1、高 考 总 复 习 人教物理 第八章 恒定电流第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一链接高考 8 电学仪器的使用及基本电路的选择考点一 游标卡尺和螺旋测微器读数考点解读1游标卡尺第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少 1 mm.(2)精度：对应关系为 10 分度 0.1 mm,20 分度 0.05 mm,50 分度0.02 mm.(3)读数：若用 x 表示由主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数
2、，则记录结果表达为(xK精确度)mm.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一2螺旋测微器第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)原理：测微螺杆 F 与固定刻度 B 之间的精密螺纹的螺距为 0.5 mm，即旋钮 D 每旋转一周，F 前进或后退 0.5 mm，而可动刻度 E上的刻度为 50 等份，每转动一小格，F 前进或后退 0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为 0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺(2)读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出测量值(mm)固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)
3、可动刻度数(估读一位)0.01(mm)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一典例赏析典例 1(1)如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为 9 mm 长 10 等分、19 mm 长 20 等分、49 mm 长 50 等分，它们的读数依次为 _ mm，_ mm，_ mm.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是 _ mm.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)最上面图读数：整毫米是 17，不足 1 毫米数是 70.1 mm0.7 mm，最后结果是 17 mm0.7 mm1
4、7.7 mm.中间图读数：整毫米是 23，不足 1 毫米数是 170.05 mm0.85 mm，最后结果是 23 mm0.85 mm23.85 mm.最下面图读数：整毫米是 3，不足 1 毫米数是 90.02 mm0.18 mm，最后结果是 3 mm0.18 mm3.18 mm.(2)固定刻度示数为 2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为 15.0，最后的读数：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.答案(1)17.7 23.85 3.18(2)2.150第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一1游标卡尺不需要估读，读数结果 10 分度为.mm 一位小数，20
5、 分度和 50 分度为.mm 两位小数，换算单位时只需要移动小数点，最后一位数字即使是 0 也不能抹掉2螺旋测微器需要估读，读数结果为.mm 三位小数，需要特别注意半毫米刻度线是否露出第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固1某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结 果 如 图(a)和(b)所示该工件的直径为 _ cm，高度为 _ mm.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：图(a)为 20 分度的游标卡尺，其精度为 0.05 mm，主尺读数为 12 mm，游标尺上第 4 条刻线与主尺上的一条刻线对齐，故测量结果为 12 mm4
6、0.05 mm12.20 mm1.220 cm.螺旋测微器的精度为 0.01 mm，由图(b)知固定刻度读数为 6.5 mm，可动刻度读数为“36.0”，故工件的高度为 6.5 mm36.00.01 mm6.860 mm.答案：1.220 6.860第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一2某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动 _ 到 F 靠近小球，再转动 _ 到 F 夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动 _ 使 F 固定后读数(以上均填仪器部件字母符号)正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是 _ mm.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实
7、验八-十一解析：用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮 D 使测微螺杆 F 靠近被测小球，再转动微调旋钮 H 使测微螺杆 F 夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮 G 使 F 固定后读数，读数为6.5 mm20.00.01 mm6.700 mm.答案：D H G 6.700第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一考点二 电流表、电压表的读数及改装考点解读1两种电表的电路结构及读数方法电流表电压表符号参数量程：00.6 A，03 A内阻：小于 1 量程：03 V，015 V内阻：3 k，15 k第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一电路结构读数方法视线垂直于刻度盘
8、表面，一般都需估读，3 A量程估读到最小分度的 1/10,0.6 A 量程估读到最小分度的 1/2视线垂直于刻度盘表面，一般都需估读，3 V 量程估读到最小分度的1/10，15 V 量程估读到最小分度的1/5第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一2.两种电表的使用技巧(1)机械零点的调整：在不通电时，指针应指在零刻线的位置(2)选择适当量程：估算电路中的电流或电压，指针应偏转到满刻度的13以上若无法估算电路中的电流和电压，则应先选用较大的量程，再逐步减小量程(3)正确接入电路：电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路中，两种表都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出第八章课堂师生互
9、动提升学科素养链接高考实验八-十一(4)正确读数：根据所选量程的准确度，正确读出有效数字和单位(5)注意内阻：电流表和电压表一方面作为仪器使用，同时又是被测电路中的一个电阻，实验中没有特别要求时，一般不考虑它们的内阻对电路的影响，但有些测量中，不能忽视它们的内阻对被测电路的影响，如伏安法测电阻等第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一典例赏析典例 2(2018全国卷)某同学组装一个多用电表，可选用的器材有：微安表头(量程 100 A，内阻 900)；电阻箱 R1(阻值范围0999.9)；电阻箱 R2(阻值范围 099 999.9)；导线若干要求利用所给器材先组装一个量程为 1 mA
10、的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为 3 V 的直流电压表组装好的多用电表有电流 1 mA 和电压 3 V 两挡第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出 R1 和 R2，其中*为公共接线柱，a 和 b 分别是电流挡和电压挡的接线柱(2)电阻箱的阻值应取 R1 _，R2 _.(保留到个位)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)R1 电阻范围小，所以 R1 与表头并联起分流作用，R2电阻范围大，所以 R2 与改装后的电流表整体串联，起分压作用电路如图所示第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)UgI
11、gRg(IIg)R1，R1 IgRgIIg 100 A900 1 000 A100 A100 IR2UUg，R2UUgI3V100 A900 1 mA2 910.答案(1)见解析图(2)100 2 910第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固1如图所示，其中电流表 A 的量程为 0.6 A，表盘均匀划分为30 个小格，每一小格表示 0.02 A，R1 的阻值等于电流表内阻的12，R2 的阻值等于电流表内阻的 2 倍若用电流表 A 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流值，则下列分析正确的是()第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一A将接线柱 1、2 接入电路时，每
12、一小格表示 0.04 AB将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02 AC将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06 AD将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.01 A第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：C 当接线柱 1、2 接入电路时，电阻 R1 与电流表内阻并联后等效阻值为电流表内阻的13，由于电流表的满偏电压为定值，因此量程扩大为原来的 3 倍，故每一小格变为 0.02 A30.06 A，A、B 选项错误当接线柱 1、3 接入电路时，电阻 R1 与电流表内阻并联后再和电阻 R2 串联，但是串联的电阻 R2 对于电流表量程无影响，故每一小格
13、仍为 0.06 A，C 正确，D 错误第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一2分别读出下表中的电压表和电流表的示数，并填在表格中电表所选量程测量值03 V015 V03 A00.6 A第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：表中 03 V 的电压表和 03 A 的电流表读数方法相同，精确度是 0.1 V 或 0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位对于 015 V 量程的电压表精确度是 0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到 0.1 V对于 00.6 A 量程的电流表，精确度是 0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格
14、估读”，即读到最小刻度的一半 0.01 A.答案：2.14 V 10.7 V 0.80 A 0.16 A第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一考点三 测量电路与控制电路设计考点解读1电流表的两种接法(1)两种接法的比较内接法外接法电路图第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一误差原因 电流表分压 U 测UxUA 电压表分流 I 测IxIV电阻测量值R 测U测I测 RxRARx 测量值大于真实值R 测U测I测 RxRVRxRVRx测量值小于真实值(2)两种接法的选择 阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若 Rx 较小，宜采用电流表外接法；若 Rx
15、较大，宜采用电流表内接法简单概括为“大内偏大，小外偏小”第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一 临界值计算法Rx RVRA时，用电流表外接法；Rx RVRA时，用电流表内接法 实验试探法：按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱 P先后与 a、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一3滑动变阻器的两种接法(1)两种接法的比较限流接法分压接法两种接法电路图负载 R上电压调节范围RERR0UE0UE负载 R上电流调
16、节范围ERR0IER0IER闭合 S 前触头位置b 端a 端第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)两种接法的一般适用条件限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)(3)必须采用分压法的三种情况若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式接法第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多
17、，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一典例赏析典例 3 有一个电阻 Rx，其阻值大约是 10，请选择适当的器材，以便测量其阻值可供选择的电路如图所示可供选择的器材是：A电动势 4.5 V、内阻不计的电源 EB量程为 15 V、内阻 10 k 的电压表 V1第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一C量程为 3 V、内阻 6 k 的
18、电压表 V2D量程为 300 mA、内阻 4 的电流表 A1E量程为 5 A、内阻 2 的电流表 A2F最大阻值 20、额定电流 1.5 A 的滑动变阻器 R1G最大阻值 500、额定电流 0.5 A 的滑动变阻器 R2H开关和若干根导线则选用的电路是 _(填甲或乙)，选用的器材是 _(填器材的字母代号)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析 Rx的阻值大约为 10，与电流表内阻接近，因此用电流表外接法，同时 Rx 的大约值小于滑动变阻器的总阻值，因而采用限流接法，故选用甲电路；电源电动势 E4.5 V，EIm(RxRA)，Im4.514 A0.321A321 mA 或 Im4
19、.512 A0.375 A375 mA，电流表选 D.UImRx0.32110 V3.21 V，因而电压表选 C，变阻器 R2最大值为 500，与 Rx偏差太大，因此变阻器选 F.答案 甲 ACDFH第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固1在伏安法测电阻的实验中，待测电阻 Rx 约为 200 ，电压表 的内阻约为 2 k，电流表 的内阻约为 10，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，结果由公式 RxUI 计算得出，式中 U 与 I 分别为电压表和电流表的示数若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1 和 Rx2，则 _(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的
