,三、电学,创新实验,高考题型突破,教师备用习题,物理,实验,三、电学创新实验高考题型突破 物理实验,高考题型突破,高考,题型,1,实验,原理的拓展与创新,知识梳理,实验原理的创新方法通常有,:,1,.,转换法,:,将无法,(,或不易,),测量的物理量转换成可以,(,或易于,),测量的物理量进行测量,然后再求待测物理量,这种方法叫转换测量法,(,简称转换法,),.,如在,“,测量金属电阻率,”,的实验中,虽然无法直接测量电阻率,但通过测金属丝的长度和直径,并将金属丝接入电路测出其电阻,可以计算出它的电阻率,.,高考题型突破高考题型1实验原理的拓展与创新知识梳理实验原理,高考题型突破,2,.,替代法,:,用一个标准的已知量替代被测量,通过调整标准量,使整个测量系统恢复到替代前的状态,则被测量等于标准量,.,3,.,控制变量法,:,研究一个物理量与其他几个物理量的关系时,要使其中一个或几个物理量不变,分别研究这个物理量与其他各物理量的关系,然后再归纳总结,.,如,“,探究电阻的决定因素,”,实验,.,高考题型突破2.替代法:用一个标准的已知量替代被测量,通过调,高考题型突破,1,.,某同学用,图中,所给器材进行与安培力有关的实验,.,两根金属导轨,ab,和,a,1,b,1,固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁,(,未画出,),的,N,极位于两导轨的正上方,S,极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直,.,(1),在图中画出连线,完成实验电路,.,要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动,.,题组演练,高考题型突破1.某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验.,高考题型突破,(2),为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议,:,A,.,适当增加两导轨间的距离,B,.,换一根更长的金属棒,C,.,适当增大金属棒中的电流,其中正确的是,(,填入正确,选,项,前的标号,),.,AC,高考题型突破(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人,高考题型突破,高考题型突破,高考题型突破,2,.,2016,全国卷,现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过,60,时,系统报警,.,提供的器材有,:,热敏电阻,报警器,(,内阻很小,流过的电流超过,I,c,时就会报警,),电阻箱,(,最大阻值为,999,.,9),直流电源,(,输出电压为,U,内阻不计,),滑动变阻器,R,1,(,最大阻值为,1000),滑动变阻器,R,2,(,最大阻值为,2000),单刀双掷开关一个,导线若干,.,在,室温下对系统进行调节,已知,U,约为,18 V,I,c,约为,10 mA;,流过报警器的电流超过,20 mA,时,报警器可能损坏,;,该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,在,60,时阻值为,650,.,0,.,高考题型突破2.2016全国卷 现要组装一个由热敏电,高考题型突破,(1),完成待调节的报警系统原理电路图的连线,.,(,2),电路中应选用滑动变阻器,(,填,“,R,1,”,或,“,R,2,”),.,R,2,高考题型突破(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线.R2,高考题型突破,(3),按照下列步骤调节此报警系统,:,电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为,;,滑动变阻器的滑片应置于,(,填,“,a,”,或,“,b,”),端附近,不能置于另一端的原因是,.,将开关向,(,填,“,c,”,或,“,d,”),端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至,.,(4),保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用,.,650.0,b,接通电源后,流过报警器的电流会超过,20 mA,报警器可能损坏,c,报警器开始报警,高考题型突破(3)按照下列步骤调节此报警系统:650.0b接,高考题型突破,解析,(1),电路如图所示,.,答案,(1),如,图所,示,高考题型突破解析(1)电路如图所示.答案(1)如,高考题型突破,高考题型突破,高考题型突破,3,.,压敏电阻由在压力作用下发生形变进而导致电阻率发生变化的材料组成,为了探究某压敏材料的特性,有人设计了如,图所,示的电路,其中电源电动势为,3 V,、内阻约为,1,两个电流表量程相同,均为,0,0,.,6 A,一个电流表内阻,r,已知,另外一个电流表内阻较小但阻值未知,.,(,1),电路图中内阻,r,已知的电流表是,(,填,“A,1,”,或,“A,2,”),.,(2),在某一个压力测试下,两个电流表,A,1,和,A,2,的读数分别,为,I,1,和,I,2,则压敏电阻的阻值,R,x,=,.,A,1,高考题型突破3.压敏电阻由在压力作用下发生形变进而导致电阻率,高考题型突破,(3),经过测试获得压敏电阻的阻值和压力的关系图如,图所,示,以竖直向下为正方向,则阻值和压力的关系式是,.,R,x,=,16,-,2,F,高考题型突破(3)经过测试获得压敏电阻的阻值和压力的关系图如,高考题型突破,高考题型突破,高考题型突破,高考题型,2,实验,器材的创新与使用,一般电学实验器材的创新有两方面,:,1,.,引用新的器件,如二极管、感光材料、热敏电阻等与实际生产、生活密切相关的常见器件,要求学生多关注一些生活中的传感器,;,2,.,改变器材的使用方法,电源进行串联或并联、把电压表当电流表或者改装电压表等,.,知识梳理,高考题型突破高考题型2实验器材的创新与使用一般电学实验器材,高考题型突破,1,.,2018,全国卷,某实验小组利用如,图,(a,),所示的电路探究在,25,80,范围内某热敏电阻的温度特性,.,所用器材有,:,置于温控室,(,图中虚线区域,),中的热敏电阻,R,T,其标称值,(25,时的阻值,),为,900,.,0;,电源,E,(6 V,内阻可忽略,);,电压表,V(,量程,150 