择“×100”倍率，用正确的操作步骤测量时。

60 实验的拓展与创新[方法点拨] (1)结合闭合电路欧姆定律、串并联电路特点，去理解电路，找出测量量与已知量间的关系．(2)熟练掌握基本实验的原理、实验方法等是解决创新实验的关键．1．某同学测量直流恒流电源的输出电流I0和定值电阻R x的阻值，电路如图1所示．图1实验器材如下：直流恒流电源(电源输出的直流电流I0保持不变，I0约为0.8 A)；待测电阻R x(阻值约为20 Ω)；滑动变阻器R(最大阻值约为50 Ω)；电压表V(量程15 V，内阻约为15 kΩ)；电流表A(量程0.6 A，内阻约为0.2 Ω)；请回答下列问题．(1)实验所用器材如图2所示，图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．图2(2)电路开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动到____处(选填“a”或“b”)，其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(3)所得实验数据如下表，请在如图3所示的直角坐标系上画出U—I图象.1 2 3 4 5电流表的示数I/A 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60电压表的示数U/V 13.9 12.1 10.2 7.60 6.1图3(4)根据所画U－I图象，可求得直流恒流电源输出电流I0＝________A，待测电阻的阻值R x＝________ Ω.(结果保留两位有效数字)2．(2020·南京市多校联考)图4中虚线框内是由表头G改装成的一个电流表和一个电压表的电路，其中接a、b时为电流表，接a、c时为电压表．已知表头的满偏电流为2 mA、内阻阻值范围为180～200 Ω，定值电阻R1＝50 Ω，R2＝1 460 Ω，为确定改装后电流表和电压表的量程，实验小组将a、b两个接线柱接入如图所示的电路中，来测量表头G的内阻；图4(1)实验室里，电流表A和滑动变阻器R均有两种规格：电流表：a.0～10 mA b．0～600 mA滑动变阻器：a.0～20 Ωb．0～1 000 Ω则电流表应选________，滑动变阻器应选________；(选填字母代号)(2)将选择的器材接入电路；①依照电路图，补充完整图5中的实物图；图5②闭合S，以I1表示电流表A的示数，I2表示表头G的示数，多次调节滑动变阻器，测量多组I1、I2数据(单位均为mA)，某同学以I1为纵轴，I2为横轴，画出I1－I2图线为一条过原点的倾斜直线，该同学求出了图线的斜率k＝5，则表头内阻R g＝________ Ω，由表头G改装后的电流表量程为________mA，电压表量程为________V.3．利用如图6所示的电路测量一个满偏电流为300 μA，内阻r g约为100 Ω的电流表的内阻值，有如下的主要实验器材可供选择：图6A．滑动变阻器(阻值范围0～20 Ω)B．滑动变阻器(阻值范围0～1 750 Ω)C．滑动变阻器(阻值范围0～30 kΩ)D．电源(电动势1.5 V，内阻0.5 Ω)E．电源(电动势8 V，内阻2 Ω)F．电源(电动势12 V，内阻3 Ω)(1)为了使测量尽量精确，在上述可供选择的器材中，滑动变阻器应选用__________，电源应选用__________．(选填器材前面的字母序号)(2)实验时要进行的主要步骤有：A．断开S2，闭合S1B．调节R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度C．闭合S2D．调节R′的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的三分之二E．记下此时R′的阻值为190 Ω则待测电流表的内阻r g的测量值为________Ω，该测量值________此电流表内阻的真实值．(选填“大于”“小于”或“等于”)4．(2020·启东中学模拟)发光二极管(LED)是由镓(Ga)、砷(As)与磷(P)等的化合物制成的一种能够发光的半导体电子元件，通常用在电路及仪器中作为指示灯，或组成文字或数字显示，其显著的特点就是具有单向导电性．其电路符号如图7甲所示，正常使用时带“＋”号的一端应接在电源的正极，带“－”号的一端应接在电源的负极．某课外活动小组用实验方法测得某型号发光二极管两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示图7实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 24.0 30.0 37.0(1)统误差主要是由____________________________________引起的．(2)请在图8的坐标纸上用描点法画出该型号发光二极管的伏安特性曲线．图8(3)若该型号发光二极管的最佳工作电压为2.5 V，现用5 V的稳压电源供电，则需要在电路中串联一个电阻R才能使其处于最佳工作状态，请根据所画出的该型号二极管的伏安特性曲线进行分析，串联的电阻R的阻值为________Ω.(结果保留三位有效数字)答案精析 1．(1)如图所示(2)a 开关S 闭合后，流过电流表的电流不会超过电流表的量程 (3)如图所示(4)0.87～0.92 19～22 2．(1)a a (2)①如图所示②200 0～10 mA(10 mA) 0～15 V(15 V) 3．(1)C E (2)95 小于解析 (1)在半偏法测电流表的内阻实验中，为了减小实验误差，滑动变阻器阻值范围尽量选择较大的，电源电压尽量选择较大的，故滑动变阻器应选用C ，电源应选用E ，如果选择了F ，由于它的电压太大，当变阻器的电阻达到最大时电路中的最小电流I ＝12 V30 000 Ω＝400 μA，超过电流表满偏电流；(2)当电流表满偏时，说明干路电流为300 μA，若使电流表指针偏转到满刻度的三分之二，即200 μA 时，通过电阻箱R′的电流就为100 μA，由于电流表与电阻箱的电流之比为2∶1，则它们的电阻之比为1∶2，所以电流表的内阻为1902 Ω＝95 Ω；该测量值小于此电流表内阻的真实值，因为实际干路的电流会比300 μA稍大一些，故通过电阻箱的电流会比100 μA 稍大一些，所以它的电阻就会稍小一些． 4．(1)丙 电压表分流 (2)见解析图 (3)116(112～120均可)解析 (1)滑动变阻器应接成分压式电路，而电流表内阻未知，故电流表用内、外接都可以，故题图丙正确，题图丙电路图中，电压表与二极管并联，会因分流引起误差； (2)如图所示(3)根据U －I 图线，当二极管的工作电压为2.5 V 时，工作电流约为21.5 mA ，串联电阻上分到的电压应为2.5 V ，故应串联的电阻为：R ＝U I ＝ 2.521.5×10－3 Ω≈116 Ω.(112～120都算正确)高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

