電學實驗精講 - 無答案

1、高二物理二人班（陶麗莎） 第3-4次課（共十次） 馮老師2015年12月6日 化繁為簡，助力飛越 實驗七測定金屬的電阻率一、螺旋測微器1原理：測微螺桿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每旋轉一周，F前進或后退0.5 mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉動一小格，F前進或后退0.01 mm.即螺旋測微器的精確度為0.01 mm.讀數時誤差出現在毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺2讀數：測量時被測物體長度的整毫米數由固定刻度讀出，小數部分由可動刻度讀出測量值(mm)固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)可動刻度數(估讀一位)0.01(mm)溫馨提示螺旋

2、測微器需要估讀 圖2最后一位數字為估計數字，讀數和記數時估計位為有效數字的最后一位例如如圖2所示，固定刻度示數為2.0 mm，不足半毫米從可動刻度上讀的示數為15.0，最后的讀數為：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.二、游標卡尺1原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，其讀數見下表： 刻度格數(分度)刻度總長度每小格與1 mm的差值精確度(可準確到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05

3、mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm2.讀數： 游標卡尺無需估讀若用x表示由主尺上讀出的整毫米數，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數，則記錄結果表達為(xK精確度)mm.三、常用電表的讀數對于電壓表和電流表的讀數問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓或電流值，然后根據表盤總的刻度數確定精確度，按照指針的實際位置進行讀數即可(1)03 V的電壓表和03 A的電流表讀數方法相同，此量程下的精確度是0.1 V或0.1 A，看清楚指針的實際位置，讀到小數點后面兩位(2)對于015 V量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數時只要求

4、讀到小數點后面一位，即讀到0.1 V.(3) 對于0.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數時只要求讀到小數點后面兩位，這時要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01 A.四、伏安法測電阻1電流表、電壓表測電阻兩種方法的比較電流表內接法電流表外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測UxUA電壓表分流I測IxIV電阻測量值R測eq f(U測,I測)RxRARx測量值大于真實值R測eq f(U測,I測)eq f(RxRV,RxRV)Rx測量值小于真實值適用條件RARxRVRx口訣大內偏大(大電阻用內接法測量，測量值偏大)小外偏小(小電阻用外接法測量，測量值偏小)2.伏安法測電阻的電路選擇(

5、1)阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表的內阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內接法(2)臨界值計算法：eq f(RV,Rx)eq f(Rx,RA)時，用電流表外接法 eq f(Rx,RA)eq f(RV,Rx)時，用電流表內接法圖4(3)實驗試探法：按圖4接好電路，讓電壓表接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數有較大的變化，而電流表的示數變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數有較大的變化，而電壓表的示數變化不大，則可采用電流表內接法五、測定金屬的電阻率實驗原理：根據電阻率定律公式知道只要測量出金屬導線的長度l和它的直徑d ,計

6、算出導線的橫截面積S并用伏安法測出金屬絲的電阻R，即可計算出金屬導線的電阻率。注意事項1先測直徑，再連電路：為了方便，測量直徑時應在金屬絲連入電路之前測量2電流表外接法：本實驗中被測金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法3電流控制：電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬絲溫度過高，導致電阻率在實驗過程中變大誤差分析熱點一測量儀器、儀表的讀數【典例1】 (1)如圖5所示的兩把游標卡尺，它們的游標尺從左至右分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分，它們的讀數依次為_mm，_mm.(2)使用螺旋測微器測量兩個金屬絲的直徑，示數如圖6所示，則a、b金屬絲的直徑分別為_mm，_ mm. 圖5 圖6

7、 圖7 圖8(3)圖7甲用0.6 A量程時，對應刻度盤上每一小格代表_A，表針的示數是_A；當使用3 A量程時，對應刻度盤上每一小格代表_A，圖中表針示數為_A.圖7乙使用較小量程時，每小格表示_V，圖中指針的示數為_V若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示_ V，圖中表針指示的是_V.(4)旋鈕式電阻箱如圖8所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為_.今欲將接入電路的電阻改為208 7 ，最簡單的操作方法是_若用兩個這樣的電阻箱，則可得到的電阻值范圍為_游標卡尺的讀數應注意以下幾點：(1)看清精確度圖9 圖10例如(如圖9所示)易錯讀成1140.1 mm11.40 mm正

8、確的應為11.4 mm，游標卡尺不需估讀，后面不能隨意加零，也不能隨意去零例如(如圖10所示)易錯讀成10120.05 mm10.6 mm，正確的為10.60 mm.(2)區(qū)分零刻度與標尺最前端圖11例如(如圖11所示)易錯讀成13100.05 mm13.50 mm 正確讀數為14100.05 mm【跟蹤短訓】1完成下列讀數(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12所示：圖12接03 V量程時讀數為_ V. 接015 V量程時讀數為_ V.接03 A量程時讀數為_ A. 接00.6 A量程時讀數為_ A.(2)a_ mmb_ mmc_ m

