（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題七 物理實(shí)驗(yàn) 第二講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案

《（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題七 物理實(shí)驗(yàn) 第二講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題七 物理實(shí)驗(yàn) 第二講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案（28頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二講　電學(xué)實(shí)驗(yàn) [答案]　(1)以下三種情況必須采用分壓接法： ①要使待測(cè)元件的電壓(或電流)從零(或很小值)開(kāi)始連續(xù)調(diào)節(jié)，必須采用分壓接法； ②如果實(shí)驗(yàn)所提供的電壓表、電流表或電阻元件允許的最大電流(或電壓)較小，采用限流接法時(shí)，實(shí)際電流(或電壓)都會(huì)超過(guò)允許的最大電流(或電壓)，為了保護(hù)電表或電阻元件免受損壞，必須采用分壓接法； ③若所用的滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值，采用限流式接法時(shí)電表示數(shù)變化不大，必須采用分壓接法． (2)伏安法、安安法、伏伏法、半偏法、等效替代法． (3)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻方法拓展 實(shí)驗(yàn)方案 伏阻法 安阻法 實(shí)驗(yàn)原理 E＝U＋r

2、 E＝IR＋I(xiàn)r 實(shí)驗(yàn)電路 數(shù)據(jù)處理 計(jì)算法 由 解得E、r 由 解得E、r 數(shù)據(jù)處理 圖像法 原理：＝· ＋ 原理：＝·R＋ 原理：R＝E·－r 誤差來(lái)源 電壓表的分流 E測(cè)r真 (4)多用電表歐姆擋使用步驟及方法 熱點(diǎn)考向一　基本儀器的使用和讀數(shù) 【典例】　(2019·江西臨川模擬)(1)用如圖所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開(kāi)關(guān)K和兩個(gè)部件S、T.請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量： ①旋動(dòng)部件________，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線． ②將K旋轉(zhuǎn)到電阻

3、擋“×100”的位置． ③將插入“＋”“－”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件________，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的________(選填“0刻線”或“∞刻線”)． ④將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)?。疄榱说玫奖容^準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按________的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)量． A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1 k”的位置 B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置 C．將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接 D．將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn) (2)如圖所示為多用電表的表盤(pán)，測(cè)電阻時(shí)，若用的是“×100”擋，則圖示的電阻值為_(kāi)____

4、___Ω；測(cè)直流電流時(shí)，用的是0～100 mA的量程，此時(shí)圖示的電流值為_(kāi)_______mA；測(cè)直流電壓時(shí)，用的是0～50 V量程，此時(shí)圖示的電壓值為_(kāi)_______V. [思路引領(lǐng)]　歐姆表測(cè)量前先機(jī)械調(diào)零，再歐姆調(diào)零．電流表、電壓表讀數(shù)要注意最小分度值． [解析]　(1)①機(jī)械調(diào)零應(yīng)旋動(dòng)S，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線．③歐姆調(diào)零應(yīng)旋動(dòng)T，使表筆短接時(shí)指針對(duì)準(zhǔn)電阻的“0”刻線．④指針偏轉(zhuǎn)角度小，說(shuō)明待測(cè)電阻大，所選倍率偏小，應(yīng)改選更大的倍率，選好新的倍率后，需對(duì)多用電表重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后再測(cè)電阻，所以應(yīng)按ADC順序操作． (2)歐姆表讀數(shù)＝刻度盤(pán)讀數(shù)×倍率＝17.0×100 Ω

5、＝1700 Ω；選用量程為0～100 mA的電流擋時(shí)，讀數(shù)可選取中間第二排刻度，由圖可知，此時(shí)的電流值為47 mA；選用量程為0～50 V的電壓擋，讀數(shù)選取中間第二排刻度，由圖可知，此時(shí)的電壓值為23.5 V. [答案]　(1)①S?、跿　0刻線?、蹵DC　(2)1700　47　23.5 1．電流表、電壓表、歐姆表的對(duì)比 2.多用電表的使用方法 (1)選倍率，一般要選擇比被測(cè)電阻的估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級(jí)的倍率，如估計(jì)值為200 Ω就應(yīng)該選×10的倍率． (2)進(jìn)行歐姆調(diào)零． (3)將紅黑表筆接被測(cè)電阻兩端進(jìn)行測(cè)量． (4)將指針示數(shù)乘以倍率，得測(cè)量值． (5)測(cè)量結(jié)束后，將

6、選擇開(kāi)關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋． 遷移一　電流表及電壓表的讀數(shù) 1．電流表量程一般有兩種：0～0.6 A,0～3 A；電壓表量程一般有兩種：0～3 V,0～15 V，如圖甲所示． (1)接0～3 V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_______V. (2)接0～15 V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_______V. (3)接0～3 A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_______A. (4)接0～0.6 A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_______A. [答案]　(1)1.90　(2)9.5　(3)0.80　(4)0.16 遷移二　多用電表的讀數(shù)問(wèn)題 2．如圖所示為多用電表的刻度盤(pán)．若選用倍率為“×100”的歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，表

7、針如圖所示，則： (1)所測(cè)電阻的阻值為_(kāi)_______Ω；如果要用此多用電表測(cè)量一個(gè)阻值約為2.0×104 Ω的電阻，為了使測(cè)量結(jié)果比較精確，應(yīng)選用的歐姆擋是________(選填“×10”、“×100”或“×1 k”)． (2)用此多用電表進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)選用量程為50 mA的電流擋測(cè)量電流時(shí)，表針指于圖示位置，則所測(cè)電流為_(kāi)_______________________________________________________________________mA；當(dāng)選用量程為250 mA的電流擋測(cè)量電流時(shí)，表針指于圖示位置，則所測(cè)電流為_(kāi)_______mA. (3)當(dāng)選用量程

