專(zhuān)題19 電學(xué)試驗(yàn)（原卷版）

1、2020年高考物理二輪溫習(xí)熱點(diǎn)題型與提分秘籍專(zhuān)題19 電學(xué)試驗(yàn)題型一 電學(xué)常用儀器的讀數(shù)及使用【典例分析1】如圖所示為電壓表和電流表的刻度盤(pán)示意圖,指針位置分別如圖甲、乙所示(1)若使用的是03 V量程的電壓表,讀數(shù)為_(kāi) V若使用的是015 V量程的電壓表,讀數(shù)為_(kāi) V.(2)若使用的是00.6 A量程的電流表,讀數(shù)為_(kāi) A若使用的是03 A量程的電流表,讀數(shù)為_(kāi) A【典例分析2】指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量?jī)x器,請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)在使用多用電表測(cè)量時(shí),指針的位置如圖甲所示,若選擇開(kāi)關(guān)撥至“1”擋,則測(cè)量的結(jié)果為_(kāi) ；若選擇開(kāi)關(guān)撥至“50 mA”擋,則測(cè)量結(jié)果為_(kāi) mA(2)多用電表

2、測(cè)未知電阻阻值的電路如圖乙所示,電池的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r,R0為調(diào)零電阻,Rg為表頭內(nèi)阻,電路中電流I與待測(cè)電阻的阻值Rx關(guān)系圖象如圖丙所示,則該圖象的函數(shù)關(guān)系式為_(kāi)(3)下列根據(jù)圖丙中IRx圖線作出的解釋或判斷中正確的是_A因?yàn)楹瘮?shù)圖線是非線性變化的,所以歐姆表的示數(shù)左小右大B歐姆表調(diào)零的實(shí)質(zhì)是通過(guò)調(diào)節(jié)R0使Rx0時(shí)電路中的電流IIgCRx越小,相同的電阻變化量對(duì)應(yīng)的電流變化量越大,所以歐姆表的示數(shù)左密右疏D測(cè)量中,當(dāng)Rx的阻值為圖丙中的R2時(shí),指針位于表盤(pán)中央位置的右側(cè)【提分秘籍】1電流表和電壓表量程精確度讀數(shù)規(guī)則電流表03 A0.1 A與刻度尺一樣,采用估讀,讀數(shù)規(guī)則較簡(jiǎn)單,只需要精確

3、值后加一估讀數(shù)即可電壓表03 V0.1 V電流表00.6 A0.02 A估讀位與最小刻度在同一位,采用估讀電壓表015 V0.5 V估讀位與最小刻度在同一位,采用估讀2.多用電表的讀數(shù)及使用(1)電流的流向電流從電表的“”插孔(紅表筆)流入,從“”插孔(黑表筆)流出,即“紅進(jìn)、黑出”(2)“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”“機(jī)械零點(diǎn)”在表盤(pán)刻度左側(cè)“0”位置,調(diào)整的是表盤(pán)下邊中間的定位螺絲；“歐姆零點(diǎn)”在表盤(pán)刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置,調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕(3)歐姆表刻度不均勻的原因當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0(即歐姆調(diào)零),使靈敏電流計(jì)滿偏,Ig,此時(shí)中值電阻R中RgR0r,當(dāng)兩表筆

4、接入電阻Rx時(shí),I,電阻Rx與電路中的電流相對(duì)應(yīng),但不是線性關(guān)系,故歐姆表刻度不均勻題型二 以測(cè)電阻為核心的實(shí)驗(yàn)【典例分析1】(2019東北六校聯(lián)考)一只小燈泡,額定功率為0.75 W,額定電壓值已模糊不清A小組的同學(xué)想測(cè)定其額定電壓值,于是先用歐姆表測(cè)出該燈泡的電阻約為3 ,然后根據(jù)公式計(jì)算出該燈泡的額定電壓U1.5 VB小組同學(xué)認(rèn)為A小組測(cè)量方法有誤,他們利用下面可供選擇的器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路,測(cè)量通過(guò)燈泡的電流和它兩端的電壓,并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)繪制燈泡的UI圖線,進(jìn)而找到燈泡的額定電壓A電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約3 k)B電流表A1(量程1 500 mA,內(nèi)阻約0.02 )C電流表A2(量程