9、m d_ mm e_mm.熱點二器材的選擇、實驗操作及誤差分析1儀器選擇的基本思路(1)優(yōu)先考慮安全因素：各電表的實際讀數不能超過其量程，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)考慮讀數誤差因素：一般要求各電表的實際讀數不小于其量程的eq f(1,3)，以減小讀數誤差(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的偏轉但不超過其量程的情況下，結合已知器材的規(guī)格，確定實驗電路和實驗器材2控制電路的選擇(1)滑動變阻器兩種接法的對比方式內容限流接法分壓接法兩種接法電路圖負載R上

10、電壓調節(jié)范圍eq f(RE,RR0)UE0UE負載R上電流調節(jié)范圍eq f(E,RR0)Ieq f(E,R)0Ieq f(E,R)閉合S前觸頭位置b端a端(2)分壓和限流電路的選擇原則在下列情況下應選用分壓式接法：待測電阻的阻值遠大于滑動變阻器的最大阻值題中要求待測電阻上電壓變化范圍大，且要求從零開始連續(xù)調節(jié)若選用限流式接法，電路中的最小電流仍超過用電器的額定電流【典例2】 (2013北京卷，21)某同學通過實驗測定一個阻值約為5 的電阻Rx的阻值(1)現有電源(4 V，內阻可不計)、滑動變阻器(050 ，額定電流2 A)、開關和導線若干，以及下列電表：A電流表(03 A，內阻約0.025 )

11、B電流表(00.6 A，內阻約0.125 )C電壓表(03 V，內阻約3 k)D電壓表(015 V，內阻約15 k)為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用_，電壓表應選用_(選填器材前的字母)；實驗電路應采用圖13中的_(選填“甲”或“乙”)圖13(2)圖14是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線請根據在(1)問中所選的電路圖，補充完成圖14中實物間的連線圖14(3)接通開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應的電流表示數I、電壓表示數U.某次電表示數如圖15所示，可得該電阻的測量值Rxeq f(U,I)_(保留兩位有效數字)圖15(4)若在(1)問中選用甲電路，產生誤差的主要原

12、因是_；若在(1)問中選用乙電路，產生誤差的主要原因是_(選填選項前的字母)A電流表測量值小于流經Rx的電流值B電流表測量值大于流經Rx的電流值C電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值(5)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關系的示意圖中正確的是_圖16【跟蹤短訓】2有一待測的電阻器Rx，其阻值在4050 之間，實驗室準備用來測量該電阻器阻值的實驗器材有：電壓表V(量程010 V，內阻約20 k)；電流表A1(量程0300 mA，內阻約20 )；電流表A2(量程0800

13、 mA，內阻約4 )；滑動變阻器R1(最大阻值為10 ，額定電流為2 A)；滑動變阻器R2(最大阻值為250 ，額定電流為0.1 A)；直流電源E(電動勢為9 V，內阻約為0.5 )；開關及若干導線實驗要求電表讀數從零開始變化，并能多測出幾組電流、電壓值，以便畫出UI圖線(1)電流表應選用_(填寫器材代號)(2)滑動變阻器應選用_(填寫器材代號)(3)請在如圖17甲所示的方框內畫出實驗電路圖，并將圖乙中的器材連接成符合要求的電路圖173 某同學對有故障的電熱毯進行探究圖18是電熱毯的電路示意圖，其中電熱線和導線通過金屬接線片連接圖19為測試電路實物圖，A、B為測試表筆，電壓表內阻很大，可視為理

14、想電表請在下面虛線框內畫出與圖19對應的電路圖斷開K1，用上述測試電路在1和1之間檢測得知電熱線無故障，然后測得電熱線的U I曲線如圖20所示，已知電熱線材料的電阻率為2.8107 m，電熱線的直徑為0.200 mm.可求得此電熱線的電阻為_ k，總長度為_ m(結果均保留兩位有效數字)圖20為了進一步檢查故障，該同學閉合開關K1和K2，用表筆A和B分別對圖18中所示的各點進行測試，部分測試結果如下表所示由此測試結果可判斷出電路有斷路，位置在_之間(在“1和2”、“1和2”、“2和3”、“2和3”中選填一項).測試點3和31和11和31和22和3電表指針有無偏轉電壓表有有無有無電流表無有有無有

15、4. 某課題組通過實驗測量河水的電阻率現備有一根均勻的長玻璃管(兩端各有一個可移動圓形電極，可裝入樣品水，接觸電阻不計)、直尺、待測的水樣品電路器材如表一，他們用伏安法多次測量的數據如表二(為實驗處理方便，實驗時每次都把電流表示數調到相同)；實驗中還用10分度的游標卡尺測量了玻璃管的內徑，結果如圖21甲所示表一器材編號器材名稱規(guī)格1電流表200 A，內阻約10 2電壓表12 V，內阻約100 k3電池組12 V，內阻不計4滑動變阻器10 ，1 A5開關6導線若干7定值電阻100 表二序號水柱長度/cm電壓表示數/V電流表示數/A110210022041003306100440810055010

