資源簡介 2025 版高二物理考點總結(必修三)目錄專題 01 庫侖定律、電場強度和電場線.......................................................................................................................................... 3考點 1:庫侖定律及庫侖力作用下的平衡問題 ................................................................................................................... 3考點 2:電場強度的疊加與計算 ............................................................................................................................................... 4考點 3:有關電場線的綜合問題 ............................................................................................................................................... 4專題 02 電場能的性質 .......................................................................................................................................................................... 6考點 1:電勢高低及電勢能大小的判斷 ................................................................................................................................. 6考點 2:電勢差與電場強度的關系 .......................................................................................................................................... 6考點 3:電場線、等勢面及運動軌跡的問題 ........................................................................................................................ 7專題 03 電場中的φ-x、Ep-x、E-x 三類圖像 ............................................................................................................................... 8考點 1:φ-x 圖像 ........................................................................................................................................................................... 8考點 2:Ep-x 圖像 ......................................................................................................................................................................... 8考點 3:E-x 圖像............................................................................................................................................................................ 8專題 04 電容器的動態分析、帶電粒子在電場中的直線和拋體運動................................................................................... 9考點 1:電容器的動態分析 ........................................................................................................................................................ 9考點 2:帶電粒子在電場中的直線運動 ................................................................................................................................. 9考點 3:帶電粒子在電場中的拋體運動 ...............................................................................................................................10專題 05 帶電粒子在力電等效場、交變電場中的運動和電場中的功能問題 ...................................................................11考點 1:帶電粒子在力電等效場中的圓周運動 .................................................................................................................11考點 2:帶電粒子在交變電場中的運動 ...............................................................................................................................11考點 3:帶電粒子在電場中的功能問題 ...............................................................................................................................12專題 06 實驗觀察電容器的充放電現象........................................................................................................................................13考點 1:教材經典實驗方案的原理、步驟和數據處理 ...................................................................................................13專題 07 電流的計算、電阻定律、歐姆定律與伏安特性曲線、電功與焦耳定律 ..........................................................15考點 1:電流的計算....................................................................................................................................................................15考點 2:電阻定律 ........................................................................................................................................................................15考點 3:歐姆定律與伏安特性曲線 ........................................................................................................................................15專題 08 閉合電路的功率問題、電路動態分析、含容電路、故障分析 ............................................................................17考點 1:閉合電路的功率問題 .................................................................................................................................................17考點 2:電路動態分析 ...............................................................................................................................................................17第 1 頁 共 31 頁考點 3:含容電路 ........................................................................................................................................................................18考點 4:故障分析 ........................................................................................................................................................................18專題 09 電學實驗基礎 ........................................................................................................................................................................20考點 1:游標卡尺的使用 ..........................................................................................................................................................20考點 2:螺旋測微器的使用 ......................................................................................................................................................20考點 3:常用電表的讀數 ..........................................................................................................................................................20考點 4:內外接法測電阻 ..........................................................................................................................................................21考點 5:滑動變阻器的兩種接法 .............................................................................................................................................21考點 6:電表的改裝....................................................................................................................................................................22專題 10 測量金屬的電阻率 ..............................................................................................................................................................23考點 1:教材經典實驗方案的原理、步驟和數據處理 ...................................................................................................23專題 11 測量電源的電動勢和內阻 .................................................................................................................................................24考點 1:教材經典實驗方案的原理、步驟和數據處理 ...................................................................................................24專題 12 用多用電表測量電學中的物理量 ...................................................................................................................................26考點 1:教材經典實驗方案的原理、步驟和數據處理 ...................................................................................................26專題 13 測量電阻常用的六種方法 .................................................................................................................................................29考點 1:伏安法測電阻 ...............................................................................................................................................................29考點 2:伏伏法測電阻 ...............................................................................................................................................................29考點 3:安安法測電阻 ...............................................................................................................................................................29考點 4:半偏法測電表內阻 ......................................................................................................................................................29考點 5:等效替代法測電阻 ......................................................................................................................................................30考點 6:電橋測電阻....................................................................................................................................................................31第 2 頁 共 31 頁專題 01 庫侖定律、電場強度和電場線考點 1:庫侖定律及庫侖力作用下的平衡問題1.庫侖定律(1)內容:真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。q1q2(2)表達式:F=k 2 ,式中 k=9.0×109 N·m2/C2,叫做靜電力常量。r(3)適用條件:真空中的點電荷。(4)當兩個電荷間的距離 r→0 時,電荷不能視為點電荷,它們之間的靜電力不能認為趨于無限大。(5)對于兩個帶電金屬球,要考慮表面電荷的重新分布,如圖所示。q1q2 q1q2①同種電荷:F<k 2 ; ②異種電荷:F>kr r2。2.庫侖力作用下的平衡問題(1)四步解決庫侖力作用下的平衡問題:(2)三個自由點電荷的平衡問題:①平衡條件:每個點電荷受另外兩個點電荷的合力為零或每個點電荷平衡的位置是另外兩個點電荷的合場強為零的位置。②平衡規律:(3)利用三角形相似法處理帶電小球的平衡問題:第 3 頁 共 31 頁常見模型 幾何三角形和力的矢量三角形 比例關系G T F= =OA OB dkq1q2mg F 2= = rh d rm1g T1 F= =OC OA ACm2g T F = 2 =OC OB BC考點 2:電場強度的疊加與計算1.