2021物理二輪復(fù)習(xí)學(xué)案專題復(fù)習(xí)篇專題9第2講電學(xué)實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2021新高考物理（山東專用）二輪復(fù)習(xí)學(xué)案：專題復(fù)習(xí)篇專題9第2講電學(xué)實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新含解析電學(xué)實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新考點(diǎn)1|電學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)電學(xué)常用儀器的讀數(shù)和使用1．電流表和電壓表量程精確度讀數(shù)規(guī)則電流表0～3A0。1A與刻度尺一樣，采用eq\f（1,10）估讀，讀數(shù)規(guī)則較簡(jiǎn)單，只需要精確值后加一估讀數(shù)即可電壓表0～3V0。1V電流表0～0。6A0。02A估讀位與最小刻度在同一位，采用eq\f（1，2)估讀電壓表0~15V0。5V估讀位與最小刻度在同一位，采用eq\f（1，5）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)歐姆表使用注意事項(xiàng)①選擋接著調(diào)零；②換擋重新調(diào)零;③待測(cè)電阻與電路、電源斷開(kāi)；④盡量使指針指在表盤(pán)中間位置附近；⑤讀數(shù)之后要乘以倍率得阻值；⑥用完后，選擇開(kāi)關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。（4)多用電表讀數(shù)①利用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，電阻的阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積.指針示數(shù)的讀數(shù)一般不估讀，有時(shí)也向后估讀一位,但很不精確。(一般還是按照電壓表、電流表讀數(shù)原則掌握)②測(cè)電壓和電流時(shí)，如果所讀表盤(pán)的最小刻度為1、0.1、0。001等，讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位，若表盤(pán)的最小刻度為0。2、0。02、0.5、0.05等，讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可。［案例1](2019·山東青島三模）如圖甲是多用電表的簡(jiǎn)化電路圖，電流計(jì)滿偏電流為0.5mA、內(nèi)阻為20Ω；電池電動(dòng)勢(shì)為1。5V、內(nèi)阻可忽略；電阻R1阻值為20Ω，R3阻值為24990Ω。甲乙（1）A插孔應(yīng)接________表筆(選填“紅”或“黑”）。(2）若指針指在圖乙中所示位置，選擇開(kāi)關(guān)接1時(shí),其讀數(shù)為_(kāi)_______;選擇開(kāi)關(guān)接3時(shí)，其讀數(shù)為_(kāi)_______.（3)測(cè)量電阻時(shí)，需先進(jìn)行歐姆調(diào)零，此時(shí)應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為_(kāi)_______Ω。（4）用多用電表測(cè)電流或電阻的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是________。A．測(cè)量電阻時(shí)，更換倍率后必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零B．測(cè)量電流時(shí)，更換量程后必須重新進(jìn)行調(diào)零C．測(cè)量未知電阻時(shí),必須先選擇倍率最大擋進(jìn)行試測(cè)D．測(cè)量未知電流時(shí),必須先選擇電流最大量程進(jìn)行試測(cè)［解析］(1)從甲圖可以看出，多用電表的內(nèi)接電源上端為負(fù)，電流必須從表G的紅接線柱流進(jìn)，從黑接線柱流出,所以A插孔要接紅表筆.(2）選擇開(kāi)關(guān)接1時(shí)，多用電表相當(dāng)于電流表，其量程為I＝Ig＋eq\f(Rg，R1)Ig＝1mA,從圖乙指針?biāo)傅臄?shù)可以讀出電流為0。69mA；選擇開(kāi)關(guān)接3時(shí),多用電表相當(dāng)于電壓表，量程為U＝Ug＋2IgR3＝25V，結(jié)合圖乙指針可以確定此時(shí)電壓為17。2V.(3）調(diào)節(jié)調(diào)零電阻使電流計(jì)G滿偏,此時(shí)通過(guò)電源的電流為2Ig，則調(diào)零電阻的阻值R2＝eq\f（E，2Ig）－eq\f（R1Rg,R1＋Rg)＝1490Ω。（4)在測(cè)量電阻時(shí)，更換倍率后，表的內(nèi)部電阻發(fā)生了變化，歐姆擋的零刻度在最右邊，也就是電流滿偏處、所以必須重新進(jìn)行調(diào)零,選項(xiàng)A正確；在測(cè)量電流時(shí)，根據(jù)電流表的原理，電流的零刻度在左邊，更換量程后不需要調(diào)零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在測(cè)量未知電阻時(shí)，若先選擇倍率最大擋進(jìn)行試測(cè)，當(dāng)被測(cè)電阻較小時(shí)，電流有可能過(guò)大，所以應(yīng)從倍率較小的擋進(jìn)行測(cè)試，若指針偏角過(guò)小,再換用倍率較大的擋，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在測(cè)量未知電流時(shí)，為了電表的安全,必須先選擇電流最大量程進(jìn)行試測(cè)，若指針偏角過(guò)小，再換用較小的量程進(jìn)行測(cè)量，故D項(xiàng)正確。［答案](1)紅（2）0.69mA17.2V(3）1490（4)AD易錯(cuò)提醒:1．