16、100圖21(1)玻璃管內徑d的測量值為_cm.(2)根據表一器材和表二數據確定測量電路中電流表應該_(填“內接”或“外接”)，電路的連接方式應該采用_(填“分壓電路”或“限流電路”)(3)用水柱長度L與計算出的水柱電阻R在圖乙中描點，畫出RL圖象(要求標出坐標軸的物理量、單位和對應的數值)(4)計算出所測水的電阻率為_m.3實驗題組一 練習題1(2013安徽卷，21)(1)在測定一根粗細均勻合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖22所示，校零時的讀數為_mm，合金絲的直徑為_mm.圖22(2)為了精確測量合金絲的電阻Rx，設計出如圖23甲所示的實驗電路圖，按照該電路圖完

17、成圖乙中的實物電路連接圖232某學習小組用伏安法測量一未知電阻Rx的阻值，給定器材及規(guī)格為：電流表A(量程為05 mA，內阻約為10 )；電壓表V(量程為03 V，內阻約為3 k)；最大阻值約為100 的滑動變阻器；電源E(電動勢約為3 V)；開關S、導線若干(1)由于不知道未知電阻的阻值范圍，先采用如圖24甲所示的電路試測，讀得電壓表示數大約為2.5 V，電流表示數大約為5 mA，則未知電阻Rx的阻值大約為_ .(2)經分析，該電路測量誤差較大，需改進請直接在圖甲上改畫：在不需要的連線上畫“”表示，補畫上需要添加的連線(3)對改進的電路進行測量，并根據測量數據畫出了如圖乙所示的UI圖象，得R

18、x_ .(結果保留三位有效數字)圖243科學實驗是人們認識自然的重要手段電學實驗中經常需要測量某負載的電阻(1)測電阻的方法有多種，現在有一只標有“220 V,100 W”的燈泡，它正常工作時的電阻為_ .若用多用電表的歐姆擋來測量這只燈泡的電阻，則測出的電阻應_燈泡正常工作時的電阻(填“大于”、“等于”或“小于”)這是因為_(2)請你用下列器材設計一個實驗，測定燈泡正常工作時的電阻A220 V交流電源B單刀雙擲開關一個C電阻箱一個(0999 ，額定電流1 A)D交流電流表一個(00.6 A)E導線若干請畫出電路原理圖4為了測量一只量程為03 V、內阻值為數千歐的電壓表的內阻，可采用一只電流表

19、與它串聯后接入電路(1)本實驗測量電壓表內阻依據的公式是_(2)若提供的實驗器材有：A待測電壓表；B電流表A1(00.6 A，內阻約0.2 )；C電流表A2(0100 mA，內阻約2 )；D電流表A3(010 mA，內阻約50 )；E滑動變阻器(050 ，額定電流0.5 A)；F直流電源(輸出電壓6 V)；G開關、導線為減小讀數誤差，多次測量取平均值為順利完成實驗，應選用的實驗器材為_(填英文序號)(3)畫出實驗電路圖5實際電流表有內阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯測量實際電流表G1內阻r1的電路如圖25所示供選擇的儀器如下：圖25待測電流表G1(05 mA，內阻約300 )；電流表G2(0

20、10 mA，內阻約100 )；定值電阻R1(300 )；定值電阻R2(10 )；滑動變阻器R3(01 000 )；滑動變阻器R4(020 )；干電池(1.5 V)；電鍵S及導線若干(1)定值電阻應選_，滑動變阻器應選_(填寫序號)(2)將實物圖連接完整圖26(3)補全實驗步驟：連接好實驗電路，將滑動觸頭移至最_端(填“左”或“右”)；閉合電鍵S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數I1、I2；多次移動滑動觸頭，記錄相應的G1、G2讀數I1、I2；以I2為縱坐標，I1為橫坐標，作出相應圖線，如圖26所示(4)根據I2I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內阻的表達式：_ _.實驗八描

21、繪小電珠的伏安特性曲線實驗原理：測多組小燈泡的U、I 并繪出I-U 圖像，由圖像的斜率反應電流與電壓和溫度的關系注意事項1電流表外接法：本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采用電流表外接法2滑動變阻器應采用分壓式連接本實驗要作出UI圖線，要求測出一組包括零在內的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法3保護元件安全：為保護元件不被燒毀，開關閉合前變阻器滑片應位于圖中的a端加在小電珠兩端的電壓不要超過其額定電壓誤差分析1由于電壓表不是理想電表，內阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測得的電流值大于真實值2測量時讀數帶來誤差3在坐標紙上描點、作圖帶

22、來誤差熱點一對實驗原理及注意事項的考查【典例1】 (2012安徽卷，21)圖1為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實驗的實物電路圖，已知小燈泡額定電壓為2.5 V.圖1(1)完成下列實驗步驟：閉合開關前，調節(jié)滑動變阻器的滑片，_；閉合開關后，逐漸移動變阻器的滑片，_；斷開開關，根據實驗數據在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線(2)在虛線框中畫出與實物電路相應的電路圖【跟蹤短訓】1某同學在探究規(guī)格為“6 V,3 W”的小電珠伏安特性曲線實驗中：(1)在小電珠接入電路前，使用多用電表直接測量小電珠的電阻，則應將選擇開關旋至_擋進行測量(填選項前的字母)A直流電壓10 VB直流電流5 mAC歐姆100D歐

