电学实验-2024年高考物理一轮复习知识清单

来源：BOB.COM    发布时间：2025-02-28 17:45:42

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  i.测绘小灯泡的伏安特性曲线.探究导体电阻与其影响因素（包括材料）的关系

  一、测绘小灯泡的伏安特性曲线.实验原理：用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组（，7）值,

  3A）各一个、滑动变阻器（最大阻值20Q）一个、学生低压直流电源（或电池组）、开关一个、导线若干、坐

  ④在坐标纸上以/为纵轴，以〃为横轴，建立坐标系.在坐标纸上描出各组数据所对应的点，将

  I、电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流.干电池中电流一般不允许超过0.6A.

  V、从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻阻值相近的滑动变阻器，分压

  I、电流表应采用外接法：因为小灯泡(3.8V,0.3A)的电阻很小，与量程为0.6A的电流表

  II、滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化.

  ②闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应移到使小灯泡分得电压为0的一端，使开关闭合时小灯泡

  的电压能从0开始变化，同时也是为避免开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝.

  ③/—〃图线V左右将发生明显弯曲，故在〃=1.0V左右绘点要密，以防出现较大误差.

  ①由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，

  (2023•全国卷甲9)某同学用伏安法测绘一额定电压为6人额定功率为3勿的小灯泡的伏安特性曲线，实

  验所用电压表内阻约为6k。电流表内阻约为1.5。。实验中有图(a)和(6)两个电路图供选择。

  (1)实验中得到的电流/和电压U的关系曲线如图(c)所示，该同学选择的电路图是图()(填“a”或

  (2)若选择另一个电路图进行实验，在图(c)上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图。

  (2)若选用图(b)进行实验，当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.5A,而电压表示数要大于6V,故得到

  (2)当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.5A,而电压表示数要大于6V,在电路图上做出示意图即可。

  本题考查学生对内、外接两种测量电路原理的理解和两种接法的正确选择，并要求考生画出另外一种实

  1.实验原理：电阻的大小能改变电路中电流的大小，根据欧姆定律，经过测量电路中的电流的大小来判断

  通过控制变量法，探究电阻与材料、长度、横截面积、温度的关系，保证一个变量，探究电阻与这个

  2.实验器材：电池组、电流表、铜丝、三根镶铭合金丝（期中一根与铜丝的规格完全相同，一根横截面

  积与铜丝相同但长度较短，一个长度与铜丝相同但横截面积较大）、酒精灯、开关、导线.实验步骤

  4.实验结论:导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积、温度。

  实验表明，同种材料的导体，长度越长，横截面积越小，导体的电阻越大。另外，导体的电阻还受温度

  ①多用电表可拿来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量项目都有几个量程.

  ②外形如图所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为

  多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮（使电表指针指在右端零欧姆处）、指针定位螺丝（使

  电表指针指在左端的“0”位置）、表笔的正、负插孔（红表笔插入“+”插孔，黑表笔插入“一”插孔）.

  按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压.红

  按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流.此时电

  V、使用完毕：选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池.

  I、区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，机械调零对应的

  是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮.

  ①认识二极管：晶体二极管由半导体材料制造成，它的符号如图所示，左端为正极，右端为负极.

  将多用电表欧姆挡调零之后，若多用电表指针偏角很大，则黑表笔接触二极管的正极，红表笔接

  触二极管的负极（如图甲）；若多用电表指针偏角很小，则黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的

  2.实验器材：干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺.

  ③闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(Z,«).用同样的方法再测

  I、方法一若采用甲图电路，电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表的分流越

  II、方法一若采用丙图电路，电流表的分压作用造成误差，电流越大，电流表分压越多,

  ④若〃一/图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r=

  (2023・湖北卷J2)某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下:

  干电池一节、开关一个和导线)根据图(a),完成图(b)中的实物图连线)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数

