（江蘇專用）2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流 專題突破八 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)講義（含解析）.docx

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專題突破八　電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 1．螺旋測(cè)微器的使用 (1)構(gòu)造：如圖1所示，B為固定刻度，E為可動(dòng)刻度． 圖1 (2)原理：測(cè)微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.5 mm，而可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.01 mm，即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm.讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺． (3)讀數(shù)：測(cè)量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)0.01(mm)． 如圖2所示，半毫米刻度線未露出，固定刻度示數(shù)為2.0mm，而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0mm＋15.00.01mm＝2.150mm. 圖2 2．游標(biāo)卡尺 (1)構(gòu)造：主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪)、游標(biāo)卡尺上還有一個(gè)深度尺．(如圖3所示) 圖3 (2)用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑． (3)原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成． 不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度，它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm.常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的，其規(guī)格見下表： 刻度格數(shù) (分度) 刻度 總長(zhǎng)度 每小格與1mm的差值 精確度 (可精確到) 讀數(shù)/mm(游標(biāo)卡尺第n個(gè)刻度線與主尺對(duì)齊) 10 9mm 0.1mm 0.1mm 主尺整毫米數(shù)＋0.1n 20 19mm 0.05mm 0.05mm 主尺整毫米數(shù)＋0.05n 50 49mm 0.02mm 0.02mm 主尺整毫米數(shù)＋0.02n (4)讀數(shù)：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出的與主尺上某一刻度線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表示為(x＋K精確度) mm. 3．電表的改裝 改裝成電壓表 改裝成電流表 內(nèi)部電路 改裝原理 串聯(lián)分壓 并聯(lián)分流 改裝后的量程 U＝Ig(R＋Rg) I＝Ig 量程擴(kuò)大的倍數(shù) n＝ n＝ 接入電阻的阻值 R＝－Rg＝(n－1)Rg R＝＝ 改裝后的總內(nèi)阻 RV＝Rg＋R＝nRg RA＝＝ 校對(duì)電路 改裝成的電壓表 改裝成的電流表 備注 (1)改裝后示數(shù)等于表頭與分壓電阻兩端電壓之和； (2)改裝后量程等于滿偏時(shí)表頭與分壓電阻兩端電壓之和 (1)改裝后示數(shù)等于通過表頭與分流電阻的電流之和； (2)改裝后量程等于滿偏時(shí)通過表頭與分流電阻的電流之和 4.電流表、電壓表的使用 (1)機(jī)械零點(diǎn)的調(diào)整：在不通電時(shí)，指針應(yīng)指在零刻度線的位置．若不指零，應(yīng)該用螺絲刀調(diào)整． (2)選擇適當(dāng)量程：估算電路中電流和電壓，電表指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的以上．若無法估算電路中的電流和電壓，則應(yīng)先選用較大的量程，再逐步減小量程． (3)正確接入電路，電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在電路中，兩種電表都應(yīng)使電流從正接線柱流入，負(fù)接線柱流出． (4)正確讀數(shù)：根據(jù)所選量程的精確度，正確讀出有效數(shù)字并注明單位． ①0～3V的電壓表和0～3A的電流表的讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度分別是0.1V和0.1A，看清楚指針的實(shí)際位置，讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位． ②對(duì)于0～15V量程的電壓表，精確度是0.5V，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位，即讀到0.1V. ③對(duì)于0～0.6A量程的電流表，精確度是0.02A，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位，這時(shí)要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01A. (5)注意內(nèi)阻：電流表和電壓表一方面作為儀器使用，同時(shí)又是被測(cè)電路中的一個(gè)電阻，實(shí)驗(yàn)中沒有特別要求時(shí)，一般不考慮它們的內(nèi)阻對(duì)電路的影響，但在有些測(cè)量中，不能忽視它們的內(nèi)阻對(duì)被測(cè)電路的影響，如伏安法測(cè)電阻等．