電場強度的三個計算公式2. 電場強度的疊加與計算的方法(1)疊加法:多個點電荷在空間某處產生的電場強度為各電荷在該處所產生的電場強度的矢量和。考點 3:有關電場線的綜合問題1.兩種等量點電荷的電場強度及電場線的比較第 4 頁 共 31 頁比較 等量異種點電荷 等量同種點電荷電場線分布圖沿連線先變小后變大電荷連線上的電場強度O 點最小,但不為零 O 點為零中垂線上的電場強度 O 點最大,向外逐漸減小 O 點最小,向外先變大后變小A 與 A'、B 與 B'、C 與 C'關于 O 點對稱位置的電場強度等大同向 等大反向2.“電場線+運動軌跡”組合模型(公眾號:屋里學家 獨家整理)模型特點:當帶電粒子在電場中的運動軌跡是一條與電場線不重合的曲線時,這種現象簡稱為“拐彎現象”,其實質為“運動與力”的關系。運用牛頓運動定律的知識分析:(1)“運動與力兩線法”——畫出“速度線”(運動軌跡在某一位置的切線)與“力線”(在同一位置電場線的切線方向且指向軌跡的凹側),從二者的夾角情況來分析帶電粒子做曲線運動的情況。(2)“三不知時要假設”——電荷的正負、電場的方向、電荷運動的方向,是題目中相互制約的三個方面。若已知其中一個,可分析判定各待求量;若三個都不知(三不知),則要用“假設法”進行分析。3.電場線的應用(涉及電勢部分將在下一節進一步研究)第 5 頁 共 31 頁專題 02 電場能的性質考點 1:電勢高低及電勢能大小的判斷1.電勢高低的判斷“四法”判斷方法 方法解讀電場線方向法 沿電場線方向電勢逐漸降低取無窮遠處電勢為零,正電荷周圍電勢為正值,負電荷周圍電勢為負值;越靠近正電荷處電場源電荷正負法勢越高,越靠近負電荷處電勢越低電勢能大小法 同一正電荷的電勢能越大的位置處電勢越高,同一負電荷的電勢能越大的位置處電勢越低WAB靜電力做功法 根據 UAB= ,將 Wq AB、q 的正負號代入,由 UAB的正負判斷 φA、φB的高低2.電勢能的大小判斷“四法”判斷方法 方法解讀將電荷量、電勢及正負號一起代入公式 EpA=qφA計算,EpA>0 時值越大,電勢能越大;EpA<公式法0 時絕對值越大,電勢能越小(公眾號:屋里學家 獨家整理)電勢高低法 同一正電荷在電勢越高的地方電勢能越大;同一負電荷在電勢越低的地方電勢能越大靜電力做功法 靜電力做正功,電勢能減小;靜電力做負功,電勢能增加在電場中,若只有靜電力做功時,電荷的動能和電勢能相互轉化而且其和守恒,動能增加,能量守恒法電勢能減小;反之,動能減小,電勢能增加考點 2:電勢差與電場強度的關系1.在勻強電場中由公式 U=Ed 得出的“一式二結論”第 6 頁 共 31 頁2.等分法及其應用(1)等分法:1如果把某兩點間的距離等分為 n 段,則每段兩端點的電勢差等于原電勢差的 ,采用這種等分間距求電勢問題的方n法,叫作等分法。(2)“等分法”的應用思路:考點 3:電場線、等勢面及運動軌跡的問題1.幾種典型電場的等勢面電場 等勢面 重要描述勻強電場 垂直于電場線的一簇平面點電荷的電場 以點電荷為球心的一簇球面等量異種點電荷的電場 連線的中垂線上電勢處處為零兩點電荷連線上,中點的電勢最低;中垂線等量同種(正)點電荷的電場上,中點的電勢最高2.帶電粒子在電場中運動軌跡問題的分析方法(公眾號:屋里學家 獨家整理)(1)從軌跡的彎曲方向判斷受力方向(軌跡向合外力方向彎曲),從而分析電場方向或電荷的正負。(2)結合軌跡、速度方向與靜電力的方向,確定靜電力做功的正負,從而確定電勢能、電勢和電勢差的變化等。(3)根據動能定理或能量守恒定律判斷動能的變化情況。第 7 頁 共 31 頁專題 03 電場中的φ-x、Ep-x、E-x 三類圖像考點 1:φ-x 圖像1.電場強度的大小等于 φ-x 圖線的斜率的絕對值,電場強度為零處,φ-x 圖線存在極值,其切線的斜率為零。2.在 φ-x 圖像中可以直接判斷各點電勢的大小,并可根據電勢大小關系確定電場強度的方向。3.在 φ-x 圖像中分析電荷移動時電勢能的變化,可用 WAB=qUAB,進而分析 WAB的正負,然后作出判斷。考點 2:Ep-x 圖像1.根據電勢能的變化可以判斷電場力做功的正負,電勢能減少,電場力做正功:電勢能增加,電場力做負功。2.根據 ΔEp=-W=-Fx,圖像 Ep-x 斜率的絕對值表示電場力的大小。考點 3:E-x 圖像1.E-x 圖像反映了電場強度隨位移變化的規律,E>0 表示電場強度沿 x 軸正方向;E<0 表示電場強度沿 x 軸負方向。2.在給定了電場的 E-x 圖像后,可以由圖線確定電場強度的變化情況,電勢的變化情況,E-x 圖線與 x 軸所圍圖形“面積”表示電勢差,兩點的電勢高低根據電場方向判定。在與粒子運動相結合的題目中,可進一步確定粒子的電性、動能變化、電勢能變化等情況。3.在這類題目中,還可以由 E-x 圖像畫出對應的電場,利用這種已知電場的電場線分布、等勢面分布或場源電荷來處理相關問題。第 8 頁 共 31 頁專題 04 電容器的動態分析、帶電粒子在電場中的直線和拋體運動考點 1:電容器的動態分析1.平行板電容器動態的分析思路2.平行板電容器的動態分析問題的兩種情況(1)平行板電容器充電后,保持電容器的兩極板與電池的兩極相連接:(2)平行板電容器充電后,切斷與電池的連接:考點 2:帶電粒子在電場中的直線運動1.做直線運動的條件(1)粒子所受合外力 F 合=0,粒子或靜止,或做勻速直線運動。(2)勻強電場中,粒子所受合外力 F 合≠0,且與初速度方向在同一條直線上,帶電粒子將做勻加速直線運動或勻減速直線運動。(公眾號:屋里學家 獨家整理)2.用動力學觀點分析qE Ua= ,E= ,v2-v 20 =2ad(勻強電場)。 m d3.用功能觀點分析1 1勻強電場中:W=Eqd=qU= mv2- mv 2。2 2 0第 9 頁 共 31 頁非勻強電場中:W=qU=Ek2-Ek1。考點 3:帶電粒子在電場中的拋體運動1.求解電偏轉問題的兩種思路以示波管模型為例,帶電粒子經加速電場 U1 加速,再經偏轉電場 U2 偏轉后,需再經歷一段勻速直線運動才會打到熒光屏上而顯示亮點 P,如圖所示。(1)確定最終偏移距離 OP 的兩種方法方法 1:方法 2:(2)確定粒子經偏轉電場后的動能(或速度)的兩種方法2.特別提醒:(公眾號:屋里學家 獨家整理)(1)利用動能定理求粒子偏轉后的動能時,電場力做功 W=qU=qEy,其中“U”為初末位置的電勢差,而不一定是 U= 2。2(2)注意是否考慮重力①基本粒子:如電子、質子、α粒子、離子等除有說明或明確的暗示以外,一般都不考慮重力(但并不忽略質量).②帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力.第 10 頁 共 31 頁專題 05 帶電粒子在力電等效場、交變電場中的運動和電場中的功能問題考點 1:帶電粒子在力電等效場中的圓周運動1.方法概述等效思維方法是將一個復雜的物理問題,等效為一個熟知的物理模型或問題的方法。對于這類問題,若采用常規方法求解,過程復雜,運算量大。若采用等效法求解,則能避開復雜的運算,過程比較簡捷。2.方法應用 合先求出重力與電場力的合力,將這個合力視為一個等效重力,將 a= 視為等效重力加速度。再將物體在重力場中的運 動規律遷移到等效重力場中分析求解即可。考點 2:帶電粒子在交變電場中的運動1.此類題型一般有三種情況:一是粒子做單向直線運動(一般用牛頓運動定律求解);二是粒子做往返運動(一般分段研究);三是粒子做偏轉運動(一般根據交變電場的特點分段研究)。2.分析時從兩條思路出發:一是力和運動的關系,根據牛頓第二定律及運動學規律分析;二是功能關系。3.注重全面分析(分析受力特點和運動特點),抓住粒子的運動具有周期性和在空間上具有對稱性的特征,求解粒子運動過程中的速度、位移、做功或確定與物理過程相關的邊界條件。(公眾號:屋里學家 獨家整理)4.交變電場中的直線運動(方法實操展示)U-t 圖像 v-t 圖像 軌跡圖第 11 頁 共 31 頁5.交變電場中的偏轉(帶電粒子重力不計,方法實操展示)U-t 圖v0 v0軌跡圖 v0 v0v0v vy y 速度不反向v A vA0 速度反向0BOvy-t 圖 B T/2 T tOT t -v0 T/2單向直線運動 往返直線運動考點 3:帶電粒子在電場中的功能問題1.電場中的功能關系(1)若只有靜電力做功,電勢能與動能之和保持不變。(2)若只有靜電力和重力做功,電勢能、重力勢能、動能之和保持不變。(3)除重力之外,其他各力對物體做的功等于物體機械能的變化。(4)所有外力對物體所做的功等于物體動能的變化。2.電場力做功的計算方法(1)WAB=qUAB(普遍適用)(2)W=qEx cos θ(適用于勻強電場)(3)WAB=-ΔEp=EpA-EpB(從能量角度求解)(4)W 電+W 非電=ΔEk(由動能定理求解)第 12 頁 共 31 頁專題 06 實驗觀察電容器的充放電現象考點 1:教材經典實驗方案的原理、步驟和數據處理1.實驗原理(1)電容器充電:電源使電容器的兩極板帶上等量異種電荷的過程,如圖甲。(2)電容器放電:用導線將充好電的電容器的兩極板相連,使兩極板的異種電荷中和的過程,如圖乙。(3)電容器充放電時的能量轉化:充電后,電容器儲存了電能。放電時,儲存的電能釋放出來,轉化為其他形式的能。2.實驗操作(1)電容器的充電:開關 S 合向 1,電容器充電。現象:①白熾燈開始較亮,逐步變暗。② 的讀數由大變小。③ 的讀數變大。④最后 的大小等于 0, 的大小等于電源電壓。⑤解釋:電源正極向極板供給正電荷,負極向極板供給負電荷。電荷在電路中定向移動形成電流,兩極板間有電壓。S剛合上時,電源與電容器之間存在較大的電壓,使大量電荷從電源移向電容器極板,產生較大電流,隨著極板電荷的增加,極板間電壓增大,電流減小。當電容器兩極板間電壓等于電源電壓時,電荷不再定向移動,電流為 0,燈不亮。(2)電容器的放電:開關 S 合向 2,電容放電。現象: (公眾號:屋里學家 獨家整理)①開始燈較亮,逐漸變暗,直至熄滅。② 開始較大,逐漸變小,電流方向與充電方向相反,直至指示為 0。③開始 指示為電源電壓,逐漸減小,直至為 0。第 13 頁 共 31 頁④解釋:放電過程中,由于電容器兩極板間的電壓使回路中有電流產生。開始這個電壓較大,因此電流較大,隨著電容器極板上的正、負電荷的中和,極板間的電壓逐漸減小,電流也減小,最后放電結束,極板間不存在電壓,電流為 0。⑤結論:當電容器極板上所儲存的電荷量發生變化時,電路中就有電流流過;若電容器極板上所儲存的電荷量恒定不變時,則電路中就沒有電流流過。3.分析與論證當電容器極板上所儲存的電荷發生變化時,電路中就有電流流過;若電容器極板上所儲存的電荷量恒定不變時,則電路Δ 中就沒有電流流過。電路中的平均電流為 I= 。Δ 第 14 頁 共 31 頁專題 07 電流的計算、電阻定律、歐姆定律與伏安特性曲線、電功與焦耳定律考點 1:電流的計算公式 公式含義q q 1定義式 I= 反映了 I 的大小,但不能說 I∝q,I∝t t t微觀式 I=nqSv 從微觀上看 n、q、S、v 決定了 I 的大小U 1決定式 I= I 由 U、R 決定,I∝U I∝R R注意:電解液導電 異種電荷反向通過某截面,q=|q1|+|q2|vF e kQq 4 2電子繞核旋轉等效電流 I = ,T 為周期,T r2= m rT 2考點 2:電阻定律決定式 定義式公式 l UR=ρ R=S I指明了電阻的決定因素 提供了一種測定電阻的方法,電阻與 U 和 I 無關區別 適用于粗細均勻的金屬導體和分布均勻適用于任何純電阻導體的導電介質相同點 都不能反映電阻的實質(要用微觀理論解釋)考點 3:歐姆定律與伏安特性曲線1.歐姆定律的“二同”(1)同體性:指 I、U、R 三個物理量必須對應同一段電路或同一段導體。(2)同時性:指 U 和 I 必須是導體上同一時刻的電壓和電流。2.I-U 圖像與 U-I 圖像第 15 頁 共 31 頁一、電功與焦耳定律1.純電阻電路與非純電阻電路的比較純電阻電路 非純電阻電路白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電實例 工作中的電動機、電解槽、日光燈等熨斗等電路中消耗的電能全部轉化為內能 電路中消耗的電能除轉化為內能外,還轉化為其能量轉化W=Q 他形式的能 W>Q(公眾號:屋里學家 獨家整理)U2電功的計算 W=UIt=I2Rt= t W=UItRU2電熱的計算 Q=UIt=I2Rt= t Q=I2RtRU2電功率的計算 P=UI=I2R= P=UIRU2電熱功率的計算 P 熱=UI=I2R= P =I2熱 RRU2 U2注意:在非純電阻電路中, t 既不能表示電功,也不能表示電熱; 既不能表示電功率,也不能表示電熱功率。R R(因為歐姆定律不成立)2.電動機(或電解槽)的功率關系P 入=P 出+P 2熱或 IU=P 出 +I r。[r 為電動機線圈(或電解液)的電阻]注意:電動機在通電但是卡住不轉動時相當于純電阻電路。第 16 頁 共 31 頁專題 08 閉合電路的功率問題、電路動態分析、含容電路、故障分析考點 1:閉合電路的功率問題1.