1、方法点拨(1)结合闭合电路欧姆定律、串并联电路特点,去理解电路找出测量量与已知量间的关系(2)熟练掌握基本实验的原理、实验方法等是解决创新实验的关键1用下列器材测量电容器的电容：一块多用电表,一台直流稳压电源,一个待测电容器(额定电压16 V),定值电阻R1(阻值未知),定值电阻R2150 ,电流传感器、数据采集器和计算机,单刀双掷开关S,导线若干实验过程如下：实验次数实验步骤第1次用多用电表“10”挡测量电阻R1,指针偏转如图1甲所示.将电阻R1等器材按照图乙正确连接电路,将开关S与1端连接,电源向电容器充电.将开关S掷向2端,测得电流随时间变化的it曲线如图丙中的实线a所示.第2次用电阻R
2、2替换R1,重复上述实验步骤,测得电流随时间变化的it曲线如图丁中的某条虚线所示.说明：两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同. 图1请完成下列问题：(1)由图甲可知,电阻R1的测量值为_.(2)第1次实验中,电阻R1两端的最大电压U_V利用计算机软件测得it曲线和两坐标轴所围成的面积为42.3 mAs,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容为C_F.(3)第2次实验中,电流随时间变化的it曲线应该是图丁中的虚线_(选填“b”“c”或“d”),判断依据是_.2材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小若图2甲为某压敏电阻在室温下的电阻压力特性曲
3、线,其中RF、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值RF.请按要求完成下列实验 图2(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框内画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出,待测压力大小约为0.41020.8102 N,不考虑压力对电路其它部分的影响),要求误差较小,提供的器材如下：A压敏电阻,无压力时阻值R06 000 B滑动变阻器R,全电阻约200 C电流表,量程2.5 mA,内阻约30 D电压表,量程3 V,内阻约3 kE直流电源E,电动势3 V,内阻很小F开关S,导线若干(2)正确接线后,将压敏电阻置于待测压
4、力下,通过压敏电阻的电流是1.33 mA,电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为_V.(3)此时压敏电阻的阻值为_；结合图甲可知待测压力的大小F_N(计算结果均保留两位有效数字)3实验室有一破损的双量程电压表,两量程分别是3 V和15 V,其内部电路如图3所示,因电压表的表头已烧坏,无法知道其电学特性,但两个精密电阻R1、R2完好,测得R12.9 k,R214.9 k.现有两个表头,外形都与原表头相同,已知表头的满偏电流为1 mA,内阻为50 ；表头的满偏电流为0.5 mA,内阻为200 ；又有三个精密定值电阻r1100 ,r2150 ,r3200 .若保留R1、R2的情况下,对电压表进行修
5、复,根据所给条件回答下列问题：图3(1)原表头的满偏电流I_,内阻r_.(2)在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路图(标识出所选用的相应器材符号) 图4(3)某学习小组利用修复的电压表,再加上可以使用的以下器材测量一未知电阻Rx的阻值电流表A,量程05 mA,内阻未知；最大阻值约为100 的滑动变阻器；电源E,电动势约3 V；开关S、导线若干由于不知道未知电阻的阻值范围,学习小组为精确测出未知电阻的阻值,选择合适的电路,请你帮助他们在图4中补充完整电路连接,正确连线后读得电压表示数为2.40 V,电流表示数为4.00 mA,则未知电阻阻值Rx为_.4某同学利用满偏电流为500 A的电流表、热
6、敏电阻等制作电子温度计(1)制作的实验过程中需要测出该电流表的内阻Rg,所用的电路如图5,主要步骤是：接通开关S1,调节变阻器R1,使指针偏转到满刻度；保持R1不变,再接通开关S2,调节电阻箱R2,使指针偏转到满刻度的一半,读出此时R2的阻值为299.0 ,可认为RgR2.实验时,电路中的变阻器R1和电源有下列器材可供选择：图5A变阻器(0200 ) B变阻器(020 k)C电源(1.5 V,内阻不计) D电源(9 V,内阻不计)为了使测量Rg尽量精确,R1应选_,电源应选_(填选项前的字母)图6(2)温度在0300 范围内,某热敏电阻的阻值Rt随温度t()的变化情况为Rt20050t(),把
7、这个热敏电阻、标准定值电阻、电池、开关与电流表串联起来,电路如图6所示,图7电流表的表盘如图7所示用该热敏电阻作探头,将表盘上的电流刻度值改成对应的温度值,制作成简单的电子温度计已知电池的电动势E1.5 V,内阻r1.0 ,标准定值电阻的阻值R02 500 ,根据(1)中测得的Rg值和闭合电路欧姆定律,得出电流表表盘上500 A刻度处对应的温度刻度值是0 ,300 A刻度处对应的温度刻度值是_.(3)由于用图5电路测定电流表的内阻Rg在原理上存在一定的系统误差,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值_(填“偏大”或“偏小”)5现有下列可供选用的器材及导线若干,要求尽可能精确地测量出待