23、姆1圖2(2)該同學采用圖2所示的電路進行測量圖中R為滑動變阻器(阻值范圍020 ，額定電流1.0 A)，L為待測小電珠，為電壓表(量程6 V，電阻20 k)，為電流表(量程0.6 A，內阻1 )，E為電源(電動勢8 V，內阻不計)，S為開關.在實驗過程中，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應置于最_端；(填“左”或“右).在實驗過程中，已知各元件均無故障，但閉合開關S后，無論如何調節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數總是調不到零，其原因是_點至_點的導線沒有連接好；(圖中的黑色小圓點表示接線點，并用數字標記，空格中請?zhí)顚憟D2中的數字) 圖3.該同學描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖3所示，則小電珠

24、的電阻值隨工作電壓的增大而_(填“不變”、“增大”或“減小”)熱點二對電路的連接和實驗數據處理的考查【典例2】 在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗時，所用器材有：電動勢為6 V的電源，額定電壓為2.5 V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電流表、電壓表、開關和導線，要求能測出盡可能多的數據，圖4甲所示是沒有連接完的實物電路(已連接好的導線有a、b、c、d、e、f六根)圖4(1)請你用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整(2)連好電路，閉合開關，移動滑片P到某處，電壓表的示數為2.2 V，若要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向_(填“左”或“右”)端滑動(3)通過移動滑片P，分別記下了多

25、組對應的電壓表和電流表示數，并繪制成了如圖乙所示的UI圖線，根據UI圖線提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率為_W.(4)小燈泡的UI圖線是曲線而不是過原點的直線，原因是_實物連線的原則1先串后并，接線到柱，注意量程和正負2對限流電路，用筆畫線代替導線，從電源正極開始，把電源、開關、滑動變阻器、“伏安法”四部分依次串聯起來即可(注意電表的正負接線柱和量程，滑動變阻器應調到阻值最大處)3對分壓電路，應該先把電源、開關和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低，根據“伏安法”部分電表正負接線柱的情況，將“伏安法”部分

26、接入該兩點間【跟蹤短訓】2在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，所用器材有：小電珠(2.5 V,0.6 W)，滑動變阻器，多用電表，電流表，學生電源，開關，導線若干(1)粗測小電珠的電阻，應選擇多用電表_倍率的電阻擋(請?zhí)顚憽?”“10”或“100”)；調零后，將表筆分別與小電珠的兩極連接，示數如圖圖5 圖6(2)實驗中使用多用電表測量電壓，請根據實驗原理圖乙完成實物圖6中的連線(3)開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片P置于_端為使小電珠亮度增加，P應由中點向_端滑動(4)下表為電壓等間隔變化測得的數據，為了獲得更準確的實驗圖象，必須在相鄰數據點_間多測幾組數據(請?zhí)顚憽癮b”“bc”“cd”“

27、de”或“ef”).數據點abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.2443. 為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關系，小明測量小燈泡的電壓U和電流I，利用PUI得到電功率實驗所使用的小燈泡規(guī)格為“3.0 V，1.8 W”，電源為12 V的電池，滑動變阻器的最大阻值為10 .(1)準備使用的實物電路如圖7所示請將滑動變阻器接入電路的正確位置(用筆畫線代替導線)圖7(2)現有10 、20 和50 的定值電阻，電路中的電阻R1應選_的定值電阻(3)測量結束后，應先斷開開關，拆除_兩端的導線，再拆除其他導線，最后整理好

28、器材(4)小明處理數據后將P、U2描點在坐標紙上，并作出了一條直線，如圖8所示請指出圖象中不恰當的地方圖83. 某同學測繪標有“4.8 V,0.3 A”字樣的小燈泡的電功率P隨電壓U變化的圖象，要使小燈泡兩端的電壓從0到4.8 V連續(xù)變化，為了使測量盡可能準確，除了導線和開關外，可供選擇的儀器還有：A電流表(量程為0.6 A，內阻約為1 )B電流表(量程為3 A，內阻約為0.2 )C電壓表(量程為6 V，內阻約為2 k)D電壓表(量程為15 V，內阻約為4.5 k)E滑動變阻器(阻值范圍為020 ，額定電流為2 A)F滑動變阻器(阻值范圍為02 k，額定電流為0.5 A)G電池組(電動勢為6

29、V，內阻約為1 )(1)選用的器材代號為_(2)在圖9甲所示的虛線框中畫出實驗電路圖(3)根據實驗測量的數據描出PU圖象，如圖乙所示，小燈泡在1.5 V電壓下的阻值為_.圖9實驗二 練習題1某研究性學習小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件如圖10所示為該電器元件的伏安特性曲線，有同學對其提出質疑，先需進一步驗證該伏安特性曲線，實驗室備有下列器材：圖10器材(代號)規(guī)格電流表(A1)量程050 mA，內阻約為50 電流表(A2)量程0200 mA，內阻約為10 電壓表(V1)量程03 V，內阻約為10 k電壓表(V2)量程015 V，內阻約為25 k滑動變阻器(R1)阻值范圍015 ，允許