加强一讲 电学设计性实验的处理考点一 设计性实验的答题思路与方法一、明确实验目的．审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路．二、测量电路的选择 三、控制电路的选择：控制电路即滑动变阻器在电路中的连接，常有两种不同的形式，图7－7－3甲为限流式，图乙为分压式．甲 乙图7－7－3在具体实验中，滑动变阻器是采用分压式还是限流式，可按以下标准进行判断：1．负载电阻的阻值R x 远大于滑动变阻器总电阻R ，需用分压式电路．2．要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，需用分压式电路．3．负载电阻的阻值R x 小于滑动变阻器的总电阻R 或相差不多，并且电压、电流表示数变化不要求从零起调，可采用限流式．4．两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法消耗的总功率较小．四、实验器材的选择1．安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流．2．误差因素选择电表时，保证电流和电压均不超过其量程．使指针有较大偏转(一般取满偏度的13～23)；使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近． 3．便于操作 选滑动变阻器时，在满足其他要求的前提下，可选阻值较小的．4．实验的实际要求．中国机器人农民发明家吴玉禄(被誉为中国的特斯拉)只有小学文化，为了给他的机器人吴老二找一个可充电电池．他在废品站找到了一个像电池一样有两个电极的装置，上面标有“TNT”字样，他高兴地拿回去充电，结果差点丢了性命．如果你是他的儿女，为了安全起见，你能给他提出一些建议或帮助吗？(1)经上网查找这是只工业电雷管，由电能转化成热能而引发爆炸的，利用了电流的热效应．给你一个多用电表你会选择________(直流电流、直流电压、欧姆)挡来判断它是否为电池，可保证既安全又方便．(2)经核实该电雷管全电阻阻值为6 Ω，其中电热丝阻值为5 Ω，引脚线长2 m ，阻值为1 Ω，当通以0.45 A 电流时约6 s 钟爆炸，若吴玉禄用5.4 V 的电压给它充电时理论上约________s 钟爆炸．(3)某兴趣小组发扬吴玉禄精神，用伏安法设计了一实验精确测量上述单只电雷管电阻的电路，准备了以下实验器材：待测电雷管R x ，炸药桶(保护作用，防爆破)电流表A 1：量程0.5 A 、内阻约0.5 Ω电流表A 2：量程30 mA ，内阻约30 Ω电压表V 1：量程30 V 、内阻约10 kΩ电压表V 2：量程2 V 、内阻约3 kΩ滑动变阻器R ：0～10 Ω电阻箱R 0：0～999.9 Ω，0.1 A干电池E ：电动势E ＝1.5 V ，内阻r 约0.1 Ω电键S 及导线若干①请设计一个较合理的电路原理图，画在规定的虚线框内，要求通过电雷管的电流不超过27 mA ，电压能从零调节，尽可能减小误差．②写出R x 的计算公式R x ＝________；说明公式中各物理量的意义：________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.【解析】 (1)由直流电压挡的内阻较大，如是电池，能显示电压，电流较小；如是TNT ，直流电压挡不会给它供电，也是安全的；如用欧姆挡测试，多用电表内部电池会给TNT 供电，可能有危险；所以应选直流电压挡．(2)由焦耳定律：I 21Rt 1＝(U R 总)2Rt ′，解得t ′＝1.5 s. (3)①由于要求电雷管的电流不超过27 mA ，因此电流表应选A 2，且应给待测电雷管串联电阻箱作限流电阻．电压表V 1量程过大，应选V 2，且电流表应外接，滑动变阻器应用分压式，电路图如图所示．②由欧姆定律知R x ＝U I －R 0，其中，U 为电压表示数，I 为电流表示数，R 0为电阻箱读数．【答案】 (1)直流电压 (2)1.5 (3)①见解析图 ②U I－R 0，其中U 为电压表示数，I 为电流表示数，R 0为电阻箱读数 考点二 实验方法及数据处理方法的迁移运用一、实验方法迁移基本的实验方法包括：实验原理的设计方法、实验误差的控制方法和实验数据的处理方法，将基本的实验方法和物理原理合理迁移，可设计出测量不同的物理量、可探究不同问题的实验方案．教材中所学过的物理规律、物理公式中只要含有某一物理量，则该规律、公式就可作为研究或测定该物理量的原理基础而进行相应的实验方法设计．如用伏安法测电阻，R ＝U I，也可迁移到测电压表内阻和电流表内阻上去．二、实验数据的迁移数据探究性实验的主要功能是通过实验提供的数据信息，分析各数据中的内在联系，找出数据中所包含的物理规律．常用的数据处理方法(如平均值法、图象法、逐差法、比较法等)和误差分析方法应该掌握．常用的电流表有内阻，现要测量电流表G 1的内阻r 1，电路如图7－7－4所示．供选择的仪器如下：图7－7－4A ．待测电流表G 1(0～5 mA ，内阻约300 Ω)B ．电流表G 2(0～10 mA ，内阻约100 Ω)C ．定值电阻R 1(30 Ω)D ．定值电阻R 2(300 Ω)E ．定值电阻R 3(3 kΩ)F ．滑动变阻器R 4(0～20 Ω)G ．电源(电动势6.0 V ，内阻不计)H ．