在選擇歐姆擋的倍率擋位時(shí)，使指針指在表盤(pán)中間位置為宜，換擋后必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。2．歐姆擋的刻度是左密右疏,讀數(shù)時(shí)注意乘以相應(yīng)的倍率，測(cè)量完畢，將選擇開(kāi)關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋.3．系統(tǒng)誤差(1）電池用舊后，電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小，內(nèi)阻會(huì)變大,導(dǎo)致電阻測(cè)量值偏大，要及時(shí)更換電池。（2）測(cè)電流、電壓時(shí),由于電表內(nèi)阻的影響，測(cè)得的電流、電壓值均小于真實(shí)值。［跟進(jìn)訓(xùn)練]1．某課外興趣小組在“伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得兩電表示數(shù)如圖所示，電流表讀數(shù)為_(kāi)_______A，電壓表讀數(shù)為_(kāi)_______V。[解析］由圖所示電流表可知,其量程為0～0.6A，分度值為0.02A,示數(shù)為0。42A；由圖所示電壓表可知，其量程為0～3V,分度值為0。1V,示數(shù)為2。60V。［答案]0.422.602．某同學(xué)在測(cè)量一只小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，連接了如圖甲所示的實(shí)物電路圖。閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表的示數(shù)為零。甲(1)他借助多用電表檢查小燈泡，先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，把多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋到歐姆擋的“×1”擋，再進(jìn)行________調(diào)零;然后將紅、黑表筆分別接觸①、②接線柱,多用電表的表盤(pán)恰好如圖乙所示，說(shuō)明小燈泡正常,此時(shí)的電阻為_(kāi)_______Ω。乙(2）他將多用電表選擇開(kāi)關(guān)旋于某直流電壓擋,將紅、黑表筆分別接觸②、③接線柱；閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)約等于電源電動(dòng)勢(shì),說(shuō)明②、③接線柱間的導(dǎo)線出現(xiàn)了________(選填“斷路"或“短路"）。(3）故障排除后，為了使電流表的示數(shù)從零開(kāi)始,要在________(選填“①、④"或“③、④”)接線柱間再連接一根導(dǎo)線，并在閉合開(kāi)關(guān)前把滑動(dòng)變阻器的滑片置于最________(選填“左”或“右”)端。［解析］(1）根據(jù)歐姆表的使用方法可知，每次選完擋后應(yīng)重新進(jìn)行歐姆調(diào)零；歐姆表的讀數(shù)為R＝6。0×1Ω＝6。0Ω。(2)將紅、黑表筆分別接觸②、③接線柱,閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)約等于電源電動(dòng)勢(shì),說(shuō)明②、③接線柱間的導(dǎo)線出現(xiàn)了斷路。（3)為使電流表的示數(shù)從零開(kāi)始，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，所以應(yīng)在③、④接線柱間再連接一根導(dǎo)線；閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)將滑片置于輸出電壓最小的最左端。[答案]（1)歐姆6（或6。0）（2）斷路（3)③、④左以測(cè)電阻為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)電表內(nèi)阻常見(jiàn)的7種實(shí)驗(yàn)方案方案方法電路圖表達(dá)式說(shuō)明1伏安法Rx＝eq\f（U,Ix）－RU：V的示數(shù)Ix:Ax的示數(shù)R：電阻箱的讀數(shù)2安安法Rx＝eq\f(Ig，Ix)·RgIg:A的示數(shù)Rg:A的內(nèi)阻(已知）3Rx＝eq\f（Ig－Ix,Ix)RIx：Ax的示數(shù)Ix：Ax的示數(shù)R:電阻箱的讀數(shù)4替代法Rx＝Rg＋R2－R1Rg：A的內(nèi)阻（已知）R1：S接1時(shí)R的讀數(shù)R2：S接2時(shí)R的讀數(shù)5Rx＝R0當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)分別接1和2時(shí)，調(diào)R為R0使表A示數(shù)相同6半偏法Rx＝R0S2斷開(kāi)時(shí),Ax滿偏；S2閉合調(diào)R＝R0時(shí)，Ax半偏7RV＝R2－2R1V滿偏時(shí)，R＝R1；V半偏時(shí)，R＝R2[案例2］（2020·泰安市5月高三模擬考試)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路來(lái)測(cè)量電阻的阻值，Rx為待測(cè)電阻。（1）閉合開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2接至1，適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0后保持其阻值不變。改變電阻箱的阻值R,得到一組電壓表的示數(shù)U與R的數(shù)據(jù)如下表。電阻R/Ω5。010.015。025。035。045。0電壓U/V1。001。501.802。142。322。45請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U-R關(guān)系圖象。