8、為10 V的電壓擋測(cè)量電壓時(shí)，表針也指于圖示位置，則所測(cè)電壓為_(kāi)_______V. [解析]　(1)歐姆表讀數(shù)：對(duì)應(yīng)最上一行刻度值為15，倍率為“×100”，讀數(shù)為1.5×103 Ω；測(cè)2.0×104 Ω電阻時(shí)應(yīng)選“×1 k”的歐姆擋．(2)選50 mA直流電流擋，則每一大格表示10 mA，每一小格表示1 mA，測(cè)量的精確度為1 mA，應(yīng)估讀到0.1 mA(此時(shí)為1/10估讀)，指針對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為30.7 mA；選擇量程為250 mA的電流擋，則每一大格表示50 mA，每一小格表示5 mA，測(cè)量的精確度為5 mA，應(yīng)估讀到1 mA(此時(shí)為1/5估讀)，指針對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為153 mA.(3)選擇1

9、0 V電壓擋，則每一大格表示2 V，每一小格表示0.2 V，測(cè)量的精確度為0.2 V，應(yīng)估讀到0.1 V(此時(shí)應(yīng)為1/2估讀)，指針對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為6.1 V. [答案]　(1)1.5×103　×1 k　(2)30.7(30.5～30.9都正確)　153(152～154都正確)　(3)6.1 多用電表歐姆擋的表盤(pán)的刻度不均勻，指針在“0 Ω”附近和“∞”附近誤差很大，指針在表盤(pán)中央附近誤差最小，所以測(cè)量時(shí)一定要選擇合適的倍率，盡可能使指針指到表盤(pán)中央附近. 熱點(diǎn)考向二　以測(cè)電阻為核心的實(shí)驗(yàn) 【典例】　(2019·江蘇卷)某同學(xué)測(cè)量一段長(zhǎng)度已知的電阻絲的電阻率．實(shí)驗(yàn)操作如下： (

10、1)螺旋測(cè)微器如下圖甲所示．在測(cè)量電阻絲直徑時(shí)，先將電阻絲輕輕地夾在測(cè)砧與測(cè)微螺桿之間，再旋動(dòng)________(選填“A”“B”或“C”)，直到聽(tīng)見(jiàn)“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時(shí)防止螺旋測(cè)微器的損壞． (2)選擇電阻絲的________(選填“同一”或“不同”)位置進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均值作為電阻絲的直徑． (3)乙圖中Rx為待測(cè)電阻絲．請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將滑動(dòng)變阻器接入丙圖實(shí)物電路中的正確位置． (4)為測(cè)量Rx，利用乙圖所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1－I1關(guān)系圖像如下圖丁所示．接著，將電壓表改接在a、b兩端，測(cè)得5組電壓U2和電流

11、I2的值，數(shù)據(jù)見(jiàn)下表： U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55 I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出U2－I2圖像． (5)由此，可求得電阻絲的Rx＝________Ω.根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率． [思路引領(lǐng)]　可根據(jù)U－I圖像的斜率分別求出R0＋Rx＋RA和R0＋RA. [解析]　(1)A起固定作用，便于讀數(shù)；B為粗調(diào)，調(diào)節(jié)B使電阻絲與測(cè)微螺桿、測(cè)砧剛好接觸；然后調(diào)節(jié)C，C起微調(diào)作用．(2)電阻絲電阻R＝ρ，測(cè)量一段電阻絲的電阻，S為這段電阻絲的橫截面積，而不是某位置處

12、的橫截面積，故應(yīng)在不同位置進(jìn)行多次測(cè)量，取平均值作為電阻絲的直徑以減小誤差．(4)把U2和I2的數(shù)據(jù)在方格紙中描點(diǎn)連線，如答圖2所示．(5)結(jié)合題圖丁中圖線的斜率可知R0＋Rx＋RA＝49.0 Ω，R0＋RA＝25.5 Ω，解得Rx＝23.5 Ω. [答案]　(1)C　(2)不同　(3)如圖1所示　(4)如圖2所示　(5)23.5(23.0～24.0都算對(duì)) 常見(jiàn)測(cè)電阻的三種方法 1．伏安法測(cè)電阻 用電壓表和電流表測(cè)出待測(cè)電阻Rx的電壓U和電流I. (1)多測(cè)幾組U、I值，利用Rx＝求出Rx的平均值． (2)描繪出U－I圖像，利用圖線的斜率求出Rx. 2．等效替代法測(cè)電阻

13、 實(shí)驗(yàn)電路如圖所示． 電阻R2保持不變，把待測(cè)電阻R和電阻箱R1分別接入電路，如果兩次電路中的電流相同，則可以認(rèn)為待測(cè)電阻的阻值R等于此時(shí)電阻箱的電阻R1，即R＝R1. 3．半偏法測(cè)電阻 (1)用半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻，如圖所示，電阻箱應(yīng)和電流表并聯(lián)，然后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，R測(cè)R真． 遷移一　半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻 1．某同學(xué)要把一個(gè)量程為200 μA的直流電流計(jì)G改裝為量程為4 V的直流電壓表． (1)他按如圖所示的電路，用半偏法測(cè)定電流計(jì)G的內(nèi)電阻rg，其中電阻R0約為1

14、kΩ.為使rg的測(cè)量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中，電源E應(yīng)選用________，電阻R1應(yīng)選用________，電阻R2應(yīng)選用________(選填器材前的字母)． A．電源(電動(dòng)勢(shì)1.5 V) B．電源(電動(dòng)勢(shì)6 V) C．電阻箱(0～999.9 Ω) D．滑動(dòng)變阻器(0～500 Ω) E．電位器(一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng))(0～5.1 kΩ) F．電位器(0～51 kΩ) (2)該同學(xué)在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的情況下，檢查電路連接無(wú)誤后，將R2的阻值調(diào)至最大．后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是________，________，________，________，最后記錄R1的阻值并整理好器材

15、．(請(qǐng)按合理的實(shí)驗(yàn)順序，選填下列步驟前的字母) a．閉合S1 b．閉合S2 c．調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度 d．調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度的一半 e．調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度的一半 f．調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度 (3)如果所得的R1的阻值為300.0 Ω，則圖中被測(cè)電流計(jì)G的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為_(kāi)_______Ω，該測(cè)量值________實(shí)際值(填“略大于”“略小于”或“等于”)． (4)給電流計(jì)G________聯(lián)(填“串”或“并”)一個(gè)阻值為_(kāi)_______kΩ的電阻，就可以將該電流計(jì)G改裝為量程為4 V的電壓表．

