小專題 電學(xué)實驗中的器材選擇和電路設(shè)計

1、小專題 電學(xué)實驗中的器材選擇和電路設(shè)計一、電路設(shè)計1.測量電路的選擇(1)伏安法測電阻2控制電路的選擇滑動變阻器的限流接法和分壓接法限流接法分壓接法對比說明兩種接法電路圖串、并聯(lián)關(guān)系不同負載R上電壓調(diào)節(jié)范圍UE0UE電壓能從零開始連續(xù)變化分壓接法調(diào)節(jié)范圍大負載R上電流調(diào)節(jié)范圍I0I分壓接法調(diào)節(jié)范圍大閉合S前觸頭位置b端a端都是為了保護電路元件在具體實驗中，滑動變阻器是采用分壓式還是限流式，可按以下標(biāo)準進行判斷：(1)負載電阻的阻值Rx遠大于滑動變阻器總電阻R，需用分壓式電路(2)要求負載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)，需用分壓式電路(3)負載電阻的阻值Rx小于滑動變阻器的總電阻R

2、或相差不多，并且電壓、電流表示數(shù)變化不要求從零起調(diào)，可采用限流式(4)兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因為限流式接法消耗的總功率較小提示：一般情況下，若采用“分壓式”接法，則選總阻值較小的滑動變阻器；若采用“限流式”接法，則選用與測量電阻阻值相當(dāng)?shù)幕瑒幼冏杵鞫嶒炂鞑牡倪x擇(1)安全不超電表的量程由電路中的歐姆定律或全電路歐姆定律來估算通過測量電路（待測電阻）或控制電路中的電流或電壓的最大值；必須滿足通過電源、電表、電阻的電流不能超過允許的最大電流(2)精確實驗時電表指針在滿偏度的以上（被選中的電流、電壓表量程的以上）選擇電表時，保證電流和電壓均不超過其量程使指針有較大偏轉(zhuǎn)(一

3、般取滿偏度的以上)；使用歐姆表選擋時讓指針盡可能在中值刻度附近(3)便于操作選滑動變阻器時，在滿足其他要求的前提下，可選阻值較小的(4)實驗的實際要求三、實例分析(2013·天津·9(3)要測繪一個標(biāo)有“3 V0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于操作乙選用的器材有：電池組(電動勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 )；電流表(量程為0250 mA，內(nèi)阻約5 )；電壓表(量程為03 V，內(nèi)阻約3 k)；電鍵一個、導(dǎo)線若干實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的_(填字母代號)A滑動變阻器(最大阻值20 ，額定電流1 A)B滑動變阻器(最大阻值1 75

4、0 ，額定電流0.3 A)實驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖_(填字母代號)實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖1所示如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V、內(nèi)阻為5 的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_W.圖1解析測繪小燈泡的伏安特性曲線，要求能較大范圍地測量數(shù)據(jù)，所以控制電路部分應(yīng)用分壓式接法，滑動變阻器應(yīng)用最大阻值較小和額定電流較大的A.因為小燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到3 V，故滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法燈泡的電阻R15 ，額定電流I0.2 A，由R15 < ，依據(jù)公式法“大內(nèi)小外”的原則，可知電流表應(yīng)采用外接法，故選B.在燈泡的IU圖上作出電源的IU圖線，交點坐標(biāo)即為這個電源給這個燈泡供電時的

5、電壓和電流，此時P燈IU0.1×1 W0.1 W.答案AB0.11實驗原理與電路設(shè)計在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，除有一標(biāo)有“6 V1.5 W”的小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有：A直流電源6 V(內(nèi)阻不計)B直流電流表03 A(內(nèi)阻0.1 以下)C直流電流表0300 mA(內(nèi)阻約為5 )D直流電壓表010 V(內(nèi)阻約為15 k)E滑動變阻器10 ，2 AF滑動變阻器1 k，0.5 A實驗要求小電珠兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量(1)實驗中電流表應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選用_(均用序號表示)(2)在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖(3)試將圖2所示器材連成實驗電路圖2答案(1)CE(2

6、)實驗電路圖如圖所示(3)實物圖連線如圖所示解析(1)I額 A250 mA，故電流表應(yīng)選C.因要求小電珠兩端的電壓從零開始變化，滑動變阻器用分壓式接法，應(yīng)選較小阻值的E.電學(xué)實驗電路設(shè)計的思路與方法1首先應(yīng)明確題目的要求，看清題目要求測定什么物理量，驗證、探究什么物理規(guī)律，或要求設(shè)計達到何種標(biāo)準的電路等其設(shè)計原則是：安全、方便、經(jīng)濟2在測量電路中，一般有電流表內(nèi)接和外接兩種方法，對于給定電表內(nèi)阻的情況，應(yīng)先比較R0與待測電阻Rx的關(guān)系，其中R0，若Rx>R0，則設(shè)計為電流表內(nèi)接法；若Rx<R0，則設(shè)計為電流表外接法；若電表量程不合適，往往還要用定值電阻對電表進行改裝3控制電路分滑動

