1、专题6电学实验基础热点一电学实验常用仪器使用及读数1.螺旋测微器图Z61(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_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_读出，小数部分由_读出测量值(mm)固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(mm)如图Z62所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读
2、数为：2.0 mm15.00.01 mm_图Z622游标卡尺图Z63(1)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径(2)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.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可准确到)102050(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，则记录结果表达为(xK精确度) mm.3电压表和电流表的读数首先要弄清电表量程，即指针
3、指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可(1)3 V的电压表和3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位(2)对于15 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.(3)对于0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时全国卷和地方卷有差异，对于地方卷，只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A；对于全国卷，要求读到小数点后面三位，采用估读1 (1)如图Z64甲所示的三
4、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.(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.图Z64(3)如图Z65甲所示的电表使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数为_A；当使用3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表_A，图中表针示数为_A.图Z65如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示_V，图中表针的示数为_V若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_V，图中表针示数为_V.(4)旋钮式电阻箱如图Z66所示，电流从接线柱A流入，从
5、B流出，则接入电路的电阻为_.今欲将接入电路的电阻改为2087 ，最简单的操作方法是_若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为_图Z66式题1 (刻度尺和游标卡尺)2014福建卷 某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图Z67甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为_cm和_mm.图Z67式题2 (螺旋测微器)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度该螺旋测微器校零时的示数如图Z68(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示图(a)所示读数为_mm，图(b)所示读数为_ mm，所测金属板的厚度为_mm.图Z68热点二测量电路与控制电路的设计1.测量电路中电流表的两种接法(1)两种接法的
6、比较内接法外接法电路图误差原因电阻测量值适用条件(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_；若Rx较大，宜采用_临界值计算法Rx 时，用_法试触法：按图Z69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_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_法图Z692控制电路中滑动变阻器的连接(1)两种接法的比较限流接法分压接法电路图负载R上电压调节范围负载R上电流调节范围闭合S前触头位置(2)两种接法的选择两种接法的一般适用条件a限流式接法适合测