(2）開(kāi)關(guān)S2切換至2，讀出電壓表示數(shù)，利用(1)中測(cè)繪的U-R圖象即可得出被測(cè)電阻的阻值。若某次測(cè)量時(shí)，電壓表示數(shù)為2.00V,可得Rx＝________Ω。（保留2位有效數(shù)字）（3）使用較長(zhǎng)時(shí)間后，電池的電動(dòng)勢(shì)可認(rèn)為不變，但內(nèi)阻增大。若仍用本實(shí)驗(yàn)裝置和（1)中測(cè)繪的U.R圖象測(cè)定某一電阻阻值,則測(cè)定結(jié)果將________（選填“偏大”或“偏小”)?，F(xiàn)將開(kāi)關(guān)S2接至1，將電阻箱R的阻值調(diào)為5。0Ω，你應(yīng)如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0,便仍可利用本實(shí)驗(yàn)裝置和(1）中測(cè)繪的U-R圖象實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)電阻的準(zhǔn)確測(cè)量？____________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]（1)采用描點(diǎn)法，先將實(shí)驗(yàn)得到的表格中數(shù)據(jù)標(biāo)在坐標(biāo)系中，然后過(guò)盡可能多的點(diǎn)畫(huà)出平滑曲線，得到U.R關(guān)系圖象。（2）根據(jù)畫(huà)出的U.R關(guān)系圖象知，縱坐標(biāo)電壓值2.00V對(duì)應(yīng)的阻值Rx＝20Ω。（3)使用較長(zhǎng)時(shí)間后，電池的電動(dòng)勢(shì)可認(rèn)為不變，但內(nèi)阻增大。若仍用本實(shí)驗(yàn)裝置和（1）中測(cè)繪的U。R圖象測(cè)定某一電阻，則測(cè)定結(jié)果將偏小?，F(xiàn)將開(kāi)關(guān)S2接至1,將電阻箱R的阻值調(diào)為5.0Ω，由于橫坐標(biāo)R＝5.0Ω對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)電壓值為1。00V,所以需要減小滑動(dòng)變阻器R0的阻值,使電壓表示數(shù)為1.00V，便仍可利用本實(shí)驗(yàn)裝置和(1）中測(cè)繪的U。R圖象實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)電阻的準(zhǔn)確測(cè)量。[答案]（1)如圖所示(2）20（19~21均可)(3)偏小減小滑動(dòng)變阻器R0的阻值，使電壓表示數(shù)為1。00V[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．（2020·河北衡水中學(xué)第一次月考）某同學(xué)測(cè)量一金屬導(dǎo)體的電阻率,如圖甲所示，該空心導(dǎo)體橫截面外正方形的邊長(zhǎng)是內(nèi)正方形邊長(zhǎng)的2倍。經(jīng)粗略測(cè)量知，該金屬導(dǎo)體電阻為5Ω左右。為了精確測(cè)量它的阻值R,以便進(jìn)一步測(cè)出該材料的電阻率ρ，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：A．電源E(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì))；B．電流表A1(量程為0～1A,內(nèi)阻r1約為0.1Ω）；C．電流表A2（量程為0～0.6A，內(nèi)阻r2＝5Ω)；D．滑動(dòng)變阻器R0（阻值范圍為0～3Ω）；E．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。甲乙（1）請(qǐng)?jiān)趫D乙虛線框內(nèi)補(bǔ)充畫(huà)出完整、合理的測(cè)量電路圖：________。（2)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把滑動(dòng)變阻器滑片P滑動(dòng)到A端，閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)P到合適位置，記錄電流表A1的讀數(shù)I1，記錄電流表A2的讀數(shù)I2,可以求出金屬導(dǎo)體電阻R＝________(用題中所給字母表示），然后滑動(dòng)滑片，多次測(cè)量求平均值，可得到更精確阻值。（3）該同學(xué)測(cè)得外正方形的邊長(zhǎng)為a,金屬導(dǎo)體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。用已經(jīng)測(cè)得的物理量I1、I2、L、a及題中所給物理量可得到該金屬材料電阻率的表達(dá)式為ρ＝________。［解析］(1）由題中的實(shí)驗(yàn)器材可知,滑動(dòng)變阻器的最大電阻值小于待測(cè)金屬材料的電阻值，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓接法,利用伏安法測(cè)電阻時(shí)電路圖如圖所示。(2）由并聯(lián)知識(shí)和電阻定義式可知R＝eq\f(I2r2,I1－I2)。（2)該導(dǎo)體橫截面積為S＝a2－eq\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1（\f（1，2）a）)eq\s\up12(2）＝eq\f(3,4)a2，由電阻定律R＝ρeq\f(L，S),可得ρ＝eq\f（3a2I2r2，4LI1－I2).[答案](1）見(jiàn)解析圖（2）eq\f(I2r2,I1－I2)(3)eq\f(3a2I2r2,4LI1－I2）2．(2020·湖北八校聯(lián)考)實(shí)驗(yàn)室有一種靈敏電流計(jì)，滿偏刻度為30格。