【金版学案】2016高考物理二轮复习：专题五物理实验第2课电学实验

第2课电学实验

题型一、多用电表的认识及使用例1 (2013· 新课标Ⅰ卷)某学生实验小组利用图甲所示电路，

测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的 总电阻.使用的器材有：

多用电表； 电压表：量程5 V,内阻十几千欧； 滑动变阻器：最大阻值5 kΩ; 导线若干. 回答下列问题： (1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，再将红表笔和黑表笔 ________,调零点. (2)将图甲中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端

相连，黑表笔连接另一端.

(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如 图乙所示，这时电压表的示数如图丙所示.多用电表和电压表 的读数分别为________ kΩ和________ V.

(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为 零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V.从测量数据可知，电压表的内阻为________ kΩ.

解析：(1)欧姆表调零：将红表笔和黑表笔短接，使指针指电阻0刻度. (2)多用电表欧姆挡测电压表的内阻应使电流从电压表的“+”接 线柱流入、“-”接线柱流出，而黑表笔连接多用电表内电池的

正极，所以多用电表的红表笔和“-”端相连，黑表笔连接“+”

端.(3)多用电表和电压表的读数分别为15.0 kΩ和3.60 V.

(4)由图甲可知多用电表欧姆“×1 k”挡直接测量电压表的内阻RV, 所以RV=12.0 kΩ.

答案：(1)短接

(2)1

(3)15.0

3.60

(4)12.0

方法点拨：多用电表使用“五步”法(1)选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的 倍率，如估计值为200 Ω就应该选“×10”的倍率； (2)进行欧姆调零； (3)将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量； (4)将指针示数乘以倍率，得测量值； (5)测量结束后，将选择开关扳到“OFF”或交流电压最高挡.

注意：用欧姆挡测电阻时，如果指针偏转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大),应该适当增大倍率重新调零后再

测量；如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太小),应该适当减小倍率重新调零后再测量.

变式训练

1.电动自行车现在已经成为人们的代步工具，铅蓄电池是其最 重要的组成部分，一块铅蓄电池的电动势一般约为2 V,某兴趣 小组要测量其中一块铅蓄电池的电动势和内阻. (1)用多用电表粗测蓄电池的电动势时，电流从多用电表上的 “+”插孔流________(选填“出”或“入”).(2)把多用电表的选择旋钮打在“直流2.5 V”处，再把两表笔接 在蓄电池的两端，表盘的指针如图甲所示，则该蓄电池的电动 势的读数为________V.

(3)再用多用电表代替电表压与电阻箱组合测定该蓄电池的

电动势和内电阻，请用笔

代导线把图乙连接成实验电路.

解析：(1)无论是选择什么挡进行测量，流入多用电表的电流方向 是固定的，都是从“+”插孔流入，“-”插孔流出.

(2)看第二行量程为250 V的，读得195 V,再除以100,得1.95 V; 把多用电表两表笔接在蓄电池和开关的两端，才能减小误差.

答案：(1)入

(2)1.95

(3)如上图所示

题型二、实物连线及数据处理问题

例2

(2015· 海南高考)某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电

时两极板间的电压随时间的变化.实验中使用的器材为：电池 E(内阻很小)、开关S1和S2、电容器C(约100 μF)、电阻R2(约200 kΩ)、电阻R2(1 kΩ)、电压表V(量程6 V)、秒表、导线若干. (1)按图(a)所示的电路原理将图(b)中实物图连线.

(2)先闭合开关S2,再断开开关S2;闭合开关S1,同时按下秒表开 始计时.若某时刻电压表示数如图(c)所示，电压表的读数为 ________V(保留2位小数). (3)该同学每隔10 s记录一次电压表的读数，记录的数据如下表所 示，在答题卡给出的坐标纸上绘出图线，已知只有一个数据点误 差较大，该数据点对应的表中的时间是________s.

时间t/s 电压U/V

10.0 2.14

20.0 3.45

30.0 4.23

40.0 4.51

50.0 5.00

60.0 5.18

(4)电路中C、R2和S1构成的回路的作用是 _________________________________________________

解析：(2)电压表的量程为6 V,分度值为0.1 V,所以读数为 3.6 V;(3)从数据中可得出，电压表示数变化得越来越慢， 而从30 s到40 s之间数据变化又突然快了，所以该数据对应 表中的时间为40 s;(4)电路中C、R2和S1构成的回路，先闭 合开关S2,再断开开关S1,使电容器上所带电荷量释放干净，

不影响实验.

答案：(1)

(2)3.6 (3)40 中和

(4)使实验前电容器两极板上的电荷相

变式训练2.(2015· 福建高考)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的 电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连 接. ①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表

的示数从零开始逐渐增大.请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接； ②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数 为________A;

③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，根据图 线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接 与电动势为3 V、内阻为1欧的电源组成闭合回路， 可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 ______W(保留两位小数).

解析：实物图如图所示；由图知电流表量程为 0.6 A,所以读数 为 0.44 A;电源内阻为 1 欧，所以当外电路总电阻等于电源内阻时， 消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于 1.5 V,由图知当 U 小电珠电压等

于 1.5 V 时电流约为 0.38 A, 此时电阻约为 R= =3.95 I Ω,并联后的总电阻为 1 欧，所以需要 4 个小电珠，小电珠消耗的总 U2 1.52 功率约为 P= = W=2.25 W. 1 R外

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