7、變阻器的分壓式和限流式兩種接法，兩種接法的選擇方法如下：(1)采用限流式接法時不能控制電流(或電壓)滿足實驗要求，即滑動變阻器阻值調(diào)到最大，待測電阻上的電流(或電壓)仍超過電流表(或電壓表)的量程，或超過待測電阻的額定電流(或額定電壓)，則必須選用分壓式接法(2)若待測電阻的阻值比滑動變阻器的最大電阻大得多，以致在限流電路中，滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端時，待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，此時，應(yīng)改用分壓式接法(3)若實驗中要求測量電路中電壓從零開始變化，則必須采用分壓式接法(4)兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因為限流式接法電路簡單、耗能低(2013·天津

8、高考)要測繪一個標(biāo)有“3 V、0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于操作已選用的器材有：電池組(電動勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 )；電流表(量程為0250 mA，內(nèi)阻約5 )；電壓表(量程為03 V，內(nèi)阻約3 k)；開關(guān)一個、導(dǎo)線若干(1)實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的_(填字母代號)A滑動變阻器(最大阻值20 ，額定電流1 A)B滑動變阻器(最大阻值1 750 ，額定電流0.3 A)(2)實驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖_(填字母代號)(3)實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖實­8­1所示，如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為

9、5 的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_W.(4)如圖所示，將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與阻值為5 的定值電阻R0串聯(lián)，接在電壓恒定為4 V的電路上，每個小燈泡的實際功率為_W.【解析】(1)根據(jù)小燈泡標(biāo)示的額定值可以計算出小燈泡的額定電流I A0.2 A，兩個滑動變阻器在此電流下都能保證安全，根據(jù)測繪小燈泡的伏安特性曲線的要求，小燈泡兩端的電壓需要從零開始調(diào)節(jié)，故調(diào)節(jié)電路中滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法為方便調(diào)節(jié)應(yīng)選用最大阻值小的滑動變阻器，故選A；(2)額定電壓下小燈泡的阻值R 15 ，遠小于電壓表內(nèi)阻，故電流表應(yīng)該采用外接法，所以電路應(yīng)采用分壓外接法，故選B.(3)在小燈泡的伏安特性曲線圖上作出電源

10、的伏安特性曲線(如圖)，由兩曲線的交點的電流I0.10 A，電壓U1.0 V，得小燈泡消耗的功率PIU0.10×1.0 W0.1 W.(4)設(shè)小燈泡兩端的電壓為U，電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U0U2IR0，所以U2R0IU0，代入數(shù)據(jù)得U10I4，在小燈泡的伏安特性曲線同一坐標(biāo)系上畫出該直線，其交點(U，I)即為小燈泡的實際電壓、電流值，可得小燈泡消耗的實際功率PUI0.3 W.(II)現(xiàn)有一塊靈敏電流計A1，量程為200A，內(nèi)阻約為1k，要精確測出其內(nèi)阻Rg，提供的器材有：電流表A2(量程為1mA，內(nèi)阻r=50)；滑動變阻器R(阻值范圍為030)；定值電阻R1(阻值 R1=

11、100)；定值電阻R2(阻值 R2=3k)電源E(電動勢約為4.5V，內(nèi)阻很小)；單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干(1)請利用上述所有器材，設(shè)計出合理的便于多次測量的實驗電路圖，并保證各電表的示數(shù)超過其量程的，將電路圖畫在題中的虛線框中(2)在所測量的數(shù)據(jù)中選一組，用測量量和已知量來計算A1表的內(nèi)阻，表達式為Rg= ，表達式中各符號表示的意義是 。（）(1)如下圖所示；(2)Rg=I2(R1+r)I1; I1表示電流表A1的示數(shù)，表示電流表A2的示數(shù)；【解析】本題主要考察伏安法測電阻、測量電路與控制電路的選擇；電路圖如下所示，待測電流計A1的電阻遠遠大于滑動變阻器R的阻值，要想精確測量其電阻即測量

12、多組數(shù)據(jù)，必須選用分壓式接法；電流表A2與定值電阻R1串聯(lián)改裝成新的電壓表，考慮到A1能承受的電壓較小，故此時不選用R2；定值電阻R2可以作為保護電阻，避免A1和新電壓表電壓過大而燒毀；由歐姆定律可知，Rg=I2(R1+r)I1;其中I1表示電流表A1的示數(shù)，表示電流表A2的示數(shù)；.（11分）有一電壓表V1，其量程為3V，內(nèi)阻約為3000,要準確測量該電壓表的內(nèi)阻，提供的實驗器材有：電源E：電動勢約15V，內(nèi)阻不計； 電流表A1：量程100mA，內(nèi)阻r1=20 ； 電壓表V2：量程2V，內(nèi)阻r2=2000 ； 定值電阻R1：阻值20；定值電阻R2：阻值3；滑動變阻器R0：最大阻值10，額定電流

13、1A ；電鍵一個，導(dǎo)線若干。（1）實驗中應(yīng)選用的電表是 ；定值電阻應(yīng)選用 。（2）請你設(shè)計一個測量電壓表V1的實驗電路圖，畫在虛線框內(nèi)（3）說明實驗所要測量的物理量： （4）寫出電壓表V1內(nèi)阻的計算表達式RV1= 。.（11分） （1）V2 ；R1 （各2分）（2）電路圖如圖所示。（3分）（3）電壓表V1的示數(shù)U1 ，電壓表V2的示數(shù)U2 （各1分）（4）r2 （2分）(2013·北京·21)某同學(xué)通過實驗測定一個阻值約為5 的電阻Rx的阻值(1)現(xiàn)有電源(4 V，內(nèi)阻可不計)、滑動變阻器(050 ，額定電流2 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：A電流表(03 A，內(nèi)阻約