某興趣小組想要較精確地測(cè)出它的滿偏電流Ig和內(nèi)阻Rg，實(shí)驗(yàn)室中可供利用的器材有：待測(cè)靈敏電流計(jì)G1、G2；電流表A(量程為1mA，內(nèi)阻約為100Ω）；定值電阻R1(阻值為400Ω）；定值電阻R2(阻值為600Ω)；電阻箱R（0~9999.9Ω,最小調(diào)節(jié)量0.1Ω）；滑動(dòng)變阻器R3（阻值范圍為0～2000Ω，額定電流1。5A);直流電源E(電動(dòng)勢(shì)1。5V，內(nèi)阻不計(jì)）;開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，連接好電路，并進(jìn)行下列操作。（1)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表示數(shù)適當(dāng)。（2）若靈敏電流計(jì)G2中的電流由b流向a，再調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱R接入電路的阻值________（選填“增大”或“減小”）,直到G2中的電流為0。（3)讀出電阻箱連入電路的電阻為1200.0Ω,電流表的示數(shù)為0。6mA，靈敏電流計(jì)G1的指針指在20格的刻度處，則靈敏電流計(jì)滿偏電流Ig＝________μA，內(nèi)阻Rg＝________Ω.[解析]（2）靈敏電流計(jì)G2中的電流由b流向a，說(shuō)明b點(diǎn)電勢(shì)比a點(diǎn)電勢(shì)高，R2的阻值小于電阻箱接入電路的阻值，減小電阻箱R接入電路的阻值，當(dāng)a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等時(shí)，流過(guò)G2的電流為0。(3）流過(guò)G2的電流為0,由圖示電路圖可知eq\f（R,R2）＝eq\f(Rg,R1），即eq\f(1200Ω，600Ω)＝eq\f(Rg,400Ω),解得Rg＝800Ω;流過(guò)兩支路電流之比eq\f（I1，IG1)＝eq\f（\f（U,R1＋R2)，\f(U，Rg＋R)）＝eq\f(Rg＋R,R1＋R2）＝eq\f(800＋1200，400＋600)＝eq\f(2，1),由圖示電路圖可知,IG1＋I(xiàn)1＝IA，又IA＝0。6mA，則IG1＝0.2mA，因靈敏電流計(jì)滿偏刻度30格,此時(shí)G1的指針指在20格的刻度處，則靈敏電流計(jì)滿偏電流Ig＝eq\f（30，20）IG1＝eq\f(3,2)×0.2mA＝300μA。［答案］(2)減小（3)300800以測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn)1．測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的常用方法伏安法伏阻法安阻法實(shí)驗(yàn)原理E＝U＋I(xiàn)rE＝U＋eq\f（U,R）rE＝IR＋I(xiàn)r實(shí)驗(yàn)電路數(shù)據(jù)處理計(jì)算法由eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1(E＝U1＋I(xiàn)1r，E＝U2＋I(xiàn)2r）)解得E、r由eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1（E＝U1＋\f(U1,R1）r,E＝U2＋\f(U2，R2）r)）解得E、r由eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1（E＝I1R1＋I(xiàn)1r，E＝I2R2＋I(xiàn)2r）)解得E、r圖象法U＝－rI＋Eeq\f（1,U）＝eq\f（r,E)·eq\f(1，R）＋eq\f（1，E)eq\f（1,I)＝eq\f（1，E）·R＋eq\f(r,E）誤差來(lái)源電壓表的分流E測(cè)＜E真；r測(cè)＜r真電壓表的分流E測(cè)＜E真；r測(cè)＜r真電流表的分壓E測(cè)＝E真;r測(cè)＞r真2.對(duì)實(shí)驗(yàn)的兩點(diǎn)說(shuō)明（1）任何一種實(shí)驗(yàn)方法，一定要緊扣閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r,其中最關(guān)鍵的是看電路中如何測(cè)量出路端電壓U和電路中的總電流I。(2)“化曲為直”思想的應(yīng)用。利用圖象得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是常見(jiàn)的方法,當(dāng)圖線不為直線時(shí),往往要變換坐標(biāo)軸表示的物理量，使圖線為直線。以安阻法為例，可作eq\f（1，I）。R圖象;以伏阻法為例，可作eq\f(1,U）。eq\f（1，R)圖象，也可作U-eq\f（U,R）圖象等,目的是使圖象是直線。故這類問(wèn)題重點(diǎn)關(guān)注圖象的斜率、截距的物理意義。[案例3］（2020·德州市重點(diǎn)中學(xué)高三考前強(qiáng)化)某物理課外活動(dòng)小組學(xué)習(xí)了“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”后，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路。甲乙丙（1）若閉合開(kāi)關(guān)S1，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U,處理數(shù)據(jù)得到如圖乙所示圖象，寫(xiě)出eq\f（1,U）。eq\f(1，R)關(guān)系式________。(2)若斷開(kāi)S1，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2擲向b，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電流表的讀數(shù)I，處理數(shù)據(jù)得到如圖丙所示圖象，寫(xiě)出eq\f(1,I)。R關(guān)系式________。(3)同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了誤差分析，發(fā)現(xiàn)將兩個(gè)圖象綜合利用，完全可以避免由于電壓表分流和電流表分壓帶來(lái)的系統(tǒng)誤差.