1、第13课时电学实验考点基本仪器的使用与读数1游标卡尺读数主尺读数(化为毫米单位)游标尺格子数精确度精确度：10分度为0.1 mm,20分度为0.05 mm,50分度为0.02 mm.2螺旋测微器读数固定刻度毫米数(注意有无半刻度)可动刻度格子数(一定要估读)0.01 mm.注意：最后一位的“0”不要随意增减3电流表和电压表量程精确度读数规则电流表03 A0.1 A与刻度尺一样，采用估读，读数规则较简单，只需要精确值后加一估读数即可电压表03 V0.1 V电流表00.6 A0.02 A估读位与最小刻度在同一位，采用估读电压表015 V0.5 V估读位与最小刻度在同一位，采用估读4.多用电表(1)
2、电流的流向电流从多用电表的“”插孔(红表笔)流入，从“”插孔(黑表笔)流出，即“红进、黑出”(2)“机械零点”与“欧姆零点”“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮(3)欧姆表使用注意事项选挡接着调零；换挡重新调零；待测电阻与电路、电源断开；尽量使指针指在表盘中间位置附近；读数之后要乘以倍率得阻值；用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡例1(2019湖北“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”期末)某型号多用电表欧姆挡的电路原理图如图1所示微安表是欧姆表表头，其满偏电流Ig500 A，内
3、阻Rg950 .电源电动势E1.5 V，内阻r1 .电阻箱R1和电阻箱R2的阻值调节范围均为09 999 .图1(1)图1中的a端应与_(填“红”或“黑”)表笔连接(2)某同学将图中的a、b端短接，为使微安表满偏，则应调节R1_ ；然后在a、b端之间接入一电阻Rx后发现微安表半偏，则接入的电阻阻值为Rx_ .(3)如图2甲所示，该同学将微安表与电阻箱R2并联，利用该电路图组装一个“100”倍率的欧姆表，要求欧姆表的表盘刻度示意图如图乙所示，其中央刻度标“15”，则该同学应调节R2_ ；用此欧姆表测量一个阻值约2 000 的电阻，测量前应调节R1_ .图2答案(1)红(2)2 0493 000(
4、3)9501 024解析(1)根据多用电表的流向和偏转规律可知电流从红表笔进黑表笔出向右偏，则a端接红表笔(2)欧姆调零时根据闭合电路欧姆定律Ig，解得：R1(Rgr)2 049 ；当接入Rx后，电流为满偏的一半，则，可得RxRgR1r3 000 .(3)因欧姆表的中央刻度为15，倍率为“100”，则欧姆表的内阻R15100 1 500 ，故调零时的满偏电流为I1103 A，表头和R2并联改装为电流表，由并联分流电压相等得IgRg(IIg)R2，解得R2950 ；改装后的欧姆表需要进行欧姆调零，则R1 500 R1r，解得：R11 024 .变式训练1(2019贵州贵阳市一模)如图3甲所示为实
5、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 图3(1)某次用03 A量程测量时，示数如图丙所示，其读数为_ A.(2)该电流表00.6 A量程对应的内阻约为_ (结果保留两位有效数字)；(3)若电阻R1断路，则电流表允许通过的最大电流约为_ mA(结果保留两位有效数字)答案(1)1.20(2)0.50(3)5.0解析(1)电流表量程为03 A，由题图丙所示表盘可知，其分度值为0.1 A，示数为1.20 A.(2)由题图乙电路图可知，电流表量程为00.6 A时，电流表内阻为：R，代入数据可得：R0.50 .(3)由题图乙电路图可知，电流表量程为03 A时，电流表内阻为R，
6、代入数据可得R0.1 ，故3 AIg；解得：Ig0.0 050 A5.0 mA.2(2019贵州部分重点中学教学质量评测卷(四)(1)如图4甲所示为一简易多用电表内部电路原理图，其中G为灵敏电流计选择开关S与不同接点连接就构成不同的电表，下列分析正确的是_AA为黑表笔，B为红表笔B将选择开关S与3连接，就构成了欧姆表C将选择开关S与1、2连接，就构成了电流表，且与1接点相连时量程较大D将选择开关S与4、5连接，就构成了电压表，且与4接点相连时量程较大图4(2)某同学选择欧姆挡“1 k”倍率测量电阻R1、R2的阻值时，指针分别处于a、b两位置，其中a位置在表盘正中央(如图乙所示)，指针在b位置时