开关S 及导线若干(1)电路中与电流表G 1并联的电阻应选________，保护电阻应选用________(请填写器材前的字母序号)．(2)根据电路图在图7－7－5中连接实物图，要求闭合开关前滑动变阻器的滑动触头P处于正确位置．图7－7－5图7－7－6(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路；②闭合开关S ，移动滑动触头P 至某一位置，记录G 1、G 2的读数I 1、I 2；③________________________________________________________________________； ④以I 1为纵轴，I 2为横轴，作出相应图象如图7－7－6所示．(4)根据I 1－I 2图线的斜率k 及定值电阻，写出电流表G 1内阻的表达式r 1＝________.【解析】 (1)由于G 2的量程为0～10 mA ，而G 1的量程为0～5 mA ，则与G 1并联的电阻分流大约是0～5 mA ，应与G 1的内阻相当，因此应选R 2，即D.保护电阻如过大，则导致G 1、G 2示数很小，或指针不偏转，因此应选R 1，即C.(2)(3)多次移动滑动触头，记录相应的G 1、G 2读数I 1、I 2.(4)从电路可知：(I 2－I 1)R 2＝I 1r 1，即I 1＝R 2R 2＋r 1I 2，即R 2R 2＋r 1＝k ，所以r 1＝1－k kR 2. 【答案】 (1)D C(2)见解析图(3)多次移动滑动触头，记录相应的G 1、G 2读数I 1、I 2(4)1－k kR 2 (2013·东北三校联考)某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精确度，需要测量电压表的内阻．实验中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块电压表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量．他用到的实验器材有：待测水果电池组(电动势约4 V ，内阻约50 Ω)、双向电压表(量程为2 V ，内阻约为2 kΩ)、电阻箱(0～9 999 Ω)、滑动变阻器(0～200 Ω)，一个单刀双掷开关及若干导线．图7－7－7(1)该同学按如图所示7－7－7电路图连线后，首先测出了电压表的内阻．请完善测量电压表内阻的实验步骤．①将R 1的滑动触片滑至最左端，将S 拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；②调节R 1的滑动触片，使电压表示数达到满偏；③保持________不变，调节R 2，使电压表的示数达到________；④读出电阻箱的阻值，记为R 2，则电压表的内阻R V ＝________.(2)若测得电压表内阻为2 kΩ，可分析此测量值应________真实值．(选填“大于”“等于”或“小于”)(3)接下来测量电源电动势和内阻，实验步骤如下：①将开关S 拨至________(选填“1”或“2”)位置，将R 1的滑动触片移到最________端，不再移动；②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一个合适值，记录下电压表的示数和电阻箱的阻值；③重复第二步，记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值．(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R ，作出1U 与1R图象，则可消除系统误差，如图7－7－8所示，其中截距为b ，斜率为k ，则电动势的表达式为________，内阻的表达式为________．图7－7－8【解析】 (1)由题图可知，将S 拨向1位置，滑动变阻器R 1在电路中为分压式接法，利用电压表的半偏法得：调节R 1使电压表满偏，保持R 1不变，R 2与电压表串联，调节R 2使电压表的示数达到半偏(或最大值的一半)，电压表的内阻R V 与电阻箱示数R 2相同．(2)由闭合电路欧姆定律可知，调节R 2变大使电压表达到半偏的过程中，总电阻值变大，干路总电流变小，由E ＝I ·r ＋U 外得：U 外变大，由电路知：U 外＝U 并＋U 右，变阻器的滑动触片右侧电压U 右＝I ·R 右变小，则U 并变大，电压表半偏时，R 2上的电压就会大于电压表上的电压，那么R 2的阻值就会大于电压表的阻值．(3)测电源的电动势和内阻，利用伏阻法，S 拨到2，同时将R 1的滑动触片移到最左侧．(4)由欧姆定律得E ＝U ＋U R ·r ，变形得1U ＝r E ·1R ＋1E ，r E＝k ，1E ＝b ，得E ＝1b ，r ＝k b. 【答案】 (1)③R 1 半偏(或最大值的一半) ④R 2(2)大于 (3)①2 左 (4)E ＝1b r ＝k b 1．(2013·新课标全国卷Ⅱ)某同学用量程为1 mA 、内阻为120 Ω的表头按图7－7－9甲所示电路改装成量程分别为1 V 和1 A 的多用电表．图中R 1和R 2为定值电阻，S 为开关．回答下列问题：甲 乙图7－7－9(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线．(2)开关S 闭合时，多用电表用于测量________(选填“电流”“电压”或“电阻”)；开关S 断开时，多用电表用于测量________(选填“电流”“电压”或“电阻”)．