閉合電路的功率和效率任意電路:P 總=EI=P 出+P 內電源總功率 E2純電阻電路:P 2總=I (R+r)=R+r電源內部P 內=I2r=P 總-P 出消耗的功率任意電路:P 出=UI=P 總-P 內電源的2輸出功率 純電阻電路:P 出=I2R=( + )2P 出與外電阻R 的關系P出 U任意電路:η= ×100%= ×100%P總 E電源的效率R純電阻電路:η= ×100%R+r2.輸出功率與外電阻的關系(公眾號:屋里學家 獨家整理)由 P 出與外電阻 R 的關系圖像可知:E2(1)當 R=r 時,電源的輸出功率最大為 Pm= 。 4r(2)當 R>r 時,隨著 R 的增大輸出功率越來越小。(3)當 R<r 時,隨著 R 的增大輸出功率越來越大。(4)當 P 出<Pm時,每個輸出功率對應兩個外電阻 R1和 R2,且 R1R 22=r 。考點 2:電路動態分析常規電路動態分析的三種方法1.程序法2.結論法用口訣表述為“串反并同”:(1)所謂“串反”,即某一電阻增大時,與它串聯或間接串聯的電阻中的電流、兩端電壓、消耗的電功率都將減小,反之則增大。第 17 頁 共 31 頁(2)所謂“并同”,即某一電阻增大時,與它并聯或間接并聯的電阻中的電流、兩端電壓、消耗的電功率都將增大,反之則減小。3.極限法因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題,可將滑動變阻器的滑片分別滑至兩個極端,讓電阻最大或電阻為零進行討論。考點 3:含容電路含電容器電路的分析是一個難點,電路中出現電容器,學生往往難以確定電容器與電路的串、并聯關系及電壓關系等,給分析解決問題帶來很大的障礙。1.電路的簡化:不分析電容器的充、放電過程時,把電容器所在的電路視為斷路,簡化電路時可以去掉,求電荷量時再在相應位置補上。2.電路穩定時電容器的處理方法:電路穩定后,與電容器串聯的電路中沒有電流,同支路的電阻相當于導線,,即電阻不起降低電壓的作用,電容器兩端的電壓與其并聯用電器兩端電壓相等。3.電壓變化帶來的電容器變化:電路中電流、電壓的變化可能會引起電容器的充、放電。若電容器兩端電壓升高,電容器將充電;若電容器兩端電壓降低,電容器將通過與它連接的電路放電,可由 ΔQ=C·ΔU 計算電容器上電荷量的變化量。4.含容電路動態分析的三個步驟:第一步 理清電路的串、并聯關系確定電容器兩極板間的電壓。在電容器充電和放電的過程中,歐姆定律等電路規律不適用,但對于充第二步 電或放電完畢的電路,電容器的存在與否不再影響原電路,電容器接在某一支路兩端,可根據歐姆定律及串、并聯規律求解該支路兩端的電壓 U(公眾號:屋里學家 獨家整理)分析電容器所帶的電荷量。針對某一狀態,根據 Q=CU,由電容器兩端的電壓 U 求電容器所帶的電第三步荷量 Q,由電路規律分析兩極板電勢的高低,高電勢板帶正電,低電勢板帶負電考點 4:故障分析1.電路故障一般是短路或斷路,其特點如下:(1)短路狀態的特點:有電流通過電路而兩端電壓為零。(2)斷路狀態的特點:電源路端電壓不為零而電流為零。2.利用電流表、電壓表判斷電路故障的方法常見故障 故障解讀 原因分析故障原因可能是:“電流表示數正常”表明電流表所在電路正常 a.電壓表損壞;為通路,“電壓表無示數”表明無電流通過無示數 b.電壓表接觸不良;電壓表c.與電壓表并聯的用電器短路第 18 頁 共 31 頁“電壓表有示數”表明電壓表有電流通過, 故障原因可能是:正常“電流表無示數”說明沒有或幾乎沒有電 a.電流表短路;無示數流流過電流表 b.和電壓表并聯的用電器斷路除了兩表同時被短路外,可能是干路斷路導“兩表均無示數”表明無電流通過兩表均無示數 致無電流第 19 頁 共 31 頁專題 09 電學實驗基礎考點 1:游標卡尺的使用1.原理:利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成。不管游標尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少 1 mm。2.精度:對應關系為 10 分度 0.1 mm,20 分度 0.05 mm,50 分度 0.02 mm。3.讀數:若用 x 表示由主尺上讀出的整毫米數,K 表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標刻線的格數,則記錄結果表達為(x+K×精度)mm。考點 2:螺旋測微器的使用1.原理:測微螺桿與固定刻度之間的精密螺紋的螺距為 0.5 mm,即旋鈕每旋轉一周,測微螺桿前進或后退 0.5 mm,而可動刻度上的刻度為 50 等份,每轉動一小格,測微螺桿前進或后退 0.01 mm,即螺旋測微器的精確度為 0.01 mm。讀數時估讀到毫米的千分位上,因此,螺旋測微器又叫千分尺。2.讀數:測量值(mm)=固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動刻度數(估讀一位)×0.01(mm)。考點 3:常用電表的讀數對于電壓表和電流表的讀數問題,首先要弄清電表量程,即電表兩接線柱間允許加的最大電壓或電表允許通過的最大電流,然后根據表盤總的刻度數確定精確度,按照指針的實際位置進行讀數。(1)0~3 V 的電壓表和 0~3 A 的電流表的讀數方法相同,此量程下的精確度分別是 0.1 V 和 0.1 A,看清楚指針的實際位置,讀到小數點后面兩位。第 20 頁 共 31 頁1(2)對于 0~15 V 量程的電壓表,精確度是 0.5 V,在讀數時只要求讀到小數點后面一位,這時要求“ 格估讀”。5(3)對于 0~0.6 A 量程的電流表,精確度是 0.02 A,在讀數時只要求讀到小數點后面兩位,這時要求“半格估讀”。考點 4:內外接法測電阻(一)兩種接法的比較內接法 外接法電路圖誤差 電流表分壓 電壓表分流原因 U 測=Ux+UA I 測=Ix+IV電阻 U測 U測 RxRVR 測= =Rx+RA>Rx,測量值大于真實值 R 測= = 測量值 I測 I測 Rx+RV(二)兩種接法的選擇1.阻值比較法先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內阻進行比較,若 Rx 較小,宜采用電流表外接法;若 Rx 較大,宜采用電流表內接法。簡單概括為“大內偏大,小外偏小”。2.臨界值計算法①Rx< RVRA 時,用電流表外接法。②Rx> RVRA 時,用電流表內接法。3.實驗試探法按如圖所示接好電路,讓電壓表一根接線柱 P 先后與 a、b 處接觸一下,如果電壓表的示數有較大的變化,而電流表的示數變化不大,則應采用電流表外接法;如果電流表的示數有較大的變化,而電壓表的示數變化不大,則應采用電流表內接法。(公眾號:屋里學家 獨家整理)考點 5:滑動變阻器的兩種接法1.