30、最大電流1 A滑動變阻器(R2)阻值范圍01 k，允許最大電流100 mA直流電源(E)輸出電壓6 V，內阻不計電鍵(S)、導線若干(1)為提高實驗結果的準確程度，電流表應選用_；電壓表應選用_；滑動變阻器應選用_(以上均填器材代號)(2)為達到上述目的，請在虛線框內畫出正確的實驗電路原理圖，并標明所用器材的代號2某同學使用了如下器材：電源E(電動勢12 V)；電壓表V(量程15 V，內阻約15 k)；電流表A(量程100 mA，內阻約10 )；滑動變阻器(最大電阻為50 )；開關；導線若干測出了一個小燈泡的伏安特性曲線如圖11甲所示，已知小燈泡的額定電壓為12 V.(1)請在圖乙所示的虛線框

31、中畫出此實驗電路圖11(2)根據設計的電路圖在圖12的實物上連線(3)由小燈泡的伏安特性曲線可知小燈泡的額定功率為P額_W，小燈泡電阻的變化特性為_ _.圖123 要測繪一個標有“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，內阻約1 )；電流表(量程為0250 mA，內阻約5 )；電壓表(量程為03 V，內阻約3 k)；電鍵一個、導線若干實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的_(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)實驗的電路圖應選

32、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13所示如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V，內阻為5 的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_W.圖13實驗九測定電源的電動勢和內阻 注意事項1可選用舊電池：為了使電路的路端電壓變化明顯，電池的內阻宜大些，可選用已使用過一段時間的1號干電池2電流不要過大，讀數要快：干電池在大電流放電時，電動勢E會明顯下降，內阻r會明顯增大，故長時間放電不宜超過0.3 A，短時間放電不宜超過0.5 A因此，實驗中不要將I調得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電3計算法求E、r：要測出不少于6組I、U數據，且變化范圍要大些，用方程組求解時，要將測出的I、U數據中

33、，第1和第4為一組、第2和第5為一組、第3和第6為一組，分別解出E、r值再求平均值4合理選擇標度：為使圖線分布空間大，如圖2所示，縱坐標可以不從零開始，則圖線和橫軸的交點不再是短路電流，電源的內阻不能用req f(E,I短)確定，應根據req blc|rc|(avs4alco1(f(U,I)確定圖2誤差分析用圖象法求E和r時作圖不準確由于電流表或電壓表的分壓或分流存在系統(tǒng)誤差本實驗中測量結果是：E測E真，r測r真.熱點一伏安法測電源電動勢和內阻【典例1】 (2013浙江卷，22)采用如圖3所示的電路“測定電池的電動勢和內阻”圖3 圖4(1)除了選用照片中的部分器材外，_(填選項)；A還需要電壓

34、表B還需要電流表C還需要學生電源D不再需要其他器材(2)測量所得數據如下：測量次數物理量123456R/1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43用作圖法求得電池的內阻r_；(3)根據第5次所測得的實驗數據，求得電流表內阻RA_.【跟蹤短訓】1(2012重慶卷，22(2)某中學生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產的柑橘制作了果汁電池，他們測量這種電池的電動勢E和內阻r，并探究電極間距對E和r的影響實驗器材如圖5所示圖5 測量E和r的實驗方案為：調節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電

35、源的電流I，依據公式_，利用測量數據作出UI圖象，得出E和r.將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對測量結果的影響，請在圖5中用筆畫線代替導線連接電路實驗中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應果汁電池的UI圖象如圖6中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知：在該實驗中，隨電極間距的減小，電源電動勢_(填“增大”、“減小”或“不變”)，電源內阻_(填“增大”、“減小”或“不變”)曲線(c)對應的電源電動勢E_V，內阻r_.當外電路總電阻為2 500 時，該電源的輸出功率P_mW.(均保留三位有效數字)圖6熱點二測定電源電動勢和內阻的其他方法電源的電動勢和內阻測量方法一般為伏安法，另

36、外還有以下幾種方法：1安阻法：用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖7甲所示，測量原理為：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內阻偏大圖72伏阻法：用一個電壓表和電阻箱測量，電路如圖7乙所示，測量原理為：EU1eq f(U1,R1)r，EU2eq f(U2,R2)r，由此可求出r和E，此種方法測得的電動勢和內阻均偏小3粗測法：用一只電壓表粗測電動勢，直接將電壓表接在電源兩端，所測值近似認為是電源電動勢，此時Ueq f(ERV,RVr)E，需滿足RVr.圖84雙伏法：用兩個電壓表可測得電源的電動勢，電路如圖8所示測量方法為：斷開S，測得V1、V2的示

