高考物理艺考生大二轮总复习 上篇 专题六 物理实验 第2讲 电学实验教学案-人教版高三全册物理教学案.docx

第2讲电学实验

三年考情分析高考命题规律三年考题考查内容核心素养电学实验通常从实验的基本原理出发，侧重考查数据处理分析的能力和实验设计能力，考查的原理基于两个基本的实验原理，即：①部分电路欧姆定律R＝eq\f(U,I)，如电阻的测量、电表内阻的测量、电表的改装；②闭合电路欧姆定律E＝U内＋U外及它的演变形式E＝U外＋Ir、E＝I(R＋r)、E＝eq\f(U外,R)(R＋r)，并结合函数图像进行考查，如测电源电动势和内阻.2019Ⅰ卷23T电表改装科学态度Ⅱ卷23T研究二极管科学态度、交流Ⅲ卷23T电表改装科学态度2018Ⅰ卷23T测热敏电阻温度特性科学态度、交流Ⅱ卷22T组装多用电表科学态度Ⅲ卷23T测电阻科学态度、交流2017Ⅰ卷23T研究小灯泡的伏安特性科学态度Ⅱ卷23T测电表内阻科学态度Ⅲ卷23T练习使用多用电表科学态度
考向一电表改装、多用电表原理和使用
[知识必备]——提核心通技法
1．电流表、电压表、欧姆表的对比
仪器极性量程选择读数电流表有正、负极的电表，电流由电表的正极流入，负极流出使指针指在满偏刻度eq\f(1,3)～eq\f(2,3)的位置若最小分度为1、0.1、0.01等，需要估读到最小分度的下一位；如果最小分度不是1、0.1、0.01等，只需要读到最小分度位即可电压表欧姆表使指针尽量指在表盘的中间位置左右取两位有效数字并乘以相应挡位的倍率2.欧姆表的原理
(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”．
(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律．当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，Ig＝eq\f(E,Rg＋R0＋r)，此时中值电阻R中＝Rg＋R0＋r，当两表笔接入电阻Rx时I＝eq\f(E,Rg＋R0＋r＋Rx)，电阻Rx与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀．
3．欧姆表使用六注意
(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡．
[典题例析]——析典题学通法
[例1](2019·课标Ⅲ，23)某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度．可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)，电阻箱(0～99999.9Ω)，干电池(E＝1.5V，r＝1.5Ω)，红、黑表笔和导线若干．
(1)欧姆表设计
将图(a)中的实物连线组成欧姆表．欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)．

图(a)
(2)刻度欧姆表表盘
通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示．表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为________、________.

图(b)
(3)校准
红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为________Ω.

[解析]本题考查了欧姆表的改装及电阻箱的读数，考查了学生的实验能力，体现了科学思维中的科学推理素养要素，渗透了实践的价值观念．
(1)由题意知改装的欧姆表的中值电阻即内阻为15kΩ，即R0＋rg＋r＋R＝15kΩ，故R＝15kΩ－14kΩ－98.5Ω－1.5Ω＝900Ω.由于滑动变阻器接入电路中的阻值大于R2的最大阻值，故只能选用R1.
(2)由闭合电路的欧姆定律有：
1．5V＝25μA×(Ra＋15kΩ)，1.5V＝75μA×(Rb＋15kΩ)，解得Ra＝45kΩ，Rb＝5kΩ.
(3)红、黑表笔短接，进行欧姆调零．由图得电阻箱的读数为3×10kΩ＋5×1kΩ＋0×100Ω＋0×10Ω＋0×1Ω＋0×0.1Ω＝35000.0Ω.
[答案](1)连线如图900R1

(2)455(3)035000.0
[跟进题组]——练考题提能力
1．某同学用量程为0～1mA、内阻为120Ω的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为0～1V和0～1A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：
(1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线．
(2)开关S闭合时，多用电表用于测量________(填“电