已知圖象乙和丙的縱軸截距分別為b1、b2，斜率分別為k1、k2，則電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________，內(nèi)阻r＝________。（4）不同小組的同學(xué)用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成),按照(1)中操作完成了上述實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動(dòng)勢(shì)基本相同，只是內(nèi)電阻差異較大，同學(xué)們選擇了內(nèi)電阻差異較大的Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)電池組做進(jìn)一步探究,對(duì)電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫(huà)出了下列的P。R和P-U圖象.若已知Ⅰ電池組的內(nèi)電阻較大,則下列各圖中可能正確的是________(填正確選項(xiàng)標(biāo)號(hào)）。ABCD［解析］(1）若閉合開(kāi)關(guān)S1，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，E＝U＋I(xiàn)r＝U＋eq\f（U,R）r，則eq\f（1,U）＝eq\f(r,E)·eq\f(1，R)＋eq\f(1,E).（2)根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝I(R＋r）,得到eq\f(1,I)與R的關(guān)系式eq\f（1,I）＝eq\f（1，E）R＋eq\f(r，E)。(3)由題圖所示電路圖可知,利用伏阻法時(shí)，由于電壓表的分流作用，通過(guò)電源的電流大于eq\f（U，R)，這是造成系統(tǒng)誤差的原因。若考慮通過(guò)電壓表的電流，則表達(dá)式為E＝U＋I(xiàn)r＝U＋eq\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1（\f(U,R)＋\f（U,RV)）)r,則eq\f（1，U)＝eq\f（RV＋r,ERV）＋eq\f(r，E）·eq\f（1，R),則eq\f（r,E)＝k1；利用安阻法時(shí)，考慮電流表內(nèi)阻，可得eq\f（1，I）＝eq\f(1,E)R＋eq\f(RA＋r,E)，則題圖丙中eq\f（1，I)。R圖象的斜率的倒數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì)E。那么根據(jù)eq\f(r，E)＝k1，eq\f（1，E)＝k2，可得E＝eq\f(1,k2），r＝eq\f(k1,k2）。(4)根據(jù)電源的輸出功率規(guī)律可知，當(dāng)內(nèi)、外電阻相等時(shí)輸出功率最大,當(dāng)外電阻大于內(nèi)電阻時(shí)，隨著外電阻的增大，輸出功率將越來(lái)越小，又由Pmax＝eq\f(E2,4r）可知，電動(dòng)勢(shì)相同，內(nèi)阻越小,最大輸出功率越大，故B正確,A錯(cuò)誤。當(dāng)內(nèi)、外電阻相等時(shí),輸出功率最大，此時(shí)輸出電壓為電動(dòng)勢(shì)的一半，且電池組Ⅱ的輸出功率比Ⅰ的大，而當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)輸出功率為零，故C正確，D錯(cuò)誤。［答案］(1）eq\f(1,U)＝eq\f(r，E）·eq\f（1，R）＋eq\f(1,E）（2）eq\f(1，I)＝eq\f(1，E）R＋eq\f(r，E）(3)eq\f(1，k2)eq\f（k1,k2）(4)BC方法拓展：雙電壓表測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（1)電路設(shè)計(jì)如圖所示。（2）測(cè)量方法為:斷開(kāi)S，測(cè)得V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，再閉合S，V1的示數(shù)為U′1。（3)數(shù)據(jù)處理:E＝U1＋U2＋eq\f（U1，RV)r,E＝U′1＋eq\f（U′1,RV）r，eq\f（U′1，E)＝eq\f（RV，RV＋r）,RV為V1的內(nèi)阻；解方程組可求得E和r。[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．(2020·華中師大附中測(cè)試)為了同時(shí)測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，以及未知阻值的電阻Rx，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一電路.實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：待測(cè)電源、待測(cè)電阻、電阻箱一個(gè)、內(nèi)阻很大的電壓表一個(gè)、單刀單擲開(kāi)關(guān)兩個(gè)、導(dǎo)線若干。（1)為實(shí)現(xiàn)上述目的，請(qǐng)完善實(shí)物圖的連接；(2）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①閉合S1、S2，多次調(diào)節(jié)電阻箱，并記錄其阻值及對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù);②保持S1閉合,斷開(kāi)S2，多次調(diào)節(jié)電阻箱，并記錄其阻值及對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù);③根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出兩條eq\f(1，U)。eq\f（1，R）圖線如圖所示。