2025版高考物理二轮复习 教师用书 第一部分 专题七 物理实验 第17讲 电学实验.docxVIP

PAGE21/NUMPAGES21

第17讲电学实验

考点一观察测量型实验

实验

装置图（或电路图）

注意事项

考查热点

观察电容器的充、放电现象

①安装：按实验装置图连接好电路

②观察：开关S接1或2，仔细观察电压表，电流表示数的变化特点

①考现象：充、放电时电路中的电流情况

②考图像：描绘I-t曲线

③考计算：由I-t曲线下的面积求电荷量

用多用电表测量电学中的物理量

①电压、电流挡：相当于电压表、电流表

②欧姆挡：闭合电路欧姆定律

③调零：机械调零、欧姆调零

④电流方向：红表笔进，黑表笔出

①考读数：电压、电流、电阻挡的读数

②考使用：欧姆表选挡、调零、规范操作等

③考黑箱：多用电表探测黑箱内的元件

④电表改装：所需电阻或改后量程的计算

测定金属的电阻率

①测量Rx：Rx＝UI（伏安法

②计算ρ：Rx＝ρLS，ρ＝

①考读数：U、I、L及d

②考电路：电路设计或选择、实物连线，器材选择

③考运算：由U-I图像求Rx、ρ

测量电源的电动势和内阻

①伏安法：E＝U＋Ir

②安阻法：E＝I（R＋r）

③伏阻法：E＝U＋UR

①考电路：电路设计或选择、实物连线或改错，器材选择

②考作图：描点连线画图线

③考运算：由U-I或1I-R或1U-1R图像，求

【典例1】某同学通过实验观察电容器的放电现象，采用的实验电路如图甲所示，已知所用电容器的长引线是其正极，短引线是其负极。

（1）实验时，开关S应先接到1，再接到2，观察电容器的放电现象。（选填“1”或“2”）

（2）根据图甲所示的电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。

答案：见解析图

（3）电容器放电的同时开始计时，每隔5s读一次电流i的值，记录数据如下表：

时间

t/s

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

电流

i/μA

500

392

270

209

158

101

75

49

33

23

9

3

请根据表中的数据，在图丙中作出电流i随时间t变化的图线。

答案：见解析图

解析：（1）实验时，开关S应先接到1，对电容器进行充电，再接到2，电容器开始放电，观察电容器的放电现象。

（2）根据图甲所示的电路图连接实物电路图，实物电路图如图a所示。

（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，画曲线时让尽可能多的点落在曲线上，不在曲线上，应使尽量多的点均匀分布在曲线两侧，作出图像如图b所示。

【典例2】（2023·辽宁高考12题）导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品（固态），某同学欲测量其电阻率，设计了如图（a）所示的电路图，实验步骤如下：

a.测得样品截面的边长a＝0.20cm；

b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；

c.将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；

d.闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I＝0.40A，读出相应的电压表示数U，断开开关S；

e.改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U-L图像如图（b）所示，得到直线的斜率k。

回答下列问题：

（1）L是丙到乙（填“甲”“乙”或“丁”）的距离；

（2）写出电阻率的表达式ρ＝ka2I（用k、a、

（3）根据图像计算出该样品的电阻率ρ＝6.5×10－5Ω·m（保留两位有效数字）。

解析：（1）由题图（a）可知，电压表测的是乙、丙探针之间的样品两端的电压，从题图（b）中可以看出L越大，电压表示数U越大，且U-L图像的延长线过坐标原点，在串联电路中电压表所测电阻部分的阻值越大，电压越大，说明L为电压表所测样品部分的长度，即L是丙到乙的距离。

（2）电阻决定式为R＝ρLS，其中所测样品横截面积为S＝a2，解得ρ＝RSL＝Ra2L，其中电阻R＝UI，解得ρ＝Ua2IL，由题图（b）可知，U-L图像的斜率为

（3）由题图（b）可知斜率为k＝0.13V2.0×10－2m＝6.5V/m，代入电阻率的表达式得ρ＝ka2I＝6.5×（

【典例3】（2024·新课标卷23题）学生实验小组要测量量程为3V的电压表的内阻RV。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻R0（阻值为800Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。

完成下列填空：

（1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应CAB（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；

A.将红、黑表笔短接

B.调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆

C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置

再将多用电表的红、黑表笔分别与