20、真实值，且测量值 Rx1 _(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值，测量值 Rx2 _(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：根据串、并联电路的特点解题根据题意知RxRARVRx，电压表的分流作用较显著，故 Rx1 更接近待测电阻的真实值图甲的测量值是 Rx 与 RA 串联的电阻阻值，故 Rx1Rx 真；图乙的测量值是 Rx 与RV 并联的电阻阻值，故 Rx2Rx 真答案：Rx1 大于 小于第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一2如图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为 2.5 V.第八章课堂师
21、生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)完成下列实验步骤：闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，_；闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，_；断开开关，根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图 第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)滑动变阻器为分压式接法，故闭合开关前，灯泡两端的电压为零，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近滑动变阻器左端的接线柱闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)与实物电路相应的电路
22、图如图所示答案：(1)使它靠近滑动变阻器左端的接线柱增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到其额定电压(2)图见解析第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一思想方法(十八)实验器材的选取与实物图连接方法方法阐述1.电学实验仪器的选择选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器材，一般要考虑四方面因素：(1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流(2)误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的13以上；使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位第八章课堂师生互动
23、提升学科素养链接高考实验八-十一方法阐述(3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都用到(4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一方法阐述2.实物图连接的注意事项(1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去(2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉(3)要注意电表的量程和正、负接线
24、柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一典例赏析典例 某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：(1)用多用电表粗测：多用电表电阻挡有 4 个倍率，分别为1 k、100、10、1.该同学选择“100”倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一A_；B两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在 0 处；C重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是 _.(2)该同学
25、用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：A直流电源(电动势 3 V，内阻不计)B电压表 V1(量程 05 V，内阻约为 5 k)C电压表 V2(量程 015 V，内阻约为 25 k)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一D电流表 A1(量程 025 mA，内阻约为 1)E电流表 A2(量程 0250 mA，内阻约为 0.1)F滑动变阻器一只，阻值 020 G开关一只，导线若干在上述仪器中，电压表应选择 _(选填“V1”或“V2”)，电流表应选择 _(选填“A1”或“A2”)，请在虚线框内画出电路原理图(电表用题中所给的符号表示)第八章课堂师生互动提升学科素养
26、链接高考实验八-十一解析(1)指针偏转角度太大，说明选择的倍率偏大，因此应选用较小的倍率，将“100”换为“10”；此时的读数为指针所指的刻度乘以倍率，即电阻为 1210 120.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)由于电源电动势只有 3 V，所以电压表选择量程为 05 V 的电压表 V1；因电路中最大电流约为 Im 3 V120 25 mA，所以选用量程 025 mA 的电流表 A1；由于滑动变阻器最大阻值小于待测电阻的阻值，所以控制电路应选用分压接法，因待测电阻远大于电流表内阻，应选用电流表内接法，电路如图所示答案(1)A.换用“10”的倍率 C120 (2)V1 A1
27、 图见解析第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固1某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表 V1 的内阻，可选用的器材如下：A待测电压表 V1：量程 3 V，内阻约 3 kB电压表 V2：量程 15 V，内阻约 20 kC电流表 A：量程 3 A，内阻约 0.1 D定值电阻 R09.0 kE滑动变阻器 R10200 F滑动变阻器 R202 kG电源 E：电动势约为 12 V，内阻忽略不计H开关、导线若干第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)为了准确测量电压表 V1 的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图甲和乙两个测量电路，你认为 _(选填“甲”
28、或“乙”)更合理，并在实物图丙中用笔画线代替导线将电路图补充完整第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)该实验中滑动变阻器应该选用 _(选填“R1”或“R2”)(3)用已知量 R0 和 V1、V2 的示数 U1、U2 来表示电压表 V1 的内阻：RV1 _.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)甲图中，因为电压表 V2 的内阻与 R0 阻值相当，通过电压表 V2 的电流不能忽略，故用通过 R0 的电流作为通过 V1 的电流，误差较大，故用乙电路较合理，电路连接如图所示第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考
29、实验八-十一(2)实验中滑动变阻器要用分压接法，故应选取阻值较小的 R1.(3)根据欧姆定律可知：RV1U1U2U1R0 U1R0U2U1.答案：(1)乙 图见解析(2)R1(3)U1R0U2U1第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一2为了测量一电阻的阻值 Rx，现有以下器材：蓄电池 E，电流表 A，电压表 V，滑动变阻器 R，电阻箱 RP，开关 S1、S2，导线若干某活动小组设计了如图甲所示的电路实验的主要步骤如下：第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一A闭合 S1，断开 S2，调节 R 和 RP，使电流表和电压表示数合适，记下两表示数分别为 I1、U1；B闭合 S2
30、，保持 RP 阻值不变，记下电流表和电压表示数分别为 I2、U2.(1)按电路图在实物图乙上连线(2)写出被测电阻的表达式 Rx _(用两电表的读数表示)(3)由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的测量值 _(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)实物连线如图所示第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)由欧姆定律，第一次测量的电阻为电压表和 RP 的并联电阻，即U1I1 R 并；第二次测量的电阻为电压表、Rx 和 RP 的并联电阻，U2I2 RxR并RxR并，联立解得 RxU1U2U1I2U2I1.(3)由于
31、电流表、电压表内阻不影响被测电阻的测量，故其测量值等于真实值答案：(1)图见解析(2)U1U2U1I2U2I1(3)等于第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一实验八 测定金属的电阻率第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一 注意事项1本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法2实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端3测量被测金属丝的有效长度，是指测
32、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，求其平均值第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一4测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值5闭合开关 S 之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置6在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流强度 I 不宜过大(电流表用 00.6 A 量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大7若采用图象法求 R 的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远
33、的点可以不予考虑第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一 误差分析1金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一2采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小3金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差4由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一热点一 实验原理与操作典例赏析典例 1(2016全国卷)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V 的电压表 的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱 R(最大阻值 99
34、999.9)，滑动变阻器 R1(最大阻值 50)，滑动变阻器 R2(最大阻值 5 k)，直流电源 E(电动势 3 V)，开关 1 个，导线若干实验步骤如下：按电路原理图(a)连接线路；第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一将电阻箱阻值调节为 0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关 S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00 V，记下电阻箱的阻值第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器 _(填“R1”或“R2”)(2)根据图(a)所示电路将图
35、(b)中实物图连线第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为 630.0，若认为调节电阻箱 时 滑 动 变 阻 器 上 的 分 压 不 变，计 算 可 得 电 压 表 的 内 阻 为 _(结果保留到个位)(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为 _(填正确答案标号)A100 A B250 AC500 A D1 mA 第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)滑动变阻器使用的是分压式接法，为了调节效果好，选择最大阻值小的滑动变阻器 R1；(2)根据电路图连接实物图，注意滑动变阻器的分压式接法，电压表与电
36、阻箱串联，实物图如图所示；第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)电阻箱阻值为零时，电压表示数为 2.5 V，认为滑动变阻器上的分压不变，即为 2.5 V，所以当电压表示数为 2 V 时，电阻箱上分得电压为 0.5 V，根据串联电路电压比等于电阻比，故电压表的内阻为电阻箱阻值的 4 倍，则 RV4630 2 520；(4)根据欧姆定律可得 IgUgRV 2.52 520 A1 mA.答案(1)R1(2)见解析(3)2 520(4)D第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一 实物图连线的技巧1总的原则：先串后并，接线到柱，注意量程和正负2对限流电路，只需用笔画线当作导线
37、，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”部分依次串联起来即可，注意电表的正、负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处3对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动头的电势高低，根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情况，将“伏安法”部分接入该两点间注意滑动变阻器应调到使“伏安法”部分所接两点间阻值最小处第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固1实验室购买了一捆标称长度为 100 m 的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度该同学首先测得导线横截面积为 1.0 mm2，查得铜
38、的电阻率为 1.7108 m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻 Rx，从而确定导线的实际长度第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一可供使用的器材有：电流表：量程 0.6 A，内阻约 0.2；电压表：量程 3 V，内阻约 9 k；滑动变阻器 R1：最大阻值 5；滑动变阻器 R2：最大阻值 20；定值电阻：R03；电源：电动势 6 V，内阻可不计；开关、导线若干第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选 _(填“R1”或“R2”)，闭合开关 S 前应将滑片移至 _ 端(填“a”或“b”)(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲
39、电路完成剩余部分的连接第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为 0.50 A 时，电压表示数如图乙所示，读数为 _ V.(4)导线实际长度为 _ m(保留两位有效数字)解析：(1)由(3)中电流表的读数为 0.50 A 时，电压表的读数为 2.30 V 可知，Rx 和 R0 的总阻值约为 4.60 欧姆，若选用滑动变阻器 R1，电源电压为 6 V，电流表的量程只有 0.6 A，会把电流表烧坏，故滑动变阻器应该选 R2.闭合开关前应将滑片移至 a 端保证连入电阻最大第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)如图所示第八章课堂师生互动提
40、升学科素养链接高考实验八-十一(3)由于电压表量程 03 V，分度值为 0.1 V，故读数为 2.30 V.(4)Rx 的 阻 值 约 为 1.60 ，由 Rx lS 可 知，l RxS 1.601.01061.7108 m94 m.答案：(1)R2 a(2)图见解析(3)2.30(2.292.31 均正确)(4)94(9395 均正确)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一2电学实验中经常需要测量电阻的阻值(1)测电阻的方法有很多种，现在有一只标“220 V 40 W”的灯泡，它正常工作时的电阻为 _ .若用多用电表欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻值就 _(选填“大于”“
41、等于”或“小于”)灯泡正常工作时的电阻值(2)用下列器材设计一个实验，测量该灯泡正常工作时的电阻值A220 V 交流电源B单刀双掷开关一只第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一C电阻箱一只(0999.9，额定电流 0.5 A)D固定电阻一只(0.5 k，额定电流 0.3 A)E交流电流表一只(00.3 A)请在方框内画出电路原理图 第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)正常工作时电压为额定电压，故有 PU2R，所以 RU2P1 210；灯泡在正常工作时发热，灯丝电阻率增大，电阻增大，因而用欧姆挡测量时阻值应小于正常工作时的电阻值(2)应用替代法因电阻箱的最大
42、阻值小于灯泡正常工作时的电阻值，故应串联一固定电阻，电路原理图如图答案：(1)1 210 小于(2)图见解析第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一热点二 数据处理及误差分析典例赏析典例 2 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准待测金属丝接入电路部分的长度约为 50 cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为 _ mm(该值接近多次测量的平均值)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)用伏安法测金属丝的电阻 Rx.实验所用器材为：电池组(电动势 3 V，内阻约 1)、电流表(内阻约 0.1)、电压表(内阻约 3 k)
43、、滑动变阻器 R(020，额定电流 2 A)、开关、导线若干某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一由以上实验数据可知，他们测量 Rx 是采用图中的 _ 图(填“甲”或“乙”)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)如图是测量 Rx 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器的一端请根据(2)所选的电路图，补
44、充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(4)这个小组的同学在坐标纸上建立 U、I 坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的 4 个坐标点请在图中标出第 2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出 UI 图线由图线得到金属丝的阻值 Rx _ (保留两位有效数字)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为 _(填选项前的符号)A1102 m B1103 mC1106 m D1108 m第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(6)任何实验测量都存在误差
45、本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是 _.A用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B由电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差C若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D用 UI 图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)螺旋测微器的读数为：0 mm39.70.01 mm0.397 mm(0.3950.399 mm 之间均正确)(2)实验测量数据中电压表示数从 0.10 V 开始，非常小，应考虑使用滑动变阻器分压式接法，故采用的是图甲的电路设计方案第八章课堂师生互
46、动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)连图时注意滑动变阻器的分压式接法，注意电流表和电压表的正负极如图甲第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(4)将第 2、4、6 次测量数据的坐标点标出来后，画出一条直线，舍去第 6 次实验数据点，让直线过坐标原点，计算出图线斜率为4.5(4.34.7 之间均正确)，即为金属丝的阻值如图乙第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(5)根据电阻定律 Rx lS 4lD2，代入数据计算得到电阻率1106 m，C 对(6)由于读数引起的误差属于偶然误差，A 错；电流表和电压表的内阻引起的误差属于系统误差，B 错；由于该实验原理未考虑电表内阻
47、造成的误差，因此将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由于测量仪表引起的系统误差，C 对；通过 UI 图象处理数据时已经直观地舍去了第 6 次实验数据，且多次测量后画直线的目的就是取平均值，因此用 UI 图象处理数据更好地减小了偶然误差，D对答案(1)0.397(0.3950.399 均可)(2)甲(3)见解析图甲(4)见解析图乙 4.5(4.34.7 均可)(5)C(6)CD第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一1作图象时，应使大多数的点在直线或平滑的曲线上，不在线上的点尽量均匀分布在直线的两侧，误差较大的点舍去不用2偶然误差与系统误差的关系(1)偶然误差：由于各种偶然因素对实
48、验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的通过多次测量求平均值或采用图象法处理数据可减小偶然误差(2)系统误差：由于仪器本身不精密，实验方法粗略或实验原理不完善而产生的通过校准仪器或改进实验方法和实验设计原理可减小误差第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固3某同学通过实验测量一种合金的电阻率(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件 _(选填“A”“B”“C”或“D”)从 图 中 的 示 数 可 读 出 合 金 丝 的 直 径 为 _ mm.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一第八章课堂师生互动提升学科素养链接
49、高考实验八-十一(2)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化由此可以推断：电路中 _(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了 _(选填“短路”或“断路”).(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为 2.23 V 和 38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为 58.7.为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议：_；_.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)螺
50、旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧，即旋紧 B.螺旋测微器的示数为(041.00.01)mm0.410 mm.(2)电压表的示数不为零，电流表的示数几乎为零，说明连接两电表的电路是导通的而滑动变阻器几乎不起作用，说明线路电阻很大，故可判断 7、8、9 间断路(3)由题意知RARx0.005RxRV0.02，说明电流表的分压作用不显著，故可将电流表改为内接，并测出多组 U、I 值，求出 Rx 后，再取平均值作为实验结果答案：(1)B 0.410(2)7、8、9 断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值(或测量多组电流和电压值，用图象法求电阻值)第八章课堂师生互动提升学科素
51、养链接高考实验八-十一4某同学为了测量电流表 A1 内阻的精确值，提供如下器材：电流表 A1(量程 300 mA，内阻约为 5)；电流表 A2(量程 600 mA，内阻约为 1)；电压表 V(量程 15 V，内阻约为 3 k)；滑动变阻器 R1(010，额定电流为 1 A)；滑动变阻器 R2(0250，额定电流为 0.01 A)；电源 E(电动势 3 V，内阻较小)；定值定阻 R0(5)；导线、开关若干第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)要求待测电流表 A1 的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能减小误差以上给定的器材中滑动变阻器应选 _.请在下面的虚线框内画出测量用的
52、电路原理图，并在图中标出所选仪器的代号第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)若选测量数据中的一组来计算电流表 A1 的内阻 r1，则 r1 的表达式为 r1 _.(3)上式中各符号的物理意义是_解析：(1)要求待测电流表 A1 的示数从零开始变化，且多测几组数据，应该设计成分压电路，滑动变阻器应选阻值为 010 的 R1.电路原理图如图所示第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)由 I1r1(I2I1)R0 可得电流表 A1 的内阻 r1 的表达式为 r1I2I1I1R0.(3)r1I2I1I1R0 中 I2、I1 分别为某次实验时电流表 A2、A1 的示数，
53、R0 是定值电阻的阻值答案：(1)R1 电路原理图见解析(2)I2I1I1R0(3)I2、I1 分别为某次实验时电流表 A2、A1 的示数，R0 是定值电阻的阻值第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一热点三 拓展创新实验核心提炼 对本实验，除常规的伏安法测电阻外，还可对实验方案进行改进，提出下面几种测量方法：1安安法若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用(1)如图甲所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果已知 A1 的内阻 R1，则可测得 A2 的内阻 R2I1R1I2.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)如图乙所示，当两电表的满偏电
54、压 UA2UA1 时，A1 串联一定值电阻 R0 后，同样可测得 A2 的电阻 R2I1R1R0I2.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一2伏伏法若电压表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用(1)如图甲所示，两电表的满偏电流接近时，若已知 V1 的内阻R1，则可测出 V2 的内阻 R2U2U1R1.(2)如图乙所示，两电表的满偏电流 IV1IV2 时，V1 并联一定值电阻 R0 后，同样可得 V2 的内阻 R2U2U1R1U1R0.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一3半偏法测电流表内阻电路图如图所示步骤：(1)断开 S2，闭合 S1，调节 R0，使
55、 A 表满偏为 I0.(2)保持 R0 不变，闭合 S2，调节 R，使 A 表读数为I02.(3)由上可得 RAR.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一4等效替代法如图所示，先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上，读出电流表示数 I；然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数仍为 I，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一典例赏析典例 3(2018全国卷)一课外实验小组用如图(a)所示的电路测量某待测电阻 Rx 的阻值，图中 R0 为标准定值电阻(R020.0)；V 可视为理想电压表；S1
56、为单刀单掷开关，S2 为单刀双掷开关；E为电源；R 为滑动变阻器采用如下步骤完成实验(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线；第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合 S1；(3)将开关 S2 掷于 1 端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表 V 的示数 U1；然后将 S2 掷于 2 端，记下此时电压表 V 的示数 U2；(4)待测电阻阻值的表达式 Rx _(用 R0、U1、U2 表示)；第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(5)重复步骤(3)，得到如下数据：12345U1/V0.250.300.360.4
57、00.44U2/V0.861.031.221.361.49U2U13.443.433.393.403.39(6)利用上述 5 次测量所得U2U1的平均值，求得 Rx _.(保留一位小数)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)根据原理图进行实物连线，注意滑动变阻器的接法，如图所示第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(4)IU1R0，UxU2U1，RxUxI联立得：RxU2U1R0U1U2U11 R0(6)U2U1的平均值为3.443.433.393.403.3953.41RxU2U11 R0(3.411)20.0 48.2.答案(1)图见解析(4)U2U11