  /和电压表示数U。根据记录数据作出的U-/图像如图©所示，则干电池的电动势为U(保留3

  (3)该小组根据记录数据进一步探究，作出;-R图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距，

  结合(2)问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为____。(保留2位有效数字)。

  (4)由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值____(填“偏大”或“偏小”)。

  (4)由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得

  1.实验原理：由于改变闭合电路的磁通量，就可以使闭合电路产生感应电流，感应电流的有无可通过连

  接在电路中的电流表的指针是否偏转来判定，实验中应注意探究改变闭合电路磁通量的多种方式

  2.实验器材：条形磁铁、零刻度在刻度盘中央的电流表、用软铁棒做铁芯的线圈A、无铁芯的内径略大

  ②将条形磁铁的S极分别插入、插入后不动、抽出线圈B,观察电流表指针的偏转情况，将结果填

  ③将条形磁铁的N极分别插入、插后后不动、抽出线圈B,观察电流表指针的偏转情况，将结果填

  ③闭合开关后，迅速移动滑动变阻器的滑片，观察电流表指针的偏转情况并记录在表格中。

  ①实验一中，分析磁铁N极或S极插入、插后后不动、抽出几种情况下，线圈B中的磁通量及其变

  ②实验二中，分析开关5接通瞬间、接通后、断开瞬间、迅速移动滑动变阻器滑片情况下，线圈B

  ②实验一中，插入磁铁后要在线圈中停留一段时间，待电流表回到零位后再拔出,改变插拔速度，进行

  ③实验二中,滑动变阻器滑片移动速度不要太快，注意电路连接情况，要明确电源的电流并未进入大

  1.实验设计：如图所示，通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根据电流表指

  2.实验器材：电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线.实验结论：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通

  5.注意事项：实验前应先查明电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系：把一节干电池、滑动变

  阻器、开关S与电流表串联，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转方向与电流方向的关系.

  2.实验器材：学生电源（低压交流电源，小于12V）1个、可拆变压器1个、多用电表1个、导线若干.

  ①保持原线圈的匝数△和电压小不变，改变副线,研究M对副线圈电压〃的影响.

  I、估计被测电压的大致范围，选择多用电表交流电压挡适当量程，若不知道被测电压的大

  II、组装可拆变压器：把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯，用交流电压挡测量输入、输出电

  ②保持副线和原线圈两端的电压”不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响.重

  由数据分析变压器原、副线圈两端电压〃、&之比与原、副线圈的匝数力、检之比的关系.

  ②为了人身安全，学生电源的电压不能超过12V,通电时不能用手接触的导线和接线柱.

  ③为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后

  （2023・重庆卷J2）一兴趣小组拟研究某变压器的输入和输出电压之比，以及交流电频率对输出电压的影

  响。图1为实验电路图，其中心和乙2为变压器的原、副线为开关，P为滑动变阻器Rp的滑片,

  R为电阻箱，E为正弦式交流电源（能输出电压峰值不变、频率可调的交流电）。

  （1）闭合S],用多用电表交流电压挡测量线圈k两端的电压。滑片P向右滑动后，与滑动前相比，电表的

  （2）保持S2断开状态，调整E输出的交流电频率为50”z,滑动滑片P,用多用电表交流电压挡测得线巾了时，用示波器测得线两端电压”随时间t的变化曲线所示，则线两端的电压比值为（保留3位有效数字）。

  （3）闭合S2，滑动P到某一位置并保持不变。分别在E输出的交流电频率为50Hz、1000Hz的条件下，改

  变R的阻值，用多用电表交流电压挡测量线圈人两端的电压”得到U-R关系曲线所示。用一个

  阻值恒为20。的负载替换电阻箱R，由图可知，当频率为1000Hz时，时两端的电压为当

  频率为50Hz时，为保持品两端的电压不变，需要将&与一个阻值为。的电阻串联。（均保留3位

  【解析［解：（1）闭合Si，用多用电表交流电压挡测量线圈L两端的电压。滑片P向右滑动后，负载电压

  当频率为50Hz时，为保持Ro两端的电压不变，则电流为I=察=经mA=13.75mA

  若将Ro与一个阻值为R的电阻串联，则L2的电压为U2=13.75（R+20）

  ①电容器的充电过程：如图所示，当开关s接1时，电容器接通电源，在静电力的作用下自由电

  子从正极板经过电源向负极板移动，正极板因失去电子而带正电，负极板因获得电子而带负电.正、负极

  在充电开始时电流比较大（填“大”或“小”），以后随着极板上电荷的增多，电流逐渐减小（填“增大”或

  “减小”），当电容器两极板间电压等于电源电压时电荷停止定向移动，电流/=o.