16、 [解析]　(1)利用半偏法測(cè)量電流計(jì)的內(nèi)阻時(shí)，所選滑動(dòng)變阻器的阻值必須大于電路所需的最小電阻值，根據(jù)電源的路端電壓近似等于電源電動(dòng)勢(shì)，電路中的最大電流為電流計(jì)的滿(mǎn)偏電流，則最小電阻值為 Ω＝30 kΩ或 Ω＝7.5 kΩ，考慮到保護(hù)電路電阻R0＝1 kΩ，則可知調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流計(jì)滿(mǎn)偏時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值分別接近29 kΩ或6.5 kΩ，所以電路圖中的滑動(dòng)變阻器R2不能選擇D和E，只能選擇F.電流計(jì)滿(mǎn)偏時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值越大，實(shí)驗(yàn)的誤差越小，所以電源應(yīng)選擇電動(dòng)勢(shì)為6 V的B，而且電位器F的阻值也滿(mǎn)足調(diào)節(jié)所需．R1是用來(lái)測(cè)量電流計(jì)內(nèi)阻的電阻箱，只能選C. (2)實(shí)驗(yàn)步驟為：第一步，閉合S2

17、(b)；第二步，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計(jì)滿(mǎn)偏(c)；第三步，閉合S1(a)；第四步，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計(jì)半偏(e)；第五步，讀出R1的示數(shù)． (3)R1的示數(shù)即待測(cè)電流計(jì)的內(nèi)阻，為300.0 Ω.閉合S1后，電路中的總電阻減小，當(dāng)電流計(jì)半偏時(shí)，干路電流大于電流計(jì)的滿(mǎn)偏電流，流過(guò)電阻箱的電流大于流過(guò)電流計(jì)的電流，所以電阻箱的阻值略小于被測(cè)電流計(jì)的內(nèi)阻． (4)給電流計(jì)串聯(lián)一個(gè)電阻可以改裝成電壓表，可得改裝后電壓表的內(nèi)阻為RV＝＝ Ω＝20 kΩ，則串聯(lián)電阻的大小為20 kΩ－0.3 kΩ＝19.7 kΩ. [答案]　(1)B　C　F　(2)b　c　a　e　(3)300.0　略小于　(4

18、)串　19.7 遷移二　等效法測(cè)電阻 2．某同學(xué)想用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)量未知電阻Rx的阻值、電流表A的內(nèi)阻和電源(內(nèi)阻忽略不計(jì))的電動(dòng)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電流表的讀數(shù)始終符合實(shí)驗(yàn)要求． (1)為了測(cè)量未知電阻Rx的阻值，他在閉合開(kāi)關(guān)之前應(yīng)該將兩個(gè)電阻箱的阻值調(diào)至________(填“最大”或“最小”)，然后閉合開(kāi)關(guān)K1，將開(kāi)關(guān)K2撥至1位置，調(diào)節(jié)R2使電流表A有明顯讀數(shù)I0；接著將開(kāi)關(guān)K2撥至2位置．保持R2不變，調(diào)節(jié)R1，當(dāng)調(diào)節(jié)R1＝34.2 Ω時(shí)，電流表A讀數(shù)仍為I0，則該未知電阻的阻值Rx＝________Ω. (2)為了測(cè)量電流表A的內(nèi)阻RA和電源(內(nèi)阻忽略不計(jì))的電動(dòng)勢(shì)E

19、，他將R1的阻值調(diào)到1.5 Ω，R2調(diào)到最大，將開(kāi)關(guān)K2調(diào)至2位置，閉合開(kāi)關(guān)K1；然后多次調(diào)節(jié)R2，并在表格中記錄下了各次R2的阻值和對(duì)應(yīng)電流表A的讀數(shù)I；最后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，他畫(huà)出了如圖乙所示的圖像；利用圖像中的數(shù)據(jù)可求得，電流表A的內(nèi)阻RA＝________________________________________________________________________Ω，電源(內(nèi)阻忽略不計(jì))的電動(dòng)勢(shì)E＝________V. [解析]　(1)為了保證電路中用電器的安全，在閉合開(kāi)關(guān)之前應(yīng)該將兩個(gè)電阻箱的阻值調(diào)至最大，使電路中的電流較小，不會(huì)燒壞電流表；由于兩次操作電路中電流相

20、等，說(shuō)明兩次操作電路中的總電阻也相等，故Rx＝34.2 Ω. (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知E＝I(R2＋RA＋R1)，解得＝＋，結(jié)合－R2圖像的斜率和截距可得E＝4 V，RA＝0.5 Ω. [答案]　(1)最大　34.2　(2)0.5　4 遷移三　電橋法測(cè)電阻 3．(2019·黑龍江三市調(diào)研)(1)如圖甲所示為某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的一電路圖，其中R1、R2、R3為定值電阻，R4為一電阻箱，G是一靈敏電流表(零刻度在表盤(pán)的中央)．閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)R4調(diào)節(jié)到某一值時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的示數(shù)為零．則此時(shí)關(guān)于四個(gè)電阻阻值的關(guān)系正確的是________． A．R1＋R3＝R2＋R4 B．R1＋

21、R4＝R2＋R3 C．R1R4＝R2R3 D．R1R3＝R2R4 (2)受上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，這位同學(xué)又設(shè)計(jì)了一測(cè)量未知電阻阻值的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)所需器材是：待測(cè)電阻R待測(cè)、一直流電源(電動(dòng)勢(shì)E＝3 V)、電阻箱R(阻值范圍是0～999.9 Ω)、一小白熾燈泡(耐壓值較高，可用來(lái)作指示燈)、一均勻但長(zhǎng)度未知的直電阻絲AB(電阻絲上有一個(gè)帶有絕緣柄的小金屬線夾，線夾和電阻絲接觸良好，且線夾可在電阻絲上自由滑動(dòng))、比電阻絲稍長(zhǎng)的毫米刻度尺一把、開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干． a．根據(jù)題意，請(qǐng)用線段代替導(dǎo)線把圖乙中電路連接完整． b．把線夾夾在電阻絲離A端較近的位置上，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)整電阻箱，使得小燈泡不