7、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)；b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)必须采用分压法的三种情况a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；b若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，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_；c若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用_两种接法均可使用的情况下，应优先采用_，因为_
8、电路简单、耗能低2 为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30 )，有以下器材可供选择电流表A1(量程050 mA，内阻约10 )；电流表A2(量程03 A，内阻约0.12 )；电压表V1(量程03 V，内阻很大)；电压表V2(量程015 V，内阻很大)；电源E(电动势约为3 V，内阻约为0.2 )；定值电阻R(20 ，允许最大电流1.0 A)；滑动变阻器R1(010 ，允许最大电流2.0 A)；滑动变阻器R2(01 k，允许最大电流0.5 A)；单刀单掷开关S一个，导线若干(1)电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_(填字母代号)(2)请在下面的虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图(要求所
9、测量范围尽可能大)(3)某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx_式题 一只小灯泡标有“3 V，0.6 W”字样，现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻电源电动势为12 V，内阻为1 ；滑动变阻器的最大阻值为5 ；电流表的内阻为1 ；电压表的内阻为10 k；开关一个、导线若干(1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用_(选填“内接”或“外接”)法滑动变阻器应采用_(选填“分压式”或“限流式”)接法(2)在下面的虚线框内画出你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差)热点三实验器材的选取与实物图的连接1.电学实验仪器的选择选择电学实验器
10、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以上；使用欧姆表时应选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位(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被用到(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
11、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、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出3 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：多用电表欧姆挡有4个倍率，分别为1k、100、10、1.该同学选择“100”倍率的欧姆挡，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Z610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：图Z610a_；b两表笔短接，调节欧姆调零旋钮
12、，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)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”)，请在虚方框内画出电路原理图(电表用题中所给的符号表
13、示) 式题 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Z611甲所示的电路实验的主要步骤如下：图Z611a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，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_真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)热点四数据处理与误差分析1.图像法：利用实验数据
14、，将实验中物理量之间的函数关系用函数图像表示出来，这种方法叫图像法用图像法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一用图像法处理数据的优点是直观、简便，有取平均值的效果，由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量之间的变化及其关系，找出规律2解析法：通过实验获取实验数据，代入相关物理量之间的关系式，计算得到结果的方法叫解析法应用解析法的要求是：(1)明确实验测量的相关物理量的关系式；(2)明确要研究的物理量和未知的物理量；(3)建立方程或方程组进行计算4 理想电压表内阻无穷大，而实际电压表并非如此，现要测量一个量程为03 V、内阻约为3 k电压表的阻值实验室备有以下器材：A待测电