7、的偏转角度恰好为在a时的一半，则电阻R1_，R2_.答案(1)BC(2)15.0 k45 k解析(1)在多用电表使用时应让电流从红表笔进，黑表笔出，当将选择开关S与3连接，就构成了欧姆表，由此可判断A为红表笔，B为黑表笔，故A错误，B正确将选择开关S与1、2连接，就构成了电流表，根据并联分流原理，并联的电阻越小分得的电流越大，所以与1接点相连时量程较大，故C正确将选择开关S与4、5连接，就构成了电压表，根据串联分压原理，串联的电阻越大分得的电压越大，所以与5接点相连时量程较大，故D错误(2)指针指向a位置表盘正中央时，即指向了欧姆表的中值电阻R中，也就是欧姆表本身的内阻，R内R中15.0 k，
8、EIgR内；当指针指向b位置时，偏转角度恰好为在a时的一半，即IIg，由Ig，另有Ig，解得：R245 k.考点以测电阻为核心的实验1电阻测量的基本方法(1)伏安法：有电压表、电流表且电表量程恰当时选择“伏安法”(2)安安法：电压表不能用或没有电压表的情形下，若知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”(3)伏伏法：电流表不能用或没有电流表的情况下，若知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”(4)伏安加R法：在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的要求，需加保护电阻，“伏安加R法”又叫做“加保护电阻法”注意：电表的“三
9、用”：如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”2电表的替代与改装在没有电压表或电压表不能用、没有电流表或电流表不能用时，要用到电表的替代与改装(1)内阻已知的电压表相当于小量程的电流表；(2)内阻已知的电流表相当于小量程的电压表；(3)灵敏电流计串大电阻改装成电压表；(4)灵敏电流计并小电阻改装成电流表；(5)电阻箱与电流表串联相当于电压表；(6)电阻箱与电压表并联相当于电流表；(7)内阻较小的电源串联定值电阻相当于内阻较大的电源3电表内阻测量最常用的方法半偏法(1)用半偏法测电流表内阻，如图5所示，电阻箱应和电流表并联，然后与大电
10、阻滑动变阻器串联，R测R真图64等效替代法(1)电流等效替代(如图7)图7(2)电压等效替代(如图8)图85独特的测量方法电桥法测电阻在电阻的测量方法中，有一种很独特的测量方法，那就是电桥法其测量电路如图9所示，实验中调节电阻箱R3，当A、B两点的电势相等时，R1和R3两端的电压相等，设为U1，同时R2和Rx两端的电压也相等，设为U2.图9根据欧姆定律有：，由以上两式解得：R1RxR2R3，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值例2(2019广东揭阳市第一次模拟)如图10甲所示，测量电阻丝的电阻率，电阻丝的电阻约为20 .先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和
11、b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度除电池组E(电动势为3.0 V，内阻约1 )、电阻箱R(0999.9 )、开关、导线若干，可供选择的器材还有：电流表A1(量程0100 mA，内阻约5 )；电流表A2(量程00.6 A，内阻约0.2 )(1)实验操作步骤如下：A用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；B根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；C调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；D将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，
12、记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E断开开关，改变_的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏重复多次，记录每一次的R和L数据F断开开关(2)如图乙，用螺旋测微器测量电阻丝直径为d _ mm；(3)电流表应选择_(选填“A1”或“A2”)；(4)用记录的多组R和L的数据，绘出了如图丙所示图线，截距分别为R0和L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式_(用给定的字母表示)(5)电流表存在一定内阻，这对该实验的测量结果_(选填“有”或“无”)影响图10答案(1)金属夹与电阻丝接触点(2)0.730(3)A1(4)(5)无解析(1)断开开关，改变金属夹与电阻丝接