這時(shí)電流表應(yīng)看成“能讀出本身電流IA的小電阻RA”，若已知RA，則該電流表可當(dāng)成電壓表使用，即UA＝IARA；電壓表也可看成“能讀出本身電壓UV的大電阻RV”，若已知RV，則該電壓表也可當(dāng)電流表使用，即IV＝. 5．滑動(dòng)變阻器的兩種接法 限流接法 分壓接法 對(duì)比說明 兩種接法電路圖　 串、并聯(lián)關(guān)系不同 負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍(電源內(nèi)阻不計(jì)) ≤U≤E 0≤U≤E 分壓接法電壓能從零開始連續(xù)變化，調(diào)節(jié)范圍大 負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍(電源內(nèi)阻不計(jì)) ≤I≤ 0≤I≤ 分壓接法調(diào)節(jié)范圍大 閉合S前滑片位置 b端 a端 都是為了保護(hù)電路元件 實(shí)物圖接法 一上一下 一上兩下 6．實(shí)驗(yàn)器材的選取與實(shí)物圖連接 (1)電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇 選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材主要是選擇電表、滑動(dòng)變阻器、電源等，一般要考慮四方面因素： ①安全因素：通過電源、電阻和電表的電流不能超過其允許的最大電流． ②誤差因素：選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測(cè)量值的相對(duì)誤差，電壓表、電流表在使用時(shí)，其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的以上；使用歐姆表時(shí)應(yīng)選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位． ③便于操作：選用滑動(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)考慮對(duì)外供電電壓的變化范圍既能滿足實(shí)驗(yàn)要求，又便于調(diào)節(jié)．在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，應(yīng)使其大部分電阻線都被用到． ④實(shí)驗(yàn)實(shí)際：除以上三個(gè)因素外，還應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)實(shí)際，如所用的電源與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的匹配問題等． (2)實(shí)物圖連接的注意事項(xiàng) ①畫線連接各元件，一般先從電源正極開始，按照電路原理圖依次到開關(guān)，再到滑動(dòng)變阻器，按順序以單線連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來，再將需要并聯(lián)的元件并聯(lián)到電路中． ②連線時(shí)要將導(dǎo)線接在接線柱上，兩條導(dǎo)線不能交叉． ③要注意電表的量程和正、負(fù)接線柱，要使電流從電表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出. 命題點(diǎn)一　常用儀器的讀數(shù) 例1　(1)如圖4甲所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺從上至下分別為9mm長(zhǎng)10等分、19mm長(zhǎng)20等分、49mm長(zhǎng)50等分，它們的讀數(shù)依次為______mm、______mm、______mm. (2)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的直徑是________mm. 圖4 答案　(1)17.7　24.85　3.18　(2)2.150 解析　(1)題圖甲中最上面圖讀數(shù)：主尺讀數(shù)是17，游標(biāo)尺讀數(shù)是70.1mm＝0.7mm，最后結(jié)果是17mm＋0.7mm＝17.7mm.中間圖讀數(shù)：主尺讀數(shù)是24，游標(biāo)尺讀數(shù)是170.05mm＝0.85mm.最后結(jié)果是24mm＋0.85mm＝24.85mm.最下面圖讀數(shù)：主尺讀數(shù)是3，游標(biāo)尺讀數(shù)是90.02mm＝0.18mm.最后結(jié)果是3mm＋0.18mm＝3.18mm. (2)固定刻度示數(shù)為2.0mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為35.0，最后的讀數(shù)：2.0mm＋35.00.01mm＝2.350mm. 