  ②电容器的放电过程：如图所示，当开关S接2时，相当于将电容器的两极板直接用导线连接起

  放电开始电流比较大（填“大”或“小”），随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐减小（填“增

  ②把单刀双掷开关S打在上面，使触点1和触点2连通，观察电容器的充电现象，并将结果记录

  ③将单刀双掷开关S打在下面，使触点3和触点2连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录

  电流传感器能像电流表一样测量电流。不同的是，它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变

  照图甲连接电路。电源用直流8V左右，电容器可选几十微法的电解电容器。先使开关S与1端

  相连，电源向电容器充电，这样的一个过程可在短时间内完成。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放

  电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的「t图像（图乙）。

  （2023・山东卷J4）电容储能已经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等方面得到普遍应用。某同学设计

  发光二极管/、D2,开关SI、S2，电流传感器，计算机，导线）按照图甲连接电路，闭合开关S1,若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向

  （2）调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为V（保留1位小数）。

  （3）继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为8.0U时，开关S2掷向1,得到电容器充电过程的

  /T图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据

  图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为C（结果保留2位有效数字）。

  （5）电容器充电后，将开关S2掷向2,发光二极管（填“2”或“。2”）闪光。

  (1)滑动变阻器分压式接法，电容器与滑动变阻器a端并联，故向b端滑动充电电压升高；

  (3)I-t图像所围的面积，等于电容器存储的电荷量，借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验

  中估算油膜面积的方法，不足半个的舍去，多于半个的算一个，数出一共38个小格，故电容器存储的电

  (5)开关S2掷向2,由于开始电容器充电时，左侧与电源正极相连，故电容器放电时，电流从左向右

  (2023・辽宁卷42)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根

  用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电阻率，设计了如图(a)所示的电路

  A将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间

  d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值，使电流表示数/=0.404读出相应的电压表示数U,断开开关S；

  e.改变丙的位置，重复步骤c、d,测量多组L和U,作出U-L图像如图(6)所示，得到直线的斜率鼠

  【解析】解：(1)设丙和某探针之间的电阻为R,由电阻定律得：R=p5=p9

  由图像得，电压表示数与L成正比，即与丙和某探针之间的电阻成正比，由欧姆定律得，U=IR=等

  1.实验原理：由R=—得=—―,因此，只要能够测出金属丝的长度1、直径，和金属丝的

  ①用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d.

  ③用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值

  ⑤闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数/和〃的值，

  ②测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压

  表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值.

  ④在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大（电流表用0〜0.6A量程），通电时间不

  ⑤若采用图像法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽

  可能地通过较多的点，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点应舍去.

  ②测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以〃水印真，由R=（,

  (2023•全国卷乙JO)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、

  米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻区(阻值10.00)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷

  开关K、开关S、导线若干。图(a)是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空：

  (2)将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为a,然后将K与2

  端相连，此时电压表读数记为外。由此得到流过待测金属丝的电流/=,金属丝的电阻

  (5)用米尺测得金属丝长度L=50.00cm,用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示

  数如图(b)所示，该读数为4=mm.多次测量后，得到直径的平均值恰与d相等。

  (6)由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率2=xl0-n-mo(保留2位有效数字)

  (1)测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线所示，图中的导线a端应与(选填

  “一”、“0.6”或“3”)接线端应与(选填“一”、“0.6”或“3”)接线柱连接。

  (2)合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和/数据。甲同学由每组U、/数据计算电阻，然后求电

  阻平均值;乙同学通过U-/图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是(选填“甲”或

  (3)两同学进一步探究用保铭丝将满偏电流%=300/M的表头G改装成电流表。如图2所示，表头G两

  端并联长为L的镶铭丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为/。改变3重复上述步骤，

  获得多组/、L数据，作出/-；图像如图3所示。贝心-器图像斜率k=mA-mo若要把该表头G改

  装成量程为9nM的电流表，需要把长为根的镶铭丝并联在表头G两端。(结果均保留两位有效

  (1)实验中用两节干电池供电，则图中的导线”接线柱连接；电压表测电阻两头的电压，

  因金属丝的电阻较小，电流表外接误差较小，故b端应与“0.6”接线柱连接；为保护电表，开关闭合

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