37、數分別為U1、U2，此時，EU1U2eq f(U1,RV)r，RV為V1的內阻；再閉合S，V1的示數為U1，此時EU1eq f(U1,RV)r，解方程組可求得E和r.【典例2】 (2013安徽卷，21)根據閉合電路歐姆定律，用圖9所示電路可以測定電池的電動勢和內電阻圖中R0是定值電阻，通過改變R的阻值，測出R0兩端的對應電壓U12，對所得的實驗數據進行處理，就可以實現測量目的根據實驗數據在eq f(1,U12)R坐標系中描出坐標點，如圖10所示已知R0150 ，請完成以下數據分析和處理(1)圖10中電阻為_的數據點應剔除；(2)在坐標紙上畫出eq f(1,U12)R的關系圖線；(3)圖線的斜率

38、是_(V11)，由此可得電池電動勢Ex_V.【跟蹤短訓】2某同學把較粗的銅絲和鐵絲相隔較近插入蘋果中，制成一個蘋果電池，用如下器材研究蘋果電池的電動勢與內阻：開關、電阻箱(最大阻值為999 )、毫安表(量程Ig1 mA，內阻忽略不計)、導線若干圖11(1)在圖11中用實線連接成實驗電路(2)閉合開關，改變電阻箱的阻值R，記錄多組I、R的數據，作出Req f(1,I)圖象如圖12直線a.由此可知此時蘋果電池的電動勢E_V，內阻r_.(3)增大銅絲和鐵絲的插入深度，重復上述步驟進行實驗，作出的Req f(1,I)圖線如圖12直線b.由此可知，電極插入的深度增大，電池電動勢_，內阻_(選填“增大”、

39、“減小”或“不變”)圖123. 為了測定電源電動勢E、內電阻r的大小并同時描繪出小燈泡的伏安特性曲線，某同學設計了如圖13甲所示的電路閉合開關，調節(jié)電阻箱的阻值，同時記錄電阻箱的阻值R，電壓表V1的示數U1，電壓表V2的示數U2.根據記錄數據計算出流過電阻箱的電流I，分別描繪了a、b兩條UI圖線，如圖乙所示請回答下列問題： 圖13(1)寫出流過電阻箱的電流I的表達式：_；(2)小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖象是_(選填“a”或“b”)；(3)根據圖乙可以求得電源的電動勢E_V，內電阻r_，該電路中小燈泡消耗的最大功率為_W.3. 在測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻的實驗中，備有下列器材：A干電池E

40、(電動勢約為1.5 V、內電阻大約為1.0 )B電壓表V(015 V) C電流表A(00.6 A、內阻0.1 )D電流表G(滿偏電流3 mA、內阻Rg10 )E滑動變阻器R1(010 、10 A) F滑動變阻器R2(0100 、1 A)G定值電阻R3990 H開關、導線若干(1)為了方便且能較準確地進行測量，其中應選用的滑動變阻器是_(填寫“R1”或“R2”(2)請在線框內畫出你所設計的實驗電路圖，并在圖中標上所選用器材的符號；(3)如圖14所示為某一同學根據他設計的實驗，繪出的I1I2圖線(I1為電流表G的示數，I2為電流表A的示數)，由圖線可求得被測電池的電動勢E_ V，內電阻r_ .圖1

41、4實驗三 練習題1(2013長春一調)用DIS測量干電池的電動勢和內電阻的實驗電路如圖15甲所示，已知干電池允許的最大供電電流為0.5 A.圖15(1)實驗時應選用下列哪種滑動變阻器_A1 000 ，0.1 AB50 ，2.0 A C10 ，2.0 AD50 ，(2)根據實驗得到的圖象如圖乙所示，可求得干電池的內電阻為r_ .2電動自行車具有環(huán)保、節(jié)能、便捷等優(yōu)點，但電動自行車的電瓶用久以后性能會下降，表現之一為電池的電動勢變小，內阻變大某興趣小組將一輛舊電動自行車充滿電，取下四塊電池，分別標為A、B、C、D，測量它們的電動勢和內阻圖16(1)用多用電表直流電壓“50 V”擋測量每塊電池的電動

42、勢測量電池A時，多用電表的指針如圖16甲所示，其讀數為_ V.(2)用圖乙所示的電路測量A、B、C、D四塊電池的電動勢E和內阻r，圖中R0為保護電阻，其阻值為5 .改變電阻箱的阻值R，測出對應的電流I，根據測量數據分別作出A、B、C、D四塊電池的eq f(1,I)R圖線，如圖17所示由圖線C可知電池C的電動勢E_ V，內阻r_ .圖17(3)分析圖17可知，電池_(選填“A”、“B”、“C”或“D”)較優(yōu)3某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時，發(fā)現里面除了一節(jié)1.5 V的干電池外，還有一個方形的層疊電池為了測定層疊電池的電動勢和內阻，實驗室中提供了如下器材：A電流表A1(滿偏電流10