5、500 mA,內(nèi)阻約0.6 )D滑動(dòng)變阻器R1(010 )E滑動(dòng)變阻器R2(0100 )F電源E(電動(dòng)勢(shì)4.0 V,內(nèi)阻不計(jì))G開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干H待測(cè)燈泡L(額定功率0.75 W,額定電壓未知)(1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,B小組的同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加,在下面所給的虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖上述器材中,電流表選_(填“A1”或“A2”)；滑動(dòng)變阻器選_(填“R1”或“R2”)(2)當(dāng)電壓達(dá)到1.23 V時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很暗,當(dāng)達(dá)到2.70 V時(shí),燈泡功率已超過(guò)額定功率,便立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān),并將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下面表格中.次數(shù)1234567U/V0.200.601.001.401.802.202

6、.70I/mA80155195227255279310請(qǐng)你根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中作出燈泡的UI圖線(3)由圖象得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為_(kāi) V；顯然這一結(jié)果大于1.5 V,究其原因是_【典例分析2】(2019遼寧大連一零三中學(xué)月考)在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50 cm.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)應(yīng)為_(kāi) mm(該值接近多次測(cè)量的平均值)(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻約1 )、電流表(內(nèi)阻約0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動(dòng)變阻器R(020 ,額定電

7、流2 A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,他們測(cè)量Rx是采用下圖中的_(選填“甲”或“乙”)圖(3)下圖丙是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端請(qǐng)根據(jù)(2)所選的電路圖,補(bǔ)充完成下圖丙中實(shí)物間的連線,并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞(4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系如圖丁所示,圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)

8、應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),并描繪出UI圖線由圖線得到金屬絲的阻值Rx_ .(保留兩位有效數(shù)字)(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為_(kāi)(填選項(xiàng)前的符號(hào))A1102 m B1103 mC1106 m D1108 m(6)任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是_A用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí),由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差D用UI圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差【提分秘籍】1電流表內(nèi)接法與外接法的選

9、擇比較項(xiàng)目電流表內(nèi)接法電流表外接法電路誤差原因由于電流表內(nèi)阻的分壓作用,電壓表測(cè)量值偏大由于電壓表內(nèi)阻的分流作用,電流表測(cè)量值偏大測(cè)量結(jié)果R測(cè)RARxRx電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值R測(cè)RxRx電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值適用條件RxRA,大電阻RxRV,小電阻2.滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法(不計(jì)電源內(nèi)阻)限流式接法分壓式接法對(duì)比說(shuō)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UE0UE分壓電路調(diào)節(jié)范圍大負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍I0I分壓電路調(diào)節(jié)范圍大閉合S前滑片P位置b端a端都是為了保護(hù)電路元件【突破訓(xùn)練】1.在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)電阻Rx約為200 ,電壓表V的內(nèi)阻約為2 k,電流表A

10、的內(nèi)阻約為10 ,測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示,結(jié)果由公式Rx計(jì)算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)若將圖甲和圖乙中電路測(cè)得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則_(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值,且測(cè)量值Rx1_(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值,測(cè)量值Rx2_(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值2.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 ,在下面所給的虛線框中畫(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

11、 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”)3.某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系,可用的器材如下：電源(電動(dòng)勢(shì)為3 V,內(nèi)阻為1 )、電鍵、滑動(dòng)變阻器(最大阻值為20 )、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干(電壓表和電流表均視為理想電表)(1)實(shí)驗(yàn)中得到了小燈泡的UI圖象如圖甲