15、压表V1：量程为03 V、内阻约为3 kB电压表V2：量程为06 V、内阻约为6 kC滑动变阻器R1：最大值20 、额定电流1 AD定值电阻R0E电源：电动势6 V，内阻约为1 F开关一个、导线若干(1)利用以上器材设计如图Z612甲所示测量电路，请你按图示电路将图乙的实验仪器连接起来；甲乙丙图Z612(2)请写出按该电路测量电压表V1内阻RV的表达式，并指出表达式中各物理量的含义：_；(3)在正确连接电路后，闭合开关S，不断地调节滑动变阻器R1滑片位置，记录多组电压表V1、V2示数，作出U2U1图线如图丙所示若R01480 ，由图线上的数据可得RV_.式题 要测定一个自感系数很大的线圈L的直
16、流电阻RL，实验室提供以下器材：A待测线圈L：阻值约为2 ，额定电流为2 AB电流表A1：量程为0.6 A，内阻为r10.2 C电流表A2：量程为3.0 A，内阻r2约为0.2 D变阻器R1：阻值范围为010 E变阻器R2：阻值范围为01 kF定值电阻R3 10 G定值电阻R4100 H电源E：电动势E约为9 V，内阻很小I单刀单掷开关两个S1和S2，导线若干要求实验时，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2，然后利用I1I2图像求出线圈的电阻RL.(1)实验中定值电阻应选择_，滑动变阻器应选择_(请填器材序号)(2)请在方框内画出实验电路原理图(器材用适
17、当的符号表示)(3)实验结束时应先断开开关_(4)由实验测得的数据作出I2I1图像，如图Z613所示，则线圈的直流电阻值为_图Z613专题6电学实验基础【热点题型探究】热点一电学实验常用仪器使用及读数1(1)0.01 mm(2)固定刻度可动刻度2.150 mm2.9 mm0.1 mm0.1 mm19 mm0.05 mm0.05 mm49 mm0.02 mm0.02 mm例1(1)17.723.8510.46(2)2.150(3)0.020.4400.12.200.11.700.58.5(4)1987将“1k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0019 998 解析 (1)最上面图读数：整毫米数
18、是17 mm，不足1毫米数是70.1 mm0.7 mm，最后结果是17 mm0.7 mm17.7 mm.中间图读数：整毫米数是23 mm，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：整毫米数是10 mm，不足1毫米数是230.02 mm0.46 mm，最后结果是10 mm0.46 mm10.46 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 0.01 mm，最后的读数是2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.(3)使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针
19、示数为0.440 A；当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A.电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V.(4)电阻为1987 ，最简单的操作方法是先将“1k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9999 ，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是29999 19 998 .故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为019 998 .变式题160.104.20解析 金属杆的长度通过毫米刻度尺读出来，毫米刻度尺读数时要读到最小刻度的下一位，即要有估读数位，如
20、图甲所示，读数为60.10 cm，其中最后一个“0”为估读数；金属杆的直径通过游标卡尺读出来，游标卡尺的读数是主尺读数加上游标尺的读数，注意没有估读，如图乙所示，读数为：4 mm100.02 mm4.20 mm.变式题20.0106.8706.860解析 题图(a)的读数为1.00.01 mm0.010 mm.题图(b)的读数为6.5 mm37.00.01 mm6.870 mm，故金属板的厚度d6.870 mm0.010 mm6.860 mm.热点二测量电路与控制电路的设计1(1)电流表分压电压表分流R测RxRARx测量值大于真实值R测Rx测量值小于真实值RARxRVRx(2)电流表外接法电流