22、亮，記錄電阻箱此時(shí)的阻值R1，用刻度尺測(cè)量此時(shí)A到線夾的距離x1. c．把線夾向右移動(dòng)，重復(fù)上述步驟，分別測(cè)量并記錄多組R、x數(shù)據(jù)(不少于六組)． d．把測(cè)得的數(shù)據(jù)在平面直角坐標(biāo)系中描繪出來(lái)，為了較直觀地體現(xiàn)出變量之間的關(guān)系，要作出一線性圖像，如果圖像的縱坐標(biāo)是電阻箱接入電路的電阻R，則橫坐標(biāo)應(yīng)該是________． e．根據(jù)上一步驟，作出的圖像在縱軸上的截距的絕對(duì)值為R0，圖像的斜率為k，則可求得R待測(cè)＝________；電阻絲的總長(zhǎng)度L＝________. f．下列措施能進(jìn)一步提高上述實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的是________． A．電阻箱應(yīng)改換成阻值較大的滑動(dòng)變阻器 B．小白熾燈泡應(yīng)改換

23、成指針式毫伏表 C．直接用歐姆表來(lái)測(cè)量待測(cè)電阻會(huì)更準(zhǔn)確、快捷 D．用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度時(shí)，要多次測(cè)量求平均值 [解析]　(1)由題知靈敏電流表示數(shù)為零，則φM＝φN，故UR1＝UR3，流過(guò)R1、R3的電流分別用I1、I3表示，由歐姆定律有I1＝、I3＝，又I1(R1＋R2)＝I3(R3＋R4)，聯(lián)立得R1R4＝R2R3，選項(xiàng)C正確． (2)a.連接電路如圖所示． d、e.設(shè)電阻絲單位長(zhǎng)度阻值為r，則左邊電阻絲阻值為xr，右邊電阻絲的阻值為(L－x)r，由電橋平衡特點(diǎn)得xr·R＝(L－x)rR待測(cè)，整理得R＝R待測(cè)L－R待測(cè)，為保證圖像是線性的，若縱坐標(biāo)是R，則橫坐標(biāo)應(yīng)該是，因?yàn)樽鞒龅膱D

24、像在縱軸上的截距的絕對(duì)值為R0，可知R待測(cè)＝R0，L＝＝. f．滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值讀不出來(lái)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；電橋是否平衡，通過(guò)小燈泡是否發(fā)光來(lái)判斷，如果不發(fā)光就說(shuō)明電路已經(jīng)達(dá)到平衡，小燈泡的發(fā)光效果與通過(guò)的電流有關(guān)系，電流越小，發(fā)光越弱，但有微弱電流時(shí)，可能人眼看不到小燈泡發(fā)光，改換成指針式毫伏表，能更直觀判斷電橋是否平衡，故B項(xiàng)正確；用歐姆表來(lái)測(cè)量電阻，因刻度不均勻使讀數(shù)誤差太大，所以精確測(cè)量電阻時(shí)，不能用歐姆表，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度時(shí)，多次測(cè)量求平均值，可以減少偶然誤差，故D項(xiàng)正確． [答案]　(1)C　(2)a.見(jiàn)解析圖　d.　e．R0　　f．BD 最獨(dú)特的測(cè)量方法——

25、電橋法測(cè)電阻 在電阻的測(cè)量方法中，有一種很獨(dú)特的測(cè)量方法，那就是電橋法．其測(cè)量電路如圖所示，實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱R3，當(dāng)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等時(shí)，R1和R3兩端的電壓相等，設(shè)為U1，同時(shí)R2和Rx兩端的電壓也相等，設(shè)為U2. 根據(jù)歐姆定律有：＝，＝，由以上兩式解得：R1Rx＝R2R3，這就是電橋平衡的條件，由該平衡條件可求出被測(cè)電阻Rx的阻值. 熱點(diǎn)考向三　以測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為核心的實(shí)驗(yàn) 【典例】　(2018·江蘇卷)一同學(xué)測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻． (1)如圖1所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線(圖中虛線所示)時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路．請(qǐng)指出圖中在器材操作上存在的兩個(gè)不妥之處．

26、(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計(jì)算的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表： R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 /A－1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在方格紙上作出R－關(guān)系圖像．由圖像可計(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V；內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω. (3)為了得到更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，在測(cè)出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端．調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時(shí)，電壓表的指針位置如圖2所示，則該干電池的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為_(kāi)___

27、____________________________________________________________________V；內(nèi)阻應(yīng)為_(kāi)_______Ω. [思路引領(lǐng)]　(1)利用閉合電路歐姆定律E＝I(R＋r)變化成R＝E－r，結(jié)合R－圖像分析是解題關(guān)鍵．(2)考慮到電流表內(nèi)阻，利用閉合電路歐姆定律得E＝I(R＋r＋RA)，則R＝E－(r＋RA)． [解析]　(1)在連接電路前，首先要斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，電路中串聯(lián)的電阻箱阻值要調(diào)節(jié)到最大，所以操作中存在的不足之處是：①開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)；②電阻箱阻值為零．(2)根據(jù)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法先在坐標(biāo)圖中畫(huà)出數(shù)據(jù)點(diǎn)，然后用直尺過(guò)盡可能多的

28、點(diǎn)畫(huà)出傾斜的直線，如圖所示．對(duì)題圖1，利用閉合電路歐姆定律，可得E＝I(R＋r)，變化成R＝E·－r，對(duì)照作出的R－圖像，可知R－圖像的斜率等于電池的電動(dòng)勢(shì)，可得E＝1.4 V；R－圖像在縱軸的截距的絕對(duì)值等于電池的內(nèi)阻，可得r＝1.2 Ω.(3)根據(jù)電壓表的讀數(shù)規(guī)則，題圖2中電壓表讀數(shù)U＝66 mV，由題述知I＝0.33 A，根據(jù)歐姆定律可得電流表內(nèi)阻RA＝＝0.2 Ω.對(duì)題圖1，考慮到電流表內(nèi)阻，利用閉合電路歐姆定律，可得E＝I(R＋r＋RA)，變化成R＝E·－(r＋RA)，對(duì)照作出的R－圖像，可知R－圖像的斜率等于電池的電動(dòng)勢(shì)，可得E＝1.4 V；R－圖像在縱軸的截距的絕對(duì)值等于電池的內(nèi)