由圖線可得電動(dòng)勢(shì)E＝________，內(nèi)阻r＝________，Rx＝________（用圖中所給字母a、b、c表示)［解析］(1）由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用電阻箱與電壓表測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，電壓表與電阻箱并聯(lián)，開(kāi)關(guān)S2與待測(cè)電阻并聯(lián)，實(shí)物電路圖如圖所示。(2）由實(shí)驗(yàn)步驟可知，電源電動(dòng)勢(shì)E＝U＋I(xiàn)r＝U＋eq\f(U，R)r，E＝U＋I(xiàn)（r＋Rx)＝U＋eq\f（U，R）（r＋Rx)整理得eq\f(1,U)＝eq\f(r，E)·eq\f(1，R)＋eq\f(1,E)，eq\f(1，U)＝eq\f(r＋Rx，E）·eq\f（1,R)＋eq\f（1,E）由圖示圖線可知eq\f（1,E)＝c,eq\f(r＋Rx,E）＝eq\f(c,b)，eq\f（r,E)＝eq\f（c,a）解得E＝eq\f(1，c），r＝eq\f（1,a)，Rx＝eq\f(1，b）－eq\f（1,a)。[答案](1）見(jiàn)解析圖(2）eq\f(1,c）eq\f（1，a）eq\f（1，b）－eq\f（1,a)2．(2020·臨沂市、棗莊市6月高三聯(lián)考)圖a為某同學(xué)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路圖。圖a(1)虛線框內(nèi)是用毫安表改裝成電流表的電路.已知毫安表表頭的內(nèi)阻為10Ω，滿偏電流為100mA,電阻R1＝2.5Ω，由此可知，改裝后電流表的量程為_(kāi)_______mA。(2）實(shí)驗(yàn)步驟如下,請(qǐng)完成相應(yīng)的填空:①將滑動(dòng)變阻器R的滑片移到________端(選填“左”或“右”)，閉合開(kāi)關(guān)S；②多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，記下電壓表的示數(shù)U和毫安表的示數(shù)I；某次測(cè)量時(shí)毫安表的示數(shù)如圖b所示，其讀數(shù)為_(kāi)_______mA；③以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作U。I圖象，如圖c所示；④根據(jù)圖象求得電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V,內(nèi)阻r＝________Ω.（結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）圖b圖c［解析］(1）根據(jù)電流表的改裝原理有IgRg＝(I－Ig)R1，解得I＝500mA。（2)①滑動(dòng)變阻器采用限流接法，開(kāi)關(guān)閉合前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大，滑片應(yīng)滑到最右端;②毫安表的最小刻度為2mA，讀數(shù)為56mA;④根據(jù)閉合電路歐姆定律有E＝U＋5Ir＋I(xiàn)Rg,得U＝E－(5r＋10Ω)I，結(jié)合圖象得E＝1.48V，斜率表示5r＋10Ω＝eq\f(1.48－0.5，70×10－3)Ω，r＝0。80Ω。[答案］(1)500(2)①右②56③1.480.80考點(diǎn)2|等級(jí)考其它實(shí)驗(yàn)1．“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)過(guò)程與數(shù)據(jù)分析(1）將電壓、多擋電流傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，按圖所示連接實(shí)驗(yàn)板EXB。10、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源，并將電阻箱阻值調(diào)至30Ω接入電路；(2)分別對(duì)電壓傳感器和多擋電流傳感器進(jìn)行調(diào)零，然后斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)；(3）啟動(dòng)“組合圖線”功能，調(diào)節(jié)采樣頻率到200Hz并將電源接入實(shí)驗(yàn)板EXB。10，開(kāi)關(guān)K由2撥到1；當(dāng)曲線平緩上升趨于穩(wěn)定后，再把K由1撥到2，即可得到充、放電圖線；(4）利用控制選擇圖線的功能，選擇“電流—時(shí)間"圖線；(5）選擇電容器放電的一段“電流—時(shí)間”圖線并積分,得到電容器的電荷量Q；（6)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖象進(jìn)行保存.注意：可以將計(jì)算表格內(nèi)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)復(fù)制后用于其他分析軟件，亦可直接導(dǎo)入Excel。2．“探究影響感應(yīng)電流方向的因素"注意事項(xiàng)(1）確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時(shí)，要用試觸法并注意減小電流強(qiáng)度，防止電流過(guò)大或通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)損壞電流表.(2)電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計(jì)。(3)實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)好表格，并明確線圈的繞線方向.（4)按照控制變量的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(5）進(jìn)行一種操作后,等電流計(jì)指針回零后再進(jìn)行下一步操作.3．