8、测电流表的满偏电流A待测电流表(满偏电流约为700 A800 A,内阻约为100 ,已知表盘刻度均匀、总格数为N)B电流表(量程为0.6 A,内阻为RA0.1 )C电压表(量程为3 V,内阻为RV3 k)D滑动变阻器R(最大阻值为200 )E电源E(电动势为3 V,内阻约为1.5 )F开关S一个(1)根据你的测量需要,“B.电流表”与“C.电压表”中应选择_(只需填写电表前的字母序号)(2)某同学设计的实验电路图如下,你认为正确的是_(3)某次测量中测得电流表的指针偏转了n格,读出另一个电表的示数U(或I),可算出满偏电流IAmax_.(用题中所给符号表示)6.(1)甲同学用如图8所示电路测量
9、未知电阻Rx的阻值,图中电源电动势未知,R为电阻箱,他将电源内阻与电流表内阻忽略不计,分别读出电阻箱阻值为R1和R2时电流表的示数I1和I2,则Rx的测量值表达式为Rx_.图8(2)乙同学认为甲同学的测量没有考虑电源内阻和电流表内阻,误差较大,他在甲同学使用的电路基础上仅仅增加了一个电键S2,然后进行实验；a先闭合电键S2,再闭合电键S1,多次调节电阻箱,读出电阻箱的阻值R和对应电流表的示数I,以为纵坐标,R为横坐标作出图象,求得图线的斜率为k1,纵轴截距为b1；b断开电键S2,保持电键S1闭合,多次调节电阻箱,读出电阻箱的阻值R和对应电流表的示数I,以为纵坐标,R为横坐标作出图象,求得图线的
10、斜率为k2,纵轴截距为b2.回答下列问题：请你在虚线框中作出乙同学采用的电路图乙同学得出Rx测量值的表达式为Rx_.两次测量得到图线斜率k1_k2(填“”“R1,最大电流imax,因第2次实验的最大电流小些,故不是b；图线与坐标轴所围面积表示电容器充电后所带的总电荷量,所以两条曲线分别与坐标轴所围面积相等,故不是d,而是c.2(1)如图所示(2)2.00 (3)1.510360解析(1)根据题述对实验电路的要求,应该设计成滑动变阻器分压式接法,电流表内接电路(2)根据电压表读数规则,电压表示数为2.00 V.(3)由欧姆定律,此时压敏电阻的阻值为RF1.5103 .无压力时,R06 000 ,
11、有压力时,4,由题图甲可知,对应的待测压力F60 N.3(1)1 mA100 (2)如图甲所示(3)如图乙所示750 解析(1)根据电路的串、并联有：I(rR1)3 V,I(rR2)15 V,联立解得r100 ,I1 mA.(3)在不知道待测电阻的阻值的情况下,我们只能用滑动变阻器的分压式接法而电流表的示数为4.00 mA,电压表的内阻已知,所以应该用电流表的外接法测未知电阻故待测电阻的阻值Rx103 750 .4(1)BD(2)40(3)偏大解析(1)电学中利用半偏法测电阻时,要求干路中滑动变阻器R1值要大些,选用的电源的电动势稍大些能减小误差,所以为了尽量精确测量Rg,R1应选B,电源应选
12、D.(2)由闭合电路欧姆定律知EIg(rR0RgRt),设电流表表盘上300 A刻度处对应温度刻度值是t,则有300106(1.02 500299.020050t)1.5,解得t40 .(3)由于利用半偏法测电流表的内阻时电阻Rg测量值偏小(因为闭合S2后实际电路中干路电流变大),根据I知电流I实际偏大,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值要偏大5(1)C(2)B(3)解析(1)电压表量程3 V,内阻3 k,满偏电流为Ig A1 mA1 000 A,与待测电流表类似,可以当作电流表使用,与待测电流表串联即可(2)本实验采用滑动变阻器分压式连接,电压可以连续调节,B项正确(3)待测电
13、流表总格数为N,电流等于电压表电流为I,电流表与电压表串联,通过它们的电流I相等,指针偏转格数之比nNIIAmax,故IAmax,U为电压表读数,RV为电压表内阻6(1)(2)如图所示 (或)解析(1)电源电动势不变,忽略电源内阻与电流表内阻,则有EI1(R1Rx)I2(R2Rx),得Rx.(2)闭合S2,将Rx短路,闭合S1后,设电源和电流表总电阻为r,由闭合电路欧姆定律得EI(Rr),k1,b1,得r；断开S2,将Rx接入电路,设Rx、电源内阻与电流表内阻之和为r,由闭合电路欧姆定律得EI(Rr),k2,b2,得r,Rxrr.两次得到图线斜率k1k2.电源电动势E为或.7(1)BEFADC
14、(2)相等(3)r解析(1)先把各电阻调到最大值,再把标准电流表单独校准与电表串联得到最大电流值,再用半偏法测其内阻,由此得顺序为BEFADC.(2)电流达到半偏时,两并联电阻相等(3)扩大量程要并联电阻分流,并联的电阻为：r.8(1)负15 k6 V(2)DR2如图所示Ux为待测电压表读数,U为电压表读数,R0为定值电阻解析(1)用多用电表的欧姆挡时内部电源被接通,且黑表笔接内部电源的正极,即电流从欧姆表的黑表笔流出,从电压表的正接线柱流入,则红表笔接电压表的负接线柱；由图可知,指针指在15处,且所用挡位为1 k挡,所以所测电压表内阻约为15 k,多用电表半偏,其电阻为15 k,由欧姆定律得
15、U15 V,解得U6 V,所以量程为6 V(2)A项中通过待测电压表Vx电流为mA级,此时电流表量程过大,偏转过小,不能读出读数,A项错误；B项中因为两电压表并联,读数相同,不能测量电压表内阻,B项错误；C项中通过待测电压表和定值电阻R0的电流为mA级,电流表量程过大,偏转过小,不能读出读数,C项错误；为了多次测量,应选并联式接法,滑动变阻器与被测电路并联待测电压表Vx与定值电阻R0串联后再与电压表V并联,D项正确为了多次读数,滑动变阻器应取阻值较大的,即滑动变阻器应选R2；由欧姆定律得定值电阻R0的分压URUUx,所以通过定值电阻R0的电流I,待测电压表内阻的表达式RV,其中Ux为待测电压表读数,U为电压表读数,R0为定值电阻