14、0.025 )B電流表(00.6 A，內(nèi)阻約0.125 )C電壓表(03 V，內(nèi)阻約3 k)D電壓表(015 V，內(nèi)阻約15 k)為減小測量誤差，在實驗中，電流表應(yīng)選用_，電壓表應(yīng)選用_(選填器材前的字母)；實驗電路應(yīng)采用圖25中的_(選填“甲”或“乙”)圖25(2)圖26是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線(3)在不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，被測電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加，下列反映Ux關(guān)系的示意圖中正確的是_解析(1)電源電動勢E4 V，被測電阻Rx5 ，則Imax

15、A0.8 A，電流表若選A，讀數(shù)時誤差較大，因此電流表應(yīng)選B；考慮電壓表測量電壓時的指針轉(zhuǎn)動范圍，電壓表應(yīng)選C.由于Rx，故電流表應(yīng)選擇外接法 (3)x增加，U隨之增加，說明變阻器接入電路的電阻R隨x的增加而減小設(shè)變阻器的總阻值為R0，滑片P從一端滑向另一端移動的距離為L.忽略電壓表、電流表的內(nèi)阻對電路的影響，則被測電阻Rx兩端電壓UE，由這一關(guān)系式分析可知，選項A正確答案(1)BC甲(2)如圖所示(3)5.2(4)BD(5)A5器材的選擇、設(shè)計電路圖在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下：圖28待測金屬絲：Rx(阻值約4 ，額定電流約0.5 A)；電壓表：V(量程3 V，內(nèi)阻約3 k

16、)；電流表：A1(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 )；A2(量程3 A，內(nèi)阻約0.05 )；電源：E1(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)；E2(電動勢12 V，內(nèi)阻不計)；滑動變阻器：R(最大阻值約20 )；螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖28所示，讀數(shù)為_mm.(2)若滑動變阻器采用限流式接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選_，電源應(yīng)選_(均填器材代號)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖答案(1)1.773(1.7711.775均正確)(2)A1E1電路原理圖見解析圖解析(1)螺旋測微器的固定刻度上顯示為1.5 mm，可動刻度讀數(shù)為0.273 mm，二者相加就是測

17、量值，1.5 mm0.273 mm1.773 mm.(2)待測電阻絲的額定電流約為0.5 A，為了減小實驗誤差，應(yīng)選量程為0.6 A的電流表A1；待測電阻絲的電阻約為4 ，額定電流約為0.5 A，故由歐姆定律得額定電壓約為2 V，所以電源應(yīng)選E1.由于待測電阻絲的電阻較小，故電流表應(yīng)選外接法電路原理圖如圖所示6電阻的測量某中學(xué)探究小組在嘗試用不同的方法測量電阻的實驗，其中一個成員用以下器材測量待測電阻Rx的阻值圖29A待測電阻Rx：阻值約為100 B電源E：電動勢約為6.0 V、內(nèi)阻忽略不計；C電流表1：量程50 mA、內(nèi)阻r120 ；D電流表2：量程300 mA、內(nèi)阻r2約為4 E定值電阻R

18、0：阻值為20 ；F滑動變阻器R：最大阻值為10 G單刀單擲開關(guān)S、導(dǎo)線若干他測量電阻Rx所用的電路圖如圖29所示(1)電路圖中的電流表A1應(yīng)該選擇電流表_(填“1”或“2”)，開關(guān)S閉合前，滑動變阻器R的滑片應(yīng)該移到_端(填“A”、“B”或“無要求”)(2)若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，則由已知量和測得量表示Rx的表達式為Rx_.答案(1)1A(2)R0r1解析(1)如果電流表A1選擇電流表1，那么就可以計算出待測電阻Rx兩端的電壓，即U(I2I1)R0I1r1，從而得出Rx的阻值，選擇電流表2達不到實驗?zāi)康?，則電流表A1應(yīng)選擇電流表1；滑動變阻器R的滑片應(yīng)移到

19、A端，這樣做可以保證開關(guān)S閉合后電路的安全(2)根據(jù)歐姆定律可知，待測電阻Rx，由電路特點可得U(I2I1)R0I1r1，II1，代入公式可得Rx的表達式為RxR0r1.6、某電壓表的內(nèi)阻在之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻實驗器提供下列可供選用的器材： 待測電壓表V(量程3V)電流表 電流表 電流表 滑動變阻器R(最大阻值) 電源(電動勢4V) 電鍵K（1）所提供的電流表中應(yīng)選用_(填寫字母代號) （2）為了盡量減小誤差，要求多次測量幾組數(shù)據(jù)，試在方框中畫出符合要求的實驗電路（其中電源、電鍵及其連線已畫出） 答案： (1) (2)如圖儀器選擇的基本思路(1)優(yōu)先考慮安全因素各電表的實際讀數(shù)不能超過其量程，