21、表内接法电流表外接电流表内接电流表外接电流表内接2(1)UE0UEI0Ib端a端(2)b.分压式接法c分压式接法限流式接法限流式接法例2(1)A1V1R1(2)如图所示(3)R解析 (1)首先选取唯一性器材：电源E(电动势约为3 V，内阻约为0.2 )，定值电阻R(20 ，允许最大电流1.0 A)，单刀单掷开关S，导线电源电动势约为3 V，所以电压表选择V1(量程03 V，内阻很大)；待测电阻Rx的阻值约为30 ，流过Rx的最大电流为0.1 A100 mA，如果电流表选择A2(量程03 A，内阻约0.12 )，指针偏转很小，测量不准确，所以只能选择A1(量程050 mA，内阻约10 )；滑动变
22、阻器R2的最大电阻太大，操作不便，所以滑动变阻器应选R1(010 ，允许最大电流2.0 A)(2)因为实验要求所测量范围尽可能大，所以滑动变阻器应采用分压接法；因为待测电阻Rx的阻值远小于电压表内阻，所以电流表采用外接法；为了使流过电流表的电流不超过其最大量程，即50 mA，应给待测电阻串联一个定值电阻R.实验原理图如图所示(3)根据欧姆定律可得RxR.变式题(1)外接分压式(2)如图所示解析 (1)因小灯泡正常工作时的电阻约为Rx15 ，而电流表、电压表的内阻分别为1 和10 k，满足RVRx，电流表应外接；实验中因小灯泡两端电压只需3 V，而电源电动势为12 V，所以滑动变阻器应采用分压式
23、接法(2)如图所示热点三实验器材的选取与实物图的连接例3(1)a.换用倍率“10”挡c120 (2)V1A1如图所示解析 (1)欧姆表指针偏转角度太大，说明电阻太小，欧姆表选择的倍率偏大，因此应选用较小的倍率，将“100”挡换为“10”挡；欧姆表的读数为指针所指的刻度乘以倍率，即电阻为1210 120 .(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；因为电路中最大电流约为Im25 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，电路如图所示变式题(1)如
24、图所示(2)(3)等于解析 (1)实物连线如图(2)第一次测量，由欧姆定律知，测量的电阻为电压表和RP的并联电阻，即R并；第二次测量，测量的电阻为电压表、Rx和RP的并联电阻，联立解得Rx.(3)由于电流表、电压表内阻不影响被测电阻的测量，其测量值等于真实值热点四数据处理与误差分析例4(1)略(2)RVR0，其中U1、U2分别为电压表V1、V2的示数，R0是定值电阻的阻值(3)2960解析 (2)由欧姆定律有，解得RVR0，其中U1、U2分别为电压表V1、V2的示数，R0是定值电阻的阻值；(3)由电路的电压关系可得U2U1，由U2U1图像可知，斜率k11.5，若R01480 ，则RV2960
25、.点评 应用图像法处理实验数据，关键之一是推导出线性的函数关系式，如本题中的U2U1；关键之二是分析图像的斜率和截距等信息，如第(3)问中的斜率k1.变式题(1)FD(2)如图所示(3)S2(4)2.04 解析 (1)将内阻已知的电流表A1串联定值电阻改装为电压表，利用伏安法测量线圈的直流电阻值由于线圈的直流电阻值很小，测量电路采用电流表外接法，控制电路采用滑动变阻器分压接法，滑动变阻器选用阻值较小的滑动变阻器R1；由于电源电动势约为9 V，改装电压表时使用量程为0.6 A的电流表A1与定值电阻R310 串联(2)电路如图所示(3)实验结束时若先断开开关S1，则线圈将产生自感电动势与电流表A1
26、形成回路，可能会烧毁电流表，因此实验结束时应先断开开关S2.(4)开关均闭合时，利用并联电路知识可得I1(R3r1)(I2I1)RL，解得I2I1，即I2I1图像的斜率k，由图线斜率k6解得RL2.04 .【教师备用习题】1某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，有如下器材可供选择： 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(05 ，额定电流为1 A)；滑动变阻器R2(050 ，额定电流为0.01 A)；电源E(电动势3 V，内阻较小)；定值电阻R0 (5 ); 单刀单掷开关一个、导线若
27、干实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能地减小误差(1)以上给定的器材中滑动变阻器应选_；(2)在虚线方框内画出测量A1内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号；(3)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_；式中各符号的物理意义是_.答案 (1)R1(2)原理图见解析图(3)R0I1、I2分别为某次实验时电流表A1、A2的示数，R0是定值电阻的阻值解析 (1)滑动变阻器要用分压式接法，选最大阻值较小的滑动变阻器R1；(2)由于电压表的量程太大，所以不能直接用所给的电压表直接测量电压，改用定值电阻R0 与A1并联进行测量，电路图如图所
28、示；(3)通过定值电阻R0的电流为I2I1，A1两端的电压等于R0两端的电压，所以r1R0，I1、I2分别为某次实验时电流表A1、A2的示数，R0是定值电阻的阻值2某同学对有故障的电热毯进行探究，图(a)是电热毯的电路示意图，其中电热丝和导线通过金属接线片连接，图(b)为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表和电流表均可视为理想电表图(a)图(b)图(c)(1)断开K1，用测试电路在1和1之间检测得知电热丝无故障，然后测得电热丝的UI曲线如图(c)所示可求得此电热丝的电阻为_.(2)在下面的虚线方框内画出与图(b)对应的电路原理图(3)为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和