(3)表笔A 应为________色(填“红”或“黑”)．(4)定值电阻的阻值R 1＝________Ω，R 2＝________Ω.(结果取3位有效数字)【解析】将表头改装成电压表时，需串联一电阻进行分压，而改装成电流表时则需并联一电阻分流，因此闭合开关后，并联上R 1改装成一电流表，断开开关，表头与R 2串联则改装成一电压表．多用电表内部表头的正极在右侧，即电流应从表笔B 流入，从表笔A 流出，则表笔A 为黑色．当断开S 时，I g (R 2＋r )＝U m ，解得R 2＝880 Ω.当闭合S 时，I g (R 2＋r )＝(I －I g )R 1，解得R 1≈1.00 Ω.【答案】 (1)如图所示 (2)电流 电压 (3)黑(4)1.00 8802．某同学将完好的仪器连接成如图7－7－10所示电路(其中滑动变阻器的连线没有画出)，用来探究小灯泡电阻与电压的关系．图7－7－10(1)闭合开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片P ，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化．则该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能是________(填写选项代号)．a ．G 与C 相连，F 与H 相连b ．G 与C 相连，D 与H 相连c ．G 与E 相连，F 与H 相连d ．G 与E 相连，D 与H 相连(2)在图中将滑动变阻器正确接入电路中，要求：灯泡两端的电压可以从零开始进行调节．(3)U /V 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0R /Ω 2.1 3.0 3.8 4.4 5.2 5.6 5.9 6.0R U 图7－7－11②根据图线，可以得到灯丝在未通电时的阻值约为________Ω.【答案】 (1)bc(2)如图所示(3)①如图所示②1.0(0.9～1.2均可)3．某同学想利用所学知识测量某种圆柱形材料的电阻率，实验要求必须精确测出该段材料的阻值．除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用：电流表A 1，量程1 A ，内阻r 1约0.5 Ω电流表A 2，量程30 mA ，内阻r 2约200 Ω电压表V 1，量程6 V ，内阻R v1等于20 kΩ电压表V 2，量程10 V ，内阻R v2约30 kΩ滑动变阻器R 1,0～20 Ω，额定电流2 A滑动变阻器R 2,0～2 000 Ω，额定电流1 mA电源E (电动势为12 V ，内阻r 约2 Ω)(1)请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中，其中滑动变阻器应选________．(2)若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L ，直径为d ，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为________，式中符号的含义为________．【解析】 (1)由于V 1的阻值已知，可当电流表使用，故可以采用将待测材料与V 1串联再与V 2并联，由于滑动变阻器阻值远小于待测电阻的阻值，故滑动变阻器应采用分压式接法，为调节方便选用小阻值的R 1，电路图如图所示．(2)由电路图知，R x ＝U 2－U 1I V1，I V1＝U 1R V1，又R x ＝ρL S ，联立得ρ＝πd 2U 2－U 1R V14U 1L，式中U 1表示电压表V 1的示数，U 2表示电压表V 2的示数．【答案】 (1)电路图见解析图 R 1 (2)ρ＝πd 2U 2－U 1R V14U 1LU 1表示电压表V 1的示数，U 2表示电压表V 2的示数4.图7－7－12现有一特殊电池，它的电动势E 约为9 V ，内阻r 约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图7－7－12所示的电路进行实验，图中电流表的内阻R A 已经测出，阻值为5 Ω，R 为电阻箱，阻值范围为0～999.9 Ω，R 0为定值电阻，对电路起保护作用．图7－7－13(1)实验室备有的定值电阻R 0共有以下几种规格．A ．10 ΩB ．50 ΩC ．150 ΩD ．500 Ω本实验选用哪一种规格的定值电阻最好？________.(2)该同学接入符合要求的R 0后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图7－7－13所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.【解析】 (1)当R ＝0时，应该有R 0＋r ＋R A ≥95×10－2 Ω，即R 0≥135 Ω时，可保证电路中电流不超过最大允许电流，R 0应该选择C.(2)由E ＝I (r ＋R 0＋R A ＋R )，得1I ＝1E (R ＋R 0)＋1E (r ＋R A )，结合图象可得1E(r ＋R A )＝5 A －1，斜率1E ＝45－15400－100V －1，解得E ＝10 V ，r ＝45 Ω. 【答案】 (1)C (2)10 45。