13、触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏.(2)螺旋测微器的读数为：0.5 mm23.00.01 mm0.730 mm.(3)流过电阻丝的最大电流约为I A150 mA，为了减小电流表读数误差，所以电流表应选A1.(4)根据题意可知，RR0，则：RR0，由题图丙可知，斜率的绝对值为，而S，联立解得：.(5)由(4)分析可知，电流表的内阻对实验的测量结果无影响变式训练3(2019四川广元市第二次适应性统考)同学们在测量某电阻丝的电阻 Rx的实验中，所用电流表的内阻与 Rx相当，电压表可视为理想电压表 图11(1)若使用图11甲所示电路图进行实验，为了使 Rx的测量值更接近真实值，
14、电压表的 a端应连接到电路的_点(填“b”或“c”)实验测得电阻丝的 UI图象如图乙所示，根据图象测得 Rx_ (保留两位有效数字)(2)实验中，随着电源电压进一步增加，电阻丝逐渐进入炽热状态，同学们发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会发生变化在控制电阻丝两端的电压为10 V的条件下，得到电阻丝的电阻 Rx随风速v(用风速计测量)的变化关系如图丙所示由图可知当风速增加时， Rx会_(填“增大”或“减小”)当电源电压不变，在风速增加的过程中，为保持电阻丝两端电压为10 V，需要将滑动变阻器RW的滑片向_(填“M”或“N”)端调节实验中为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图丁所示的电路其中R为
15、两只阻值相同的电阻， Rx为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，V为待接入的理想电压表如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“”端和“”端应分别连接到电路中的b点和_点(填“a”“c”或“d”)答案(1)c4.0(2)减小Md解析(1)电流表的内阻与 Rx相当，为了使 Rx的测量值更接近真实值，应采用电流表的外接法，所以电压表的 a端应连接到电路的c点UI图象的斜率表示电阻的阻值，则Rx 4.0 .(2)由题图丙可知当风速增加时， Rx会减小Rx减小，并联部分电阻减小，并联部分分得电压减小，要让其分得电压不变，滑动变阻器的滑片应向M端移动，
16、维持电路其他部分电阻与并联部分电阻之比不变风速从零开始增加， 置于气流中的电阻Rx会减小，其他电阻不变，要使电压表示数从零开始增加，电压表的正负接线柱只能接在b、d两点，因其他各点间的电势差不可能为零例3(2019山东德州市上学期期末)某同学想要较为精确地测量一只电流表G1(量程为4 mA、内阻约为100 )的内阻实验室中可供选择的器材有：电流表G2：量程为5 mA，内阻约为50 ；电压表V：量程为4 V ，内阻约为4 000 ；定值电阻R1：阻值R15 ；定值电阻R2：阻值R260 ；滑动变阻器R3：最大电阻为15 ，额定电流为1 A；直流电源：电动势为1.5 V ，内阻为0.5 ；开关，导
17、线若干(1)该同学选用其中的部分器材设计了如图12甲所示的电路进行测量，你认为该设计方案不合理的地方是_(2)请用电流表G1、G2和某一定值电阻重新设计实验，并在图乙的方框中将正确的电路图补充完整(图中注明所选器材符号)图12(3)按照图乙电路进行实验，测得电流表G1的示数为I1，电流表G2的示数为I2，则电流表G1内阻的表达式为RG1_.(4)根据测量数据，作出的I1I2图象如图丙所示，则电流表G1的内阻为_ .(结果保留两位有效数字)答案(1)电压表量程太大(2)见解析图(3)R2(4)90解析(1)待测电流表量程为4 mA，内阻约为100 ；可知最大电压约为0.4 V，可知电压表量程太大
18、.(2)设计电路如图：(3)根据欧姆定律可知，待测电流表G1内阻表达式为：RG1.(4)因RG1(1)R2，由题图丙可知：2.5，可得RG1(2.51)60 90 .变式训练4(2019闽粤赣三省十校下学期联考)用以下器材测量待测电阻Rx的阻值A待测电阻Rx：阻值约为200 ；B电源E：电动势约为3.0 V，内阻可忽略不计；C电流表A1：量程为010 mA，内电阻r120 ；D电流表A2：量程为020 mA，内电阻r2约为8 ；E定值电阻R0：阻值为80 ；F滑动变阻器R1：最大阻值为10 ；G滑动变阻器R2：最大阻值为200 ；H开关S，导线若干；(1)为了测量电阻Rx，现有甲、乙、丙三位同