20、電阻類元件中的實際電流(或電壓)不能超過其允許的最大電流(或電壓)(2)考慮讀數(shù)誤差因素一般要求各電表的實際讀數(shù)不小于其量程的，以減小讀數(shù)誤差(3)儀器選擇的一般步驟首先選擇唯一性的器材；粗畫電路圖(暫不接電流表和電壓表)；估算回路中電流和電壓的最大值，在電表的指針有較大幅度偏轉(zhuǎn)但不超過其量程的情況下，結(jié)合已知器材的規(guī)格，確定實驗電路和實驗器材3(2015·四川高考)用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池的電動勢約6 V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐?？蛇x用的實驗器材有：電流表A1(量程030 mA)；電流表A2(量程0100 mA)；電壓表V(量程06 V)；滑

21、動變阻器R1(阻值05 )；滑動變阻器R2(阻值0300 )；開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干條。某同學(xué)的實驗過程如下：.設(shè)計如圖實­9­6所示的電路圖，正確連接電路。圖實­9­6.將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖實­9­7所示的圖線。圖實­9­7.斷開開關(guān)，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變。重復(fù)的步驟，得到另一條U­I圖線，圖線與橫軸I的交點坐標(biāo)為(I0,0)，與縱軸U的交點坐標(biāo)為(0，U0)?；卮鹣铝袉栴}：電流表應(yīng)選

22、用_，滑動變阻器應(yīng)選用_。由圖實­9­7的圖線，得電源內(nèi)阻r_。用I0、U0和r表示待測電阻的關(guān)系式Rx_，代入數(shù)值可得Rx。若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍_，電壓表示數(shù)變化范圍_。(選填“相同”或“不同”)解析：由題U­I圖線可知電流表量程應(yīng)為0100 mA，故選A2。路端電壓大于5.5 V，而電源電動勢E6 V，故R外r，則滑動變阻器選R2。由題圖得：r25 。Rxr，Rxr。電流I，rRx一定，R從300 變到某同一阻值，電流變化范圍相同。Rx接AB間時，U

23、(RRx)，Rx接BC間時，UR，故兩種情況下電壓變化不同。答案：A2R225r相同不同.某實驗小組欲測量額定電壓為3V的某LED燈在正常工作時的電阻Rx，已知該燈正常工作時電阻大約為600左右.除該LED燈外，實驗中可供選擇的實驗器材有: 電流表A（量程00.6 A，內(nèi)阻RA約2.0） 電壓表V1（量程06V，內(nèi)阻RVl約5k) 電壓表V2、（量程03V，內(nèi)阻Rv2=500) 滑動變阻器R（020，允許最大電流1.0A） 蓄電池E（電動勢10 V，內(nèi)阻約0.1) 開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干（1) 實驗中要求測量盡量準確且方便調(diào)節(jié)，除電源、LED燈、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線外，電表(電流表或電壓表)應(yīng)

24、選用 、 （填寫儀器符號）。（2） 將你所設(shè)計的實驗電路圖畫在答題卡上對應(yīng)的虛線框中，并在圖中標(biāo)明儀器符號。（3） 寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式RX = （用電壓表V1的示數(shù)U1、電壓表V2的示數(shù)U2、電流表A的示數(shù)I, RV1 、Rv2 、RA中的某些字母表示）。 (4)實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個2的定值電阻R串聯(lián)，接在電動勢為1.5 V、內(nèi)阻為1的電源兩端，如圖所示每個小燈泡消耗的功率是_W.7.在研究性課題的研究中，小剛、小聰和小明所在的小組收集了手機的電池以及從廢舊收音機上拆下的電阻、電容、電感線圈等電子器件?，F(xiàn)從這些材料中選取兩個

25、待測元件進行研究，一是電阻Rx（阻值約2 k ），二是手機中常用的鋰電池（電動勢E的標(biāo)稱值為3.4 V）。在操作臺上還準備了如下實驗器材：A電壓表V（量程4V，內(nèi)阻Rv約10 k） B電流表A1（量程100 mA，內(nèi)阻約5 ）C電流表A2（量程2 mA，內(nèi)阻約50 ）D滑動變阻器R（040 。額定電流1 A） E電阻箱Ro （09999 ） F開關(guān)S-只、導(dǎo)線若干 小剛采用伏安法測定Rx的阻值，他使用的電是待測的鋰電池。圖甲是他連接的部分實驗器材，請你用筆劃線在答題卡上完成實物連接。 小剛選用的電流表應(yīng)是 （選填“A1”或“A2”）；他用電壓表的讀數(shù)除以電流表的讀數(shù)作為Rx的測量值，則測量值

26、真實值（填“大于”或“小于”）； 小聰和小明設(shè)計了圖乙所示的電路圖測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r。 a小聰?shù)膶嶒灢僮魇牵洪]合開關(guān)S調(diào)整電阻箱的阻值為R1時，讀出電壓表的示數(shù)為Ul；調(diào)整電阻箱的阻值為R2時，讀出電壓表的示數(shù)為U2。根據(jù)小聰測出的數(shù)據(jù)可求得該電池的電動勢，其表達式為E= ； b小明認為用線性圖像處理數(shù)據(jù)更便于分析。他在實驗中多次改變電阻箱阻值，獲取了多組數(shù)據(jù)，畫出的圖像為一條直線（見圖丙）。則該圖像的函數(shù)表達式為 ，由圖丙可知該電池的電動勢E= V、內(nèi)阻r=_。3(2014·甘肅省二診) (1)甲同學(xué)用多用電表測定一只電阻的阻值，操作如下：多用電表電阻擋有4個倍率：分別為