58、R0(6)48.2第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固5(2019长沙模拟)现要测量电流表 G1 的内阻，给出下列器材：电流表 G1(量程 5 mA，内阻 r1 约为 150 左右)；电流表 G2(量程 10 mA，内阻 r2 约为 100 左右)；定值电阻 R1100；定值电阻 R210；滑动变阻器 R3(0200)；干电池 E(1.5 V，内阻未知)；单刀单掷开关 S；导线若干(1)定值电阻选 _；第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)在虚线框中已画出部分实验电路设计图，请补充完整，并标明所用器材的代号；(3)若 选 测 量 数 据 中 的 一 组
59、计 算 r1，所 用 的 表 达 式 r1 _，式中各符号的意义是：_.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)若选 R2，则其阻值太小，电流过大，而 R1 与 G1 内阻相当，故选 R1.(2)电路图如图所示：G2 的示数与 G1 的示数之差为通过 R1 的电流值(3)由串、并联电路特点：I1r1R1(I2I1)，得 r1I2I1I1R1，I1、I2 分别表示电流表 G1、G2 的示数，R1 表示定值电阻 R1 的阻值第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一答案：(1)R1(2)图见解析(3)I2I1I1R1 I1、I2 分别表示电流表 G1、G2 的示数，R
60、1 表示定值电阻 R1 的阻值第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一6(2017全国卷)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为 100 A，内阻大约为 2 500)的内阻可使用的器材有：两个滑动变阻器 R1、R2(其中一个阻值为 20，另一个阻值为 2 000)；电阻箱 Rz(最大阻值为 99 999.9)；电源 E(电动势约为 1.5 V)；单刀开关 S1 和 S2，C、D 分别为两个滑动变阻器的滑片第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)完成下列填空：R1 的
61、阻值为 _(填“20”或“2 000”)为了保护微安表，开始时将 R1 的滑片 C 滑到接近图(a)中的滑动变阻器的 _ 端(填“左”或“右”)对应的位置；将 R2的滑片 D 置于中间位置附近将电阻箱 Rz 的阻值置于 2 500.0，接通 S1.将 R1 的滑片置于适当位置，再反复调节 R2 的滑片 D 的位置最终使得接通 S2 前后，微安表的示数保持不变，这说明 S2 接通前 B 与 D 所在位置的电势 _(填“相等”或“不相等”)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一将电阻箱 Rz 和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz 的阻值置于 2 601.0 时，在接通 S2
62、前后，微安表的示数也保持不变待测微安表的内阻为 _(结果保留到个位)(3)写 出 一 条 提 高 测 量 微 安 表 内 阻 精 度 的 建 议：_.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)实物连线如图：第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)滑动变阻器 R1 要接成分压电路，则要选择阻值较小的 20 的滑动变阻器；为了保护微安表，开始时将 R1 的滑片 C 滑到接近图(a)中滑动变阻器的左端对应的位置；将电阻箱 Rz 的阻值置于 2 500.0，接通 S1；将 R1 的滑片置于适当位置，再反复调节 R2 的滑片 D 的位置；最终使得接通 S2 前后微安表
63、的示数保持不变，这说明 S2 接通前后在 BD 中无电流流过，可知 B 与 D 所在位置的电势相等；第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一设滑片 D 两端电阻分别为 Rz1 和 Rz2，因 B 与 D 所在位置的电势相等，可知 RzRz1RARz2；同理当 Rz 和微安表对调时，仍有：RARz1Rz2Rz2；联立两式解得：RA Rz1Rz2 2 5002 601 2 550(3)为了提高测量精度，调节 R1 上的分压，尽可能使微安表接近满量程答案：(1)连线见解析(2)20 左 相等 2 550(3)调节 R1 上的分压，尽可能使微安表接近满量程第八章课堂师生互动提升学科素养链接高
64、考实验八-十一7(2019福建南安模拟)为测定一个待测电阻 Rx 的阻值(阻值约为 200)，实验室提供如下器材：电池组 E：电动势 3 V，内阻不计电流表 A1：量程 015 mA，内阻约为 100 电流表 A2：量程 0300 A，内阻 1 000 滑动变阻器 R1：阻值范围 020，额定电流 2 A电阻箱 R2：阻值范围 09 999，额定电流 1 A开关 S、导线若干第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一要求实验中尽可能准确地测量 Rx 的阻值，请回答下面问题：(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表 _(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到 _ ，这样可以
65、改装成个量程为 3.0 V 的电压表；第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)在方框中画出完整测量 Rx 阻值的电路图，并在图中标明器材代号；(3)调节滑动变阻器 R1，两表的示数如图所示，可读出电流表 A1 的示数是 _ mA，电流表 A2 的示数是 _ A，测得待测电阻 Rx 的阻值是 _.本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因，测量值较真实值 _(选填“偏大”或“偏小”)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)题目中未给出电压表，把 A2 和 R2 串联起来充当电压表，此电压表量程为 3 V，R3 V300106 A1 000 9 000.(2)电
66、路图如图所示第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)由图示可知，电流表 A1 的示数为 8.0 mA，电流表 A2 的示数是 150 A，电流表 A2 的电压读数为 1.5 V，待测电阻阻值为 RxUI11.5 V8.0 mA187.5.测量的电流值偏大，因此测量的电阻偏小答案：(1)A2 9 000(2)图见解析(3)8.0 150 187.5 偏小第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一 注意事项1电路的连接方式(1)电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8 V,0.3 A)的电阻很小
67、，与 00.6 A 的电流表串联时，电流表的分压影响很大(2)滑动变阻器应采用分压式连接：目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化2闭合开关 S 前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一3IU 图线在 U01.0 V 左右将发生明显弯曲，故在 U1.0 V左右绘点要密，以防出现较大误差4当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录 I后马上断开开关5误差较大的点要舍去，IU 图线应是平滑曲线而非折线 误差分析1由于电压表、电流表
68、不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差2电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数3在坐标纸上描点、作图带来操作误差第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一热点一 电路设计和实验原理典例赏析典例 1(2017全国卷)某同学研究小灯泡的伏安特性所使用的器材有：小灯泡 L(额定电压 3.8 V，额定电流 0.32 A)；电压表(量程 3 V，内阻 3 k)；电流表(量程 0.5 A，内阻 0.5)；固定电阻 R0(阻值 1 000)；滑动变阻器 R(阻值 09.0)；电源 E(电动势 5 V，内阻不计)；开关 S；导线若干(1)实验要求能够实现在 03.8 V 的范围内对
69、小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图 第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻 _(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率 _(填“增大”“不变”或“减小”)(3)用另一电源 E0(电动势 4 V，内阻 1.00)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器 R 的阻值，可以改变小灯泡的实际功率闭合开关 S，在 R 的变化范围内，小灯泡的最小功率为 _ W，最大功率为 _ W(结果均保留两位小数)第八章课堂师生互动提升学科素养链接
70、高考实验八-十一解析(1)要求能够实现在 03.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如图第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)由 IU 图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律 RlS知，电阻率增大；第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)当滑动变阻器的阻值为 9 时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时 EUI(rR)得 U410I，在图中作出该直线如图所示，交点坐标约为 U1.80 V，I225 mA，P1UI0.41 W；整理得：I 1RrU ERr，当直线的斜率
71、最大时，与灯泡的 IU 曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最大当滑动变阻器电阻值 R0 时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为 U3.75 V，I0.313 A，如图所示，最大的功率为 P2UI1.17 W.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一答案(1)图见解析(2)增大 增大(3)0.41 1.17第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固1在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，除有一标有“6 V 1.5 W”的小电珠、导线和开关外，还有：A直流电源 6 V(内阻不计)B直流电流表 03 A(内阻在 0.1 以下)C直流电流表 0300 mA(内阻约为 5)D
72、直流电压表 010 V(内阻约为 15 k)E滑动变阻器 10，2 AF滑动变阻器 1 k，0.5 A第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量(1)实验中电流表应选用 _，滑动变阻器应选用 _(均用序号表示)(2)在虚线框内画出实验电路图第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)试将下图所示器材连成实验电路第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)I 额1.56 A250 mA，故电流表应选 C.因要求小电珠两端的电压从零开始变化，滑动变阻器用分压式接法，应选较小阻值的 E.(2)实验电路图如图所示
73、第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)实物图连线如图所示答案：(1)C E(2)图见解析(3)图见解析第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一2如图是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)根据图在虚线框内画出实验电路图；第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图中的、所示，电流表量程为 0.6 A，电压表量程为 3 V所示读数为：_、_、_、_.两组数据得到的电阻分别为_和 _.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析
74、：(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压的范围大，变阻器用分压接法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)电流表量程为 0.6 A 时，最小刻度为 0.02 A，读数读到小数点后两位，所以表示数为 0.10 A，表示数为 0.24 A；电压表量程为3 V，最小刻度为 0.1 V，应估读到 0.01 V，所以表示数为 2.00 V，表示数为 0.27 V，根据欧姆定律 R1U1I1 2.00 V0.24 A8.3，R2U2I2 0.270.1 2.7.答案：(1)图见解析(2)0.10 A(0.100.02 均可)024 A 2
75、.00 V 0.27 V(0.270.01 均可)8.3(8.30.1 均可)2.7(2.70.1 均可)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一热点二 数据处理及误差分析典例赏析典例 2 某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为 _ A
76、；(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将 _ 只相同的小电珠并联后，直接与电动势为 3 V、内阻为 1 的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 _ W(保留两位小数)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)连线如图所示(2)由题图乙知电流表量程为 0.6 A，所以读数为 0.44 A；第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)电源内阻为 1，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即小电珠的总功率最大，此时外电路电压等于内电压等于 1.5 V，由题图丙知当小电珠电压等于 1.5 V 时电流约为0.38