19、学设计了如图13所示的实验电路图，你认为正确的是_(填“甲”“乙”或“丙”)；图13(2)滑动变阻器应该选_；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于_(填“a”或“b”)端；(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则Rx的表达式为：Rx_.答案(1)乙(2)R1b(3)解析(1)根据题意，A1内阻为确定值，可考虑将A1与定值电阻R0串联改装为电压表，可得总电压为UIA1(r1R0)10103(2080) V1.0 V，小于电源电动势3.0 V，然后判断能否将改装后的电压表与待测电阻并联然后再与A2串联：由于此时可求出它们的总电流为I总IA110 mA1 000 mA1
20、5 mA，略小于电流表A2的量程，所以方案可行；又要求电流从零开始，所以变阻器应用分压式接法，电路图选图乙(2)滑动变阻器R2的最大阻值为200 ，电阻值太大，对分压的调节效果不好，所以要使用电阻值比较小的R1.在闭合开关前，要使测量的部分的电压最小，所以滑动变阻器的滑片P应置于b端(3)根据欧姆定律和并联电路电压相等得I1(R0r1)Rx(I2I1)，解得：Rx.考点以测电动势为核心的实验测量电源电动势和内阻的三个常用方案方案伏安法伏阻法安阻法原理EUIrEUrEIRIr电路图关系式UEIr图象纵轴截距：E斜率的绝对值：r纵轴截距：斜率：纵轴截距：斜率：误差分析E测E真r测r真E测E真r测r
21、真任何一种实验方法都要紧扣闭合电路欧姆定律EUIr.注意U、I是如何测量或得出的，明确变量与恒量，找到函数关系，化曲为直，获得直线方程在高考电学设计性实验中，常以定值电阻的合理使用为背景来命题求解这类问题的关键是必须弄清定值电阻在设计电路中的主要作用，一般来说，定值电阻有三种作用：例4(2019北京市东城区上学期期末)某实验小组利用如图14甲所示的电路做”测量电池的电动势和内电阻”的实验(1)请你根据电路图，在图丙所示的实物图上连线(2)该小组利用测量出来的几组电压和电流值画出了UI图线如图乙根据图线求出电源的电动势E_，电源的内电阻r_.图14(3)另一实验小组也做了“测量电池的电动势和内电
22、阻”的实验，他们在实验室里找到了以下器材：A一节待测的干电池B电流表A1(满偏电流3 mA，内阻RA110 )C电流表A2(00.6 A，内阻RA2约为0.1 )D滑动变阻器R1(020 ，10 A)E定值电阻R0(1 190 )F开关和导线若干图15某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但提供了两块电流表，于是他设计了如图15(a)所示的电路，并进行实验该同学测出几组电流表A1、A2的数据I1、I2，利用测出的数据画出I1I2图象，则由图象可得被测干电池的电动势E_ V，内电阻r_ .(结果均保留两位有效数字)答案(1)见解析图(2)U2(3)1.50.60解析(1)根据电路图连接实物图，如图
23、所示：(2)由题图乙可知，电源电动势为U2，电源内阻r；(3)由题图(b)可知，图象与纵轴的交点为：I11.25 mA，与横轴的交点为：I20.5 A，则电源内阻为：r 0.60 电源电动势为：EI1(RA1rR0)1.25103(100.61 190) V1.5 V.变式训练5(2019江苏泰州市上学期期末)如图16所示，某同学准备测量一电池的电动势和内阻(1)先用多用电表“直流2.5 V挡”粗测该电池电动势，读数为_ V.图16(2)为较精确测量电池电动势和内阻，设计了图17甲所示的电路其中定值电阻R约为3 ，标有长度刻度的电阻丝ac，每单位长度电阻为R0，电流表内阻不计根据图甲完成图乙中
24、实物连线图17图18(3)闭合开关S，滑动触点P，记录aP的长度L和相应电流表的示数I，测得几组L、I值以为纵坐标，L为横坐标，作出如图18所示的L图象，已知图象斜率为k，图象与纵轴截距为b，由此可求得电池电动势E_，内阻r_.(用题中字母k、b、R、R0表示) 答案(1)1.55(2)见解析图(3)R解析(1)用多用电表“直流2.5 V挡”粗测该电池电动势，最小刻度为0.05 V，则读数为1.55 V.(2)实物连线如图；(3)由闭合电路欧姆定律：EI(rRLR0)解得L，可知b，k，解得E，rR.考点电学创新拓展实验高考试题中出现的电学创新实验，大都是在教材常规实验的基础上，进行重组、包装
25、、拓展、创新，它们源于教材，但高于教材，解决这类创新实验时，应注意以下三点：(1)无论哪个电学实验，不管怎么创新都离不开电路，离不开实验仪器的选取，电流表内、外接法的判断，滑动变阻器的分压电路与限流电路的分析(2)在解决设计型实验时，要注意条件的充分利用，如对于给定确切阻值的电压表和电流表，电压表可当作电流表使用，电流表也可当作电压表使用，利用这一特点，可以拓展伏安法测电阻的方法，如伏伏法、安安法等(3)对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内阻的测量，电路设计有其特殊性，即首先要注意到其自身量程对电路的影响，其次要充分利用其“自报电流”或“自报电压”的功能因此，在测电压表内阻时，无须再并联电