mV):,定值电阻,R,0,(,阻值,20,.,0),滑动变阻器,R,1,(,最大阻值为,1000);,电阻箱,R,2,(,阻值范围,0,999,.,9);,单刀开关,S,1,单刀双掷开关,S,2,.,题组演练,高考题型突破1.2018全国卷 某实验小组利用如图(,高考题型突破,实验时,先按图,(a),连接好电路,再将温控室的温度,t,升至,80,.,0,将,S,2,与,1,端接通,闭合,S,1,调节,R,1,的滑片位置,使电压表读数为某一值,U,0,;,保持,R,1,的滑片位置不变,将,R,2,置于最大值,将,S,2,与,2,端接通,调节,R,2,使电压表读数仍为,U,0,;,断开,S,1,记下此时,R,2,的读数,.,逐步降低温控室的温度,t,得到相应温度下,R,2,的阻值,直至温度降到,25,.,0,.,实验得到的,R,2,-t,数据见下表,.,t/,25,.,0,30,.,0,40,.,0,50,.,0,60,.,0,70,.,0,80,.,0,R,2,/,900,.,0,680,.,0,500,.,0,390,.,0,320,.,0,270,.,0,240,.,0,高考题型突破实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度,高考题型突破,回答下列问题,:,(1),在闭合,S,1,前,图,(a),中,R,1,的滑片应移动到,(,选填,“,a,”,或,“,b,”),端,;,(2),在图,(b),的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并作出,R,2,-t,曲线,;,(3),由图,(b),可得到,R,T,在,25,80,范围内的温度特性,.,当,t=,44,.,0,时,可得,R,T,=,;,(4),将,R,T,握于手心,手心温度下,R,2,的相应读数如图,(c),所示,该读数为,则手心温度为,.,b,450,620.0,33.0,高考题型突破回答下列问题:b450620.033.0,高考题型突破,解析,(1),在闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器,R,1,的滑片应处在阻值最大位置,故应在,b,端,.,答案,(2),如,图所,示,高考题型突破解析(1)在闭合开关前,为了保护电路,滑动,高考题型突破,(2),将,t=,60,和,t=,70,对应的两组数据点画在坐标纸上,然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出,R,2,-t,图像,.,(3),由,R,2,-t,曲线可知,当,t=,44,时,R,T,=,450,.,(4),图,(c),电阻箱读数为,(6,100,+,2,10,+,0,1,+,0,0,.,1),=,620,.,0;,根据,R,2,-t,曲线可知,当电阻为,620,.,0,时,温度为,33,.,0,.,高考题型突破(2)将t=60和t=70对应的两组数据点画,高考题型突破,2,.,某兴趣小组欲通过测定工业污水,(,含多种重金属离子,),的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准,(,一般工业废水电阻率的达标值,200 m),.,如,图甲,所示为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板,(,电阻极小,),其余四面由绝缘材料制成,左、右两侧带有接线柱,容器内表面长,a=,40 cm,宽,b=,20 cm,高,c=,10 cm,将水样注满容器后,用多用电表粗测水样电阻约为,2750,.,(1),为精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材,:,A,.,电流表,(,量程,0,5 mA,电阻,R,A,为,50,),B,.,电压表,(,量程,0,15 V,电阻,R,V,约为,10 k),C,.,滑动变阻器,(0,20,额定电流为,1,A),D,.,电源,(,电动势为,12 V,内阻约为,10),E,.,开关一只、导线若干,高考题型突破2.某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离,高考题型突破,请在图乙实物图中完成电路连接,.,高考题型突破请在图乙实物图中完成电路连接.,高考题型突破,(2),正确连接电路后,闭合开关,测得一组,U,、,I,数据,;,再调节滑动变阻器,测出一系列数据如下表所示,请在如图丙所示的坐标纸中作出,U-I,关系图线,.,(3),由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率约为,m,.,据此可知,所得水样,(,填,“,达标,”,或,“,不达标,”),.,134(130,140,均可,),U/,V,2,.,0,3,.,8,6,.,8,8,.,0,10,.,2,11,.,6,I/,mA,0,.,73,1,.,36,2,.,20,2,.,89,3,.,66,4,.,15,不达标,高考题型突破(2)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数,高考题型突破,答案,(1),如,图所示,(2),如图乙所示,高考题型突破答案(1)如图所示,高考题型突破,高考题型突破,教师备用习题,1,.,2017,全国卷,某同学利用如图,(a),所示的电路测量一微安表,(,量程为,100 A,内阻大约为,2500),的内阻,.,可使用的器材有,:,两个滑动变阻器,R,1,、,R,2,(,其中一个最大阻值为,20,另一个最大阻值为,2000);,电阻箱,R,z,(,最大阻值为,99 999,.,9);,电源,E,(,电动势约为,1,.,5 V);,单刀开关,S,1,和,S,2,.C,、,D,分别为两个滑动变阻器的滑片,.,备用,真,题,教师备用习题1.2017全国卷 某同学利用如图(a),(1),按原理图,(a),将图,(b),中的实物连线,.,(2),完成下列填空,:,R,1,的最大阻值为,(,填,“20”,或,“2000”),.,为了保护微安表,开始时将,R,1,的滑片,C,滑到接近图,(a),中的滑动变阻器,的,(,填,“,左,”,或,“,右,”),端对应的位置,;,将,R,2,的滑片,D,置于中间位置附近,.,将电阻箱,R,z,的阻值置于,2500,.,0,接通,S,1,.,将,R,1,的滑片置于适当位置,再反复调节,R,2,的滑片,D,的位置,.,最终使得接通,S,2,前后,微安表的示数保持不变,这说明,S,2,接通前,B,与,D,所在位置的电势,(,填,“,相等,”,或,“,不