77、A，此时电阻约为 RUI 3.95 4，并联后的总电阻为 1，所以需要 4 个小电珠并联，小电珠消耗的总功率约为 PU2R外1.521 W2.25 W.答案(1)图见解析(2)0.44(3)4 2.25第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固3由金属丝制成的电阻器阻值会随温度的升高而变大某同学为研究这一现象，亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的伏安特性曲线可供选择的实验器材有：A待测电阻器 Rx(2.5 V,1.2 W)B电流表 A(00.6 A，内阻为 1)C电压表 V(03 V，内阻未知)D滑动变阻器(010，额定电流为 1 A)E电源(E3 V，内阻 r1)F定值电阻
78、R0(阻值为 5)G开关一个和导线若干第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)实验时，该同学采用电流表内接法，并且电阻器两端电压从零开始变化，请在方框内画出实验电路图(2)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：I/A0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.48U/V0.25 0.40 0.60 0.90 1.25 1.85 2.50 3.00UR/V第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一其中，I 是电流表的示数，U 是电压表的示数，UR 是电阻器两端的实际电压请通过计算补全表格中的空格，然后在图中画出电阻器的伏安特性曲线第八章课
79、堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)该同学将本实验中的电阻器 Rx 以及给定的定值电阻 R0 二者串联起来，接在本实验提供的电源两端，则电阻器的实际功率是 _ W(结果保留两位小数)解析：(1)要使电阻器两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法电路图如图甲所示第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)电压表的示数减去电流表的分压即为电阻器两端的电压：URUIr，数据如下表电阻器的伏安特性曲线如图乙中曲线所示UR/V 0.10 0.20 0.35 0.60 0.90 1.45 2.05 2.52(3)由 URI(rR0)E 作出 UI 图象如图乙中直线所示，由此
80、图象与电阻器 UI 图线的交点可得此时电阻器的电压 UR0.9 V，电流 I0.35 A，电阻器的实际功率为 PURI0.32 W.答案：见解析第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一4在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，要测量个标有“3 V 1.5 W”的小电珠两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：A直流电源 3 V(内阻可不计)B直流电流表 0600 mA(内阻约为 0.5)C直流电压表 03 V(内阻约 3 k)D滑动变阻器(10，1 A)E滑动变阻器(1 k，300 mA)F开关、导线若干第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)本实验中滑动变阻器应选用 _
81、(选填“D”或“E”)(2)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图甲所示的坐标纸上作出该小电珠的伏安特性曲线第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)如图乙所示，将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为 5 的定值电阻 R0 串联，接在电压恒为 4 V 的电路中，每个小灯泡的实际功率为 _ W.乙第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)实验中需测量多组数据，滑动变阻器用分压式接法，为了调节方便，滑动变阻器用阻值较小的，故选 D.(2)描点画图，如图所示第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)设小灯泡两端的电压为 U，电流为
82、I，根据闭合电路欧姆定律得：U0U2IR0，所以 U2R0IU0，代入数据得 U10I4，在小灯泡的伏安特性曲线同一坐标系上画出该直线，其交点(U，I)即为小灯泡的实际电压、电流值，可得小灯泡消耗的实际功率 PUI0.3 W.答案：(1)D(2)图见解析(3)0.3第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一5在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，用导线 a、b、c、d、e、f、g 和 h 按下图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零闭合开关后：第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度能发生变化，但电压表、
83、电流表的示数总不能为零，则可能是 _ 导线断路(2)某同学测出电源和小灯泡的 UI 图线如图所示，电源的电动势 E _ V；小灯泡的电阻随温度的升高而 _.(3)将与上面相同的两个小灯泡并联后接到上面电源上，每一只小灯泡的实际电功率是 _ W.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)若调节滑动变阻器，小灯泡的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是 g 导线断路(2)由电源的 UI 图线知 E3.0 V，由曲线上每一点对应的 RUI 判断出小灯泡的电阻随温度的升高而增大第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)两个小灯
84、泡并联后接到上面的电源上，如图甲所示，这种情况下，路端电压为任一小灯泡两端的电压，假设一个小灯泡上的电流为 I，则干路中的电流为 2I，电路方程为 EU2Ir，变形可得函数方程 UE(2r)I，其函数图象如图乙所示，这个电路图线与一个灯泡的伏安特性曲线的交点即为一个小灯泡的实际工作参量，因为路端电压 U 在数值上也是一个小灯泡两端的电压，根据交点坐标(1.1 V,0.95 A)可以计算出一个小灯泡消耗的功率为 PUI1.10.95 W1.045 W.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一答案：(1)g(2)3.0 增大(3)1.045第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十
85、一热点三 拓展创新实验核心提炼创新点创新方案实验器材第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一实验方案以实验原理及实验方法为基础，探究小灯泡功率与电压的关系数据处理采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的采集和处理第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一典例赏析典例 3 某实验小组研究两个未知元件 X 和 Y 的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为 3 k)、电流表(内阻约为 1)、定值电阻等第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)使用多用电表粗测元件 X 的电阻，选择“1”欧姆挡测量，示数如图(a)所示，读数为 _ .据此应选择图中的 _(填“(b)”
86、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，电流表的示数逐渐 _(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件 X 换成元件 Y，重复实验；第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)如图(d)是根据实验数据作出的 UI 图线，由图可判断元件 _(填“X”或“Y”)是非线性元件；(4)该小组还借助 X 和 Y 中的线性元件和阻值 R21 的定值电阻，测量待测电池的电动势 E 和内阻 r，电路图如图(e)所示，闭合S1 和 S2,电压表读数为 3.00 V；断开 S2,读数为 1.00 V利用图(d)可算得 E _ Vr
87、_(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)由题图(a)可知，多用电表的读数为 10，由于元件的电阻较小，电路应选用电流表外接法，即选择图(b)电路(2)当滑动变阻器的滑片向右移时，电流表的示数增大(3)由于元件 Y 的 U I图线是曲线，因此 Y 是非线性元件(4)设线性元件的电阻为 R，由 U I图线可知，R 3.0 V0.30 A 10，则 S1、S2均闭合时，E0.3 A(10 r)，S1闭合、S2断开时，E0.1 A(10 21 r)，解得 E3.2 V，r0.50.答案(1)10(b)(2)增大(3)Y(4)3.2
88、0.50第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固6(2016天津卷)某同学想要描绘标有“3.8 V 0.3 A”字样小灯泡 L 的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：电压表 V1(量程 03 V，内阻等于 3 k)电压表 V2(量程 015 V，内阻等于 15 k)电流表 A1(量程 0200 mA，内阻等于 10)电流表 A2(量程 03 A，内阻等于 0.1)滑动变阻器 R1(010，额定电流 2 A)滑动变阻器 R2(01 k，额定电流 0.5 A)定值电阻 R3(阻值等于 1)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考
89、实验八-十一定值电阻 R4(阻值等于 10)定值电阻 R5(阻值等于 1 k)电源 E(E6 V，内阻不计)(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)该同学描绘出的 IU 图象应是下图中的 _.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)用电压表 V1 和 R5 串联，可改装成量程为 UUgrg(rgR5)33(31)V4 V 的电压表；用量程为 200 mA 的电流表 A1 与定值电阻 R4 并联可改装为量程为 IIgIgrgR4 0.2 A0.21010 A0.4 A 的电流表；待测小灯泡的阻值较小
90、，故采用电流表外接，电路图如图第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)小灯泡的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的 IU 图象应该是 B.答案：(1)图见解析(2)B第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一7某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过 6 mA，最大电压不超过 7 V”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图所示，图中定值电阻 R1 k，用于限流；电流表量程为 10 mA，内阻约为 5；电压表(未画出)量程为 10 V，内阻约为10 k；电源电动势 E 为 12 V，内阻不计第八章
91、课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：A阻值 0200，额定电流 0.3 AB阻值 020，额定电流 0.5 A应选的滑动变阻器是 _(填“A”或“B”)正确接线后，测得数据如下表：12345678910U/V0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40I/mA0.00 0.00 0.00 0.06 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)由以上数据分析可知，电压表应并联在 M 与 _ 之间(填“O”或“P”)；(3)将电路
92、图在方框中补充完整；(4)从表中数据可知，该电学元件的电阻的特点是：_.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)滑动变阻器 A 允许的最大电压为 0.3200 V60 V12 V，滑动变阻器 B 两端所能加的最大电压为 0.520 V10 V12 V，为保证安全，滑动变阻器应选 A.(2)由表中实验数据可知，电学元件电阻的最小测量值约为：R6.40.005 5 1 163.6，电流表内阻约为 5，电压表内阻约为 10 k，相对来说，元件电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，因此电压表应并联在 M 与 P 之间第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)描绘
93、伏安特性曲线，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由(2)可知，电流表采用内接法，实验电路图如图所示：第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(4)由表中实验数据可知，当元件两端的电压小于 6 V 时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于 6 V 时，随着电压的升高电流迅速增大，电压与电流的比值减小，电阻变小答案：(1)A(2)P(3)图见解析(4)当元件两端的电压小于 6 V时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端的电压大于 6 V 时，随着电压的升高电阻变小第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一实验十 测定电源
94、的电动势和内阻第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一 注意事项1可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的 1 号干电池2电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E 会明显下降，内阻 r 会明显增大因此，实验中不要将 I 调得过大，读电表要快，每次读完立即断电第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一3计算法求 E、r：要测出不少于 6 组 I、U 数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的 I、U 数据中，第 1 和第 4 为一组、第 2 和第 5 为一组、第
95、 3 和第 6 为一组，分别解出 E、r 值再求平均值4合理选择标度：为使图线分布空间大，如图所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻不能用 rEI短确定，应根据 rUI 确定第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一 误差分析1偶然误差：用图象法求 E 和 r 时作图不准确2系统误差：电压表分流3本实验中测量结果是：E 测E 真，r 测r 真第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一热点一 实验原理与操作典例赏析典例 1 用实验测一电池的内阻 r 和一待测电阻的阻值 Rx.已知电池的电动势约为 6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧可选用的实
