2023届高考物理二轮复习零诊电学实验综合复习2课件：测未知电阻、小电珠伏安特性曲线、电源电动势及内阻的测量、多用电表

这是一份2023届高考物理二轮复习零诊电学实验综合复习2课件：测未知电阻、小电珠伏安特性曲线、电源电动势及内阻的测量、多用电表，共46页。PPT课件主要包含了实验器材，螺旋测微器，毫米刻度尺，滑动变阻器，实验目的，实验原理，数据处理，注意事项，误差分析，ABDFH等内容，欢迎下载使用。

1 测定金属的电阻率
被测金属丝、 、 、电池组、电流表、电压表、 、开关、导线若干。
1．掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。2．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。3．学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。
1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。2．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值。
3．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
现测定长金属丝的电阻率。(2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100 Ω，画出实验电路图，并标明器材代号。电源E(电动势10 V，内阻约为10 Ω)电流表A1(量程0～250 mA，内阻R1＝5 Ω)电流表A2(量程0～300 mA，内阻约为5 Ω)滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)开关S及导线若干
(3)某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
为了测量某金属丝的电阻率： (1)如图a所示，先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为____Ω，然后用图b的螺旋测微器测其直径为______mm ，再用图c的毫米刻度尺测其长度为________cm。
(2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：A．电压表V(量程3 V，内阻约为15 kΩ；量程15 V，内阻约为75 kΩ)B．电流表A(量程0.6 A，内阻约为1 Ω；量程3 A，内阻约为0.2 Ω)C．滑动变阻器R1(0～5 Ω，0.6 A)D．滑动变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)E．1.5 V的干电池两节，内阻不计F．电阻箱 G．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，则滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)；请在方框内设计最合理的电路图，并完成图d中的实物连线。
2 描绘小电珠的伏安特性曲线
(1)电路的连接方式：①电流表应采用外接法：②滑动变阻器应采用分压式连接：目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化。
(2)闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝。(3)误差较大的点要舍去，I­U图线应是平滑曲线而非折线。
(1)在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系。(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点。(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线。
(1)由于电压表内阻不是无穷大，电流表实际测量的是通过电压表的电流与通过小灯泡的电流之和。 (2)电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数。(3)在坐标纸上描点、作图带来操作误差。
某同学研究小灯泡的伏安特性。所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表V (量程3 V，内阻3 kΩ)；电流表A (量程0.5 A，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1 000 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干。
(1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图所示。
由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻______(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为______ W，最大功率为_____ W。(结果均保留2位小数)
闭合电路欧姆定律U=E-Ir
误差分析1．偶然误差： 电表读数及用图像法求E和r时作图不准确2．系统误差： 如实验原理图中由于电压表的分流， 测量结果是：E测注意事项1．可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的一节干电池2．电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大。因此，实验中不要将电流I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。
1．为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表1：量程0～0.6 A，内阻r＝0.3 ΩC．电流表2：量程0～0.6 A，内阻约为0.1 ΩD．电压表1：量程0～3 V，内阻未知E．电压表2：量程0～15 V，内阻未知F．滑动变阻器1：0～10 Ω，2 AG．滑动变阻器2：0～100 Ω，1 AH．开关、导线若干
在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。(1)在上述器材中请选择适当的器材：____________(填写选项前的字母)；(2)实验电路图应选择下图中的___(填“甲”或“乙”)；
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U­I图像，则干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。
用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；
③以U为纵坐标，I为横坐标，作U-­I图 线(U、I都用国际单位)；④求出U-­I图线斜率的绝对值k和在横 轴上的截距a。回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用______。A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ)B．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________。A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一 条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属 杆右端接线柱，另一条导线接在 电阻丝右端接线柱
(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式，E＝______，r＝________，代入数值可得E和r的测量值。
实 验 4 练习使用多用电表
2．多用电表的内部构造
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个
1．观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。2．检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。3．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。
4．按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。5．按如图乙所示连好电路，将选择开并置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。
6．用多用电表测电阻的步骤：(1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。(2)选档并欧姆调零(3)测量：若指针偏转角度偏小或偏大，则需要重新选档并欧姆调零。
(4) 测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
1．测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。2．测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。
1．表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向。2．区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮。
2．偶然误差(1)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。(2) 欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，要选用恰当挡位，使指针指中值附近。
1．系统误差(1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池。(2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值。
例1．图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡．
(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接．
(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)．A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使 电表指针尽可能指在表盘 右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1＋R2＝_______Ω，R4＝_______Ω.
有一内阻未知(20kΩ～60kΩ)、量程0～10V的直流电压表．(1)某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量上述电压表内阻，该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆挡的选择开关拨至倍率______ (选填“×10”、“×100”或“×1 k”)挡．先将红、黑表笔短接调零后，选用图中____(选填“A”或“B”)方式连接．