“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”誤差分析（1)由于漏磁，通過(guò)原、副線圈的每一匝的磁通量不嚴(yán)格相等造成誤差.(2）原、副線圈有電阻,原、副線圈中的焦耳熱損耗(銅損)，造成誤差。(3）鐵芯中有磁損耗，產(chǎn)生渦流，造成誤差.4．“利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置”注意事項(xiàng)（1)在做“熱敏特性實(shí)驗(yàn)”時(shí)，加開(kāi)水后要等一會(huì)兒再測(cè)量其阻值,使電阻溫度與水的溫度相同，同時(shí)讀出水溫。（2）若“光敏特性實(shí)驗(yàn)”現(xiàn)象不明顯,可制造密閉箱體，將光敏電阻置于其中,通過(guò)改變箱體的透光程度達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?3）光電計(jì)數(shù)器是比較精密的儀器，使用過(guò)程中要輕拿輕放,嚴(yán)格按要求進(jìn)行操作.(4）熱敏電阻、燒杯、溫度計(jì)易破損，實(shí)驗(yàn)時(shí)務(wù)必小心。（5)溫度自動(dòng)報(bào)警器、光電計(jì)數(shù)器所需電壓都很?。ㄐ∮?V），切勿超電壓使用.[題組訓(xùn)練]1．電流傳感器可以像電流表一樣測(cè)量電流，不同的是反應(yīng)比較靈敏,且可以和計(jì)算機(jī)相連，能畫(huà)出電流與時(shí)間的變化圖象。圖甲是用電流傳感器觀察充、放電過(guò)程的實(shí)驗(yàn)電路圖，圖中電源電壓為6V。甲乙先使開(kāi)關(guān)S與1接通，待充電完成后，把開(kāi)關(guān)S再與2接通,電容器通過(guò)電阻放電，電流傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，顯示出電流隨時(shí)間變化的I.t圖象如圖乙所示.根據(jù)圖象估算出電容器全部放電過(guò)程中釋放的電荷量為_(kāi)_______C,該電容器電容為_(kāi)_______μF.（均保留三位有效數(shù)字)[解析］根據(jù)題圖乙的含義，因Q＝It，可知圖形與時(shí)間軸圍成的面積表示電荷量；根據(jù)橫軸與縱軸的數(shù)據(jù)可知，一個(gè)格子的電荷量為8×10－5C，由大于半格算一個(gè)，小于半格舍去，因此圖象所包含的格子個(gè)數(shù)為38，所以釋放的電荷量為q＝8×10－5C×38＝3。04×10－3C。根據(jù)電容器的電容C＝eq\f（Q,U）可知，C＝eq\f(3.04×10－3,6）F≈5.07×10－4F＝507μF。［答案］3。04×10－35072．在“探究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：(1)為弄清靈敏電流表指針擺動(dòng)方向與電流方向的關(guān)系，可以使用一個(gè)已知正負(fù)極性的直流電源進(jìn)行探究。某同學(xué)想到了多用電表內(nèi)部某一擋，含有直流電源,他應(yīng)選用多用電表的________(選填“歐姆”“直流電流”“直流電壓”“交流電流"或“交流電壓"）擋，對(duì)靈敏電流表進(jìn)行測(cè)試，由實(shí)驗(yàn)可知當(dāng)電流從正接線柱流入電流表時(shí),指針向右擺動(dòng)。（2）該同學(xué)先將多用電表的紅表筆接靈敏電流表的正接線柱,再將黑表筆________（選填“短暫”或“持續(xù)”)接靈敏電流表的負(fù)接線柱，若靈敏電流表的指針向左擺動(dòng)如圖，說(shuō)明電流由電流表的________（選填“正”或“負(fù)”)接線柱流入靈敏電流表的。(3)實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)將磁鐵某極向下從線圈上方插入線圈時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中用箭頭畫(huà)出線圈電流方向并用字母N、S標(biāo)出磁鐵的極性。[答案］(1）歐姆（2)短暫負(fù)(3)如圖所示3．理想變壓器是指在變壓器變壓的過(guò)程中,線圈和鐵芯不損耗能量、磁場(chǎng)被束縛在鐵芯內(nèi)不外漏的變壓器?，F(xiàn)有一個(gè)理想變壓器有一個(gè)原線圈（匝數(shù)為n1)和一個(gè)副線圈(匝數(shù)為n2).甲、乙兩位同學(xué)想探究這個(gè)理想變壓器的原、副線圈兩端的電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系。（1)甲同學(xué)的猜想是U1∶U2＝n1∶n2；乙同學(xué)的猜想是U1∶U2＝n2∶n1。你認(rèn)為猜想合理的同學(xué)是________，你作出上述判斷所依據(jù)的物理規(guī)律是___________________________________。（2)為了驗(yàn)證理論推導(dǎo)的正確性，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究。為保證實(shí)驗(yàn)安全、有效地進(jìn)行，應(yīng)選用________電源。(3）在實(shí)驗(yàn)時(shí)，若采用多用電表進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)先將選擇開(kāi)關(guān)置于________擋,并選用________量程進(jìn)行測(cè)試，大致確定被測(cè)數(shù)據(jù)后，再選用適當(dāng)?shù)牧砍踢M(jìn)行測(cè)量。［解析]（1)由變壓器的工作原理可知，猜想合理的同學(xué)是甲同學(xué)。作出上述判斷依據(jù)的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律。(2)為了保證實(shí)驗(yàn)安全、有效地進(jìn)行，應(yīng)選用低壓(一般低于12V)交流電源。