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

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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: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;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;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EUrEIRIr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:

2、原理:R原理:REr誤差來(lái)源電壓表的分流E測(cè)E真;r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:旋動(dòng)部件_,使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”的位置將插入“”“”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”)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)小為了得到比較準(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

3、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,測(cè)電阻時(shí),若用的是“100”擋,則圖示的電阻值為_(kāi);測(cè)直流電流時(shí),用的是0100 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050 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)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

4、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)刻度盤讀數(shù)倍率17.0100 1700 ;選用量程為0100 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050 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)ST0刻線ADC(2)17004723.51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 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)

5、量結(jié)束后,將選擇開(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:00.6 A,03 A;電壓表量程一般有兩種:03 V,015 V,如圖甲所示(1)接03 V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)V.(2)接015 V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)V.(3)接03 A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)A.(4)接00.6 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若選用倍率為“100”的歐姆擋測(cè)電阻時(shí),表針如圖所示,則:(1)所測(cè)電阻的阻值為_(kāi);如果要用此多用電表測(cè)量一個(gè)阻值約為2.0104 的電阻,為了使測(cè)量結(jié)果比較精確,應(yīng)選用的歐

6、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1.5103 ;測(cè)2.0104 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),

7、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10 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)1.51031 k(2)30.7(30.530.9都正確)153(152154都正確)(3)6.1多用電表歐姆擋的表盤的刻度不均勻,指針在“0 ”附近和“”附近誤差很大,指針在表盤中央附近誤差最小,所以測(cè)量時(shí)一定要選擇

8、合適的倍率,盡可能使指針指到表盤中央附近. 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:(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

9、值,作出的U1I1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I2的值,數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出U2I2圖像(5)由此,可求得電阻絲的Rx_.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)UI圖像的斜率分別求出R0RxRA和R0RA.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,測(cè)量一段電阻絲的電阻,S為這段電阻絲的橫截面積,而不是某位置處的橫截面積,故應(yīng)在不同位置

10、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R0RxRA49.0 ,R0RA25.5 ,解得Rx23.5 .答案(1)C(2)不同(3)如圖1所示(4)如圖2所示(5)23.5(23.024.0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UI圖像,利用圖線的斜率求出Rx.2等效替代法測(cè)電阻實(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

11、測(cè)電阻的阻值R等于此時(shí)電阻箱的電阻R1,即RR1.3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 A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 k.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(0999.9 )D滑動(dòng)變阻器(0500 )E電位器(一種可變電阻,與滑動(dòng)變阻器相當(dāng))(05.1

12、 k)F電位器(051 k)(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(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S1b閉合S2c調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度d調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半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)到滿刻度(3)如果所得的R1的阻值為300.0 ,則圖中被測(cè)電流計(jì)G的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為_(kāi),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

13、_k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)的滿偏電流,則最小電阻值為 30 k或 7.5 k,考慮到保護(hù)電路電阻R01 k,則可知調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流計(jì)滿偏時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值分別接近29 k或6.5 k,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

14、驟為:第一步,閉合S2(b);第二步,調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流計(jì)滿偏(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 .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 20 k,則串聯(lián)電阻的大小為20 k0.3 k19.7 k.答案(1)BCF(2)bcae(3)300.0略小于(4)串19.7遷移二等效法測(cè)電阻2某同學(xué)想

15、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)R134.2 時(shí),電流表A讀數(shù)仍為I0,則該未知電阻的阻值Rx_.(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,他將R1的阻值調(diào)到1.5 ,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

16、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_,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等,說(shuō)明兩次操作電路中的總電阻也相等,故Rx34.2 .(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知EI(R2RAR1),解得,結(jié)合R2圖像的斜率和截距可得E4 V,RA0.5 .答案(1)最大34.2(2)0.54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

17、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_AR1R3R2R4BR1R4R2R3CR1R4R2R3DR1R3R2R4(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)E3 V)、電阻箱R(阻值范圍是0999.9 )、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

18、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)

19、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MN,故UR1UR3,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(R1R2)I3(R3R4),聯(lián)立得R1R4R2R3,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(Lx)r,由電橋平衡特點(diǎn)得xrR(Lx)rR待測(cè),整理得RR待測(cè)LR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像在

20、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.eR0fBD最獨(dú)特的測(cè)量方法電橋法測(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