43、 mA，內阻10 )B電流表A2(00.6 A3 A，內阻未知) C滑動變阻器R0(0100 ，1.0 A)D定值電阻R(阻值990 ) E開關S與導線若干圖18 (1)該同學根據現有的實驗器材，設計了如圖18所示的電路請你按照電路圖在圖19中完成實物連線(2)該同學根據上述設計的實驗電路測出多組數據，繪出如圖20所示的I1I2圖線(I1為電流表A1的示數，I2為電流表A2的示數)，則由圖線可以得到被測電池的電動勢E_V，內阻r_.(保留兩位有效數字)實驗十練習使用多用電表實驗原理1外部構造(如圖1所示)(1)轉動選擇開關可以使用多用電表測量電流、電壓、電阻等(2)表盤的上部為表頭，用來表示電

44、流、電壓和電阻的多種量程圖1 圖22歐姆表原理(1)內部電路簡化如圖2所示 (2)根據閉合電路歐姆定律當紅、黑表筆短接時，Igeq f(E,RgRr)，當被測電阻Rx接在紅、黑表筆兩端時，Ieq f(E,RgRrRx)，當I中eq f(1,2)Ig時，中值電阻R中RgRr.實驗步驟1機械調零：檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置若不指零，則可用小螺絲刀進行機械調零2將紅、黑表筆分別插入“”、“”插孔3測量小燈泡的電壓和電流(1)按如圖3甲所示連好電路，將多用電表選擇開關置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓(2)按如圖3乙所示連好電路，將選擇開關置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流圖34

45、測量定值電阻用多用電表測電阻的步驟：(1)調整定位螺絲，使指針指向電流的零刻度(2)選擇開關置于“”擋的“1”，短接紅、黑表筆，調節(jié)歐姆調零旋鈕，然后斷開表筆，再使指針指向(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，再與標定值進行比較(4)選擇開關改置“100”(5)再將兩表筆分別接觸標定值為幾千歐的電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，與標定值進行比較(6)測量完畢，將選擇開關置于交流電壓最高擋或“OFF”擋5測量二極管的正、反向電阻(1)二極管常用半導體材料制成，它有兩個極，一個正極，一個負極，符號為.(2)將多用電表的選擇開關撥到歐姆擋，紅、黑表

46、筆接到二極管的兩極上，當黑表筆接“正”極，紅表筆接“負”極時，電阻示數較小，電路導通反之電阻示數很大，電路截止(如圖4所示)由此可判斷出二極管的正、負極圖4(3)測正、反向電阻測正向電阻：用多用電表的電阻擋，量程撥到“10”的位置上，將紅表筆插入“”插孔，黑表筆插入“”插孔，然后兩表筆短接進行歐姆調零后，將黑表筆接觸二極管正極，紅表筆接觸二極管負極，穩(wěn)定后讀取示數乘上倍率求出正向電阻R1.測反向電阻：將多用電表的選擇開關旋至高倍率的歐姆擋，方法同上6探索黑箱內的電學元件探究項目應用擋位現象電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時示數相同二極管歐姆擋正接時示數很

47、小，反接時示數很大電容器歐姆擋指針先指向某一小阻值，后逐漸增大到“”，且指針擺動越來越慢電感線圈歐姆擋示數由“”逐漸減小到某一較小固定示數注意事項多用電表使用的“七大注意”(1)使用前要機械調零(2)兩表筆在使用時，電流總是“紅入”“黑出”(3)選擇開關的功能區(qū)域，要分清是測電壓、電流、電阻，還要分清是交流還是直流(4)電壓、電流擋為量程范圍擋，歐姆擋為倍率擋(5)刻度線有三條：上為電阻專用，中間為電壓、交流、直流共用，下為交流2.5 V專用(6)測電阻時：待測電阻與電路、電源一定要斷開兩手一定不要同時接觸兩筆金屬桿指針指中值附近較準，否則換擋每換一擋必須重新歐姆調零讀出示數要乘以倍率(7)使

48、用完畢，選擇開關要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，長期不用應取出電池熱點一考查多用電表的使用及讀數【典例1】 (2013全國新課標，23)某學生實驗小組利用圖5所示電路，測量多用電表內電池的電動勢和電阻“1 k”擋內部電路的總電阻使用的器材有：圖5多用電表；電壓表：量程5 V，內阻十幾千歐；滑動變阻器：最大阻值5 k；導線若干回答下列問題：(1)將多用電表擋位調到電阻“1 k”擋，再將紅表筆和黑表筆_，調零點(2)將圖5中多用電表的紅表筆和_(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端(3)將滑動變阻器的滑片調到適當位置，使多用電表的示數如圖6所示，這時電壓表的示數如圖7所示多用電表和電壓