26、压表；测电流表内阻时，无须再串联电流表例5(2019全国卷23)某同学要将一量程为250 A的微安表改装为量程为20 mA的电流表该同学测得微安表内阻为1 200 ，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装然后利用一标准毫安表，根据图19(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)图19(1)根据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图20所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是_(填正确答案标号)图20A18 mA B21 mA C25 mA D28 mA(3)产生上述问题的原因可能是_(填
27、正确答案标号)A微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 B微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 CR值计算错误，接入的电阻偏小DR值计算错误，接入的电阻偏大(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k_.答案(1)连线如图所示(2)C(3)AC(4)解析(1)量程为250 A的微安表改装成量程为20 mA的电流表，量程扩大了80倍，需要将定值电阻与微安表并联，然后根据题图(a)的原理图连线(2)当标准毫安表示数为16.0 mA时，对应的微安表读数为160 A，说明量程扩大了100倍，因此所改装的电表量程是2
28、5 mA，选项C正确(3)根据IgRg(IIg)R得：IIg出现该情况可能是微安表内阻测量错误，实际电阻大于1 200 ，或者并联的电阻R计算错误，接入的电阻偏小，选项A、C正确(4)设微安表的满偏电压为U，则对并联的电阻R有U(250.25)103RU(200.25)103kR解得k.变式训练6(2019安徽“江南十校”综合素质检测)一个标有“3 V1.5 W”的小灯泡的伏安特性曲线如图21(a)所示小明同学有两节干电池，其中一节新电池的电动势为1.5 V，内阻为1.5 ；另一节为旧电池，使用多用电表粗略测出该旧电池的电动势约为1.4 V，查阅资料得知旧电池的内阻为10 以上图21(1)现用
29、新电池直接给该小灯泡供电，小灯泡发光昏暗，则小灯泡实际功率为_ W(结果保留两位有效数字)(2)该同学尝试用这两节干电池串联在一起为该小灯泡供电，在接入电路前，先测定该电池组的电动势和内阻，实验室备有下列器材：A电流表G(满偏电流2 mA，内阻10 )B电流表A(00.6 A，内阻约0.1 )C滑动变阻器R1(05 ，10 A)D滑动变阻器R2(050 ，1 A)F定值电阻R31 990 G开关、导线若干为方便且能较准确地进行测量，选用滑动变阻器_(填写器材前面的序号)利用实验室备有的实验器材在虚线框中画出测量电池组电动势和内电阻的电路图该同学根据他设计的实验测出了多组I1(电流表A的示数)和
30、I2(电流表G的示数)，并作出了如图(b)所示的I1和I2的关系图线根据图线可得，被测电池组的电动势为_ V，内阻为_ (结果保留三位有效数字)根据电池组的电动势和内阻判断用新、旧干电池各一节串联在一起为该小灯泡供电比一节新干电池单独使用时亮度_(选填“亮”或“暗”)答案(1)0.32(0.300.34)(2)D如图所示2.92(2.902.94)11.7(11.611.8)暗专题突破练 级保分练1(2019湖北恩施州2月教学质量检测)为了研究小灯泡的电阻随温度变化的规律，某同学设计了如图1甲所示的电路，电路中选用的小灯泡的额定值为“2.8 V0.28 A”图1(1)实验室提供的滑动变阻器有R
31、1(50 ，1.5 A)、R2(5 ，2 A)，本实验应选用_(选填“R1”或“R2”)(2)根据图甲所示的电路图，连接好图乙所示的实物电路图(3)在某次测量中，电压表的示数如图丙所示，其读数为_ V.(4)根据测得的电压、电流值，作出UI图象如图丁实线所示，由图象可得，小灯泡正常发光时的电流为_(保留三位有效数字)，这个电流值与额定电流有差别的原因是_(5)图丁中a为电压为1.00 V时图线上的点的割线，b为该点的切线，要求图线上该点对应的灯泡的电阻，应求_(填“a”或“b”)的斜率，由图线可以分析：小灯泡的电阻随温度的升高而_答案(1)R2(2)见解析图(3)2.40(4)0.283(0.