變式1　(1)如圖5甲所示的電表使用0.6A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)為________A；當(dāng)使用3A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤中每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)為________A. (2)如圖乙所示的電表使用較小量程時(shí)，每小格表示______V，圖中表針的示數(shù)為______V．若使用的是較大量程，則這時(shí)表盤刻度每小格表示______V，圖中表針示數(shù)為________V. 圖5 答案　(1)0.02　0.44　0.1　2.20　(2)0.1　1.70　0.58．5 變式2　旋鈕式電阻箱如圖6所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為______Ω，今欲將接入電路的電阻改為2087Ω，最簡(jiǎn)單的操作方法是____________________.若用兩個(gè)這樣的電阻箱，即可得到的電阻值范圍為________． 圖6 答案　1987　將“1k”旋鈕調(diào)到2，再將“100”旋鈕調(diào)到0　0～19998Ω 命題點(diǎn)二　電阻的測(cè)量——伏安法 1．電流表的內(nèi)、外接法 (1)兩種接法比較： 內(nèi)接法 外接法 電路圖 誤差原因 電流表分壓U測(cè)＝Ux＋UA 電壓表分流I測(cè)＝Ix＋I(xiàn)V 電阻測(cè)量值 R測(cè)＝＝Rx＋RA>Rx 測(cè)量值大于真實(shí)值 R測(cè)＝＝時(shí)，用電流表內(nèi)接法． ③實(shí)驗(yàn)試探法：按圖7所示接好電路，讓連接電壓表的導(dǎo)線P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則采用電流表內(nèi)接法． 圖7 2．滑動(dòng)變阻器兩種接法的選擇 (1)滑動(dòng)變阻器必須接成分壓電路的幾種情況： ①要求電壓能從零開始變化； ②當(dāng)待測(cè)電阻Rx?R(滑動(dòng)變阻器的最大阻值)時(shí)； ③若采用限流式接法，電路中的最小電流仍超過電路中電表、電阻的允許電流． (2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且要求電壓不從零開始變化，通常情況下，由于限流式接法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能少，優(yōu)先使用限流式接法． 例2　(2018蘇州市調(diào)研卷)為描繪小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材： A．小燈泡(額定電壓6V，額定電流600mA) B．電流表A1(量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω) C．電流表A2(量程0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω) D．電壓表V(量程0～6V，內(nèi)阻約為10kΩ) E．滑動(dòng)變阻器R1(0～10Ω，2A) F．滑動(dòng)變阻器R2(0～100Ω，1.5A) G．直流電源E(約6V) H．開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(以上均填器材代號(hào))． (2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖8電路連接完整． 圖8 答案　(1)A1　R1　(2)電路圖如圖所示 拓展點(diǎn)1　“半偏法”測(cè)電表內(nèi)阻 1．利用電流表半偏測(cè)的內(nèi)阻 方法一　并聯(lián)分流法(如圖9)： 圖9 (1)實(shí)驗(yàn)步驟： ①R1調(diào)至阻值最大，閉合S1，調(diào)R1的阻值使示數(shù)達(dá)滿偏值． ②保持R1阻值不變，閉合S2，調(diào)R2使示數(shù)達(dá)滿偏值的一半，同時(shí)記錄R2的值． ③Rg測(cè)＝R2. (2)誤差分析： 閉合S2后，R2與Rg的并聯(lián)值R并Ig，而此時(shí)的示數(shù)為Ig，所以IR2>Ig，所以R2”“<”或“＝”)． (4)實(shí)驗(yàn)中由于電路設(shè)計(jì)所存在的實(shí)驗(yàn)誤差(系統(tǒng)誤差)，導(dǎo)致測(cè)量值________真實(shí)值(選填“>”“<”或“＝”)． 答案　(1)7.5　(2)a　(3)>　(4)> 解析　(4)電阻箱的接入使電壓表與電阻箱的分壓大于原來電壓表的分壓，則電阻箱的分壓大于電壓表的分壓，其阻值要大于電壓表的內(nèi)阻． 例4　(2018蘇錫常鎮(zhèn)二模)某實(shí)驗(yàn)小組用如下器材來測(cè)量電壓表的內(nèi)阻． A．待測(cè)電壓表(量程3V，內(nèi)阻約幾kΩ) B．電流表(量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω) C．電池組(電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻可忽略) D．滑動(dòng)變阻器R0 E．