2019-2020年高中物理二轮总复习 多用电表、探测黑箱内电学元件及传感器简单应用教案.doc

《2019-2020年高中物理二轮总复习 多用电表、探测黑箱内电学元件及传感器简单应用教案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020年高中物理二轮总复习 多用电表、探测黑箱内电学元件及传感器简单应用教案.doc（7页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

2019-2020年高中物理二轮总复习 多用电表、探测黑箱内电学元件及传感器简单应用教案 解答“多用电表，探测黑箱内电学元件及传感器简单应用”一类试题，主要掌握以下内容： 合理选择欧姆档的量程，使指针尽量指在表盘中间的位置附近(指针偏转在～ 范围)；换档时一定要重新进行电阻调零，才能进行测量．读数时，应将指针示数乘以选择开关所指的倍数.对于黑箱内纯电阻元件的探索，一般从最小阻值入手，先推测最小阻值电跑得路，然后从小到大对每一电路逐一推测，单独画出电路图最后画入黑箱内. Ⅰ 高考最新热门题 1 (典型例题)根据试题要求填空或作图． (1)图21-3—1(a)为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为20～30的定值电阻，测量的某些操作步骤如下： ①调节可调部件______，使电表指针停在_______位置； ②调节可调部件K，使它的尖端指向______位置； ③将红、黑表笔分ZIj插入“+”、“-”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件_______，使电表指针指向________ 位置． (2)在用多用表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图21—3—1(b)所示，该电阻的阻值为________． (3)现用伏安法测量(1)问中的那个定值电阻只Rx的阻值(约为20～30)．所供器材如下： 电压表V(量程0～15 V，内阻20k)，电流表A1(量程0～50mA，内阻20)，电流表A2(量程0～30mA，内阻4)，滑动变阻器R(最大阻值为50，额定电流为1A)，直流电源E(电动势约9V，内阻约0.5)，电键K连线用的导线若干根．在以上器材中选出适当的器材，画出电路图，要求在图上标出所选器材的符号． (4)该电阻是由电阻丝绕成的，为了求得该电阻线材料的电阻率，需用螺旋测微测量电阻丝的直径，结果如图(c)其读数为_____. 命题目的与解题技巧：本题考查多用电表的使用、螺旋测微器的使用和伏安法测电阻、考查学生对基本仪器的使用和基本实验技能的掌握．欧姆表的使用中应注意机械调零和欧姆调零．每次换挡测量前必须重新欧姆调零． [解析] (1)①拿到一个多用表首先要看指针是否在“0”刻度处，若不在，要进行机械调零，用螺丝刀调节面板上的螺钉 S，使指针指在表左端的“0”刻度；②测电阻时，先要把“选择开关”K拨到电阻挡，题中给出的未知电阻的阻值约为20～30，所以拨到"档的1”挡；③接下来应把红、黑表笔短接，调节“调零旋钮”使指针偏转到左端的“0”刻度． (2)测量另一电阻时，表盘“选择开关“指在“1K”位置，指针示数为20.0，则该电阻的测量值为20.0k．(3)实验电路如图所示．滑动变阻器的最大阻值为50，为便于改变电流应采用分压电路的连接；Rx的阻值在20～30之间，与电压表相比属于小电阻，应采用“外接法”连接；电源电动势9 V，分压电路要以保证电阻上公得的电压小于9V，要使电流表指针偏转尽于能大一些又不至于超出量程，应选用A2电流表．(4)读螺旋测微器主尺刻度为0.5 mm，再读旋外套上刻度为20.00.01=0.200mm，相加得0.700mm． [答案] (1)①S 左端的“0”②挡的1③T右端的“0” (2)20.0k(3)如上图所示．(4)0.700mm 2 (典型例题)某同学对黑箱(见图21—3—2(1))中一个电学元件的伏安特性进行研究．通过正确测量，他发现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律 ①当-15V6ll．可推知A与C、D间的电路如图0 21-18(b)，综合各点间的电路可得结果如图D21-18所示． 5 电流表的内阻Rg=3k ，满偏电流Ig=100μA，这个电流表能量度的最大电压Ug______V，要把这个电流表改装成能量度3 V的电压表，那么应在电流表上______联一个阻值R1=_______kΩ的分压电阻．如果在此基础上，要使这个电压表能量度15V的电压，则应在电压表上再______联一个阻值R2=_________k 的分压电阻． 答案:0．3 串 27 串 120 指导：电流表改装成电压表需串联一个分压电阻．扩大电压表的量程，需再串联一个分压电阻，如图图所示． 电流表可量度的最大电压 Ug=IgRg=0．3V． 