21、,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:R1RxR2R3,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(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/8.07.06.05.04.0I/A0.1

22、50.170.190.220.26/A16.76.05.34.53.8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).(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)V;內(nèi)阻應(yīng)為_(kāi).思路引領(lǐng)(1)利用閉合電路歐姆定律EI(Rr)變化成REr,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EI(RrRA),則RE(rRA)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

23、要調(diào)節(jié)到最大,所以操作中存在的不足之處是:開(kāi)關(guān)未斷開(kāi);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)圖中畫出數(shù)據(jù)點(diǎn),然后用直尺過(guò)盡可能多的點(diǎn)畫出傾斜的直線,如圖所示對(duì)題圖1,利用閉合電路歐姆定律,可得EI(Rr),變化成REr,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E1.4 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r1.2 .(3)根據(jù)電壓表的讀數(shù)規(guī)則,題圖2中電壓表讀數(shù)U66 mV,由題述知I0.33 A,根據(jù)歐姆定律可得電流表內(nèi)阻RA0.2 .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EI(RrRA),變化成RE(rRA),對(duì)照作出的R圖

24、像,可知R圖像的斜率等于電池的電動(dòng)勢(shì),可得E1.4 V;R圖像在縱軸的截距的絕對(duì)值等于電池的內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和,可得電池的內(nèi)阻為1.0 .答案(1)開(kāi)關(guān)未斷開(kāi);電阻箱阻值為零(2)如圖所示1.4(1.301.44都算對(duì))1.2(1.01.4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EUIrEUrEIRIr電路圖關(guān)系式UEIr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E測(cè)E真r測(cè)r真E測(cè)E真r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

25、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03 V,電阻約為4 k)B電流表A1(量程為01 A,內(nèi)阻約為0.5 )C電流表A2(量程為03 A,內(nèi)阻約為0.5 )D定值電阻R0(阻值約為3 )E滑動(dòng)變阻器R(010 )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 .(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

26、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UI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),電池電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)V(保留兩位有效數(shù)字)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 ,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UEI(R0r),則在UI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R0r3.75 ,所以電源的內(nèi)阻r0.95 ,由圖像可知,I0.1 A時(shí),有U2.5 V,代入U(xiǎn)EI(R0r)得到E2.9 V.答案(1

27、)B(a)(2)見(jiàn)解析圖(3)0.952.9遷移二利用電壓表和電阻箱測(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 ),實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:一個(gè)滿偏電壓為3 V、內(nèi)阻為3 k的電壓表V1,兩個(gè)電阻箱(09999.9 ),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)123456R()20.

28、040.060.080.0100.0120.0U(V)4.185.716.446.907.048.00(V1)0.2390.1750.1550.1450.1420.125(1)0.0500.0250.0170.0130.0100.008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;根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)E_V,內(nèi)阻r_.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析電壓表擴(kuò)大量程需串聯(lián)一個(gè)電阻R串,則Imax1103 A,R串RV13103 6000 .由題圖1得UrE,整理得,結(jié)合作出的圖線有0.11 V1, A1,解得電池的電動(dòng)勢(shì)E9.09 V,內(nèi)阻r23.6 .答案

29、(1)串聯(lián)6000 (2)如圖所示9.0923.6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)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

30、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河北名校聯(lián)盟)一待測(cè)電阻Rx的阻值約為20 ,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 )B電流表A2(量程20 mA,內(nèi)阻r230 )C電壓表V(量程15 V,內(nèi)阻約為3000 )D定值電阻R0110 E定值電阻R02120 F滑動(dòng)變阻器R1(03 ,2.0 A)G滑動(dòng)變阻器R2(0500 ,0.5 A)H電源,電動(dòng)勢(shì)E4 V(

31、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_(用器材前對(duì)應(yīng)的字母序號(hào)填寫)(2)根據(jù)你選擇的實(shí)驗(yàn)器材,請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫出測(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r230 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)悸方馕鲆驕y(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

32、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)I150 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II1I2,被測(cè)電阻兩端的電壓為UI2(R02r2),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(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

33、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 A,內(nèi)阻約為1 k,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r50 );滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍為030 );定值電阻R1(阻值R1100 );定值電阻R2(阻值R23 k);電源E(電動(dòng)勢(shì)約為4.5 V,內(nèi)阻很小);單