變阻箱R(0～9999Ω) F．開關(guān)和導(dǎo)線若干 圖15 (1)圖15甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的電路，大家討論后一致認(rèn)為此電路不可行，你認(rèn)為原因是________； A．R0阻值較小 B．電流表存在內(nèi)阻 C．電壓表無法準(zhǔn)確讀數(shù) D．電流表無法準(zhǔn)確讀數(shù) (2)同學(xué)們改用圖乙電路進(jìn)行測(cè)量，設(shè)電阻箱的阻值為R，電壓表的示數(shù)為U，為了能根據(jù)圖象求得電壓表的內(nèi)阻，應(yīng)該作________圖線(選填“－R”“U－R”或“U－”)； (3)請(qǐng)根據(jù)你選擇的坐標(biāo)軸和下表的數(shù)據(jù)，在圖丙中標(biāo)上合適的標(biāo)度作出相應(yīng)圖線； R/kΩ 0.6 1.5 2 3 4 5 U/V 2.5 2 1.8 1.5 1.3 1.13 /kΩ－1 1.67 0.67 0.5 0.33 0.25 0.20 /V－1 0.40 0.50 0.56 0.67 0.77 0.88 (4)根據(jù)你所畫出的圖線，求出電源的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，電壓表內(nèi)阻RV＝________kΩ(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)． 答案　(1)D　(2)－R　(3)如圖所示 (4)3.1(2.9～3.3)　2.9(2.5～3.3) 拓展點(diǎn)2　替代法測(cè)電阻 實(shí)驗(yàn)原理如圖16： 圖16 (1)S接1，調(diào)節(jié)R2，讀出表示數(shù)為I； (2)S接2，R2不變，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使表示數(shù)仍為I； (3)由以上可得Rx＝R1. 該方法的優(yōu)點(diǎn)是消除了表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量的影響，缺點(diǎn)是電阻箱的電阻R1不能連續(xù)變化． 例5　(2016江蘇單科10)小明同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系，已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω，R隨t的升高而增大，實(shí)驗(yàn)電路如圖17所示，控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度． 圖17 實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合S，先將開關(guān)K與1端閉合，調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度，分別記下溫度t1，t2，…和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1，I2，….然后將開關(guān)K與2端閉合，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)再次為I1，I2，…，分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1，R2，…. (1)有以下兩種電流表，實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用________． A．量程0～100mA，內(nèi)阻約2Ω B．量程0～0.6A，內(nèi)阻可忽略 (2)實(shí)驗(yàn)過程中，要將電阻箱的阻值由9.9Ω調(diào)節(jié)至10.0Ω，需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”，正確的操作順序是________． ①將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1” ②將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0” ③將旋鈕c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0” (3)實(shí)驗(yàn)記錄的t和R的數(shù)據(jù)見下表 溫度t(℃) 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 阻值R(Ω) 9.6 10.4 11.1 12.1 12.8 請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在如圖18所示方格紙上作出R－t圖線． 圖18 由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R＝________Ω. 答案　(1)A　(2)①②③(或①③②)　(3)見解析圖 0．