兩種接法的比較限流接法 分壓接法兩種接法電路圖第 21 頁 共 31 頁RE負載 R 上電壓調節范圍 ≤U≤E 0≤U≤ER+R0E E E負載 R 上電流調節范圍 ≤I≤ 0≤I≤R+R0 R R閉合 S 前觸頭位置 b 端 a 端2.兩種接法的選擇①要求待測電阻兩端的電壓從零開始變化,或精確性要求較高時②滑動變阻器的最大阻值遠小于待測電阻或串聯的其他電阻的阻值時 采用分壓接法③題設條件中所提供的電表量程或電阻的最大允許電流不夠時①待測電阻接近或略小于滑動變阻器的最大阻值時②電源的放電電流或滑動變阻器的額定電流太小,不能滿足分壓接法的要求時 采用限流接法③沒有很高的精確性要求,考慮安裝簡捷和節能因素時考點 6:電表的改裝改裝成電壓表 改裝成電流表內部電路改裝原理 串聯大電阻分壓 并聯小電阻分流改裝后 R+RgU=Ig(Rg+R) I= Ig的量程 R量程擴大 R Rgn=1+ n=1+的倍數 Rg R接入電阻 RgR=(n-1)Rg R=的阻值 n-1改裝后的 RgRV=nRg RA=總內阻 n校準電路第 22 頁 共 31 頁專題 10 測量金屬的電阻率考點 1:教材經典實驗方案的原理、步驟和數據處理(一)實驗目的1.掌握刻度尺、螺旋測微器及游標卡尺的原理及讀數方法。2.掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數方法。3.會用伏安法測電阻,進一步測定金屬絲的電阻率。(二)實驗思路根據電阻定律公式知道只要測出金屬絲的長度和它的直徑 d,計算出橫截面積 S,并用伏安法測出電阻 Rx,即可計算出金屬絲的電阻率。(三)實驗器材被測金屬絲,直流電源,電流表,電壓表,滑動變阻器,開關,導線若干,螺旋測微器,毫米刻度尺。(四)進行實驗1.用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑,求出其平均值 d。2.連接好用伏安法測電阻的實驗電路。3.用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度,反復測量三次,求出其平均值 l。4.把滑動變阻器的滑片調節到使接入電路中的電阻值最大的位置。5.閉合開關,改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數 I 和 U 的值,填入記錄表格內。(五)數據處理1.在求 Rx 的平均值時可用兩種方法 (1)用 Rx= 分別算出各次的數值,再取平均值。 (2)用 U-I 圖線的斜率求出。2.計算電阻率 π 2 將記錄的數據 Rx、l、d 的值代入電阻率計算式 ρ=R = x 。 4 (六)誤差分析1.若為內接法,電流表分壓。2.若為外接法,電壓表分流。3.長度和直徑的測量。(七)注意事項1.先測直徑,再連電路:為了方便,測量直徑應在金屬絲連入電路之前測量。2.電流表外接法:本實驗中被測金屬絲的阻值較小,故采用電流表外接法。3.電流控制:電流不宜過大,通電時間不宜過長,以免金屬絲溫度過高,導致電阻率在實驗過程中變大。第 23 頁 共 31 頁專題 11 測量電源的電動勢和內阻考點 1:教材經典實驗方案的原理、步驟和數據處理(一)實驗目的1.測量電源的電動勢和內阻。2.加深對閉合電路歐姆定律的理解。(二)實驗思路如圖甲或圖乙所示,改變 R 的阻值,從電壓表和電流表中讀出幾組 U、I 值,利用閉合電路的歐姆定律求 E、r 值。(三)實驗器材電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、坐標紙、鉛筆和刻度尺。(四)進行實驗1.按實驗電路圖連接電路。2.把變阻器的滑片移動到使接入電路阻值最大的一端。3.閉合開關,調節變阻器,記錄幾組 I、U 值,填入表格中。4.斷開開關,拆除電路,整理好器材。(五)數據處理方法一:列方程組求解電動勢和內阻的大小 1 = - 1 = - = - (1){ ;(2){ 2 2 ;(3){ 3 3 4 = - 4 5 = - 5 6 = - 6 根據以上三組方程分別求出 E、r,再取其平均值作為電源的電動勢 E 和內阻 r。方法二:用作圖法處理數據,如圖所示。(1)圖線與縱軸交點為 E;Δ (2)圖線的斜率的絕對值表示 r=| |。Δ (六)誤差分析1.由于讀數不準和電表線性不良引起誤差。2.用圖像法求 E 和 r 時,由于作圖不準確造成誤差。3.實驗時通電時間過長或電流過大,都會引起 E、r 變化。第 24 頁 共 31 頁4.若采用圖甲電路,由于電壓表的分流作用造成誤差,電壓值越大,電壓表的分流越多,對應的 I 真與 I 測的差值越大。其U-I 圖像如圖丙所示。結論:E 測5.若采用圖乙電路,由于電流表的分壓作用造成誤差,電流值越大,電流表的分壓越多,對應的 U 真與 U 測的差值越大。其 U-I 圖像如圖丁所示。結論:E 測=E 真,r 測>r 真。(七)注意事項1.為了使電池的路端電壓變化明顯,應選內阻大些的電池(選用已使用過一段時間的干電池)。2.在實驗中不要將 I 調得過大,每次讀完 U 和 I 的數據后應立即斷開電源,以免干電池的 E 和 r 明顯變化。3.要測出多組(I,U)數據,且變化范圍要大些。4.畫 U-I 圖線時,縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據測得的數據從某一恰當值開始(橫坐標 I 必須從零開始)。但這時圖線與橫軸交點的橫坐標值不再是短路電流,而圖線與縱軸交點的縱坐標值仍為電源電動勢,圖線斜率的絕對值仍為內阻。第 25 頁 共 31 頁專題 12 用多用電表測量電學中的物理量考點 1:教材經典實驗方案的原理、步驟和數據處理(一)歐姆表原理1.構造:歐姆表由電流表 G、電池、調零電阻 R 和紅、黑表筆組成。歐姆表內部:電流表、電池、調零電阻串聯。外部:接被測電阻 Rx。 2.工作原理:閉合電路歐姆定律,I= 。 g+ + + 3.刻度的標定:紅、黑表筆短接(被測電阻 Rx=0)時,調節調零電阻 R,使 I=Ig,電流表的指針達到滿偏,這一過程叫歐姆調零。(1)當 I=Ig 時,Rx=0,在滿偏電流 Ig處標為“0”。(圖甲)(2)當 I=0 時,Rx→∞,在 I=0 處標為“∞”。(圖乙) g(3)當 I= 時,Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內阻值,Rx 叫中值電阻。2(二)多用電表1.多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等,并且每一種測量都有幾個量程。2.外形如圖所示:上半部為表盤,表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部為選擇開關,它的四周刻有各種測量項目和量程。