发布时间 : 星期三 文章2019届高考物理二轮复习专题七实验技巧与创新第2讲电学实验与创新学案更新完毕开始阅读e9429b71162ded630b1c59eef8c75fbfc67d944e
[答案] (1)实验电路原理图如图所示
(2)增大 增大 (3)0.39 1.17
[突破训练] 某实验小组为了研究小灯泡的伏安特性曲线，先按照图甲所示的电路图连接电路，实验过程中操作规范，测量准确，得到一系列数据，如图乙中的散点．
该实验小组对实验进行了改进，如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保存完好，仍然置于灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中小灯泡L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光，温度可以基本控制在25 ℃.实验过程中操作规范，测量准确，得到一组数据，如图丁中的一组散点．已知水的电阻远大于灯丝的电阻．
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(1)请在图乙上描绘小灯泡的伏安特性曲线K1；曲线K1表明，随着电压升高，小灯泡的电阻________(填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”)．
(2)请在图丁上描绘小灯泡灯丝的伏安特性曲线K2；曲线K2表明，随着电压升高，水中灯丝电阻________(填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”)．
(3)对比两次实验表明，在同样的电压值下，曲线K1的电流值基本都远远小于曲线K2的电流值
，
其
原
因
是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析：(1)用平滑的曲线将各点相连，如图1所示；图I－U图象中图线的斜率表示电阻的倒数，故由图1可知，随着电压升高，电阻越来越大．
(2)同理作出图象如图2所示，由图2可知，电阻基本保持不变．
(3)由两I－U图象可知，在同样的电压下，曲线K1的电流值基本都远小于曲线K2的电流值，即曲线K1的电阻值明显大于曲线K2对应的电阻值，原因是描绘曲线K2时灯丝保持恒温，而描绘曲线K1时灯丝的温度高于描绘曲线K2时灯丝的温度，而金属导体的电阻随温度的升高
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而增大．
答案：(1)如解析图1所示 越来越大
(2)如解析图2所示 基本不变 (3)描绘曲线K2时灯丝保持恒温，而描绘曲线K1时灯丝的温度发生变化，且一直高于描绘曲线K2时灯丝的温度
测定金属的电阻率
[高分快攻]
实验仪器选择的原则：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；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．
实物图连线的基本原则：对限流式电路，一般是从电源的正极开始，把电源、开关、滑动变阻器以及测量电路顺次连接起来即可．对分压式电路，应先将电源、开关和滑动变阻器的全部电阻用导线连接起来，然后在滑动变阻器上金属杆两端的接线柱中任选一个，依据电路中电流的流向将测量电路部分连接起来即可．
电阻定律的应用：该实验虽然是测定金属丝的电阻率，实际上是先测出金属丝的电阻，然后根据R＝ρ得出金属丝的电阻率ρ＝R.
(2018·潍坊模拟)某同学在“测定金属的电阻率”的实验中：
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示，则该金属丝的直径为________mm.
lSSl
(2)先用多用电表粗测其电阻Rx.将选择开关调到欧姆挡“×100”挡位并调零，测量时发现指针偏转角度过大，这时他应该将选择开关换成欧姆挡的“________”挡位(选填“×10”或“×1 k”)，重新欧姆调零，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则此段金属丝的电阻为________Ω.
(3)现要进一步精确测量Rx的阻值，实验室提供了以下各种器材： 直流电源E(电动势4 V，内阻不计)； 电流表A1(量程30 mA，内阻约1 Ω)； 电流表A2(量程500 μA，内阻为1 000 Ω)； 滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)；
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定值电阻R2＝5 000 Ω； 定值电阻R3＝500 Ω； 开关S及导线若干．
为了测定金属丝上的电压，可以将电流表________(选填“A1”或“A2”)串联定值电阻________(选填“R2”或“R3”)，将其改装成一个量程为3.0 V的电压表．如图丙所示，该同学设计了测量电阻Rx的a、b两种方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图______(选填“a”或“b”)．
[解析] (1)由螺旋测微器的读数方法可得金属丝的直径为d＝0.5 mm＋2.0×0.01 mm＝0.520 mm.
(2)选择开关调到欧姆挡“×100”挡位测量时指针偏转角度过大，说明被测电阻阻值较小，这时应该选欧姆挡的小倍率，故将选择开关换成欧姆挡的“×10”挡位，此时欧姆表的读数为120 Ω.
(3)由于电流表A1的内阻未知，而电流表A2的内阻为定值，故可将电流表A2与一定值电阻串
U3.0联改装成一个量程为3.0 V的电压表，由串联电路的特点可得R＝－RA2＝－6 Ω－1
I500×10
000 Ω＝5 000 Ω，故串联定值电阻应选R2；由于改装的电压表内阻已知，利用a方案测量电阻Rx，既可以准确测出Rx两端的电压，又可以由Ix＝IA－IV准确计算出通过Rx的电流；而方案b只能准确测出通过Rx的电流，而不能准确测出Rx两端的电压，故电路图应选a. [答案] (1)0.520(0.518～0.522均正确) (2)×10 120 (3)A2 R2 a
[突破训练] 某课外兴趣小组要测定某种金属丝的电阻率．所用的器材包括：两节新干电池(E＝3 V)、电流表、待测金属丝、螺旋测微器、刻度尺、定值电阻R0、开关和导线若干．
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