29、阻與電流表內(nèi)阻之和，可得電池的內(nèi)阻為1.0 Ω. [答案]　(1)①開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)；②電阻箱阻值為零．(2)如圖所示　1.4(1.30～1.44都算對(duì))　1.2(1.0～1.4都算對(duì))　(3)1.4(結(jié)果與(2)問(wèn)第一個(gè)空格一致)　1.0(結(jié)果比(2)問(wèn)第二個(gè)空格小0.2) 測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的三個(gè)常用方案 方案 伏安法 伏阻法 安阻法 原理 E＝U＋I(xiàn)r E＝U＋r E＝IR＋I(xiàn)r 電路圖 關(guān)系式 U＝E－Ir ＝＋ ＝＋ 圖像 縱軸截距：E 斜率大小：r 縱軸截距： 斜率： 縱軸截距： 斜率： 誤差 分析

30、E測(cè)r真 E測(cè)r真 遷移一　利用伏安法測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 1．(2019·哈爾濱三中模擬)某實(shí)驗(yàn)小組正在測(cè)定一節(jié)新型電池的電動(dòng)勢(shì)(約為3 V)和內(nèi)阻，現(xiàn)要選取一個(gè)定值電阻R0當(dāng)作保護(hù)電阻． (1)首先為了準(zhǔn)確測(cè)量定值電阻R0的阻值，在操作臺(tái)上準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材： A．電壓表V(量程為0～3 V，電阻約為4 kΩ) B．電流表A1(量程為0～1 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω) C．電流表A2(量程為0～3 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω) D．定值電阻R0(阻值約為3 Ω) E．滑動(dòng)變阻器R(0～1

31、0 Ω) F．開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干 上述器材中，在測(cè)量R0阻值時(shí)應(yīng)選擇________(填器材前面的序號(hào))為電流表，其實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選圖甲中的________________________________________________________________________(填圖號(hào))，經(jīng)測(cè)量定值電阻R0的阻值為2.8 Ω. (2)之后為了測(cè)量該新型電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，完成圖乙中實(shí)驗(yàn)器材的連接． (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作出U－I圖線如圖丙所示，根據(jù)圖丙可以求出待測(cè)新型電池的內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω，電池電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V．(保留兩位有效數(shù)字)

32、 [解析]　(1)新型電池的電動(dòng)勢(shì)約為3 V，定值電阻R0的阻值約為3 Ω，則通過(guò)定值電阻R0的最大電流約為1 A，故在測(cè)量R0的阻值時(shí)應(yīng)選擇電流表A1；由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于R0的阻值，故電流表采用外接的方法，即圖(a)所示． (2)如圖所示． (3)由電路圖可得U＝E－I(R0＋r)，則在U－I圖線中，圖線斜率的絕對(duì)值表示定值電阻和電源內(nèi)阻之和，即R0＋r＝＝3.75 Ω，所以電源的內(nèi)阻r＝0.95 Ω，由圖像可知，I＝0.1 A時(shí)，有U＝2.5 V，代入U(xiǎn)＝E－I(R0＋r)得到E＝2.9 V. [答案]　(1)B　(a)　(2)見(jiàn)解析圖　(3)0.95　2.9 遷移二　利用電

33、壓表和電阻箱測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 2．某學(xué)習(xí)小組要測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(小于30 Ω)，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：一個(gè)滿(mǎn)偏電壓為3 V、內(nèi)阻為3 kΩ的電壓表V1，兩個(gè)電阻箱(0～9999.9 Ω)，一個(gè)開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線． (1)由于電壓表V1量程偏小，首先需將電壓表改裝成量程為9 V的電壓表V2，則電壓表V1應(yīng)與電阻箱________(填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”)，并將該電阻箱阻值調(diào)為_(kāi)_________________． (2)接著用改裝的電壓表V2對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，改變電阻箱R的阻值并記錄相應(yīng)的電壓表V2示數(shù)U，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算后將數(shù)據(jù)一并記錄在下表中. 次數(shù)

34、 1 2 3 4 5 6 R(Ω) 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 U(V) 4.18 5.71 6.44 6.90 7.04 8.00 (V－1) 0.239 0.175 0.155 0.145 0.142 0.125 (Ω－1) 0.050 0.025 0.017 0.013 0.010 0.008 ①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖2中已描繪出四個(gè)點(diǎn)，請(qǐng)將第3、4兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中，并作出－圖線； ②根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)

35、字) [解析]　電壓表擴(kuò)大量程需串聯(lián)一個(gè)電阻R串，則Imax＝＝＝1×10－3 A，R串＝－RV1＝－3×103 Ω＝6000 Ω.由題圖1得U＋r＝E，整理得＝·＋，結(jié)合作出的圖線有＝0.11 V－1，＝ A－1，解得電池的電動(dòng)勢(shì)E＝9.09 V，內(nèi)阻r＝23.6 Ω. [答案]　(1)串聯(lián)　6000 Ω (2)①如圖所示?、?.09　23.6 測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理是閉合電路歐姆定律，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一般采用圖像法．求解電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的一般方法是根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，利用閉合電路歐姆定律列出相關(guān)方程，并將方程變化成與圖像相符的形式，再根據(jù)圖像的斜率和截距的物理意義得出電源電動(dòng)勢(shì)

36、和內(nèi)阻. 高考熱點(diǎn)題型突破——電學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與器材選擇 器材選取三原則 1．安全性原則：要能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和客觀條件選用合適的儀器，使實(shí)驗(yàn)切實(shí)可行，能達(dá)到預(yù)期目的．另外還要注意測(cè)量?jī)x器的量程，尤其電器元件的電流不能超過(guò)其允許通過(guò)的最大電流等． 2．精確性原則：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，選用精度合適的測(cè)量工具，但對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)講，精確程度合適即可，并不是精度越高越好． 3．方便性原則：實(shí)驗(yàn)時(shí)需考慮調(diào)節(jié)方便，便于操作，如滑動(dòng)變阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍，在二者都能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的情況下，還要考慮阻值大小對(duì)實(shí)驗(yàn)操作是否調(diào)節(jié)方便的問(wèn)題． 【典例】　(2019·河