32、2820.284)电压表有分流作用(5)a增大解析(1)由于滑动变阻器采用分压接法，为了使调节时电压表的示数变化尽可能趋于均匀，滑动变阻器应该选择阻值较小的R2；(2)实物连线如图；(3)电压表读数为2.40 V；(4)由题图丁可知小灯泡正常发光时的电流约为283 mA0.283 A(0.2820.284 A)，这个电流值比额定电流值大的原因是电压表的分流作用；(5)根据R可知，要求图中电压为1.00 V时图象上的点对应的电阻，应求割线a的斜率；随温度升高，割线的斜率越来越大，灯泡的电阻越来越大2(2019四川乐山市第一次调查研究)某实验小组研究元件Rx的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约
33、为3 k)、电流表(内阻约为1 )、滑动变阻器等图2(1)使用多用电表粗测元件Rx的电阻，选择“1”欧姆挡测量，示数如图2(a)所示，读数_ ，据此应选择图中的_(选填“(b)”或“(c)”)电路进行实验(2)连接所选电路，闭合S，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，依次记录电流表、电压表的示数，重复实验，图(d)是根据实验数据作出的UI图线，该小组还借助Rx和阻值R30 的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图(e)所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.0 V，断开S2，电压表读数为1.0 V，结合图(d)可算出E_ V，r_ .(结果均保留两位有效数字，电压表为理想电压表)答案(1)
34、10.0(b)(2)4.55.0解析(1)使用多用电表粗测元件Rx的电阻，选择“1”欧姆挡测量，示数如图(a)所示，读数为10.0 .元件Rx的电阻远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图(b)所示实验电路(2)根据UI图线得出元件Rx的电阻R 10 ；闭合S1和S2，电压表读数为3.0 V；断开S2，读数为1.0 V，根据闭合电路欧姆定律列出等式E3.0 VrE1.0 V(r30 )解得：E4.5 V，r5.0 .3(2019河南安阳市下学期二模)为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图3甲所示的电路其中V0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单
35、刀双掷开关和单刀开关，E是电源图3(1)用笔画线代替导线，根据如图甲所示的实验原理图将如图乙所示的实物图连接完整(2)实验步骤如下：将S拨向接点1，接通S1，调节_，使待测电压表指针偏转到适当位置，记下此时_的读数U；然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节_，使_，记下此时R的读数；多次重复上述过程，计算R读数的_，即为待测电压表内阻的测量值(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：_.答案(1)(2)R0标准电压表V0R标准电压表V0仍为U平均值(3)电阻箱阻值不连续；电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用
36、较长时间，电动势降低，内阻增大等解析(2)将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测电压表指针偏转到适当位置，记下此时标准电压表V0的读数U；然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节R，使标准电压表V0仍为U，记下此时R的读数；多次重复上述过程，计算R读数的平均值，即为待测电压表内阻的测量值(3)原因：电阻箱阻值不连续；电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等4(2019山东德州市上学期期末)如图4所示为某多用电表的简化电路图，已知表头的满偏电流Ig5 mA，内阻rg100 ；电源的电动势E1.5 V，内阻r1 ；定值电阻R15 ，R220 .图4(1)
37、测电流时，需要把选择开关B旋转至位置1或2，其中旋转至位置_时量程较大，其量程为_mA.(2)测电阻时，需要把选择开关B旋转至位置3，测量前需欧姆调零，滑动变阻器R5的阻值应调整为_ .答案(1)1125(2)39解析(1)测电流时，把选择开关B旋转至位置1，分流电阻只有R1，可知量程较大；设此时量程为I，则：Ig(rgR2)(IIg)R1，解得I125 mA；(2)测电阻时，需要把选择开关B旋转至位置3，此时表头电阻Rg20 此时满偏电流Igrg(IIg)(R1R2)，解得I25 mA；欧姆调零时：I，解得R539 .5(2019安徽黄山市一模检测)某同学在测定一节干电池的电动势和内电阻的实