设量程为U1=3V时，需串联电阻R1 因Ug+IgR1=U1，所以R1=ll=120kll，设量程为U2=15 V时，需再串联电阻R2， 所以U1+IgR2=U2， 所以R2= 6 在“测定金属丝电阻率”实验中，若粗估金属丝的电阻Rx约3 ，为减小误差，要求金属发热功率P<0.75 W，备有的部分仪器有：6V电池组A；电流表B(O～0.6A，内阻0.5 )；电流表C(0～3A，内阻0.01 )；电压表D(0～3A，内阻1 m)；电压表E(0～15V，内阻5KΩ)；滑动变阻器F(0～1002，额定电流1 A)；滑动变阻器G(0～20 ，额定电流1 A) (1)实验中用螺旋测微器测量导线直径时，可估读到_______mm，用毫米刻度尺测量导线长度时，可估读到______mm． (2)上述器材中应选用的是______(用字母代替) (3)在框内画出实验电路图； (4)在图Z21-4中将各器材连成实验电路 答案: (1)0．001，0．1 (2)A、B、D、G (3)见图D 21-20 (4)见图D 21-21． 指导：(1)0．001，．1 (2)A、B、D、G由于电源只有一个，A必选，由P=I2R<0．75W，知Im<0．5A，可知电流表选B．由P=I2R<0．75W，知Um<1．5V，电压表选 D，滑动变阻器F阻值太大(与Rx比较)，按器材选择原则，不便于操作，所以不选，而选用c时，虽然A= 0．26A<0．6A，即限流控制能保证器材安全，但题目要求“减小误差”，以所最好用分压式控制，通过U-Ⅰ图像能较准确测出Rx，另外测量电路应用电流表外接法． (3)设计的实验电路如图D21-20所示 (4)连线图见图D 21-21所示. 7 为了测定一根长20.00cm，直径为0.220mm的镍铬丝的电阻率(电阻率约为110-6 ／m)，提供了下列器材： A.电动势为15V的直流电源一只 B．量程为0～220μcA，内阻约为3.7 kΩ的电流表一只 C．量程为0～20 mA，内阻约为40 的电流表一只 D．量程为0～2A、内阻约为0.4 的电流表一只 E．量程为0～12V，内阻约为40 k 的电压表一只 G．阻值为0～10 ，额定电流为1 A的滑动变阻器一只 H．阻值为0～1kΩ,额定电流为0.1A的滑动变阻器—只 I．开关一个 J．导线若干． 现采用如图Z21—5所示的电路进行测定，请按实验需要，选出适当的器材． 答案:ACEHIJ 指导：由于电源只有一个，A必选，由先估算出镍铬丝的电阻约为526ll，先不考虑电流表、滑动变阻器的阻值，估算出电路中的最大电流约为Im=15／526≈28 (mA)，可知电流表应选C，只要控制电路中的电流不超过 20mA就行，由于电源电动势才15V，考虑到滑动变阻器等器件的分压，镍铬丝上的电压可被控制在12V内，电压表应选C，由于阻值0～10ll的滑动变阻器调到最大阻值时，电路中的电流仍超过所选电流表的量程，所以滑动变阻器只能选H，另外，I和J则是必选的，故本题应选A、C、E、H、I、L 8 某电压表的内阻在20k ～50k 之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器对： 待测电压表V(量程3 V)，电流表A1(量程200μA)，电流表A2(量程5 mA)，电流表A，(量程0.6 A)，滑动变阻器R(最大阻值1 k )，电源E(电动势为4V)，电键X(1)所提供的电流表中，应选用______. (2)为了尽量减小误差，要求测多组数据，试画出符合要求的实验电路图． 答案:(1)A1 (2)见指导 指导：(1)要测量电压表的内阻，它两端的电压可由电压表的示数读出，流过电压表的电流要用电流表与它串联才能测出的，因为电压表量程为3V，内阻为20 kll - 50 kll，所以流过电压表的最大电流为μA，则电流表选择A1 (2)由于待测电压表内阻Rv>>R，且为了测多组数据，要求调节范围大些，故变阻器必须采用分压电路，所以符合要求的实验电路图如图D21-22所示． 9 用图Z21-6(a)中所给的实验器材测量一个“12V，5W”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3 A、0．6A两档，内阻可忽略，电压表有15V、3V两档，内阻很大．测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V调到12V． (1)按要求在实物图上连线(其中部分线路已经连好)． (2)某次测量时电流表的指针位置如图Z21—6(b)所示，其读数为_______A. 答案:如图D21-23所示 (2)0.36 指导：对于“12V,5W”的小灯泡其额定电流大的是I=A< 0．6A，安培表的量程应选0～0．6A，根据测量要求，电压连续地从0 V调到12 V．应接成分压电路，而不应接限 流电路，又因为电流表内阻可忽略，电压表内阻很大的电路无影响，电流表内接或外接都可以． 10 图Z21—7中，图(a)为测量电阻的电路，Rx为待测电阻，R的阻值已知．R为保护电阻，阳值未知．电源E的电动势未知 S1、S2均为单刀双掷开关．A为电流表，其内阻不计． (1)按图(a)所示的电路，在图(b)的实物图上连线． (2)测量Rx的步骤为：将S2向d闭合，S1向______闭合，记下电流表读数I1，再将S2向C闭合，S1向_____闭合，记下电流表数I2，计算Rx的公式是Rx=____________. (1) 如图D 21–24所示 (2)a b 指导：(1)见图D 21-24所示． (2)将S2向d闭合，S1向 a闭合时，Rx与R并联，I1是流过及Rx的电流；当S2向c闭合，S1向b闭合时， Rx与R并联．I2是流过R的电流，R是保护电阻，阻值应该很大，才能保证电路结构变化时起保护作用，也就是说Rx和R并联电路两端可以看作恒压，有I1Rx==I2R，所以Rx=I2R／I1