高考物理如何提高电学题型的得分率电学是高考物理中的重要题型，也是学生们普遍认为较难的题型之一。

在应对电学题型时，掌握一定的解题技巧和方法可以有效提高得分率。

本文将从以下几个方面介绍如何提高电学题型的得分率。

一、理清知识脉络，建立框架在解答电学题型之前，首先需要对相关知识进行理解和掌握。

电学题型包含电路、电压、电阻、电流等内容，因此需要建立起这些概念之间的联系和脉络。

一种有效的方法是通过绘制电路图，并在图中标注电压、电阻、电流等参数。

同时，对于电路中的串联、并联等关系要有清晰的理解。

在熟悉了电路图之后，可以根据具体题目内容，将所给条件在电路图中进行标注，有助于理清解题思路。

二、强化基础知识，查漏补缺高考物理中的电学题型往往要求对基础知识的牢固掌握。

因此，了解重要概念的定义、公式的推导和运用是必不可少的。

在学习过程中，要时常查漏补缺，强化基础知识。

可以通过刷题来巩固电学知识，比如选择题和解答题。

选择题可以帮助我们对基础知识进行检验，并了解常见的解题错误。

解答题则可以提高我们解题的能力和思维灵活性。

在解答题过程中，注意理清解题思路，注重细节的处理，避免漏项和错误。

三、注重记忆与思考的结合高考物理考试需要记忆大量的知识点，但仅仅停留在死记硬背的程度是远远不够的。

要将知识点与实际应用相结合，注重记忆与思考的结合。

在解答电学题型时，经常会遇到需要记忆公式的情况。

可以通过实际问题的应用来加深对公式的理解和记忆。

尝试将公式与实际场景进行关联，形成对公式的深入理解。

四、掌握解题技巧与方法针对不同类型的电学题型，掌握相应的解题技巧和方法是提高得分率的关键。

对于串联和并联电路，可以运用基尔霍夫定律等方法来进行问题解答。

重点理解电流的分配原理和电压的总量守恒。

对于电阻的连接方式和调整，要注意电阻之间的关系，灵活运用等效电阻的计算。

若遇到复杂的电路图，可以采用分步解决的策略。

首先将电路简化为多个简单的子电路，然后逐步求解，最后再综合结果。