12、所示,則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而_(填“增大”“減小”或“不變”)(2)根據(jù)圖甲,在圖乙中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全,連接成實(shí)驗(yàn)的電路(3)若某次連接時(shí),把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間,合上電鍵,任意移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅,則此時(shí)的電路中,小燈泡獲得的最小功率是_ W(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)題型三 以測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻為核心的實(shí)驗(yàn)【典例分析1】(2019江蘇揚(yáng)州中學(xué)月考)小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量一干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(1)圖中電流表的示數(shù)為_(kāi) A(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：U/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.200.280.360

13、.44請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在上面的方格紙上作出UI圖線由圖線求得：電動(dòng)勢(shì)E_ V；內(nèi)阻r_ .(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),小明進(jìn)行了多次測(cè)量,花費(fèi)了較長(zhǎng)時(shí)間,測(cè)量期間一直保持電路閉合其實(shí),從實(shí)驗(yàn)誤差考慮,這樣的操作不妥,因?yàn)開(kāi)【典例分析2】實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)定一個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,并測(cè)量保護(hù)電阻的阻值Rx.已知電池組的電動(dòng)勢(shì)約為6 V,電池內(nèi)阻和待測(cè)電阻的阻值均約為幾十歐,可選用的實(shí)驗(yàn)器材有：電流表A1(量程030 mA)電流表A2(量程0100 mA)電壓表V1和電壓表V2(量程均為06 V)滑動(dòng)變阻器R1(阻值05 )滑動(dòng)變阻器R2(阻值0300 )開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：實(shí)驗(yàn)電路

14、圖如圖甲所示,正確連接電路；將滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開(kāi)關(guān)S；逐漸減小滑動(dòng)變阻器R的阻值,測(cè)量并記錄多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)U1、U2、I.根據(jù)上面信息,回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(2)如圖乙所示是根據(jù)步驟的測(cè)量數(shù)據(jù)作出的U1 I圖象,由圖象可知,電源電動(dòng)勢(shì)E_ V,電源內(nèi)阻r_ .(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)用U1、U2、I表示待測(cè)保護(hù)電阻的阻值Rx_,考慮到電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,實(shí)驗(yàn)中待測(cè)電阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比_(填“偏小”“偏大”或“相等”)【提分秘籍】測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的三種方法方法原理圖數(shù)據(jù)處理用電壓表、電流表和可變電阻(如

15、滑動(dòng)變阻器)測(cè)量測(cè)出兩組U、I值,根據(jù)EUIr,通過(guò)計(jì)算或利用圖象法處理數(shù)據(jù)用電流表、電阻箱測(cè)量測(cè)出兩組I、R值,根據(jù)EI(Rr)通過(guò)計(jì)算或利用圖象法處理數(shù)據(jù)用電壓表、電阻箱測(cè)量測(cè)出兩組U、R值,根據(jù)EUr,通過(guò)計(jì)算或利用圖象法處理數(shù)據(jù)【突破訓(xùn)練】1.一同學(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/A0.150.170.190.220.26/A16.76.05.34.53.8根據(jù)表中數(shù)據(jù),在方格

16、紙上作出R關(guān)系圖象由圖象可計(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) .2.用電流表和電壓表測(cè)定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動(dòng)勢(shì)約4.5 V,內(nèi)電阻約1 )的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,除待測(cè)電池組、電鍵、導(dǎo)線外,還有下列器材供選用：A電流表：量程0.6 A,內(nèi)電阻約1 B電流表：量程3 A,內(nèi)電阻約0.2 C電壓表：量程3 V,內(nèi)電阻約30 kD電壓表：量程6 V,內(nèi)電阻約60 kE滑