37、北名校聯(lián)盟)一待測(cè)電阻Rx的阻值約為20 Ω，現(xiàn)要測(cè)量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下： A．電流表A1(量程150 mA，內(nèi)阻約為60 Ω) B．電流表A2(量程20 mA，內(nèi)阻r2＝30 Ω) C．電壓表V(量程15 V，內(nèi)阻約為3000 Ω) D．定值電阻R01＝10 Ω E．定值電阻R02＝120 Ω F．滑動(dòng)變阻器R1(0～3 Ω，2.0 A) G．滑動(dòng)變阻器R2(0～500 Ω，0.5 A) H．電源，電動(dòng)勢(shì)E＝4 V(內(nèi)阻不計(jì)) I．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干 (1)為了使電表調(diào)節(jié)范圍較大，測(cè)量準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的，請(qǐng)從所給的器材中選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材____

38、__________(用器材前對(duì)應(yīng)的字母序號(hào)填寫(xiě))． (2)根據(jù)你選擇的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量Rx的最佳實(shí)驗(yàn)電路圖并標(biāo)明元件符號(hào)． (3)待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式為Rx＝________，式中未知量符號(hào)的物理意義為_(kāi)_________________________________． [審題指導(dǎo)]　 第一步　讀題干—提信息 題干 信息 A2內(nèi)阻r2＝30 Ω 可改裝成電壓表 電壓表量程15 V 量程過(guò)大不可用 為了使電表調(diào)節(jié)范圍較大，測(cè)量準(zhǔn)確 滑動(dòng)變阻器用分壓式接法 第二步　審程序—順?biāo)悸? [解析]　因測(cè)量時(shí)要使電表調(diào)節(jié)范圍較大，所以滑動(dòng)變阻器要用分壓

39、式接法，選用小阻值的R1；電源電動(dòng)勢(shì)為4 V，電壓表的量程為15 V，量程太大不可用，因電流表A2的內(nèi)阻已知且題中給出了定值電阻，所以可用電流表A2與定值電阻R02串聯(lián)充當(dāng)電壓表(量程為3 V)使用，此時(shí)通過(guò)待測(cè)電阻的最大電流不超過(guò)I＝150 mA，電流表A1可直接測(cè)電流．電路如圖所示，此時(shí)通過(guò)被測(cè)電阻的電流為I＝I1－I2，被測(cè)電阻兩端的電壓為U＝I2(R02＋r2)，根據(jù)歐姆定律，被測(cè)電阻的阻值為Rx＝. [答案]　(1)ABEFHI　(2)見(jiàn)解析　(3)　I1、I2分別為電流表A1、A2的示數(shù) 定值電阻的五大功能 (1)保護(hù)電學(xué)元件，使通過(guò)元件的電流不會(huì)過(guò)大，避免損壞元件．

40、 (2)與其他元件組合成混聯(lián)電路，利用串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)列式求待測(cè)電阻阻值． (3)改裝功能：大阻值定值電阻與小量程電流表串聯(lián)改裝成大量程電壓表；小阻值定值電阻與小量程電流表并聯(lián)改裝成大量程電流表；大阻值定值電阻與小量程電壓表串聯(lián)改裝成大量程電壓表． (4)小阻值定值電阻與電源串聯(lián)，等效擴(kuò)大電源內(nèi)阻，減小測(cè)量電源內(nèi)阻的誤差． (5)與其他元件搭配組合，通過(guò)開(kāi)關(guān)控制以便于構(gòu)成兩個(gè)不同的電路，測(cè)兩次電流、電壓值，列出關(guān)系式求得未知量. 1．現(xiàn)有一塊靈敏電流計(jì)A1，量程為200 μA，內(nèi)阻約為1 kΩ，要精確測(cè)出其內(nèi)阻Rg，提供的器材有： 電流表A2(量程為1 mA，內(nèi)阻r＝5

41、0 Ω)； 滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍為0～30 Ω)； 定值電阻R1(阻值R1＝100 Ω)； 定值電阻R2(阻值R2＝3 kΩ)； 電源E(電動(dòng)勢(shì)約為4.5 V，內(nèi)阻很小)； 單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干． (1)請(qǐng)利用上述所有器材，設(shè)計(jì)出合理的、便于多次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)電路圖，并保證各電表的示數(shù)超過(guò)其量程的，將電路圖畫(huà)在題中的虛線框中． (2)在所測(cè)量的數(shù)據(jù)中選一組，用測(cè)量量和已知量來(lái)計(jì)算A1表的內(nèi)阻，表達(dá)式為Rg＝________，表達(dá)式中各符號(hào)表示的意義是_______________________________________________________________

42、_________________________________________________________________________________. [解析]　本題考查電學(xué)實(shí)驗(yàn)，電流表內(nèi)阻的測(cè)量．首先對(duì)于控制電路，被測(cè)電阻大約為1000 Ω，而滑動(dòng)變阻器最大值只有30 Ω，則應(yīng)采用分壓式接法．測(cè)A1兩端的電壓，因沒(méi)有提供電壓表，可以把A2改裝成電壓表，但其量程又太小，可用一個(gè)電阻串聯(lián)，放大其測(cè)電壓的量程，因A1的最大電壓值只有0.2 V，則只要把R1與A2串聯(lián)即可滿(mǎn)足要求．又由于A1兩端電壓太低，可以再串一個(gè)電阻R2來(lái)增大電壓，從而使滑動(dòng)變阻器的范圍大些．其設(shè)計(jì)圖如圖所示．(

43、2)閉合電路歐姆定律可知Rg＝，I1、I2分別表示A1、A2的示數(shù)，r表示電流表A2的內(nèi)阻． [答案]　(1)如圖所示 (2)　I2表示A2表的示數(shù)，I1表示A1表的示數(shù) 2．(2019·江西省紅色七校)某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行精確測(cè)量電阻Rx的阻值的實(shí)驗(yàn)，有下列器材供選用． A．待測(cè)電阻Rx(約300 Ω) B．電壓表V(3 V，內(nèi)阻約3 kΩ) C．電流表A1(10 mA，內(nèi)阻約10 Ω) D．電流表A2(20 mA，內(nèi)阻約5 Ω) E．滑動(dòng)變阻器R1(0～20 Ω，額定電流2 A) F．滑動(dòng)變阻器R2(0～2000 Ω，額定電流0.5 A) G．直流電源E(3 V，內(nèi)阻約1