29、B分别对图(a)中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示由此测试结果可判断出电路有断路，位置在_(在“1和2”“1和2”“2和3”“2和3”中选填一项)测试点3和31和11和31和22和3电表指针有无偏转电压表有有无有无电流表无有有无有答案 (1)580(570590均可)(2)见解析图(3)1和2解析 (1)由图线斜率得电热丝的电阻Rk580 .(2)如图所示(3)3和3接入A、B之间时，根据两电表指针偏转情况，确认3和3存在断路；1和1接入A、B之间时，根据两电表指针偏转情况，确认1和1之间为通路；1和3接入A、B之间时，根据两电表指针偏转情况，确认1和3之间为通路；再结合1和2及2和
30、3接入A、B之间时，根据两电表指针偏转情况，可知断路故障在1和2之间3中国机器人农民发明家吴玉禄(被誉为中国的特斯拉)只有小学文化，为了给他的机器人“吴老二”找一个可充电电池，他在废品站找到了一个像电池一样有两个电极的装置，上面标有“TNT”字样，他高兴地拿回去充电，结果差点丢了性命如果你是他的儿女，为了安全起见，你能给他提出一些建议或帮助吗？(1)经上网查找这是只工业电雷管，由电能转化成热能而引发爆炸的，利用了电流的热效应给你一个多用电表你会选择_(填“直流电流”“直流电压”或“电阻”)挡来判断它是否为电池，可保证既安全又方便(2)经核实该电雷管全电阻阻值为6 ，其中电热丝阻值为5 ，引脚线
31、长2 m，阻值为1 ，当通以0.45 A电流时约6 s后爆炸，若吴玉禄用5.4 V的电压给它充电时理论上约_ s后爆炸(3)某兴趣小组发扬吴玉禄精神，用伏安法设计了一实验测量上述单只电雷管电阻的电路，准备了以下实验器材：待测电雷管Rx，炸药桶(保护作用，防爆破)电流表A1：量程0.5 A、内阻约0.5 电流表A2：量程30 mA、内阻约30 电压表V1：量程30 V、内阻约10 k电压表V2：量程2 V、内阻约3 k滑动变阻器R：010 电阻箱R0：0999.9 ，0.1 A干电池E：电动势E1.5 V，内阻r约0.1 开关S及导线若干请设计一个较合理的电路原理图，画在规定的虚线框内，要求通过
32、电雷管的电流不超过27 mA，电压能从零调节，尽可能减小误差； 写出Rx的计算公式Rx_，说明公式中各物理量的意义：_.答案 (1)直流电压(2)1.5(3)见解析图R0U为电压表V2示数，I为电流表A2示数，R0为电阻箱R0读数解析 (1)由于直流电压挡的内阻较大，若是电池，能显示电压，电流较小；若是TNT，直流电压挡不会给它供电，也是安全的；如用电阻挡测试，多用电表内部电池会给TNT供电，可能有危险所以应选直流电压挡(2)由焦耳定律知IRt1Rt，解得t1.5 s.(3)由于要求电雷管的电流不超过27 mA，因此电流表应选A2，且应给待测电雷管串联电阻箱作限流电阻电压表V1量程过大，应选V
33、2，且电流表应外接，滑动变阻器应用分压式接法，电路图如图所示由欧姆定律知RxR0，其中，U为电压表V2示数，I为电流表A2示数，R0为电阻箱R0读数4为了测量一个阻值较大的未知电阻，某同学使用了干电池(1.5 V)，毫安表(1 mA)，电阻箱(09999 )，开关，导线等器材(1)该同学设计的实验电路如图(a)所示，实验时，将电阻箱阻值调至最大，断开K2，闭合K1，减小电阻箱的阻值，使毫安表的示数为I11.00 mA，记录电流值；然后保持电阻箱阻值不变，断开K1，闭合K2，此时电流表示数为I20.8 mA，记录电流值由此可得被测电阻的阻值为_.图(a)图(b)(2)经分析，该同学认为上述方案中
34、电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图(b)所示的实验电路，实验过程如下：断开K1，闭合K2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为I；断开K2，闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为_，记录此时电阻箱的阻值大小为R0.由此可测出Rx_答案 (1)375(2)IR0解析 (1)设毫安表内阻为RmA，电流为I1时电阻箱的阻值为R，K2断开、K1闭合时，根据闭合电路的欧姆定律有EI1(RRmAr)，K1断开、K2闭合时，EI2(RxRRmAr)，联立解得RxE375 .(2)依据图(b)所示电路测电阻，毫安表起指示作用，用以检
35、测电阻箱代替待测电阻后的电路等效性，根据等效替代法的测量原理，电流表示数仍为I，所以RxR0.5现有一量程为3 V的电压表，内阻为56 k.为了较准确地测量其内阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图甲所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内阻(1)试根据图甲所示的电路图，完成如图乙所示的实物连线(2)若电源E、滑动变阻器R2、电阻箱R1各有两组可供选择：电源E：a电动势2.0 V，有内阻b电动势5.0 V，有内阻滑动变阻器R2：a最大阻值20 b最大阻值1700 电阻箱R1：a0999.9 b09999.9 为了减小实验误差，电源E应选_(填序号“a”或“b”，下同)，滑动变阻器R2应选