96、验器材有：电流表 A1(量程 030 mA)；电流表 A2(量程 0100 mA)；电压表 V(量程 06 V)；滑动变阻器 R1(阻值 05)；滑动变阻器 R2(阻值 0300)；开关 S 一个，导线若干条第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一某同学的实验过程如下：.设计如图甲所示的电路图，正确连接电路甲第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一.将 R 的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小 R 的阻值，测出多组 U 和 I 的值，并记录以 U 为纵轴，I 为横轴，得到如图乙所示的图线乙第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一.断开开关，将 Rx 改接在 B、C
97、之间，A 与 B 直接相连，其他部分保持不变重复的步骤，得到另一条 UI 图线，图线与横轴 I的交点坐标为(I0,0)，与纵轴 U 的交点坐标为(0，U0)回答下列问题：(1)电流表应选用 _，滑动变阻器应选用 _.(2)由图乙的图线，得电源内阻 r _ .(3)用 I0、U0 和 r 表示待测电阻的关系式 Rx _，代入数值可得 Rx.(4)若电表为理想电表，Rx 接在 B、C 之间与接在 A、B 之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流 表 示 数 变 化 范 围 _ ，电 压 表 示 数 变 化 范 围 _.(选填“相同”或“不同”)第八章课堂师生互动提升学
98、科素养链接高考实验八-十一解析(1)由 UI 图线可知电流表量程应为 0100 mA，故选A2.路端电压大于 5.5 V，而电源电动势 E6 V，故 R 外r，则滑动变阻器选 R2.(2)由题图得：rUI 25.(3)RxrU0I0，RxU0I0 r.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(4)电流 IERrRx，rRx 一定，R 从 300 变到某同一阻值，电流变化范围相同Rx 接 AB 间时，UERRxr(RRx)，Rx 接 BC间时，UERRxrR，故两种情况下电压变化不同答案(1)A2 R2(2)25(3)U0I0 r(4)相同 不同第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实
99、验八-十一题组巩固1用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约 4.5 V，内电阻约 1)的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A电流表：量程 0.6 A，内电阻约 1 B电流表：量程 3 A，内电阻约 0.2 C电压表：量程 3 V，内电阻约 30 kD电压表：量程 6 V，内电阻约 60 kE滑动变阻器：01 000，额定电流 0.5 AF滑动变阻器：020，额定电流 2 A第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用 _，电压表应选用 _，滑动变阻器应选用 _(均填仪器的字母代号)第八章课堂师生互
100、动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)下图为正确选择仪器后，连好的部分电路为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将 _ 和 _ 相 连、_ 和 _ 相 连、_ 和 _ 相连(均填仪器上接线柱的字母代号)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验实验中读出几组电阻箱的阻值 R 和对应电压表的示数 U.用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以 _ 为纵坐标，以 _ 为横坐标解析：(1)因三节干电池的电动势约为 4.5 V，故电压表应选 D；
101、因干电池放电电流不宜超过 0.5 A，故电流表应选 A；由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用 F 即可第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)本实验的实验电路如图甲所示所以还需要用导线将 a 与 d相连，c 与 g 相连，f 与 h 相连第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)电阻箱代替滑动变阻器，实验电路图如图乙所示根据闭合电路欧姆定律得 UURrE，整理可得三种情况：1UrE1R1E，以1U为纵坐标，1R为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线；UErUR，以 U 为纵坐标，UR为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线；RU1ERrE，以RU为纵坐标，R
102、 为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一答案：(1)A D F(2)a d c g f h(3)1U 1R或U UR；或RU R第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一2某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一待测电池，电动势约为 1.5 V(小于 1.5 V)电流表，量程 3 mA电流表，量程 0.6 A电压表，量程 1.5 V电压表，量程 3 V滑动变阻器，020 开关一个，导线若干(1)请选择实验中需要的器材 _(选填标号)第八章课堂师生互动提升学科
103、素养链接高考实验八-十一(2)按电路图将实物(如图甲所示)连接起来(3)小组由实验数据作出的 UI 图象如图乙所示，由图象可求得电源电动势为 _ V，内电阻为 _ .第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)电流表量程 3 mA 不能满足实验需要，故选量程为 0.6 A 的电流表；电动势小于 1.5 V，故选量程为 1.5 V 的电压表其他都是电路必需器材，故所需器材为：.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)如图所示(3)根据图象得：E1.40 V，r2.8.答案：(1)(2)图见解析(3)1.40 2.8第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十
104、一热点二 数据处理及误差分析典例赏析典例 2 硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件某同学利用图甲所示电路探究某硅光电池的路端电压 U 与电流 I 的关系图中定值电阻 R02，电压表、电流表均可视为理想电表第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)用笔画线代替导线，根据电路图，将图乙中的实物电路补充完整(2)实验一：用一定强度的光照射硅光电池，闭合开关 S，调节可调电阻 R 的阻值，通过测量得到该电池的 UI 曲线 a(见图丙)则由图象可知，当电流小于 200 mA 时，该硅光电池的电动势为 _ V，内阻为 _ .第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)实验二：减
105、小光照强度，重复实验，通过测量得到该电池的UI 曲线 b(见图丙)当可调电阻 R 的阻值调到某值时，若该电路的路端电压为 1.5 V，由曲线 b 可知，此时可调电阻 R 的电功率约为 _ W(结果保留两位有效数字)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)分析题图甲所示实验原理图，根据原理图连接实物电路图，如图所示(2)在硅光电池的 UI 图象中，当 I0 时，UE，图线斜率的绝对值表示内阻由图线 a 可知 E2.9 V，在电流小于 200 mA 的情况下，此电池的内阻 r4.0.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)由图线 b 可知，在实验二中当路端电压为
106、 1.5 V 时，电路电流I60 mA0.06 A，由欧姆定律可知，此时外电阻 R 外U外I 1.5 V0.06 A25，可调电阻阻值 RR 外R025 2 23，可调电阻消耗的电功率 PI2R(0.06 A)223 0.083 W.答案(1)图见解析(2)2.9 4.0(3)0.083第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固3(2017天津卷)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻其中电流表 A1 的内阻 r11.0 k，电阻 R19.0 k，为了方便读数和作图，给电池串联一个 R03.0 的电阻第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)按图
107、示电路进行连接后，发现 aa、bb和 cc三条导线中，混进了一条内部断开的导线为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键 S 闭合，用多用电表的电压挡先测量 a、b间电压，读数不为零，再测量 a、a间电压，若读数不为零，则一定是 _ 导线断开；若读数为零，则一定是 _ 导线断开第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)排除故障后，该小组顺利完成实验通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表 A1和 A2的多组 I1、I2数据，作出图象如图由I1I2 图象得到电池的电动势 E _ V，内阻 r _.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)用电压挡检测电路故障，电压
108、表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在 ab间后有示数，说明电路被接通，即 ab间有断路故障，再测量 aa间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到 aa间，则一定是 aa导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，断路故障的范围被确定在 bb间(2)根据闭合电路的欧姆定律：EI1(R1r1)(I1I2)(R0r)，读出两点坐标：(60,0.12)和(260,0.05)，代入方程解得：电动势 E1.4 V，内阻 r0.5.答案：(1)aa bb(2)1.4(1.361.44 均可)0.5(0.40.6 均可)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一4某同
109、学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为 100 A，内阻为 2 500 的表头，一个开关，两个电阻箱(0999.9)和若干导线(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为 50 mA 的电流表，则应将表头与电阻箱 _(填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为 _ .第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图所示，通过改变电阻 R 测相应的电流 I，且作相关计算后一并记录如下表第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一123456R/95.075.055.045.
110、035.025.0I/mA15.018.724.829.536.048.0IR/V1.421.401.361.331.261.20根据表中数据，下图中已描绘出四个点，请将第 5、6 两组数据也描绘在图中，并画出 IRI 图线第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一根据图线可得电池的电动势 E 是 _ V，内阻 r 是 _ .解析：(1)Ig100 A，Rg2 500，量程 I50 mA，根据并联分流原理，改装成大量程电流表需并联的电阻 R IgRgIIg5.0；(2)根据闭合电路欧姆定律，EIRIr，即 IREIr，所以 IRI 图象的纵轴截距即等于电池的电动势 E 的大小，斜率的绝
111、对值即等于电池内阻 r 的大小，由图象可求出 E1.53 V，r2.0.答案：(1)并联 5.0(2)作图略 1.53 2.0第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一热点三 拓展创新实验核心提炼1实验方法、方案的选择根据题目所给仪器确定实验方案(伏安法、安阻法、伏阻法等)安阻法伏阻法1I1ERrE1UrE1R1E第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一纵轴截距为rE，斜率为1E纵轴截距为1E，斜率为rEE 测E 真，r 测r 真E 测E 真，r 测r 真第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一伏伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图所示测量方法为：断开 S
112、，测得 V1、V2 的示数分别为 U1、U2，此时，EU1U2U1RVr，RV 为 V1 的内阻；再闭合 S，V1 的示数为 U1，此时EU1U1RV r，解方程组可求得 E、r.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时 U ERVRVrE，需满足 RVr.2实验器材的灵活选用如：(1)定值电阻可以作为保护电阻(2)定值电阻可以当电压表使用(3)定值电阻可以当电流表使用(4)电压表可以当小量程的电流表使用第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一典例赏析典例 3 利用如图甲所示电路，可以
113、测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一待测电源，电阻箱 R(最大阻值为 999.9)，电阻 R0(阻值为 3.0)，电阻 R1(阻值为 3.0)，电流表 A(量程为 200 mA，内阻为 RA6.0)，开关 S.实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数 I 和电阻箱相应的阻值R；以1I为纵坐标，R 为横坐标，作 1IR 图线(用直线拟合)；求出直线的斜率 k 和在纵轴上的截距 b.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一回答下列问题：(1)分别用 E 和 r 表示电源的电动势和内阻，则1I