17、動(dòng)變阻器：01 000 ,額定電流0.5 AF滑動(dòng)變阻器：020 ,額定電流2 A(1)為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選用_,電壓表應(yīng)選用_,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(均填儀器的字母代號(hào))(2)下圖為正確選擇儀器后,連好的部分電路為了使測(cè)量誤差盡可能小,還需在電路中用導(dǎo)線將_和_相連、_和_相連、_和_相連(均填儀器上接線柱的字母代號(hào))(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表壞了,于是不再使用電流表,剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動(dòng)變阻器,重新連接電路,仍能完成實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中讀出幾組電阻箱的阻值R和對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)U.用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù),為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線,則可以_為縱坐標(biāo),以_為橫坐標(biāo)題型四

18、 實(shí)驗(yàn)原理的拓展與創(chuàng)新【典例分析1】(2020陜西六校聯(lián)考)某同學(xué)利用如圖甲所示電路測(cè)量量程為2.5 V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99 999.9 ),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50 ),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5 k),直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V),開(kāi)關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)步驟如下：按電路原理圖甲連接線路；將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為零,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖甲中最左端所對(duì)應(yīng)的位置,閉合開(kāi)關(guān)S；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表滿偏；保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00 V,記下電阻箱的阻值回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器_(

19、選填“R1”或“R2”)(2)根據(jù)圖甲所示電路將圖乙中實(shí)物圖連線(3)實(shí)驗(yàn)步驟中記錄的電阻箱阻值為630.0 ,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)(結(jié)果保留到個(gè)位)(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)組成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為_(kāi)(填正確參考答案標(biāo)號(hào))A100 A B250 AC500 A D1 mA【典例分析2】(2020河南安陽(yáng)二模)為了測(cè)量一電壓表的內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路其中是標(biāo)準(zhǔn)電壓表,R0和R分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱,S和S1分別是單刀雙擲開(kāi)關(guān)和單刀開(kāi)關(guān),E是電源(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,根據(jù)如圖1所示的實(shí)驗(yàn)原理圖將如圖2所示的實(shí)物

20、圖連接完整(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下：將S撥向接點(diǎn)1,接通S1,調(diào)節(jié)_,使待測(cè)表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置,記下此時(shí)_的讀數(shù)U；然后將S撥向接點(diǎn)2,保持R0不變,調(diào)節(jié)_,使_,記下此時(shí)R的讀數(shù)；多次重復(fù)上述過(guò)程,計(jì)算R讀數(shù)的_,即為待測(cè)電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得電壓表的阻值可能與真實(shí)值之間存在誤差,除偶然誤差因素外,還有哪些可能的原因,請(qǐng)寫(xiě)出其中一種可能的原因：_.【提分秘籍】常見(jiàn)測(cè)電阻類(lèi)實(shí)驗(yàn)原理創(chuàng)新【突破訓(xùn)練】1.(2020陜西咸陽(yáng)三模)熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)電阻器(NTC)。正溫度系數(shù)電阻器(PTC)在溫度升高時(shí)電阻值增大,負(fù)溫度系數(shù)電阻器(NTC)在溫度升高時(shí)電阻值減

21、小,熱敏電阻的這種特性,常常應(yīng)用在控制電路中。某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材探究通過(guò)熱敏電阻Rx(常溫下阻值約為10.0 )的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)。A電流表A1(量程100 mA,內(nèi)阻約1 )B電流表A2(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.3 )C電壓表V1(量程3.0 V,內(nèi)阻約3 k)D電壓表V2(量程15.0 V,內(nèi)阻約10 k)E滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為10 )F滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為500 )G電源E(電動(dòng)勢(shì)15 V,內(nèi)阻忽略)H開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開(kāi)始逐漸增大,請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材,應(yīng)選擇的器材為：電流表_；電壓表_；