38、验中，备有下列器材：A待测的干电池(电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0 )B电流表A1(量程03 mA，内阻Rg110 )C电流表A2(量程00.6 A，内阻Rg20.1 )D滑动变阻器R1(020 ，10 A)E滑动变阻器R2(0200 ，1 A)F定值电阻R0(990 )G开关和导线若干(1)他设计了如图5所示的(a)、(b)两个实验电路，其中更为合理的是_图；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选_(填写器材名称前的字母序号)；用你所选择的电路图写出全电路欧姆定律的表达式E_(用I1、I2、Rg1、Rg2、R0、r表示)图5(2)图6为该同学根据(1)中选出的合理
39、的实验电路，利用测出的数据绘出的I1I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，为了简化计算，该同学认为I1远远小于I2，则由图线可得电动势E_ V，内阻r_ .(结果均保留两位小数)图6答案(1)(b)DI1(Rg1R0)(I1I2)r(2)1.47(1.461.48)0.82(0.800.84)解析(1)所给器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表(a)、(b)两个实验电路，其中合理的是(b)；因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小，滑动变阻器应选D；若选择大电阻，则在变阻器滑片
40、调节的大部分范围内，电流表A2读数太小，电流表A1读数变化不明显；根据电路可知：EUIrI1(Rg1R0)(I1I2)r; (2)根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压UI1(99010)1 000I1，根据图象与纵轴的交点得电动势E1.47 mA1 000 1.47 V；由题图可知当电流为0.45 A时，电压为1.1 mA1 000 1.1 V，则由闭合电路欧姆定律可知：r 0.82 .6.(2019福建福州市期末质量检测)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200 m的工业废水即达到排放
41、标准)图7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、右两侧带有接线柱图7(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：L40.0 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“1 k”“100”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图8所示，则所测水样的电阻约为_ .图8(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RA800 )B电压表(量程15 V，电阻RV约为10 k)C滑动变阻器(020
42、，额定电流1 A)D电源(12 V，内阻约10 )E开关一只，导线若干请在图9中完成电路连接图9(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/V2.04.06.08.010.0I/mA0.731.432.172.893.58由以上测量数据得到的平均值为2 772 ，则待测水样的电阻为_ .据此可知，所测水样_排放标准(填“达到”或“没达到”)答案(1)15.155(2)1 600(3)如图所示(4)1 972没达到 级争分练7(2019全国卷23)某小组利用图10(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与
43、温度t的关系，图中V1和V2为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值100 )；S为开关，E为电源实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出图(b)是该小组在恒定电流为50.0 A时得到的某硅二极管Ut关系曲线回答下列问题：图10(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 A，应调节滑动变阻器R，使电压表V1的示数为U1_ mV；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻_(填“变大”或“变小”)，电压表V1示数_(填“增大”或“减小”)，此时应将R的滑片向_(填“A”或“B”)端移动，以使V1示数仍为U1.(2)由图(b)可以看出U与