114、与 R 的关系式为 _.(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻 R3.0 时电流表的示数如图乙所示，读出数据，完成下表答：_，_.R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.143 0.1250.100 0.091 0.084 0.0771I/A16.998.0010.011.011.913.0第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)在图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率 k _ A11，截距 b _ A1.(4)根据图线求得电源电动势 E _ V，内阻 r _.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)根据闭合电路欧姆
115、定律可知：EIRAIIRAR1(RR0r)将 R03.0，R13.0，RA6.0 代入上式得1I3.0E R3.0E(5.0r)(2)从读数上，有效数字要一致，即读数是 0.110 A，倒数是 9.09 A1.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)由1IR 关系式可知 k3.0E，截距 b3.0E(5.0r)；由给出的数据作出图象，连线时使尽可能多的点在同一直线上，不在直线上的点要均匀分布在直线两侧由图象可知，k1.0 A11，b6.0 A1.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(4)电源电动势 E3.0 V，电源内阻 r1.0.答案(1)1I3.0E R3.0
116、E(5.0r)(2)0.110 9.09(3)图见解析 1.0(0.961.04 间均对)6.0(5.96.1 间均对)(4)3.0(2.73.3 间均对)1.0(0.61.4 间均对)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固5(2019湖北八校联考)甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势 E 及电阻 R1 和 R2 的阻值实验器材有：待测电源 E(不计内阻)，待测电阻 R1，待测电阻R2，电压表 V(量程为 1.5 V，内阻很大)，电阻箱 R(099.99)，单刀单掷开关 S1，单刀双掷开关 S2，导线若干第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)先测电
117、阻 R1 的阻值请将甲同学的操作补充完整：闭合 S1，将 S2 切换到 a，调节电阻箱，读出其示数 R0 和对应的电压表示数 U1.保持电阻箱示数不变，_，读出电压表的示数 U2.则电阻 R1 的表达式为 R1 _.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)甲同学已经测得电阻 R14.80，继续测电源电动势 E 和电阻 R2 的阻值，该同学的做法是：闭合 S1，将 S2 切换到 a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 R 和对应的电压表示数 U，用测得的数 据，绘 出 了 如 图 乙 所 示 的 1U 1R 图 线，则 电 源 电 动 势 E _ V，电阻 R2 _(保留三位有效
118、数字)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)保持电阻箱示数不变，将 S2 切换到 b，由于 R 和 R1串联，所以通过 R1 的电流 IU1R0，R1 两端的电压为 U2U1，所以R1U2U1IU2U1U1R0.(2)根据闭合电路欧姆定律，EUR(4.8R2R)，所以1U1E(4.8R2)1R1E，由此式看出，1U1R图线的截距为1E0.7，斜率 k1E(4.8R2)2.80.70.54.2，由此两式得，E1.43 V，R21.20.答案：(1)将 S2 切换到 b U2U1U1R0 (2)1.43 1.20第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一6(2018
119、江苏卷)一同学测量某干电池的电动势和内阻(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处_；_.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)实验测得的电阻箱阻值 R 和电流表示数 I，以及计算的1I数据见下表：R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.261I/A16.76.05.34.53.8根据表中数据，在相应的方格纸上作出 R1I关系图象第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一由图象可计算出该干电池的电动势为 _ V；内阻为 _.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实
120、验八-十一(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为 100 mV 的电压表并联在电流表的两端调节电阻箱，当电流表的示数为 0.33 A 时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为 _ V；内阻应为 _.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：本题考查测量电源电动势和内电阻实验，意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力(1)连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)将数据描点连线，做出一条倾斜的直线如图根据闭合电路欧姆定律
121、 EI(Rr)得 RE1Ir，所以图线的斜率表示电源电动势E81.26.70 V1.37 V，截距绝对值表示 r1.20.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻 RAUVIA 66.01033301030.20，考虑电表内阻对实验的影响，则 EI(RRAr)，得 RE1I(RAr)，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为 1.37 V，图线的截距表示(RAr)，所以内阻精确值为 r(1.200.20)1.00.答案：(1)开关未断开 电阻箱阻值为零(2)图见解析 1.37(1.301.44 都算对)1.2(1.01.4 都算对)(
122、3)1.37结果与(2)问第一个空格一致 1.0结果比(2)问第二个空格小 0.2第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一实验十一 练习使用多用电表第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一 注意事项1表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”孔，黑表笔插入“”孔，注意电流的实际方向2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，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮3测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联4测
123、量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零5由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一6使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆7测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表8如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出9在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一 误差分析1电池用旧后，电动势
124、会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换新电池2欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏的特点3由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近4测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值5读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一热点一 多用电表的原理及使用典例赏析典例 1(2017全国卷)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4 和 R5 是固定电阻，R6是可变电阻；表头 G 的满偏电
125、流为 250 A，内阻为 480.虚线方框内为换挡开关，A 端和 B 端分别与两表笔相连该多用电表有 5 个挡位，5 个挡位为：直流电压 1 V 挡和 5 V 挡，直流电流 1 mA 挡和2.5 mA 挡，欧姆100 挡第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)图(a)中的 A 端与 _(填“红”或“黑”)色表笔相连接(2)关于 R6 的使用，下列说法正确的是 _(填正确答案标号)A在使用多用电表之前，调整 R6 使电表指针指在表盘左端电流“0”位置第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 R6 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C
126、使用电流挡时，调整 R6 使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根 据 题 给 条 件 可 得 R1 R2 _ ，R4 _.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示若此时 B 端是与“1”相连的，则多用电表读数为 _；若此时 B端是与“3”相连的，则读数为 _；若此时 B 端是与“5”相连的，则读数为 _.(结果均保留三位有效数字)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔(2)R6 是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零的作用，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 R6 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置(3)换挡开关接 2
127、 时，是量程较小的电流表，所以R1R2 IgRgIIg160；换挡开关接 4 时，是量程较小的电压表，这时表头与 R1、R2 并联组成新表头，新表头的内阻第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一r R1R2RgR1R2Rg120，新表头的量程是 1 mA，所以 R4U4I2 r11103 120 880(4)某次测量时该多用电表指针位置如题图(b)所示若此时 B 端是与“1”连接的，此时多用表是量程为 2.5 mA 的电流表，则多用电表读数为 1.47 mA；若此时 B 端是与“3”连接的，此时多用表是欧姆100 挡，则读数为 1.10103；若此时 B 端是与“5”连接的，量程为
128、5 V 电压表，则读数为 2.95 V.答案(1)黑(2)B(3)160 880(4)1.47 mA 1.10103 2.95 V第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一 多用电表的读数技巧1欧姆表的读数(1)选用“1”倍率时，要估读到下一位，其余情况都不用估读(2)电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积2测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是 1、0.1、0.01 时要估读到下一位，精确度是 2、0.2、5、0.5 时，不用估读到下一位第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固1(2019绍兴模拟)在“练习使用多用电表”实验中：(1)某同学欲测
129、量一 节干电池 的电压，下述操作 正确的是 _(填字母)A欧姆调零，选择挡位，表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)，读数B机械调零，选择挡位，表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)，读数第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一C选择挡位，机械调零，表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)，读数D选择挡位，欧姆调零，表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)，读数(2)该同学欲测量如图甲所示插座的电压，则应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的 _ 位置(选填 A、B、C、Q)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)经过正确操作后，电表指针指向如图丙所示，则插座的电压为 _
130、V.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)使用多用电表测电压时，应该先机械调零，然后选择适当的挡位，表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)，待示数稳定后读数即可，故 B 正确，A、C、D 错误(2)甲所示插座的电压为 220 V 交流电源，所以应把多用电表的选择开关打到如题图乙所示的 H 位置(3)根据电表指针可知，插座的电压为 U200 V.答案：(1)B(2)H(3)200第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一2指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：(1)在使用多用电表测量时，指针的位置如图(a)所示，若选择开关拨至“1”挡，则测量的结
131、果为 _；若选择开关拨至“50 mA”挡，则测量结果为 _.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b)所示，电池的电动势为 E、内阻为 r，R0 为调零电阻，Rg 为表头内阻，电路中电流 I 与待测电阻的阻值 Rx 关系图象如图(c)所示，则该图象的函数关系式为_第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)下列根据图(c)中 IRx 图线做出的解释或判断中正确的是 _.A因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左大右小B欧姆表调零的实质是通过调节 R0 使 Rx0 时电路中的电流 IIgCRx 越小，相同的电阻变化量对应的电流