04t＋8.8(0.04t＋8.7～0.04t＋8.9都算對(duì)) 解析　(1)電路中電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，金屬電阻的阻值約為10Ω，滑動(dòng)變阻器最大阻值為 10Ω，電流在0.075～0.15A范圍內(nèi)，則電流一般在0.1A以內(nèi)調(diào)整，為使電流讀數(shù)更準(zhǔn)確，應(yīng)選用量程0～100mA的電流表． (2)調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)按照先調(diào)大再調(diào)小的原則，旋轉(zhuǎn)各旋鈕的正確操作順序是①②③(或①③②)． (3)R－t圖象如圖所示 由R－t圖象知，R＝0.04t＋8.8 (Ω)． 拓展點(diǎn)3　電橋法測(cè)電阻 例6　(2018金陵中學(xué)等三校四模)某物理學(xué)習(xí)興趣小組為了測(cè)量待測(cè)電阻Rx，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，用到的實(shí)驗(yàn)器材有：學(xué)生電源、靈敏電流計(jì)、電流表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線若干． 圖19 按設(shè)計(jì)方案完成以下實(shí)驗(yàn)步驟： ①按照?qǐng)D19甲所示的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路； ②將滑動(dòng)變阻器R2滑片調(diào)至適當(dāng)位置，滑動(dòng)變阻器R3滑片調(diào)至最左端，閉合開關(guān)S； ③調(diào)整R3逐步增大輸出電壓并反復(fù)調(diào)整R1和R2使靈敏電流計(jì)G讀數(shù)為零，此時(shí)電流表A2的示數(shù)為120mA，電阻箱R1和電流表A1示數(shù)如圖乙和丙所示； ④實(shí)驗(yàn)完畢，整理器材 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答以下問題： (1)電阻箱R1的讀數(shù)為________Ω，電流表A1的示數(shù)為________mA； (2)待測(cè)電阻Rx的阻值為________Ω(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)； (3)電流表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果________影響(選填“有”或“無”)； (4)為提高本實(shí)驗(yàn)的精確度可采取的措施：_________________________________________. 答案　(1)50.0　180　(2)75.0　(3)無　(4)使用靈敏度更高的靈敏電流計(jì)或在保證電表安全的情況下，適當(dāng)增大滑動(dòng)變阻器R3左側(cè)并聯(lián)部分的電壓 解析　(1)由題圖乙可知電阻箱的示數(shù)為：0100Ω＋510Ω＋01Ω＋00.1Ω＝50.0Ω， 由題圖丙可知電流表的分度值為10mA，示數(shù)為：180mA； (2)靈敏電流計(jì)示數(shù)為零，則其兩端電勢(shì)相等，R1與Rx兩端電壓相等，由歐姆定律可知：I1R1＝I2Rx，代入數(shù)據(jù)解得：Rx＝75.0Ω； (3)由題圖甲電路圖可知，兩電流表內(nèi)阻對(duì)R1、Rx兩端電壓沒有影響，電流表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果無影響； (4)使用靈敏度更高的靈敏電流計(jì)或在保證電表安全的情況下，適當(dāng)增大滑動(dòng)變阻器R3左側(cè)并聯(lián)部分的電壓可以提高本實(shí)驗(yàn)的精確度. 1．(2018東臺(tái)創(chuàng)新學(xué)校月考)某同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬板的厚度，該螺旋測(cè)微器校零時(shí)的示數(shù)如圖20甲所示，測(cè)量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖乙所示．圖甲所示讀數(shù)為______mm，圖乙所示讀數(shù)為________mm，所測(cè)金屬板的厚度為________mm，用游標(biāo)卡尺測(cè)金屬板的直徑如圖丙所示，則金屬板直徑為________cm. 圖20 答案　0.010　6.870　6.860　1.240 解析　由題圖甲螺旋測(cè)微器的示數(shù)為0＋1.00.01mm＝0.010mm；由題圖乙螺旋測(cè)微器的示數(shù)為6.5mm＋37.00.01mm＝6.870mm； 所測(cè)金屬板的厚度為6.870mm－0.010mm＝6.860mm； 由題圖丙游標(biāo)卡尺的示數(shù)為12mm＋80.05mm＝12.40mm＝1.240cm. 2．(2018豐縣中學(xué)月考)某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下： 圖21 (1)游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖21甲所示，可知其長(zhǎng)度為________mm； (2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為________mm； (3)選用多用電表的電阻“1”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖丙所示，則該電阻的阻值為________Ω. 