44、 Ω) H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)甲同學(xué)根據(jù)以上器材設(shè)計(jì)了用伏安法測(cè)量電阻的電路，并能滿(mǎn)足Rx兩端電壓從零開(kāi)始變化并進(jìn)行多次測(cè)量．則電流表應(yīng)選擇________(填“A1”或“A2”)；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________(填“R1”或“R2”)；請(qǐng)?jiān)谔摼€框中幫甲同學(xué)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖． (2)乙同學(xué)經(jīng)過(guò)反復(fù)思考，利用所給器材設(shè)計(jì)出了如圖所示的測(cè)量電路，具體操作如下： ①按圖連接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開(kāi)關(guān)S1前調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1、R2的滑片至適當(dāng)位置； ②閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1、R2的滑片，使電流表A1的示數(shù)恰好為電流表A2的示數(shù)的一半； ③閉合開(kāi)關(guān)S2并保持

45、滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不變，讀出電壓表V和電流表A1的示數(shù)，分別記為U、I； ④待測(cè)電阻的阻值Rx＝________，比較甲、乙兩同學(xué)測(cè)量電阻Rx的方法，你認(rèn)為哪個(gè)同學(xué)的方法更有利于減小系統(tǒng)誤差？________(填“甲”或“乙”)同學(xué)的． [解析]　(1)通過(guò)待測(cè)電阻的最大電流約為Imax＝ A＝10 mA，電流表應(yīng)選擇A1；實(shí)驗(yàn)要求電壓從零開(kāi)始變化，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器R1；由R>RA1RV，可知電流表應(yīng)采用內(nèi)接法．(2)④由實(shí)驗(yàn)步驟②可知，通過(guò)R2與Rx的電流相等，則兩支路電阻相等，由實(shí)驗(yàn)步驟③可知，電壓表測(cè)待測(cè)電阻兩端電壓，由

46、于兩并聯(lián)支路電阻相等，則通過(guò)它們的電流相等，由實(shí)驗(yàn)原理可知，通過(guò)待測(cè)電阻的電流等于電流表A1的示數(shù)I，則待測(cè)電阻的阻值Rx＝；由兩種實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)驗(yàn)原理可知，甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中電流表的內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，而乙同學(xué)的方法消除了電流表內(nèi)阻的影響，測(cè)量值與真實(shí)值相等． [答案]　(1)A1　R1　如圖所示　(2)④　乙 專(zhuān)題強(qiáng)化訓(xùn)練(十六) 1．(2019·湖南湘東六校聯(lián)考)某同學(xué)想用半偏法測(cè)定一塊精度很高的電壓表V(量程為0～3 V，內(nèi)阻約為20 kΩ)的內(nèi)阻，并將其改裝成歐姆表，現(xiàn)有器材如下： A．直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為4 V，內(nèi)阻不計(jì))； B．電阻箱R(最大阻值為99999.9 Ω

47、)； C．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為10 kΩ)； D．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為5 Ω)； E．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干． (1)圖甲虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的部分測(cè)量電路，請(qǐng)你補(bǔ)畫(huà)完整，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________． (2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖，連接好實(shí)驗(yàn)電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，請(qǐng)你補(bǔ)充完善下面的操作步驟．首先閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表指針達(dá)到滿(mǎn)偏；保持________不變，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)________(選填“S1”或“S2”)，調(diào)節(jié)________的阻值，使電壓表指針達(dá)到半偏，讀取并記錄此時(shí)電阻箱的阻值R0，則電壓表的內(nèi)阻RV＝________. (3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得電壓表的

48、內(nèi)阻為24 kΩ，該同學(xué)選用上述電源E及另一個(gè)滑動(dòng)變阻器將電壓表改裝為歐姆表，若將如圖乙所示的電壓表表盤(pán)上的電壓刻度換成電阻刻度，則電壓表表盤(pán)上2 V處對(duì)應(yīng)的電阻值為_(kāi)_______kΩ. [解析]　(1)由圖甲可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，因此選擇阻值較小的R2. (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，當(dāng)電阻箱短接時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使得電壓表指針滿(mǎn)偏，然后把電阻箱接入電路中，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，則并聯(lián)部分分得電壓幾乎不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使得電壓表指針半偏，則電阻箱的阻值即為電壓表的內(nèi)阻，即RV＝R0. (3)由題意可知·RV＝3 V，·RV＝2 V，聯(lián)立解得Rx＝16

49、 kΩ. [答案]　(1)見(jiàn)解析圖　R2　(2)滑動(dòng)變阻器滑片位置　S2　R　R0　(3)16 2．(2019·吉林長(zhǎng)春質(zhì)檢)某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲的電路來(lái)測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，待測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)約為2 V，內(nèi)阻約為幾歐姆，R為阻值0～10 Ω的滑動(dòng)變阻器，R0為阻值990 Ω的定值電阻，X、Y為兩個(gè)電流表，實(shí)驗(yàn)室有以下幾個(gè)電流表： A1：量程0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω A2：量程0～3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω A3：量程0～20 mA，內(nèi)阻為1 Ω A4：量程0～2 mA，內(nèi)阻為10 Ω (1)為了較準(zhǔn)確地測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，則X應(yīng)該選擇________，Y應(yīng)該選擇_

50、_______． (2)實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，得到多組X、Y的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)畫(huà)出X－Y的圖像如圖乙所示，則根據(jù)圖像計(jì)算可知，電源電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V，內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω(計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù))． [解析]　(1)據(jù)題意，X、Y是兩只電流表，故實(shí)驗(yàn)原理是將X改裝成電壓表后，配合電流表Y采用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)約2 V和R0的阻值為990 Ω，可知R0應(yīng)與A4串聯(lián)，即X應(yīng)選A4.再根據(jù)圖乙可知電路中最大電流約為0.35 A，故Y應(yīng)選A1.(2)因改裝后的電壓表U＝IX(RA4＋R0)，由閉合電路歐姆定律有U＝E－IYr，聯(lián)立結(jié)合題圖乙，當(dāng)Y的電流為0時(shí)，可