49、表的讀數分別為_k和_ V.(4)調節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零此時多用電表和電壓表的讀數分別為12.0 k和4.00 V從測量數據可知，電壓表的內阻為_ k.圖8(5)多用電表電阻擋內部電路可等效為由一個無內阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯而成的電路，如圖8所示根據前面的實驗數據計算可得，此多用電表內電池的電動勢為_V，電阻“1 k”擋內部電路的總電阻為_ k.歐姆表刻度盤特點及多用電表讀數技巧1歐姆表刻度盤不同于電壓、電流刻度盤(1)左右0：電阻無限大與電流、電壓零刻度重合，電阻零與電流、電壓最大刻度重合(2)刻度不均勻：左密右疏(3)歐姆擋是倍率擋，即讀出的示數應再乘

50、以該擋的倍率電流、電壓擋是量程范圍擋在不知道待測電阻的估計值時，應先從小倍率開始，熟記“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因為歐姆擋的刻度盤上越靠左讀數越大，且測量前指針指在左側“”處)2讀數技巧(1)歐姆表的讀數為了減小讀數誤差，指針應指在表盤eq f(1,3)到eq f(2,3)的部分，即中央刻度附近除非指針所在刻度盤處每個小格表示1 時，要估讀到下一位，其余情況都不用估讀電阻值等于指針示數與所選倍率的乘積(2)測電壓、電流時的讀數，要注意其量程，根據量程確定精確度，精確度是1、0.1、0.01時要估讀到下一位，精確度是2、0.02、5、0.5時，不用估讀到下一位【跟蹤短訓】1如圖9所示為

51、多用電表的刻度盤若選用倍率為“100”圖9(1)所測電阻的阻值為_ ；如果要用此多用電表測量一個阻值約為2.0104 的電阻，為了使測量結果比較精確，應選用的歐姆擋是_(選填“10”、“100”或“1 k”(2)用此多用電表進行測量，當選用量程為50 mA的電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為_ mA；當選用量程為250 mA的電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為_ mA.(3)當選用量程為10 V的電壓擋測量電壓時，表針也指于圖示位置，則所測電壓為_ V.熱點二用多用電表探索黑箱內的電學元件【典例2】 (2012江蘇卷，10)如圖10甲所示的黑箱中有三只完全相同的電學

52、元件，小明使用多用電表對其進行探測圖10(1)在使用多用電表前，發(fā)現指針不在左邊“0”刻度線處，應先調整圖乙中多用電表的_(選填“A”、“B”或“C”)(2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱a、b接點間是否存在電源時，一表筆接a，另一表筆應_(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時觀察指針偏轉情況(3)在判定黑箱中無電源后，將選擇開關旋至“1”擋，調節(jié)好多用電表，測量各接點間的阻值測量中發(fā)現，每對接點間正反向阻值均相等，測量記錄如下表兩表筆分別接a、b請將記錄表補充完整，并在黑箱圖中畫出一種可能的電路兩表筆接的接點多用電表的示數a、b_a、c10.0 b、c15.0 【跟蹤短訓】2(2012大綱全

53、國卷，22)在黑箱內有一由四個阻值相同的電阻構成的串并聯電路，黑箱面板上有三個接線柱1、2和3.用歐姆表測得1、2接線柱之間的電阻為1 ，2、3接線柱之間的電阻為1.5 ，1、3接線柱之間的電阻為2.5 .(1)在虛線框中畫出黑箱中的電阻連接方式；(2)如果將1、3接線柱用導線連接起來，1、2接線柱之間的電阻為_ .3. 某同學將量程為200 A、內阻為500 的表頭A改裝成量程為1 mA和10 mA的雙量程電流表，設計電路如圖11(a)所示定值電阻R1500 ，R2和R3的值待定，S為單刀雙擲開關，A、B為接線柱回答下列問題：(1)按圖(a)在圖(b)中將實物連線；(2)表筆a的顏色為_色；

54、(填“紅”或“黑”)(3)將開關S置于“1”擋時，量程為_mA；(4)定值電阻的阻值R2_.R3_.(結果取三位有效數字)(5)利用改裝的電流表進行某次測量時，S置于“2”擋，表頭指示如圖(c)所示，則所測量電流的值為_mA. 圖11 4. 為確定某電子元件的電氣特性，做如下測量a b 圖12(1)用多用表測量該元件的電阻，選用“100”倍率的電阻擋測量，發(fā)現多用表指針偏轉過大，因此需選擇_倍率的電阻擋(填：“10”或“1 k”)，并_再進行測量，多用表的示數如圖12(a)(2)將待測元件(額定電壓9 V)、蓄電池、滑動變阻器、電流表、多用表、電鍵及若干導線連接成電路如圖(b)所示添加連線，使電路能測量該元件完整的伏安特性本實驗中使用多用表測電壓，多用表的選擇開關應調到_擋(填：“直流電壓10 V”或“直流電壓50 V”)實驗四 練習題1若多用電表的電阻擋有三個倍率，分別是1、10、100.用10擋測量某電阻Rx時，操作步驟正確，發(fā)現表頭指針偏轉角度過小，為了較準確地進行測量，則應：將選擇開關置于_；將紅、黑表筆短接進行_；將待測電阻Rx接在_進行測量若按照以上步驟正確操作后，表盤的示數如圖13所示，則該電阻的阻值是_ .圖13 2如圖14所示的電路中，