答案　(1)50.15　(2)4.700　(3)22 3．(2018揚(yáng)州中學(xué)下學(xué)期開學(xué)考)甲、乙兩位同學(xué)要測(cè)量一未知電阻Rx的阻值(阻值約1kΩ)，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下： A．待測(cè)電阻Rx B．電源E：電動(dòng)勢(shì)約為3V C．電流表A1：量程為5mA，內(nèi)阻r1不超過10Ω D．電流表A2：量程為1mA，內(nèi)阻r2為50Ω E．滑動(dòng)變阻器R：最大阻值為50Ω F．電阻箱R′：阻值0～9999.9Ω G．開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)由于沒有電壓表，甲同學(xué)利用電流表A2和電阻箱改裝成一個(gè)量程為3V的電壓表，則電流表A2應(yīng)與電阻箱________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，電阻箱的阻值應(yīng)為________Ω. 用表示A2改裝后的電壓表，在測(cè)量Rx的以下實(shí)驗(yàn)電路中誤差較小的是________． (2)如圖22，為測(cè)量電阻Rx，乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如下電路，實(shí)驗(yàn)中只要保持滑動(dòng)變阻器的滑片P位置固定，無論怎樣調(diào)節(jié)電阻箱，分壓電路的輸出電壓變化都很小．他的操作步驟如下： 圖22 A．將滑動(dòng)變阻器的滑片P放在最左端，閉合開關(guān)S； B．將電阻箱的阻值調(diào)節(jié)到零，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表A2的指針達(dá)到滿偏； C．保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的指針達(dá)到半偏； D．讀出電阻箱的示數(shù)，記為R0； E．?dāng)嚅_開關(guān)，整理器材． 請(qǐng)你根據(jù)已知量與測(cè)量量，寫出待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式________________．該測(cè)量值與真實(shí)值相比________(填“偏大”或“偏小”)． 答案　(1)串聯(lián)　2950　A　(2)R0－r2　偏大 4．(2018興化一中四模)實(shí)驗(yàn)室提供以下器材測(cè)量電流計(jì)G的內(nèi)阻： A．待測(cè)電流計(jì)G(0～10mA，內(nèi)阻約300Ω) B．電壓表V(0～15V，內(nèi)阻約3kΩ) C．電流表A(0～15mA，內(nèi)阻約100Ω) D．定值電阻R1(300Ω) E．定值電阻R2(10Ω) F．滑動(dòng)變阻器R3(0～1000Ω) G．滑動(dòng)變阻器R4(0～15Ω) H．干電池(4.5V，內(nèi)阻不計(jì)) I．開關(guān)S及導(dǎo)線若干． 某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖23甲、乙所示兩個(gè)測(cè)量電路， 圖23 (1)用圖甲電路測(cè)量時(shí)誤差較大，原因是_____________________________________； (2)用圖乙電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________，定值電阻應(yīng)選用________(選填器材前的字母)； (3)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖丙的電路正確連接． (4)按電路圖乙連接實(shí)驗(yàn)，記錄待測(cè)電流計(jì)G的讀數(shù)I、電路中另一個(gè)電表的讀數(shù)x；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，獲得多組I、x的值．以I為縱坐標(biāo)，x為橫坐標(biāo)，作出如圖丁所示的圖線，若圖線的斜率為k，則待測(cè)電流計(jì)G內(nèi)阻為________．該實(shí)驗(yàn)測(cè)得電流計(jì)G的內(nèi)阻測(cè)量值與真實(shí)值相比________(選填“偏大”“偏小”或“相等”)． 答案　(1)甲圖中電壓表量程過大　(2)G　D　(3)電路如圖所示 (4)300(－1)　相等 解析　(1)用題圖甲電路測(cè)量時(shí)誤差較大，原因是題圖甲中電壓表量程過大； (2)用題圖乙電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器用分壓接法，則應(yīng)選用阻值較小的滑動(dòng)變阻器，則選G；定值電阻應(yīng)選用與待測(cè)電流表阻值相當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮?，則選D； (3)電路連接如圖： (4)由歐姆定律可知：IRG＝(x－I)R1，解得I＝x，則＝k，其中R1＝300Ω，解得RG＝300(－1)；實(shí)驗(yàn)中電流表A的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果無影響，則測(cè)得電流計(jì)G的內(nèi)阻測(cè)量值與真實(shí)值相等．