
題型1 以“測電阻”為核心的實驗
題型2 以閉合電路歐姆定律為核心的實驗
【關鍵能力】掌握基礎電學實驗,電學實驗大都是以閉合或部分電路歐姆定律等基本電學理論為核心,主要掌握電表改裝、多用電表、各種方法測電阻值、伏安法測電動勢和內阻等基于教材的實驗.高考對電學基本實驗的考查側重于電路設計、數據處理、誤差分析等,并且向著拓展實驗、創(chuàng)新實驗的方向發(fā)展,也可能會涉及磁場、電磁感應等方面的知識,也會和傳感器等知識相結合,考查形式靈活多變.
電阻測量首先要根據實驗目的、實驗原理、實驗器材的不同而靈活選用伏安法及其變式、等效替代法、半偏法、電橋平衡法等測量電路,從供電方式上又可分為限流電路和分壓電路.
伏安法及其變式
等效替代法
[解析] 根據題意,記下此時標準電流表A的讀數;
[解析] 本實驗采用等效替代的思想,通過電阻箱等效替代待測電流表的阻值,使標準電流表A讀數不變;
半偏法測電表內阻
電橋平衡法
(3) 根據選用的實驗器材,請在虛線框內完善實驗電路.
[解析] 由于電源內阻較小,為了減小實驗誤差,電流表應選擇相對于電源外接法,根據選用的實驗器材,完善實驗電路如圖所示.
0.500
1.探究影響感應電流方向的因素
2.探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系原線圈通過電流時,鐵芯中產生磁場,由于交變電流的大小和方向都在不斷變化,鐵芯中的磁場也在不斷地變化,變化的磁場在副線圈中產生感應電動勢,副線圈中就存在交變電壓.本實驗通過改變原、副線圈的匝數,探究原、副線圈的電壓與匝數的關系.
3.觀察電容器的充、放電現(xiàn)象
壓的變化,進而判斷電容器兩極板儲存電荷量的變化.
1.[2024·江西南昌模擬] 如圖所示為“探究電磁感應產生條件及其規(guī)律”的實驗裝置.
(1) 將圖中所缺的導線補接完整.
[解析] 電路連接如圖所示.
(2) 如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針向右偏了一下,那么合上開關后可能出現(xiàn)的情況有:
① 將原線圈迅速插入副線圈時,靈敏電流表指針將______(選填“左偏”“右偏”或“不偏轉”).
[解析] 閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針向右偏了一下,說明穿過原線圈的磁通量增大時,電流表指針向右偏,將原線圈迅速插入副線圈時,穿過原線圈的磁通量增大,所以指針右偏;
② 原線圈插入副線圈后,將滑動變阻器滑片迅速向左滑動時,靈敏電流表指針將______(選填“左偏”“右偏”或“不偏轉”).
[解析] 將滑動變阻器滑片迅速向左滑動時,電路電流減小,穿過原線圈的磁通量減小,指針左偏;
A.因電路不閉合,無電磁感應現(xiàn)象B.有電磁感應現(xiàn)象,但無感應電流,只有感應電動勢C.不能用楞次定律判斷感應電動勢的方向D.可以用楞次定律判斷感應電動勢的方向
[解析] 感應電流的產生需要有閉合回路,感應電動勢的產生不需要,且可以通過楞次定律判斷方向,故選B、D.
③ 在做“探究電磁感應現(xiàn)象”實驗時,如果副線圈兩端不接任何元件,則副線圈電路中將_____.
A.一直穩(wěn)定在某一數值B.先增大,后逐漸減小為零C.先增大,后穩(wěn)定在某一非零數值
[解析] 電容器充電過程中,當電路剛接通后,電流表示數從0增大至某一最大值,后隨著電容器的不斷充電,電路中的充電電流在減小,當充電結束電路穩(wěn)定后,此時電路相當于斷路,電流為0,故選B.
端的電壓比值為_____(保留3位有效數字).
1.電學創(chuàng)新實驗主要包括實驗方案的創(chuàng)新、實驗器材的創(chuàng)新、數據處理方案的創(chuàng)新、實驗原理的遷移應用等,解決這類題主要抓住兩點:(1)選擇合適的實驗原理;(2)設計合理的電路.
2.傳感器類實驗也是電學創(chuàng)新實驗的出題方向之一.
(5) 若電壓表是非理想電壓表,則金屬絲電阻的測量值______(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值.
(1) 將圖甲中的實驗器材間的連線補充完整,使其能對傳感器定標;
[解析] 為了保持流過傳感器的電流恒定,電阻型氧氣傳感器兩端的電壓調節(jié)范圍較大,所以滑動變阻器采用分壓式接法,由于毫安表內阻可忽略,所以電流表采用內接法.
題型1 以測電阻為核心的實驗
A.按照如圖甲所示的電路圖連接好實驗器材;
D.實驗完畢,整理器材.
(1) 根據圖甲實驗電路圖,將圖乙實物圖中連線補充完整.
[解析] 實物圖連接如圖所示
(2) 完成上述實驗后,小李進一步嘗試用其他方法進行實驗:
① 器材與連線如圖丙所示,請在虛線框中畫出對應的電路圖;
[解析] 電路圖如圖所示.
電阻箱的最小分度與待測電阻比較接近 (或其他合理解釋)
(1) 某同學設計了如圖甲所示的實驗電路原理圖,請在圖乙中將實物連線圖補充完整.
題型3 其他類電學實驗
7.[2023· 新課標卷] 在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中,所用器材如下:電池、電容器、電阻箱、定值電阻、小燈泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開關以及導線若干.
(1) 用多用電表的電壓擋檢測電池的電壓.檢測時,紅表筆應該與電池的______(填“正極”或“負極”)接觸.
[解析] 多用電表應滿足電流“紅進黑出”,因此紅表筆與電池的正極相接觸.
[解析] 電容器放電過程中,電流由大逐漸變小,則小燈泡迅速變亮,然后亮度逐漸減小至熄滅.
8.在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數的關系”實驗中,可拆變壓器如圖甲所示.
(1) 觀察變壓器的鐵芯,它的結構和材料是___;A.整塊硅鋼鐵芯B.整塊不銹鋼鐵芯C.絕緣的銅片疊成D.絕緣的硅鋼片疊成
[解析] 觀察變壓器的鐵芯,它的結構和材料是絕緣的硅鋼片疊成,故選D.
(2) 觀察兩個線圈的導線,發(fā)現(xiàn)粗細不同,導線粗的線圈匝數____(選填“多”或“少”);
(3) 以下給出的器材中,本實驗需要用到的是_____;(填選項字母)
[解析] 實驗中需要交流電源和多用電表,不需要干電池和直流電壓表,故選B、D.
(2) 根據圖乙所示的電路圖,請用筆畫線代替導線將圖丙所示的實驗電路補充連接完整.
[解析] 根據圖乙所示的電路圖,實驗電路補充連接完整如下.
(1) 按照實驗電路圖連接圖乙所示的實物圖.
[解析] 實物連線如圖所示.
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