51、得E＝1.85 V，當(dāng)Y的電流為0.30 A時(shí)，X的電流為1.55 mA，U＝1.55 V，可得r＝1.00 Ω. [答案]　(1)A4　A1　(2)1.85　1.00 3．(2019·天津卷)現(xiàn)測(cè)定長(zhǎng)金屬絲的電阻率． (1)某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是________________________________________________________________________mm. (2)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，盡量準(zhǔn)確地測(cè)量一段金屬絲的電阻．這段金屬絲的電阻Rx約為100 Ω，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明器材代號(hào)． 電源E(電動(dòng)勢(shì)10

52、V，內(nèi)阻約為10 Ω) 電流表A1(量程0～250 mA，內(nèi)阻R1＝5 Ω) 電流表A2(量程0～300 mA，內(nèi)阻約為5 Ω) 滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10 Ω，額定電流2 A) 開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干 (3)某同學(xué)設(shè)計(jì)方案正確，測(cè)量得到電流表A1的讀數(shù)為I1，電流表A2的讀數(shù)為I2，則這段金屬絲電阻的計(jì)算式Rx＝________.從設(shè)計(jì)原理看，其測(cè)量值與真實(shí)值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)． [解析]　(1)由螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知，該金屬絲的直徑應(yīng)為0 mm＋20.0×0.01 mm＝0.200 mm；(2)對(duì)提供的實(shí)驗(yàn)器材分析可知，由于滑動(dòng)變阻器的總電阻比

53、待測(cè)電阻的阻值小得多，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于沒(méi)有提供電壓表，因此可以用內(nèi)阻已知的電流表充當(dāng)電壓表，即將A1作為電壓表，由于A1的內(nèi)阻已知，因此A2應(yīng)采用外接法；(3)由電路圖可知，Rx＝，由于A1的內(nèi)阻已知，因此該實(shí)驗(yàn)不存在系統(tǒng)誤差，因此測(cè)量值與真實(shí)值相等． [答案]　(1)0.200(0.196～0.204均可)　(2)如圖 (3)　相等 4．(2019·廣東六校聯(lián)考)為了測(cè)量電阻值約為4 Ω的未知電阻的準(zhǔn)確阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了如下的實(shí)驗(yàn)器材： 兩個(gè)內(nèi)阻均為r＝100 Ω、滿(mǎn)偏電流均為Ig＝1 mA的電流計(jì)?； 定值電阻R1＝29900 Ω、R2＝2900 Ω、R3＝

54、 Ω、R4＝ Ω； 最大阻值為5 Ω的滑動(dòng)變阻器R5； 最大阻值為20 Ω的滑動(dòng)變阻器R6； 內(nèi)阻可忽略的電源，電動(dòng)勢(shì)E＝3 V； 開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干． 其中設(shè)計(jì)的部分測(cè)量電路如虛線框中的電路所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，定值電阻A應(yīng)選用________，定值電阻B應(yīng)選用________； (2)為了測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要求測(cè)量電路兩端電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________，并在虛線框中將電路補(bǔ)充完整； (3)在反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)兩電流計(jì)的示數(shù)總是相同，由此可知該待測(cè)電阻的阻值應(yīng)為_(kāi)_____________________．

55、[解析]　(1)定值電阻A與電流計(jì)?串聯(lián)相當(dāng)于電壓表，又由于電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，則由電壓表的改裝原理可知RA＝－r＝ Ω＝2900 Ω，故定值電阻A應(yīng)選用R2，由題意可知流過(guò)待測(cè)電阻的最大電流值約為I＝ A＝0.75 A，定值電阻B與電流計(jì)?并聯(lián)相當(dāng)于電流表，則由電流表的改裝原理可知RB＝＝ Ω＝ Ω，故定值電阻B應(yīng)選用R3. (2)由于要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的R5，補(bǔ)全的電路如圖所示． (3)當(dāng)兩電流計(jì)的示數(shù)相同時(shí)，設(shè)電流計(jì)的示數(shù)為I′，則由串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，通過(guò)待測(cè)電阻的電流與通過(guò)電阻B的電流相同，根據(jù)歐姆定律得＝，

56、整理可得待測(cè)電阻的阻值為Rx＝＝＝4 Ω. [答案]　(1)R2　R3　(2)R5　見(jiàn)解析圖　(3)4 Ω 5．(2019·鄭州市高中畢業(yè)班第一次質(zhì)量預(yù)測(cè))某同學(xué)利用以下器材測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示． 電壓表V：(量程3 V，內(nèi)阻約為RV＝10 kΩ) 電流表G：(量程3 mA，內(nèi)阻Rg＝100 Ω) 滑動(dòng)變阻器R：(阻值范圍0～10 Ω，額定電流2 A) 定值電阻R0＝0.5 Ω 開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干 (1)該同學(xué)將電流表G與定值電阻R0并聯(lián)，實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝，則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是________A(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)． (2)

57、該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)得多組數(shù)據(jù)，以電流表G的讀數(shù)I為橫軸，以電壓表V的讀數(shù)U為縱軸，繪出了如圖乙所示的圖線，根據(jù)圖線可求出干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果均保留兩位小數(shù)) (3)這樣測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)________，內(nèi)阻________．(填“偏大”“偏小”或“不變”) [解析]　(1)當(dāng)電流表G的指針達(dá)到滿(mǎn)偏時(shí)，定值電阻R0中的電流IR0＝＝0.6 A，改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程為Im＝Ig＋I(xiàn)R0＝3 mA＋0.6 A＝0.603 A≈0.6 A．(2)電流表改裝后其量程擴(kuò)大了200倍，即電路中的總電流是電流表讀數(shù)的200倍，由閉合電路歐姆定律有E＝U＋200Ir，對(duì)照?qǐng)D乙，變換為U＝E－200r·I，圖線在縱軸的截距等于干電池的電動(dòng)勢(shì)，E＝1.48 V，圖線的斜率的絕對(duì)值為200r＝ Ω，解得內(nèi)阻r＝0.84 Ω.(3)由于電壓表不是理想電表，則實(shí)際通過(guò)電池的電流大于改裝后電流表的讀數(shù)，可知測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)偏小，內(nèi)阻偏?。? [答案]　(1)0.6　(2)1.48(1.47～1.49均可)　0.84(0.76～0.90均可)　(3)偏小　偏小 28