34、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_.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 ,而滑動(dòng)變阻器最大值只有30 ,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)即可滿足要求又由于A1兩端電壓太低,可

35、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(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 )B電壓表V(3 V,內(nèi)阻約3 k)C電流表A1(10 mA,內(nèi)阻約10 )D電流表A2(20 mA,內(nèi)阻約5 )E滑動(dòng)變阻器R1(020 ,額定電流2 A)F滑動(dòng)變阻器R2(02000 ,額定電流0.5 A)G直流電源E(3 V,內(nèi)阻約1 )H開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若

36、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: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;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;閉合開(kāi)關(guān)S2并保持滑動(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;待測(cè)電阻的阻值

37、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 A10 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RRA1RV,可知電流表應(yīng)采用內(nèi)接法(2)由實(shí)驗(yàn)步驟可知,通過(guò)R2與Rx的電流相等,則兩支路電阻相等,由實(shí)驗(yàn)步驟可知,電壓表測(cè)待測(cè)電阻兩端電壓,由于兩并聯(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,

38、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)A1R1如圖所示(2)乙專題強(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03 V,內(nèi)阻約為20 k)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 );C滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為10 k);D滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為5 );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)

39、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)得電壓表的內(nèi)阻為24 k,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上的電壓刻度換成電阻刻度,則電壓表表盤上2 V處對(duì)應(yīng)的電阻值為_(kāi)k.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,使得電壓表指針滿偏,然后

40、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RVR0.(3)由題意可知RV3 V,RV2 V,聯(lián)立解得Rx16 k.答案(1)見(jiàn)解析圖R2(2)滑動(dòng)變阻器滑片位置S2RR0(3)162(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010 的滑動(dòng)變阻器,R0為阻值990 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00.6 A,內(nèi)阻約為0.5 A2:量程03 A,內(nèi)阻約為0.1 A3:量程02

41、0 mA,內(nèi)阻為1 A4:量程02 mA,內(nèi)阻為10 (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_(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)畫出XY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)(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 ,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UIX(RA4R0),由閉合電路歐姆定律有

42、UEIYr,聯(lián)立結(jié)合題圖乙,當(dāng)Y的電流為0時(shí),可得E1.85 V,當(dāng)Y的電流為0.30 A時(shí),X的電流為1.55 mA,U1.55 V,可得r1.00 .答案(1)A4A1(2)1.851.003(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 ,畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并標(biāo)明器材代號(hào)電源E(電動(dòng)勢(shì)10 V,內(nèi)阻約為10 )電流表A1(量程0250 mA,內(nèi)阻R15 )電流表A2(量程0300 mA,內(nèi)阻約為5 )滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10 ,額定電流

43、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 mm20.00.01 mm0.200 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

44、在系統(tǒng)誤差,因此測(cè)量值與真實(shí)值相等答案(1)0.200(0.1960.204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 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r100 、滿偏電流均為Ig1 mA的電流計(jì);定值電阻R129900 、R22900 、R3 、R4 ;最大阻值為5 的滑動(dòng)變阻器R5;最大阻值為20 的滑動(dòng)變阻器R6;內(nèi)阻可忽略的電源,電動(dòng)勢(shì)E3 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

45、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)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RAr 2900 ,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 A0.75 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 ,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)

46、,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,整理可得待測(cè)電阻的阻值為Rx4 .答案(1)R2R3(2)R5見(jiàn)解析圖(3)4 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RV10 k)電流表G:(量程3 mA,內(nèi)阻Rg100 )滑動(dòng)變阻器R:(阻值范圍010 ,額定電流2 A)定值電阻R00.5 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)

47、(2)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_.(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)到滿偏時(shí),定值電阻R0中的電流IR00.6 A,改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程為ImIgIR03 mA0.6 A0.603 A0.6 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EU200Ir,對(duì)照?qǐng)D乙,變換為UE200rI,圖線在縱軸的截距等于干電池的電動(dòng)勢(shì),E1.48 V,圖線的斜率的絕對(duì)值為200r ,解得內(nèi)阻r0.84 .(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)阻偏小答案(1)0.6(2)1.48(1.471.49均可)0.84(0.760.90均可)(3)偏小偏小28

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