22、滑動(dòng)變阻器_。(只需填寫(xiě)器材前面的字母即可)(2)請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材,在如圖虛線框內(nèi)畫(huà)出該小組設(shè)計(jì)的電路圖。(3)該小組測(cè)出熱敏電阻R1的UI圖線如圖2曲線所示,請(qǐng)分析說(shuō)明該熱敏電阻是_(填“PTC”或“NTC”)熱敏電阻。(4)該小組又通過(guò)查閱資料得出了熱敏電阻R2的UI圖線如圖2曲線所示。然后又將熱敏電阻R1、R2分別與某電池組連成電路如圖3所示。測(cè)得通過(guò)R1和R2的電流分別為0.30 A和0.60 A,則該電池組的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi) V,內(nèi)阻為_(kāi) 。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)2某同學(xué)利用如圖所示的電路可以測(cè)量多個(gè)物理量實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：兩個(gè)相同的待測(cè)電源(內(nèi)阻r1 ),電阻箱R1

23、(最大阻值為999.9 ),電阻箱R2(最大阻值為999.9 ),電壓表V(內(nèi)阻約為2 k),電流表A(內(nèi)阻約為2 ),靈敏電流計(jì)G,兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S2.主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：按圖連接好電路,調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2至最大,閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,再反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2,使電流計(jì)G的示數(shù)為0,讀出電流表A、電壓表V、電阻箱R1、電阻箱R2的示數(shù)分別為I1、U1、r1、r2；反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2(與中的電阻值不同),使電流計(jì)G的示數(shù)為0,讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為I2、U2.回答下列問(wèn)題：(1)電流計(jì)G的示數(shù)為0時(shí),電路中A和B兩點(diǎn)的電勢(shì)A和B的關(guān)系為_(kāi)；(2)電壓表的內(nèi)阻為_(kāi),電流表的內(nèi)阻為_(kāi)；

24、(3)電源的電動(dòng)勢(shì)E為_(kāi),內(nèi)阻r為_(kāi)3虛線方框內(nèi)是由電阻,電源組成的網(wǎng)絡(luò)電路,為了研究它的輸出特性,將電流表(00.6 A),電壓表(03 V,內(nèi)阻很大),滑動(dòng)變阻器(0100 )按圖示的方式連接在它的輸出端A,B之間開(kāi)關(guān)S閉合后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中記錄的6組電流表示數(shù)I,電壓表示數(shù)U如表中所示(1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在答題紙中的坐標(biāo)紙上畫(huà)出UI圖線(2)若將方框內(nèi)的電路等效成電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r的電源,從圖線上求出該等效電源的電動(dòng)勢(shì)E_ V,內(nèi)電阻r_ (計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(3)若電流表內(nèi)阻為0,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移至最上端時(shí),電流表示數(shù)是_A(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

25、題型五 實(shí)驗(yàn)器材的等效與替換【典例分析】(2019上海二模)在“用DIS測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn),圖(a)為實(shí)驗(yàn)電路圖,定值電阻R01 ,R為滑動(dòng)變阻器,圖(b)為實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,按圖(a)的連接完成該實(shí)物連接圖(2)A組同學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的路端電壓U和相應(yīng)電流I的擬合曲線如圖(c)所示,由此得到電源內(nèi)電阻為_(kāi) ；當(dāng)電壓傳感器的示數(shù)為1.6 V時(shí),電源的輸出功率為_(kāi) W.(3)根據(jù)圖(c)中實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),可以推測(cè)實(shí)驗(yàn)中選用滑動(dòng)變阻器的型號(hào)較合理的是_A05 B020 C050 D0200 (4)B組同學(xué)也利用A組用的同一套器材完成此實(shí)驗(yàn),誤把圖(a)中電壓傳感器在d點(diǎn)

