2021高考物理二轮复习第一篇专题十二：创新类电学实验学案10页

创新类电学实验
(2018·全国卷Ⅰ) 某实验小组利用如图甲所示的电路探究在 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 RT,其标称值(25℃时的阻值)
为 900.0 Ω;电源 E(6 V,内阻可忽略);电压表 (量程 150 mV);定值电阻 R0(阻值 20.0 Ω);滑
动变阻器 R1(最大阻值为 1 000 Ω);电阻箱 R2(阻值范围 0～999.9 Ω);单刀开关 S1,单刀双掷
开关 S2。
实验时,先按图甲连接好电路,再将温控室的温度 t升至 80.0℃。将 S2与 1端接通,闭合 S1,调
节 R1的滑片位置,使电压表读数为某一值 U0;保持 R1的滑片位置不变,将 R2置于最大值,将 S2
与 2端接通,调节 R2,使电压表读数仍为 U0;断开 S1,记下此时 R2的读数。逐步降低温控室的温
度 t,得到相应温度下 R2的阻值,直至温度降到 25.0 ℃。实验得到的 R2-t数据见下表。
t/℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
R2/Ω 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0
回答下列问题:
(1)在闭合 S1前,图甲中 R1的滑片应移动到__________(填“a”或“b”)端。
(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并作出 R2-t曲线。
(3)由图乙可得到 RT在 25 ～80 ℃范围内的温度特性。当 t=44.0 ℃时,可得 RT=________Ω。

(4)将 RT握于手心,手心温度下 R2的相应读数如图丙所示,该读数为________Ω,则手心温度
为________℃。

命题陷阱点:不理解等效替代法
等效替代是物理实验常用的方法,基本原则就是替代前后电路的状态不变,则替代元件与原来
的元件参量相同。
电学实验原理的创新方法
转换法
将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,然后再反
求待测物理量的值,这种方法叫转换测量法(简称转换法)。如在测量金属丝电
阻率的实验中,虽然无法直接测量电阻率,但可通过测量金属丝的长度和直径,
并将金属丝接入电路测出其电阻,然后再计算出它的电阻率
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
解决电
学设计
型实验
常用的
三种
方法 控制变
量法
研究一个物理量与其他几个物理量的关系时,要使其中的一个或几个物理量
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
影响导体电阻的因素实验”
　(测电阻率)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(达标的污水中重金属离子浓度低,电阻率大,一般电阻率ρ≥200 Ω·m
的工业废水即达到排放标准)。图甲所示为该组同学所用圆柱形盛水容器,其左、右两侧面为
金属薄板(电阻极小),其余侧面由绝缘材料制成,左、右两侧带有接线柱。
(1)先用刻度尺和游标卡尺分别测量盛水容器的长度 L和内径 D,某次测量示数如图乙所示,
它们的读数分别为:L=40.0 cm;D=__________cm。
将水样注满容器后,进行以下操作:
(2)分别用多用电表欧姆挡的“×1k”“×100”两挡粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图所
示,则所测水样的电阻约为__________Ω。

(3)为更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 5 mA,电阻 RA=800 Ω)
B.电压表(量程 15 V,电阻 RV约为 10 kΩ)
C.滑动变阻器(0～20 Ω,额定电流 1 A)
D.电源(12 V,内阻约 10 Ω)
E.开关一只,导线若干
请在图中完成电路连接。
(4)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,重复上述测量步骤,得
出一系列数据如下表所示。
U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
I/mA 0.73 1.43 2.17 2.89 3.58
由以上测量数据得到 的平均值为 2 772 Ω,则待测水样的电阻为__________Ω。据此可知,所
测水样__________排放标准(填“达到”或“没达到”)。

1.如图甲所示为实验室的一直流电流表,其使用说明书上附的该电流表的内部电路如图乙所
示。
(1)某次用 0～3 A量程测量时,示数如图丙所示,其读数为__________A。
(2)该电流表 0～0.6 A量程对应的内阻约为__________Ω(结果保留两位有效数字)。
(3)若电阻 R1断路,则...