27、×1 k、×100、×10、×1.該同學(xué)選擇×10倍率用正確的操作步驟測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大(指針位置如圖實­10­11中虛線所示)為了較準確地進行測量，請你補充完整下列依次應(yīng)該進行的主要操作步驟：圖實­10­11a_；b兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在0 處；c重新測量并讀數(shù)，若這時刻度盤上的指針位置如圖中實線所示，測量結(jié)果是_.(2)乙同學(xué)進一步使用伏安法測量該電阻的阻值，實驗室提供了下列器材A電壓表(03 V，內(nèi)阻約1 k)B電壓表(015 V，內(nèi)阻約5 k)C電流表(0300 mA，

28、內(nèi)阻約3 )D電流表(03 A，內(nèi)阻約0.5 )E滑動變阻器(010 ，0.2 A)F滑動變阻器(050 ，0.6 A)G直流電源(4 V，內(nèi)阻很小)另有開關(guān)一個、導(dǎo)線若干實驗中有兩種電路可供選擇，如圖實­10­12甲和圖乙所示甲乙圖實­10­12本次實驗中電路應(yīng)選_(選填“甲”或“乙”)，電壓表應(yīng)選_，電流表應(yīng)選_，滑動變阻器應(yīng)選_(后三空只填器材前的字母代號即可)【解析】(1)因指針偏角太大，應(yīng)換用小倍率的檔位測量即換×1 的倍率，測量結(jié)果為12.0 .(2)由于給定的電動勢E4 V，故電壓表應(yīng)選A，通過未知電阻的最大電流為Im250 mA

29、，故電流表應(yīng)選C.E滑動變阻器的額定電流太小，故滑動變阻器應(yīng)選F.由于<，所以電流表應(yīng)選外接法，滑動變阻器應(yīng)用限流接法，故測量實驗電路選乙【答案】(1)換×1倍率12.0(2)乙ACF某同學(xué)為了測量電流表A1內(nèi)阻的精確值，有如下器材： 電流表A1(量程300 mA，內(nèi)阻約為5 )；電流表A2(量程600 mA，內(nèi)阻約為1 ); 電壓表V(量程15 V，內(nèi)阻約為3 k)；滑動變阻器R1(05 ，額定電流為1 A)；滑動變阻器R2(050 ，額定電流為0.01A)；電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻較小)；定值電阻R0 (5 ); 單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干實驗要求待測電流表A1的示數(shù)從零

30、開始變化，且多測幾組數(shù)據(jù)，盡可能地減小誤差(1)以上給定的器材中滑動變阻器應(yīng)選_；(2)在方框內(nèi)畫出測量A1內(nèi)阻的電路原理圖，并在圖中標(biāo)出所用儀器的代號；(3)若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算電流表A1的內(nèi)阻r1，則r1的表達式為r1_；式中各符號的物理意義是_.答案 (1)R1(2)原理圖如圖所示(3)R0I1、I2分別為某次實驗時電流表A1、A2的示數(shù)，R0是定值電阻的阻值解析 (1)滑動變阻器要用分壓連接法，選最大阻值較小的滑動變阻器R1；(2)由于電壓表的量程太大，所以不能直接用所給的電壓表直接測量電壓，改用定值電阻R0 與A1并聯(lián)來替代電壓表的作用，電路如圖所示；(3)通過定值電阻R0的電

31、流為I2I1，A1兩端的電壓等于R0兩端的電壓，所以r1R0，I1、I2分別為某次實驗時電流表A1、A2的示數(shù)，R0是定值電阻的電阻值13、測定電流表A1的內(nèi)阻r1?？晒┻x擇的器材如下：待測電流表A1：量程1mA，內(nèi)阻r1約20；電流表A2：量程1OmA，內(nèi)阻r2=10；定值電阻：R1=70;滑動變阻器R2：最大電阻30;滑動變阻器R3：最大電阻300;滑動變阻器R4；最大電阻600;電源E:電動勢3V，內(nèi)阻不計；開關(guān)S，導(dǎo)線若干。某同學(xué)已完成了一部分電路設(shè)計，如圖所示，為了減小測量誤差，要求兩電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度都超過最大偏角的一半，并能夠在較大變化范圍內(nèi)進行多次測量。請在虛線框內(nèi)將測量電路

32、補充完整（并標(biāo)注所選器材字母代號)。在閉合開關(guān)S閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片撥在_端(選填“a”或“b”)，滑 動 變 阻 器應(yīng)該選擇_ (選填“R2”、“R3”或“R4”)。若在某次測量中，電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，則電流表A1的內(nèi)阻r1=_(請用I1、I2、R1或r2表示結(jié)果）答案：（2）如圖（4分）；ESA1A2abcR1 b，R4（每空2分）； （3分）。19、實驗室中現(xiàn)有的器材如下： 電池E （電動勢約10V、內(nèi)阻r約1）；標(biāo)準電流表A1（量程300mA，內(nèi)阻r1約為5）；電阻箱R1（最大阻值999.9，阻值最小改變量為0.1）；滑動變阻器R2（最大阻值10）；

