2019版高考物理通用版二轮复习讲义：第二部分第三板块第1讲“分门别类”重温基础实验——系统方法


第1讲
考纲实验
高考热点
　　①测定金属的电阻率；②描绘小灯泡的伏安特性曲线；③测定电源的电动势和内阻；④练习使用多用电表；⑤传感器的简单使用。
　　复习本讲内容时要关注以下几个热考点：①两种控制电路，即电流表的“内、外接法”、滑动变阻器的“分压、限流接法”；②电阻测量的几种方法；③多用电表的使用方法。
命题点(一)　实验仪器和电路的选择
1．实验仪器的选择
电压表和电流表一般要根据实验电路中电源的电压和流过金属丝的电流进行选择，在该实验中，电压表一般选择3 V的量程，电流表一般选择0.6 A的量程。如果采用限流式电路，选用的滑动变阻器最大阻值一般要比待测金属丝的阻值大一些；如果采用分压式电路，一般应选用最大阻值较小，而额定电流较大的滑动变阻器。
2．电流表内接法与外接法的选择

电流表内接法
电流表外接法
电路


误差
原因
由于电流表内阻的分压作用，电压表测量值偏大
由于电压表内阻的分流作用，电流表测量值偏大
测量
结果
R测＝＝RA＋Rx>Rx
电阻的测量值大于真实值
R测＝＝Rx，电流表应采用内接法，滑动变阻器R的最大阻值小于待测电阻丝Rx的阻值，滑动变阻器采用分压接法，电路图如图所示。
(3)电阻丝的电阻Rx＝ρ，电阻率表达式为ρ＝。
答案：(1)A1　(2)见解析图　(3)

1．在描绘小灯泡的伏安特性曲线时，一定要用平滑的曲线，当某个(或某些)测量数据出现明显错误时，要舍掉。坐标轴选取的标度要合适，使所作图线占满坐标纸。
2．小灯泡的伏安特性曲线(以I­U关系图线为例)上各点切线斜率的倒数不是小灯泡在该电压下的电阻，此时计算小灯泡的电阻一定要使用电阻的定义式R＝，而不能使用表达式R＝(只有当I和U为线性关系时二者才相等)。
[对点训练]
4．有一额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的I­U图线，有下列器材供选用：
A．电压表(0～3 V，内阻6 kΩ)
B．电压表(0～15 V，内阻30 kΩ)
C．电流表(0～3 A，内阻0.1 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω)
E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(200 Ω，0.5 A)
G．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)
(1)用图甲所示的电路进行测量，电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用字母代号表示)。

(2)通过实验测得小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。由图线可求得小灯泡在正常工作时的电阻为________Ω(结果保留两位有效数字)。
(3)若将小灯泡与20 Ω的定值电阻串联，接在电动势为6 V、内阻不计的电源上，则小灯泡的实际功率为________W(结果保留两位有效数字)。
解析：(1)由题意可知，小灯泡的额定电压为2.8 V，故电压表应选A；由P＝UI可得小灯泡正常工作时电流为：I≈0.29 A，故电流表应选D；本实验中滑动变阻器选用分压接法，应选最大阻值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器选E。
(2)由题图乙可知，当电压为2.8 V时，电流为：I＝0.28 A，故电阻为：R＝＝ Ω＝10 Ω。
(3)若将小灯泡与20 Ω的定值电阻串联，接在电动势为6 V、内阻不计的电源上，此时定值电阻相当于电源的等效内阻，在题图乙中作出电源的I­U图像如图所示，则由图可知，小灯泡的工作电压为1.4 V，电流为0.23 A，则实际功率为：P′＝U′I′＝1.4×0.23 W≈
0.32 W。

答案：(1)A　D　E　(2)10　(3)0.32(0.30～0.34均可)









伏安法
伏阻法
安阻法
原理
E＝U＋Ir
E＝U＋r
E＝IR＋Ir
电
路
图




关系
式
U＝E－Ir
＝＋
＝＋
图像

纵轴截距：E
斜率大小：r

纵轴截距：
斜率：

纵轴截距：
斜率：
误差
分析
E测