3.多用電表面板上還有:歐姆表的歐姆調零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負插孔(紅表筆插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔)。第 26 頁 共 31 頁4.原理圖:(三)多用電表使用實驗器材:多用電表、電學黑箱、直流電源、開關、導線若干、小電珠、二極管、定值電阻(大、中、小)三個。進行實驗:1.機械調零:多用電表的指針若不指零,則可用小螺絲刀進行機械調零。2.將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔。3.測量小電珠的電壓和電流。(1)按如圖甲所示連好電路,將多用電表選擇開關置于直流電壓擋,測小電珠兩端的電壓。(2)按如圖乙所示連好電路,將選擇開關置于直流電流擋,測量通過小電珠的電流。4.用多用電表測電阻(1)調整定位螺絲,使指針指向電流的零刻度,插入表筆。(2)選擇開關置于“Ω”擋的×1 擋,短接紅、黑表筆,調節歐姆調零旋鈕,使指針指到“0”歐姆位置,然后斷開表筆。(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,再與標定值進行比較。(4)選擇開關改置于×100 擋,重新進行歐姆調零。(5)再將兩表筆分別接觸標定值為幾千歐的電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,與標定值進行比較。(6)測量完畢,將表筆從插孔中拔出,并將選擇開關置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。5.研究二極管的單向導電性,利用多用電表的歐姆擋測二極管兩個引線間的電阻,確定正負極。6.探索黑箱內的電學元件。判斷目的 應用擋位 現 象電源 電壓擋 兩接線柱正、反接時均無示數,說明無電源電阻 歐姆擋 兩接線柱正、反接時示數相同第 27 頁 共 31 頁二極管 歐姆擋 正接時示數很小,反接時示數很大電容器 歐姆擋 指針先指“0”后逐漸增大到“∞”,且越來越慢電感線圈 歐姆擋 示數由“∞”逐漸減小到某一較小固定示數注意事項:1.紅表筆插入“+”孔,黑表筆插入“-”孔。2.區分“兩個零點”:機械零點是表盤刻度左側的“0”位置,調整的是表盤下邊中間的定位螺絲;歐姆零點是指刻度盤右側的“0”位置,調整的是歐姆擋的調零旋鈕。3.測電阻時:(1)待測電阻與電源一定要斷開。(2)兩手一定不要同時接觸兩表筆金屬桿。(3)指針指中值附近較準,否則換擋。(4)每換一擋必須重新歐姆調零。(5)讀出示數要乘以倍率。4.使用完畢,選擇開關要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋,長期不用應取出電池。第 28 頁 共 31 頁專題 13 測量電阻常用的六種方法考點 1:伏安法測電阻 1.伏安法測電阻的原理:R= 。 2.兩種控制電路和兩種測量電路接法 分壓電路 限流電路內接法外接法考點 2:伏伏法測電阻已知內阻的電壓表可當作電流表使用,在缺少合適的電流表的情況下,常用電壓表并聯小電阻來代替電流表。考點 3:安安法測電阻已知內阻的電流表可當作電壓表使用,在缺少合適的電壓表的情況下,常用電流表串聯大電阻來代替電壓表。考點 4:半偏法測電表內阻電表接入電路中時,可以顯示對應測量量的讀數,因此我們便可以利用它自身讀數的變化(如半偏)巧妙地測量出它的內阻。半偏法測電表內阻有以下兩種設置方法。1.電流表半偏法(1)實驗步驟①按如圖所示的電路圖連接實驗電路。②斷開 S2,閉合 S1,調節 R1,使電流表讀數等于其滿偏電流 Im。1③保持 R1 不變,閉合 S2,調節 R2,使電流表讀數等于 Im,然后讀出 R2 的值,若滿足 R1 RA,則可認為 RA=R2。2(2)誤差分析當閉合 S2時,總電阻減小,總電流增大,大于原電流表的滿偏電流,而此時電流表半偏,所以流經 R2的電流比電流表所在支路的電流大,R2 的電阻比電流表的電阻小,而我們把 R2 的讀數當成電流表的內阻,故測得的電流表的內阻偏小。第 29 頁 共 31 頁2.電壓表半偏法(1)實驗步驟①按如圖所示的電路圖連接實驗電路。②將 R2的值調為零,閉合 S,調節 R1的滑動觸頭,使電壓表讀數等于其滿偏電壓 Um。1③保持 R1 的滑動觸頭不動,調節 R2,使電壓表讀數等于 Um,然后讀出 R2的值,若 R1 RV,則可認為 RV=R2。2(2)誤差分析1當 R2 的值由零逐漸增大時,R2 與電壓表兩端的電壓也將逐漸增大,因此電壓表讀數等于 Um 時,R2 兩端的電壓將大于21Um,則 R2>RV,從而造成 RV的測量值偏大。顯然電壓表半偏法適于測量內阻較大的電壓表的電阻。2考點 5:等效替代法測電阻等效替代法可以很精確(測量原理上不存在誤差)地將一個未知電阻的阻值測量出來,主要有以下兩種設置方法。1.電流等效替代(1)按如圖電路圖連接好電路,并將電阻箱 R0 的阻值調至最大,滑動變阻器的滑片 P 置于 a 端。(2)閉合開關 S1、S2,調節滑片 P,使電流表指針指在適當的位置,記下此時電流表的示數 I。(3)斷開開關 S2,再閉合開關 S3,保持滑動變阻器滑片 P 位置不變,調節電阻箱,使電流表的示數仍為 I。(4)此時電阻箱連入電路的阻值 R0 與未知電阻 Rx 的阻值等效,即 Rx=R0。2.電壓等效替代該方法的實驗步驟如下:(1)按如圖電路圖連好電路,并將電阻箱 R0的阻值調至最大,滑動變阻器的滑片 P 置于 a 端。(2)閉合開關 S1、S2,調節滑片 P,使電壓表指針指在適當的位置,記下此時電壓表的示數 U。(3)斷開開關 S2,再閉合開關 S3,保持滑動變阻器滑片 P 位置不變,調節電阻箱,使電壓表的示數仍為 U。(4)此時電阻箱連入電路的阻值 R0 與未知電阻 Rx 的阻值等效,即 Rx=R0。第 30 頁 共 31 頁考點 6:電橋測電阻在電阻的測量方法中,有一種很獨特的測量方法——電橋法。其測量電路如圖所示,實驗中調節電阻箱 R3,當 的示數為 0 即 A、B 兩點的電勢相等時,R1 和 R3 兩端的電壓相等,設為 U1,同時 R2 和 Rx 兩端的電壓也相等,設為 U2。根 1 2 1 據歐姆定律有: = , = 2,由以上兩式解得:R1·Rx=R2·R3。這就是電橋平衡的條件,由該平衡條件可求出被測電阻 1 2 3 Rx的阻值。第 31 頁 共 31 頁 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