33、開關(guān)S和導(dǎo)線若干要求設(shè)計個測定電流表A2（量程250mA，內(nèi)阻r2約為5）內(nèi)阻的實驗方案（1）在方框中畫出測量電路，并在每個儀器旁標(biāo)上英文代號（2）要直接測出的物理量是_，用這些物理量表示待測電流表A2內(nèi)阻的計算公式是_ 答案：】（1）如上圖（右）所示（2）A1、A2兩電流表的讀數(shù)I1、I2和電阻箱R1的阻值7(青島二模)(2)(8 分)在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗中，提供了如下器材：小燈泡，標(biāo)有“3.8V 1.14W”字樣；電壓表V：量程為5V，內(nèi)阻約為5k；直流電源E：電動勢為4.5V，內(nèi)阻不計；開關(guān)S 及導(dǎo)線若干；其它供選用的器材還有：電流表A1：量程250mA，內(nèi)阻約為2；電流表

34、A2：量程500mA，內(nèi)阻約為1；滑動變阻器R1：阻值0 10；滑動變阻器R2：阻值0 2k為了調(diào)節(jié)方便，測量的準確度高，實驗中應(yīng)選用電流表為 ，滑動變阻器為 (填器材的字母代號)；在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖； 由正確實驗操作得到的數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖(甲) 所示，將本實驗用的小燈泡接入如圖(乙)所示的電路，電源電壓恒為6V，定值電阻R330內(nèi)阻不計的電流表A的讀數(shù)為0.45A，此時小燈泡消耗的實際功率為 W7. A2 (1 分) R1 (1分) 電流表外接，滑動變阻器接成分壓式 (3分) 0.50 (3分)2(2011德州一模) 為了描繪一根熔斷電流為3 A、電阻R約為0.5 的

35、保險絲正常工作時的伏安特性曲線，需設(shè)計一個實驗，除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下器材可供選擇：A電流表A1 (量程50 mA，內(nèi)阻r1 = 40 ) B電流表A2 (量程3 A，內(nèi)阻r2約為0.8 )C電壓表V1(量程6 V，內(nèi)阻約為5 k) D電壓表V2 (量程15 V，內(nèi)阻約為15 k) E滑動變阻器Rl (阻值范圍0 10 ) F滑動變阻器R2(阻值范圍0 500 ) G電源E (電動勢為3 V，內(nèi)阻約為0.2 ) 實驗要求調(diào)節(jié)方便，測量精確，且使電表的示數(shù)均能超過各自量程的為了測得電流，應(yīng)選擇的器材是 ，為了測得電壓，應(yīng)選擇的器材是 ，滑動變阻器應(yīng)選擇 (填器材前的字母序號)在方框內(nèi)畫出該實驗

36、的電路圖，并用題中相應(yīng)的字母標(biāo)注所選器材(保險絲用“”表示)2. ( 2 )B (2 分)、A ( 2 分)、E ( 2 分) 如圖所示(3 分，A1、A2位置標(biāo)錯者扣1 分，電路圖有一處接錯者不得分)【例3】常用的電流表有內(nèi)阻，現(xiàn)要測量電流表G1的內(nèi)阻r1，電路如圖7­3­3所示供選擇的儀器如下：圖7­3­3A待測電流表G1(05 mA，內(nèi)阻約300 )B電流表G2(010 mA，內(nèi)阻約100 )C定值電阻R1(30 )D定值電阻R2(300 )E定值電阻R3(3 k) F滑動變阻器R4(020 )G電源(電動勢6.0 V，內(nèi)阻不計)H開關(guān)S及導(dǎo)線若干

37、(1)電路中與電流表G1并聯(lián)的電阻應(yīng)選_，保護電阻應(yīng)選用_(請?zhí)顚懫鞑那暗淖帜感蛱?(2)根據(jù)電路圖在圖7­3­4中連接實物圖，要求閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑動觸頭P處于正確位置圖7­3­4 圖7­3­5(3)補全實驗步驟：按電路圖連接電路；閉合開關(guān)S，移動滑動觸頭P至某一位置，記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2；_；以I1為縱軸，I2為橫軸，作出相應(yīng)圖象如圖7­3­5所示(4)根據(jù)I1­I2圖線的斜率k及定值電阻，寫出電流表G1內(nèi)阻的表達式r1_.【解析】(1)由于G2的量程為010 mA，而G1的量程為05

38、 mA，則與G1并聯(lián)的電阻分流大約是05 mA，應(yīng)與G1的內(nèi)阻相當(dāng)，因此應(yīng)選R2，即D.保護電阻如過大，則導(dǎo)致G1、G2示數(shù)很小，或指針不偏轉(zhuǎn)，因此應(yīng)選R1，即C.(2)(3)多次移動滑動觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2.(4)從電路可知：(I2I1)R2I1r1，即I1I2，即k，所以r1R2.【答案】(1)DC(2)見解析圖(3)多次移動滑動觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2(4)R2RR0RxbaSE甲為了測量某待測電阻RX的阻值，某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路圖，實驗室提供有如下器材：電流表A1（量程40 mA、內(nèi)阻r1=10 ） 電流表A2（量程100 mA、內(nèi)阻