36、_，电阻箱R1应选_(3)该同学在开关都断开的情况下，检查电路连接无误后，接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于_端后续必要的实验操作步骤依次是：_、_、_、_、_最后记录R1的阻值并整理好器材(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)A闭合开关S1B闭合开关S2C断开开关S1D断开开关S2E调节R2的阻值，使电压表指针偏转到满刻度F调节R2的阻值，使电压表指针偏转到满刻度的一半G调节R1的阻值，使电压表指针偏转到满刻度的一半H调节R1的阻值，使电压表指针偏转到满刻度(4)按正确的实验步骤操作完成后，如果所得的R1的阻值为5400.0 ，则图甲中被测电压表V的内阻RV的测量值为_，该测量值_
37、实际值(选填“略大于”“略小于”或“等于”)答案 (1)见解析图 (2)bab(3)AABEDG或BAEDG(4)5400.0 略大于解析 (1)如图所示(2)电压表的量程为3 V，电源E应选b，滑动变阻器R2采用分压式接入，选最大阻值较小的a，当电压表半偏时，电阻箱R1与电压表内阻近似相等，则应选b；(3)接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于A端，确保开始实验时输出电压最小；实验过程中电压表先满偏，后半偏，步骤可以为ABEDG或BAEDG；(4)闭合S2后，R1和电压表各分得的电压为电压表量程的一半，则电压表内阻等于5400.0 ；实际上断开S2后，滑动变阻器的输出电压略有增大，则R1两端
38、的电压大于，测量值大于真实值6将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5 V可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5 V、额定电流为0.3 A的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3 mA.为了较精确地测定该水果电池的电动势和内阻，提供的实验器材有：A电流表A1(量程3 mA，内阻约为0.5 )B电流表A2(量程0.6 A，内阻约为0.1 )C电压表V(量程1.5 V，内阻约为3 k)D滑动变阻器R1(阻值范围010 ，额定电流为1 A)E滑动变阻器R2(阻值范围03 k，额定电流为1 A)F开关，导线若干G水果电池(1)实验中电流表应选
39、用_，滑动变阻器应选用_(均用器材前的字母表示)(2)请在虚线框内画出实验电路图 (3)根据实验记录的数据，经描点、连线得到该水果电池的路端电压随电流变化的UI图像如图所示，由图可知：水果电池的电动势E_ V，内阻r_ .答案 (1)AE(2)见解析图(3)1.35450解析 (1)因为经实验测得“水果电流”与小灯泡直接相连接后，流过小灯泡的电流还不足3 mA，故电流表选A1.根据欧姆定律可得该水果电池的内阻约为r 500 .若使用滑动变阻器R1(010 )，调节电阻时电流变化不大，使得测量误差较大，所以选用滑动变阻器R2(03 k)(2)本题采用伏安法测量电源的电动势和内阻，电路图如图所示(
40、3)图线的纵轴截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻，则E1.35 V，r 450 .7研究小组利用下表中的实验器材测量电流表A1的内阻r.器材规格电流表A1量程10 mA，内阻r1待测(约为40 )电流表A2量程500 A，内阻r2750 电压表V量程6 V，内阻r33 k电阻R1阻值约为100 滑动变阻器R2总电阻约为10 电池E电动势1.5 V，内阻很小开关S，导线若干(1)两位同学分别设计了如图甲和乙所示电路，小组讨论后发现两电路均存在问题，请指出两电路存在的问题：_.(2)另一位同学对电路乙进行优化后进行实验，得到若干组数据，如下表所示请你根据数据在坐标纸中画出I1I2的关系图线I1/
41、mA2.004.006.007.008.009.00I2/A110210320370430480(3)根据所描图线可知待测电流表的内阻为_.(4)请你在虚线框中画出优化后的电路图 答案 (1)甲图电压表量程过大，测量中示数太小，测量精度较低；乙图两电流表量程均较小，调节过程中滑动变阻器调节范围过小，不易操作(2)图略(3)40(38到42之间均可)(4)见解析图解析 (1)甲电路中，当电流表示数接近满偏时，电压表两端电压约为UVIg1r10.4 V，该电压远小于电压表量程，测量示数太小，测量精度较低；乙电路中，两电流表分别满偏时，其两端电压分别为UA1Ig1r10.4 V、UA2Ig2r20.375 V，测量过程中滑动变阻器调节范围过小，不易操作(3)由I1r1I2r2得I1I2，由作出的I1I2图线得斜率k18.75，所以r140 .(4)如图所示