44、t成线性关系硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为|_103 V/(保留2位有效数字)答案(1)5.00变小增大B(2)2.8解析(1)实验中硅二极管与定值电阻R0串联，由欧姆定律可知，定值电阻两端电压U1IR050.0 A100 5.00 mV；由题图(b)可知，当控温炉内温度升高时，硅二极管两端电压减小，又题图(b)对应的电流恒为50.0 A，可知硅二极管的正向电阻变小，定值电阻R0两端电压增大，即电压表V1示数增大，应增大滑动变阻器接入电路的阻值以减小电路中的电流，从而使电压表V1示数保持不变，故应将R的滑片向B端移动(2)由题图(b)可知 V/2.8103 V/.8(20
45、19福建福州市期末)某实验小组用如图11所示实验电路研究电源路端电压和小灯泡电压随电流的变化规律图11图12(1)实验操作步骤：按实验电路连接好实验器材；把滑动变阻器滑片P移到滑动变阻器的_(填“最右端”或“最左端”)；闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，并记录数据，断开开关S；调整滑片P到不同位置，多次重复步骤.某次测量时三个电表指针位置如图12所示，电流表读数_ A，电压表V1读数_ V，电压表V2的读数_ V；整理好实验器材(2)实验小组把测量数据在图13所示UI坐标系中描出，作出两条图线A、B.图13从图中可以算出电源的电动势E_ V，内阻r
46、_ (计算结果保留两位有效数字)滑动变阻器滑片P移到滑动变阻器的最右端时，小灯泡的实际功率为_ W(计算结果保留两位有效数字)请在图中用描点法画出滑动变阻器两端电压随电流表电流变化的图线答案(1)最左端1.502.91.30(2)4.51.05.0见解析图解析(1)由于滑动变阻器采用限流式接法，所以把滑动变阻器滑片P移到滑动变阻器的最左端；电流表选择03 A的量程，每一大格表示1.0 A，每一大格里有10个小格，则每个小格表示0.1 A，则指针所指的示数为1.50 A；电压表V1选择06 V的量程，刻度盘中有三个大格，则每一大格为2 V，每一大格又分为10小格，则每一小格表示0.2 V，故指针
47、所指的示数为2.9 V；电压表V2选择03 V的量程，刻度盘中有三个大格，则每一大格为1 V，每一大格又分为10小格，则每一小格表示0.1 V，故指针所指的示数为1.30 V；(2)从题图中可以读出电源的电动势E4.5 V，通过计算得出内阻r 1.0 ；滑动变阻器滑片P移到滑动变阻器的最右端时，小灯泡的电流最大为I2.0 A，电压为U2.5 V，小灯泡的实际功率为PUI5.0 W.滑动变阻器两端电压(随电流表电流变化的图线)如图所示：9(2019山东烟台市下学期高考诊断)(1)某实验小组在使用多用电表的过程中，下列说法中正确的是_A在测量电压时，要将红表笔接在高电势点B测量阻值不同的电阻时，都
48、必须重新调节欧姆调零旋钮C在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大的欧姆挡进行试测D在测量未知电流时，必须先选择量程最大的电流挡进行试测E测量电阻时，如果红、黑表笔插错插孔，测量结果不会受影响(2)如图14所示，若用多用电表测量某电阻Rx阻值，多用电表选择开关处于“10”欧姆挡，指针指在如图所示位置，则Rx的阻值_300 (选填“大于”“等于”或“小于”)图14(3)现用伏安法更精确地测量(2)中的电阻Rx，可供该同学选用的器材除开关S、导线、待测电阻Rx外，还有：A电源E(E12 V，内阻不计)B定值电阻R0(阻值等于1 )C电压表V(量程015 V，内阻未知)D电流表A1(量程010 mA，内
49、阻r13 )E电流表A2(量程00.6 A，内阻r20.2 )F滑动变阻器R(01 k，额定电流0.1 A)实验中电流表应选择_(填写器材前面的字母标号)；请在虚线框内画出实验电路图；在实验过程中，测量多组数据，以电压表读数U为纵坐标，以电流表读数I为横坐标，作出相应UI图象，发现UI图象为一条斜率为k的直线，若考虑电表内阻对电路的影响，则电阻Rx_(用题目中已知物理量字母符号和k表示)答案(1)ADE(2)小于(3)D见解析图R0解析(1)用多用电表测电压时，要将红表笔接高电势点，A正确；用多用电表测电阻时，每换一次挡位都需要重新进行欧姆调零，而不是测量不同电阻，B错误；在测量未知电阻时，可
50、以先选择个倍率进行测量，然后根据指针偏转情况再选择合适的倍率进行测量，不一定必须先选择倍率最大挡进行试测，C错误；为保护电表安全，在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测，D正确；测量电阻时，如果红、黑表笔插错插孔，则不会影响测量结果，E正确(2)因多用电表的欧姆挡的刻度分布不是均匀的，越向左，刻度越密集，所以20至40的中间数值一定小于30，若选择开关处于“10”挡，由图可知其读数小于300 ；(3)电源电动势E12 V，回路中的最大电流约为Imax A0.04 A40 mA，故电流表选D；而电流表D的量程太小，为了测量准确，故需要将电流表D与定值电阻R0并联，改装成一个大量程的电流表；因为不知道电压表内阻，而电流表A1内阻r13 确切可知，所以选择电流表内接法测量，因为滑动变阻器的最大值远大于待测电阻，故滑动变阻器用限流接法，画出的电路图如图所示：根据串联电路的特点有：U(I)RxIr1，变形得：U(Rxr1Rx)I，故图线的斜率为kRxr1Rx，解得：RxR0.