39、約為3 ）滑動變阻器R，最大阻值為10 定值電阻R0（R0=100 ） 電源E（電動勢6V、內(nèi)阻可忽略） 開關(guān)、導(dǎo)線若干圖中a處應(yīng)選用電流表 ，b處應(yīng)選用電流表 . (填“A1”或“A2”) 實驗小組中的A同學(xué)按實驗電路進行了電路連接，如圖乙所示閉合開關(guān)前，B同學(xué)發(fā)現(xiàn)電路中存在兩處不恰當(dāng)?shù)牡胤?，分別是： ； 23456781baABP9SRxR00Ia/mAIb/mA60102030405010203040乙丙糾正上述不當(dāng)之處后，閉合開關(guān)，滑片P在A、B間移動，兩電流表的示數(shù)改變，但變化不大由此可以推斷電路中發(fā)生的故障可能是導(dǎo)線 （選填圖中表示導(dǎo)線的序號）出現(xiàn)了 （選填“短路”或“斷路”）排除

40、故障后改變滑片P的位置，記錄兩電流表讀數(shù)，并作出Ia-Ib圖像如圖丙所示，由圖像得Rx= （2） A2、A1 (1各分)a表應(yīng)外接；滑動觸頭P應(yīng)在A端(各2分)9, 斷路(各1.5分)220 (3分)5(2014·四川高考)如圖7­3­10是測量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖，圖中R0是保護電阻(10 )，R1是電阻箱(099.9 )，R是滑動變阻器，A1和A2是電流表，E是電源(電動勢10 V，內(nèi)阻很小)圖7­3­10在保證安全和滿足要求的情況下，使測量范圍盡可能大實驗具體步驟如下：(1)連接好電路，將滑動變阻器R調(diào)到最大；(2)閉合S，

41、從最大值開始調(diào)節(jié)電阻箱R1，先調(diào)R1為適當(dāng)值，再調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使A1示數(shù)I10.15 A，記下此時電阻箱的阻值R1和A2的示數(shù)I2；(3)重復(fù)步驟(2)，再測量6組R1和I2值；(4)將實驗測得的7組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點根據(jù)實驗回答以下問題：現(xiàn)有四只供選用的電流表：A電流表(03 mA，內(nèi)阻為2.0 )B電流表(03 mA，內(nèi)阻未知)C電流表(00.3 A，內(nèi)阻為5.0 )D電流表(00.3 A，內(nèi)阻未知)A1應(yīng)選用_，A2應(yīng)選用_測得一組R1和I2值后，調(diào)整電阻箱R1，使其阻值變小，要使A1示數(shù)I10.15 A，應(yīng)讓滑動變阻器R接入電路的阻值_(選填“不變”、“變大”或“變小”)在坐標(biāo)紙上

42、畫出R1與I2的關(guān)系圖圖7­3­11根據(jù)以上實驗得出Rx_.【解析】該實驗測Rx電阻的原理為并聯(lián)電路兩支路電壓相等，即(Rxr2)I2(R0R1r1)I1，其中r1、r2分別為A1、A2兩表的內(nèi)阻又因為Rx的阻值約幾十歐，與R0R1在同一數(shù)量級，A1示數(shù)為I10.15 A，表示電流表A1只能從C、D中選擇，A2電流數(shù)量級與A1相同由測量原理：(Rxr2)I2(R0R1r1)I1，因Rx未知，故r2阻值應(yīng)已知，故A1選D，A2選C.因A1示數(shù)I10.15 A不變，R1變小，(R0R1r1)I1變小，滑動變阻器所分電壓變大，R應(yīng)變大該圖線為一條直線，離直線較遠的一組數(shù)據(jù)為錯誤數(shù)

43、據(jù)，應(yīng)舍去，其他點應(yīng)對稱分布在直線兩側(cè)由實驗原理得：(R0R1r1)I1(Rxr2)I2其中R010 ，r25 ，I10.15 A，從圖線上選擇兩組R1、I2代入不同數(shù)值可解得Rx約為31 .【答案】DC變大關(guān)系圖線如圖所示312欲測量一個電流表的內(nèi)阻，根據(jù)以下要求來選擇器材并設(shè)計電路：a無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，電流表都不會超量程；b有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)現(xiàn)備有如下器材：A待測電流表A1(量程3 mA，內(nèi)阻約為50 )B電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻未知)C電流表A2(量程15 mA，內(nèi)阻為10 )D保護電阻R120 E直流電源E(電動勢2 V，內(nèi)阻忽略不計)F滑動變阻器(總阻值10

44、，額定電流0.5 A)G開關(guān)一個，導(dǎo)線若干(1)在以上提供的器材中，除A、E、F、G以外，還應(yīng)選擇_、_(填字母代號)(2)請畫出符合要求的實驗電路圖【解析】根據(jù)題中給出的備用器材，選擇內(nèi)阻已知的電流表A2作為電壓表，選擇保護電阻R與并聯(lián)的兩個電流表串聯(lián)由于電流表兩端電壓最大只有0.15 V，滑動變阻器最大電阻只有10 ，所以選擇分壓電路，電路圖如圖所示【答案】(1)CD(2)見解析6某實驗小組要測量一個用電器L的額定功率(額定電壓為10 V、額定功率在12 W15 W之間)，測量電路的部分導(dǎo)線已經(jīng)接好(如圖7­3­16所示)，實驗室有下列器材可供選用：圖7­3&