26、的接線接在c點(diǎn),測(cè)得數(shù)據(jù)也在同一坐標(biāo)中作出UI圖象,其他操作、讀數(shù)等都準(zhǔn)確無(wú)誤則B組畫(huà)出的圖線與縱軸的交點(diǎn)相應(yīng)的電壓值和A組相比,_.(填“偏大”“相同”“偏小”或“無(wú)法確定”)【突破訓(xùn)練】1.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,用以測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,使用的實(shí)驗(yàn)器材為：一節(jié)待測(cè)干電池、電流表A(量程0.6 A,內(nèi)阻小于1 )、電流表A1(量程0.6 A,內(nèi)阻不知)、電阻箱(099.99 )、滑動(dòng)變阻器(010 )、單刀雙擲開(kāi)關(guān)、單刀單擲開(kāi)關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干考慮到干電池的內(nèi)阻較小,電流表的內(nèi)阻不能忽略(1)該同學(xué)按圖甲連線,閉合開(kāi)關(guān)K,將開(kāi)關(guān)S與C接通,通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和電阻箱,讀取電

27、流表A的示數(shù)為0.20 A、電流表A1的示數(shù)為0.60 A、電阻箱(如圖乙)的示數(shù)為_(kāi) ,則電流表A的內(nèi)阻為_(kāi) .(2)利用圖甲所示電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟：請(qǐng)同學(xué)們按圖甲所示電路在圖丙中的實(shí)物上完成實(shí)驗(yàn)所需的線路連接；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K,調(diào)節(jié)電阻箱R,將開(kāi)關(guān)S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù)；重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行多次測(cè)量(3)圖丁是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的R圖象,由此求出干電池的電動(dòng)勢(shì)E_ V、內(nèi)阻r_ .(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)2.某同學(xué)用如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)、電壓表內(nèi)阻及電流表量程器材如下：電源E(電動(dòng)勢(shì)大小、內(nèi)阻未知)；電流表G(總刻度30小格,量程未知,內(nèi)阻不計(jì))；電阻

28、箱R(09 999.9 )；電壓表V(03 V)；單刀雙擲開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)步驟如下：a單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接1,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電流表滿偏(指針偏轉(zhuǎn)30格),讀出此時(shí)電阻箱阻值為800.0 .b繼續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱阻值,當(dāng)電流表半偏(指針偏轉(zhuǎn)15格)時(shí),讀出電阻箱阻值為1 800.0 .c開(kāi)關(guān)S接2,把電阻箱阻值調(diào)為0,讀出此時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)10格,電壓表示數(shù)2.80 V.請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)開(kāi)關(guān)S閉合前應(yīng)把電阻箱阻值調(diào)為_(kāi)(填“最大值”或“最小值”)(2)由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可推算得到電壓表內(nèi)阻RV_ ,電流表量程為_(kāi) mA,電源電動(dòng)勢(shì)E_ V.(3)若電流表和電阻箱中只有一個(gè)斷路；該同學(xué)利用電路中的

29、電壓表來(lái)檢查故障,具體做法為：開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),用一根導(dǎo)線一端連接2,則另一端應(yīng)接電路_(填“a”或“b”)點(diǎn)判斷依據(jù)是_題型六 新型材料與傳感器結(jié)合的創(chuàng)新【典例分析】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的電路探究在25 80 范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性所用器材有：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT,其標(biāo)稱值(25 時(shí)的阻值)為900.0 ；電源E(6 V,內(nèi)阻可忽略)；電壓表(量程150 mV)；定值電阻R0(阻值20.0 ),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000 )；電阻箱R2(阻值范圍0999.9 )；單刀開(kāi)關(guān)S1,單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2.實(shí)驗(yàn)時(shí),先按圖1連接好電路,再將溫控室的溫度t升至80.0 .將S2與1端接通,閉合S1,調(diào)節(jié)R1的滑片位置,使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變,將R2置于最大值,將S2與2端接通,調(diào)節(jié)R2,使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開(kāi)S1,記下此時(shí)R2的讀數(shù)逐步降低溫控室的溫度t,得到相應(yīng)溫度下R2的阻值,直至溫度降到25.0 .實(shí)驗(yàn)得到的R2t數(shù)據(jù)見(jiàn)下表.t/ 25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問(wèn)題：(1)在閉合S1前,圖1中R1的滑片