132、变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏D测量中，当 Rx 的阻值为图(c)中的 R2 时，指针位于表盘中央位置的左侧第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)在使用多用电表测量时，指针的位置如图(a)所示，若选择开关拨至“1”挡，按照最上面刻度读数，则测量的结果为18.01 18.0；若选择开关拨至“50 mA”挡，按照中间刻度读数，则测量结果为 23.0 mA.(2)由闭合电路欧姆定律，得 IErR0RgRx.(3)因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的刻度是不均匀的欧姆表的示数左大右小是因为电流随待测电阻阻值的增大而减小，选项 A 错误答案：(1)18.0 23.0 m
133、A (2)IErR0RgRx(3)BCD第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一热点二 用多用电表判断电路故障典例赏析典例 2 某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值 12 V 的蓄电池为电源，导线及其接触完好维修人员使用已调好的多用表直流 50 V 挡检测故障他将黑表笔接在 c 点，用红表笔分别探测电路的 a、b 点第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)断开开关，红表笔接 a 点时多用表指示如图乙所示，读数为 _ V，说明 _ 正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)(2)红表笔接 b 点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图乙相同
134、，可判定发生故障的器件是 _(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)多用电表调至 50 V 量程，接 a c 两点测量的是电源两端的电压，读数为 11.5 V，可见蓄电池完好(2)断开开关，电压表指针不偏转，表明电压表被断路，开关闭合后，读数不变，表明蓄电池、保险丝、开关和多用表能组成完好回路，开关和保险丝无问题，发生故障的是小灯，小灯断路答案(1)11.5(11.211.8 之间的值均可)蓄电池 (2)小灯第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一 使用多用电表检测故障的两点注意事项1多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势2使
135、用多用电表判断电路故障时，应采用“试触法”防止损坏电表第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固3在测定金属丝电阻率的实验中，某同学连接如图所示闭合开关后，发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为 E)：第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)若电流表示数为零、电压表示数为 E，则发生故障的是 _(填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“开关”)(2)若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障先将选择开关旋至 _ 挡(填“欧姆100”、“直流电压 10 V”或“直流电流 2.5 mA”)，再将 _(填“红”或“黑”)表笔固定在 a 接线柱
136、把另一支表笔依次接 b、c、d 接线柱若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是 _、_、_.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)电流表示数为零，说明电路断路，由于电压表示数为E，说明电压表两端与电源相连，因而是待测金属丝断路(2)判断电路故障问题，应利用多用电表的直流电压挡，电流应从多用电表的红表笔流入，因而红表笔应与 a 接线柱相连当只有滑动变阻器断路时，若黑表笔接 b，多用电表不能与电源形成闭合回路，示数为零，若黑表笔接 c 或 d，多用电表与电源两极相连，示数为电源电动势 E.答案：(1)待测金属丝(2)直流电压 10 V 红 0 E E第八章课堂师生互动提
137、升学科素养链接高考实验八-十一4(1)某同学按如图所示的电路图连接元件后，闭合开关 S，发现 A、B 灯都不亮该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障检查前，应将开关 S _(选填“闭合”或“断开”)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)若(1)中 同 学 检 查 结 果 如 下 表 所 示，由 此 可 以 确 定 _.测试点b、fb、eb、dd、e多用电表示数无穷大 无穷大500 无穷大A.灯 A 断路 B灯 B 断路C灯 A、B 都断路Dd、e 间导线断路第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)用欧姆挡检查电路需将电路断开(2)b、f 之间电阻无穷大说
138、明 b、f 间有断路，b、e 之间电阻无穷大说明 b、e 间有断路，d、e 之间电阻无穷大说明 d、e 间有断路，b、d 间电阻有一定的数值，说明 b、d 间没有断路，所以断路在 d、e 之间答案：(1)断开(2)D第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一热点三 用多用电表探索黑箱内的电学元件典例赏析典例 3 如图甲所示为一黑箱装置，黑箱内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路，a、b 为黑箱的两个输出端，a 端连接黑箱内电池的正极第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)为了探测黑箱，某同学准备进行以下几步测量：用多用电表的欧姆挡测量 a、b 间的电阻用多用电表的直
139、流电压挡测量 a、b 间的输出电压用多用电表的直流电流挡测量 a、b 间的输出电流你认为以上测量中不妥的有 _ (填序号)，理由是_.(2)若他用多用电表测其电阻，已经调零且选择开关指向欧姆挡“10”挡位，发现指针的偏转角度太大这时他应将选择开关换成欧姆挡的“_”挡位(选填“100”或“1”)；调零后测量，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则 a，b 间的电阻为_ .第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)黑箱内的电路可看成一个“等效电源”，a、b 是等效电源的两极，为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图丙所示的电路，调节滑动变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数
140、，并在方格纸上建立了 UI 坐标系，根据实验数据画出了坐标点，如图丁所示请你做进一步处理，并由图求出等效电源的电动势 E _ V，内阻 r _ .第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻；用电流挡直接测量可能会造成电源短路(2)多用电表用欧姆挡测量时，如果指针偏转角度太大，说明所测电阻的阻值小，应当选用小量程进行测量；图中所示读数为 12.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)如图所示，作出伏安特性曲线，图线与“U”轴的交点表示电源的电动势 E，约为 1.45 V；图线的斜率表示等效电源的内阻，取 纵 坐 标 为 1.4
141、5 V 和 1.15 V 的 两 个 点，则 r UI 1.45 V1.15 V0.4 A0.75.答案(1)理由见解析(2)1 12(3)1.45(0.02)0.75(0.03)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一题组巩固5在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串、并联电路，黑箱面板上有三个接线柱 1、2 和 3.用欧姆表测得 1、2 接线柱之间的电阻为 1，2、3 接线柱之间的电阻为 1.5，1、3 接线柱之间的电阻为 2.5.(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；(2)如果将 1、3 接线柱用导线连接起来，1、2 接线柱之间的电阻为 _.第八章课堂师生互动提升学科素养链
142、接高考实验八-十一解析：(1)根据已知 1、2 间电阻为 1，2、3 间电阻为 1.5，1、3 间电阻为 2.5，可画出电阻的连接方式如下：(2)若将 1、3 用导线连接起来，则等效电路图为：故 R1211.511.50.6.答案：(1)见解析(2)0.6第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一6如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的 _(选填“A”、“B”或“C”)(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱 a、b 接点间是
143、否存在电源时，一表笔接 a，另一表笔应 _(选填“短暂”或“持续”)接 b，同时观察指针偏转情况(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如下表两表笔分别接 a、b 时，多用电表的示数如图乙所示第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路两表笔接的接点多用电表的示数a、b _ a、c10.0 b、c15.0 第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)多用电表使用前应进行机械调零，机械调零装置为 A.(2)使用多用电表进行测量时
144、，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(3)黑箱中无电源且每对接点间正、反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为 5.0，由 a、b 间电阻为 5，a、c 间为 10，b、c 间为 15 知，电路为 a、b 间 5 的电阻与 a、c 间 10 电阻串联而成，电路图如图所示答案：(1)A (2)短暂 (3)5.0 图见解析第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一热点四 拓展创新实验核心提炼创新点分析通过研究近几年的高考题可以看出，对多用电表的读数和使用考查频率较大，有时也
145、会考查多用电表的构造和原理、多用电表内阻的测量等命题视角视角 1 考查多用电表的读数视角 2 考查多用电表的使用视角 3 考查多用电表的原理视角 4 测量多用电表的内电阻视角 5 用多用电表探测黑箱内的电学元件第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一典例赏析典例 4 小明在实验室中发现一个外观上像电阻的未知元件 D，设计了如图甲所示电路进行实验探究，请按要求回答问题：第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(1)小明按图甲连接好电路，闭合开关 S，将滑动变阻器滑片缓慢地从 a 端移到 b 端，发现起始阶段电压表的示数逐渐增大，后续阶段电压表示数保持 6 V 不变，若 D 为
146、电阻元件，则该过程中它的电阻值的变化情况可能是 _.A阻值一直为 0B阻值先不变，后阶段变小C阻值恒定且远大于 R2D阻值先不变，后阶段变大第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)根据元件 D 铭牌上的部分信息，小明从网络获知该元件为稳压二极管，它有正负极之分，在电路中当 D 的正极接高电势时，其iu 图线如图乙中 OC 所示，当 D 的负极接高电势时，其 iu 图线如图乙中 OAB 所示，其中 AB 段为 D 的稳压工作区，由此可判断图甲中 D 的黑色端是它的 _ 极(填“正”或“负”)(3)小明接着设计了用多用电表欧姆挡按图丙对该元件进行探究，图丙中虚线框端是其内部等效电路
147、，已知电源电动势 E9 V，电表满偏电流 Ig3 mA.实验时小明先进行欧姆调零，则调零后多用电表内部总电阻为 _；调零后按图丙连接元件 D 进行测量，若 D 恰好处于稳压工作区，则此时测得元件 D 的阻值应为 _.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析(1)因在滑片移动过程中，发现起始阶段电压表的示数逐渐增大，后续阶段电压表示数保持 6 V 不变，则知元件阻值先不变，后阶段变小，故 B 正确(2)结合第(1)问中所给条件，可知 D 元件黑色端为负极(3)由 R 总EIg，解得 R 总3 000；D 恰好处于稳压工作区时，其两端电压 U6 V，而 U ERDR总RD，解得 RD
148、6 000.答案(1)B(2)负(3)3 000(或 3103)6 000(或 6103)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一跟踪训练7如图甲所示，数字多用电表是近来发展起来的高科技电子产品，它具有测量精度高、读数方便等许多独特的优点以型号“DF930”普通数字多用电表为例，其电压挡所有量程内阻高达 10 M 以上，而机械指针式电压表内阻一般为几千欧到几十千欧第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一现有一块型号为“DF930”的数字多用电表，用它来测量一只电池的电动势和内电阻提供的其他测量器材还有：一只滑动变阻器R(030)，两只开关，导线若干实验要求：利用这些器材，尽
149、量采用最简单的测量方法，分两步进行首先测量电动势，待电动势测定之后再测量其内电阻现按图乙连接好测量电路操作步骤：(1)将数字多用电表选择开关置于 _ 挡，选择合适的量程，断开开关 _，闭合开关 _，记录表的示数，然后反复测量多次，取平均值并记为 a.第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一(2)将数字多用电表选择开关置于 _ 挡，选择合适的量程，断开开关 _，闭合开关 _，记录表的示数，记为 b，紧接着进行以下的操作：将选择开关置于 _ 挡，选择合适的量程，然后同时闭合开关 S1 和 S2，记录表的示数并记作 c，把 b 和对应的 c 作为一组数据记录下来，然后反复测量多次，得到多组
150、数据(3)_ 即为干电池的电动势(填“a”“b”或“c”)(4)干电池的内电阻的表达式 r _(用 a、b、c 表示)，将步骤(2)测得的数据代入公式，求出 r 的平均值，即为干电池的内电阻第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一解析：(1)为了测电源的电动势，需将选择开关置于电压挡，断开开关 S1，闭合开关 S2，此时电表示数为电源的电动势 E，即 Ea.(2)测量外电阻需要将电路断开测量，故断开 S2，选择开关应置于欧姆挡，闭合 S1，此时电表示数为变阻器接入电路的阻值 R，即 Rb；为测电源的路端电压，选择开关应置于电压挡，此时电表示数即为电源的路端电压 U，Uc.(3)由(1)知 a 即为干电池的电动势(4)由闭合电路欧姆定律 EUURr，即 accbr，得 rabbcc.答案：(1)电压 S1 S2(2)欧姆 S2 S1 电压(3)a (4)abbcc第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一链接高考(三十)第八章课堂师生互动提升学科素养链接高考实验八-十一
