2023年高考物理二轮复习（人教版） 第1部分 专题7 第17讲　电学实验.docx

第17讲　电学实验
命题规律　1.命题角度：(1)电阻的测量；(2)导体电阻率的测量；(3)用多用电表测量电学中的物理量；(4)测量电源的电动势和内电阻；(5)利用传感器制作简单的自动控制装置.2.常用方法：伏安法、内接法、外接法、替代法、半偏法、电桥法、公式法、图像法．
考点一　以测电阻为核心的实验
伏安法
测电阻
R测＝＝Rx＋RA>Rx，适合测量大电阻
R测＝＝<Rx，适合测量小电阻
导体电阻率的测量
1.测电阻Rx＝
2.测电阻率ρ，Rx＝ρ，而S＝，Rx＝，联立得ρ＝
例1　(2022·湖北省新高考联考协作体高三期末)音箱线用于连接功放与音箱，用单晶铜作音箱线，音响的音质会更清晰，因为单晶铜电阻率比普通铜低，下面是测量单晶铜电阻率的实验方案．
(1)用螺旋测微器测量一单晶铜丝的直径，示数如图(a)所示，可读得单晶铜丝的直径为________ mm；
(2)图(b)为实验电路，为了保证两个电表的示数从零开始变化，请画线将滑动变阻器正确接入电路；
(3)电路接好后，闭合开关S，滑动变阻器触头从左移到右，发现电压表示数变化很大，电流
表示数总为零，这可能是线夹P处发生______(选填“短路”或“断路”)；
(4)线夹P的问题解决后，闭合开关S，滑动变阻器触头移到合适位置不动，再把线夹P从a向b移动，发现电压表示数很小且变化不大，这时应该把连接电压表负接线柱的导线改接在________，再重新把线夹P从a向b移动，读出多组电压表和电流表示数，计算电阻，把多组电阻值与接入电路长度值画成如图(c)的R－x关系图线，根据图线可知R0＝______ Ω，单晶铜的电阻率为________ Ω·m(π取3，计算结果保留两位有效数字)．
答案　(1)0.084(0.083～0.085均可)
(2)见解析图
(3)断路
(4)R0左端的接线柱上　20　1.7×10－8
解析　(1)单晶铜丝的直径为d＝0＋8.4×0.01 mm＝0.084 mm.
(2)为了保证两个电表的示数从零开始变化，滑动变阻器必须采用分压接法，实验电路如图所示．
(3)线夹P处发生断路，铜丝没有接入电路中，使得电流表示数总为零
(4)因为单晶铜丝的电阻很小，所以电压表的读数很小且变化不大，这时应该把连接电压表负接线柱的导线改接在R0左端的接线柱上，电压表的测量值等于R0和铜丝的总电压；
根据电阻定律R＝ρ＋R0
S＝πd2
联立解得R＝x＋R0
根据图像知R0＝20 Ω
＝ Ω·m－1
解得ρ＝1.7×10－8 Ω·m.
考点二　以闭合电路欧姆定律为核心的实验
用多用电表测量电学中的物理量
1.原理：闭合电路欧姆定律，I＝(其中R内＝Rg＋R＋r，I与Rx成一一对应关系)
2.中值电阻R中＝Rg＋R＋r
3.红、黑表笔短接，欧姆调零，Ig＝
4.电流方向：“红进黑出”
测量电源的电动势和内电阻
伏安法
1.原理：U＝E－Ir
2.误差来源：电压表的分流
3.误差分析：E测<E真，r测<r真　(r测＝)
伏安法
1.原理：U＝E－Ir
2.误差来源：电流表的分压
3.误差分析：E测＝E真，r测>r真　(r测＝r＋RA)
伏阻法
1.原理：E＝U＋r
2.关系式：＝·＋
3.误差分析：E测<E真，r测<r真　(r测＝)
安阻法
1.原理：E＝IR＋Ir
2.关系式：＝·R＋或R＝E·－r
3.误差分析：E测＝E真，r测>r真　(r测＝r＋RA)
例2　(2022·广东肇庆市二模)某同学用以下器材组装一简易欧姆表．
毫安表A(量程0～50 mA)
电阻箱R(阻值0～999.9 Ω)
学生电源(输出电压0～16 V)
红、黑表笔各一只
导线若干
实验步骤如下：
(1)用导线将毫安表A、电阻箱R、学生电源串联起来，两只表笔一只接毫安表的负极，一只接学生电源负极，为使电流从黑色表笔流出，和毫安表相连的表笔应为________(选填“红”或“黑”)表笔；
(2)将学生电源的电压调至2 V，电阻箱调到100.0 Ω，将两表笔短接，发现毫安表指针向右偏转，调节电阻箱阻值，当阻值为35.0 Ω时，发现毫安表恰好满偏，此时电路中的总电阻为________ Ω；(结果保留一位小数)
(3)断开两表笔，他在毫安表0刻度处标记“∞”，“50 mA”刻度处标记“0”，并在其他刻度处标上正确阻值成为一个简易欧姆表，则25 mA处应标记________ Ω；(结果保留一位小数)
(4)将学生电源的电压调至6 V，将两表笔短接，调节电阻箱直到毫安表满偏，此时该欧姆表的倍率为________(选