45、#173;16直流電源：E1(電動勢為3 V，內(nèi)阻很小) E2(電動勢為15 V，內(nèi)阻很小)直流電流表：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 )直流電壓表：V(量程為3 V、內(nèi)阻為3 k)滑動變阻器：R1(阻值范圍020 ) R2(阻值范圍0200 )定值電阻：R33 k、R49 k、R525 k開關(guān)一個，導(dǎo)線若干為使測量盡可能準確、方便，請回答：(1)電源應(yīng)該選擇_(填“E1”或“E2”)；(2)電流表應(yīng)該選擇_(填“A1”或“A2”)；(3)滑動變阻器應(yīng)該選擇_(填“R1”或“R2”)；(4)由于電壓表的量程不夠，要利用一個定值電阻進行改裝請選擇合

46、適的定值電阻，在圖7­3­16中用筆畫線代替導(dǎo)線連接好測量電路的剩余部分【解析】由于額定電壓為10 V，所以直流電源選擇電動勢為15 V的E2.其額定電流為1.2 A1.5 A，所以直流電流表選擇A2.根據(jù)已有的電路結(jié)合使實驗結(jié)果更為精確的要求，采用限流電路，所以利用滑動變阻器R1作為限流電阻若要將電壓表改裝為量程更大的電壓表，需要與其串聯(lián)一個定值電阻，根據(jù)串聯(lián)電路特點知，若串聯(lián)R3，則量程為6 V，若串聯(lián)R4，則量程為12 V，若串聯(lián)R5，則量程為28 V，因此串聯(lián)R4比較合適【答案】(1)E2(2)A2(3)R1(4)如圖所示【例3】用以下器材測量電阻RX的阻值(900

47、1 000 )：電源E，具有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0 V；電壓表V1，量程為1.5 V，內(nèi)阻r1750 ；電壓表V2，量程為5 V，內(nèi)阻r22 500 ；滑動變阻器R，最大阻值約為100 ；單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干(1)測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，試畫出測量電阻RX的一種實驗電路原理圖(原理圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注)(2)若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測得量表示RX的公式為RX_.【解析】(1)由于已知V1、V2的內(nèi)阻，可由公式I計算通過的電流，再結(jié)合V2的量程大于V1，所以可將V1當(dāng)做電流表使用測量電阻RX的實驗電路如下圖

48、所示(2)電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，電壓表V1的內(nèi)阻為r1，根據(jù)串、并聯(lián)電路的規(guī)律，算出RX的電阻為RX(U2U1)r1/U1【答案】(1)見解析(2)(U2U1)r1/U19、要測量電壓表V1內(nèi)阻，現(xiàn)有以下器材：A、電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約幾千歐）B、電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約幾十千歐）C、電流表A（量程3A，內(nèi)阻約為0.1歐）D、定值電阻R0（阻值為3.0千歐）E、滑動變阻器R1（最大阻值為200歐）F、直流電源E（電動勢約為6V，內(nèi)阻不計）G、開關(guān)、導(dǎo)線若干在上述提供的器材中，要完成此實驗，測量要求盡可能精確，電表讀數(shù)范圍寬，請你：（1）選用器材_；（2）并

49、畫出測量實驗電路圖；（3）并寫出用已知量和測量的量表示的表達式_.答案：（1）V1 V2 R0 R1 （2）圖略 （3）3(2014·遼寧五校聯(lián)考)從下表中選出適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑?，測量小電珠的伏安特性曲線，得到如圖的I­U圖線.器材(代號)規(guī)格電流表(A1)量程00.6 A，內(nèi)阻1 電流表(A2)量程03 A，內(nèi)阻1 電壓表(V1)量程03 V，內(nèi)阻約2 k電壓表(V2)量程015 V，內(nèi)阻約10 k滑動變阻器(R0)阻值025 電池(E)電動勢6 V，內(nèi)阻不計開關(guān)(S)導(dǎo)線若干(1)在如圖實­8­7所示的I­U圖線中，A到B過程中小電珠電阻改變了

50、_.圖實­8­7(2)測量電路中電流表應(yīng)選用_(填代號)，電壓表應(yīng)選用_(填代號)，電流表應(yīng)采用_(選填“內(nèi)”或“外”)接法(3)在圖示虛線框中用筆補畫完整實驗電路圖，要求變阻器滑片右移時，小電珠兩端電壓變大【解析】(1)先分別通過AO和BO連線的斜率，求出A、B兩點對應(yīng)電阻為30 和40 ，則A到B過程中小電珠電阻改變了40 30 10 .(2)由圖象測量的最大數(shù)值可知，電流表應(yīng)選小量程0.6 A，即A1，電壓表應(yīng)選較大量程15 V，即V2.由于100 >40 ，故應(yīng)采用電流表外接法(3)電表讀數(shù)從0開始，故變阻器應(yīng)采用分壓式接法，如圖所示2(對實驗原理與操作的考查)某課外小組在參觀工廠時，看到一丟棄不用的電池，同學(xué)們想用物理上學(xué)到的知識來測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，已知這個電池的電動勢約為1113 V，內(nèi)阻小于3 ，由于直流電壓表量程只有3 V，需要將這只電壓表通過連接一固定電阻(用電阻箱代替)，改裝為量程為15 V的電壓表，然后再用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻，以下是他們的實驗操作過程：(1)把電壓表量程擴大，實驗電路如圖3甲所示，實驗步驟如下，完成填空第一步：按電路圖連接實物第二步：把滑動變阻器滑片移到最右端，把電阻箱阻值調(diào)到零第三步：閉合開關(guān)，把滑動變阻器滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為3 V第四步