（3）使用多用電表時(shí)，應(yīng)先將選擇開(kāi)關(guān)置于交流電壓擋,并選用較大（或最大）量程進(jìn)行測(cè)試。[答案］（1）甲法拉第電磁感應(yīng)定律（2)低壓(一般低于12V)交流（3）交流電壓較大（或最大)4．（原創(chuàng)題）為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所用光敏電阻制成光控開(kāi)關(guān)來(lái)控制照明系統(tǒng)。光敏電阻是一種光敏感元件，其阻值會(huì)隨照射光的強(qiáng)度發(fā)生變化。(1）物理學(xué)中用照度來(lái)描述光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度就越大，照度的單位為勒克斯(lx）.某光敏電阻RG在不同照度下的阻值如下表。照度/lx0.20.40.60.81.01。2阻值/kΩ754028232018請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖(a)所示的坐標(biāo)系中描繪出光敏電阻阻值隨照度變化的曲線。圖（a)圖（b）（2）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖（b)所示的電路來(lái)研究該光敏電阻阻值隨照度的變化關(guān)系。其中定值電阻阻值R0＝30kΩ，電壓表內(nèi)阻為RV＝15kΩ，R是最大阻值為50kΩ的電位器（功能相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器）,電源(電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻可忽略不計(jì))。①在閉合S1前,電位器的旋鈕應(yīng)旋至________（填“最大”或“最小"）阻值處.②在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將S2與1接通,閉合S1，調(diào)節(jié)電位器R，使電壓表的示數(shù)為eq\f（2，3)E。保持電位器R旋鈕的位置不變，將S2與2接通，然后用某一強(qiáng)度的光照射光敏電阻RG，測(cè)得電壓表的示數(shù)為eq\f（2,7)E，則該光敏電阻的阻值為RG＝________kΩ，該強(qiáng)度的光的照度為_(kāi)_______lx。③改變光照強(qiáng)度，得到多組不同數(shù)據(jù)。［解析](1）將表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，然后用平滑曲線連接。（2)為保護(hù)電路,在開(kāi)關(guān)S1接通前，應(yīng)將電位器的旋鈕旋至電位器最大阻值處；當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接1時(shí),由于電壓表的示數(shù)為eq\f（2,3）E，故有eq\f(\f（2，3)E,RV)＋eq\f（\f(2，3）E,R0）＝eq\f（\f(1,3)E,R)，代入數(shù)據(jù)可解得R＝5kΩ，即電位器接入電路中的電阻為5kΩ;當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接2時(shí)，電壓表的示數(shù)為eq\f（2，7）E，則有eq\f（\f（2,7）E,RV）＋eq\f(\f(2,7）E，R0）＝eq\f（\f（5,7）E，R＋RG),代入數(shù)據(jù)可解得RG＝20kΩ，由表格可知,此時(shí)光的照度為1.0lx.[答案］（1）如圖所示(2）①最大②201.0考點(diǎn)3｜電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)新儲(chǔ)備·等級(jí)考提能高考試題中出現(xiàn)的電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，大都是在教材常規(guī)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行重組、包裝、拓展、創(chuàng)新，它們?cè)从诮滩?，但高于教材，解決這類創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)儀器的選取，電流表內(nèi)、外接法的判斷,滑動(dòng)變阻器的分壓電路與限流電路的分析.（2)在解決設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)時(shí),要注意條件的充分利用，如對(duì)于給定確切阻值的電壓表和電流表，電壓表可當(dāng)作電流表使用，電流表也可當(dāng)作電壓表使用。（3）對(duì)一些特殊電阻的測(cè)量，如電流表或電壓表內(nèi)阻的測(cè)量，電路設(shè)計(jì)有其特殊性，即首先要注意到其自身量程對(duì)電路的影響，其次要充分利用其“自報(bào)電流”或“自報(bào)電壓”的功能。新案例·等級(jí)考評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新［案例4］(2020·山東新高考名校聯(lián)考)某研究性學(xué)習(xí)小組將一量程為Ig＝1mA的靈敏電流計(jì)G改裝為雙量程電流表、雙量程電壓表和雙倍率歐姆表，電路圖如圖所示,已知電流計(jì)內(nèi)阻Rg＝200Ω，R1＝90Ω，R2＝10Ω，R3＝600Ω，電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝1。5V，試回答如下問(wèn)題：(1）接線柱A應(yīng)接________（填“紅表筆”或“黑表筆")，表筆接在A和D時(shí)是________(填“雙量程電流表”“雙量程電壓表”或“雙倍率歐姆表”)。（2)若表筆接在A和C，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S擲向1時(shí)是________（填“電壓表”“電流表”或“歐姆表”）,量程為_(kāi)_______。(3）雙倍率歐姆表的中值電阻分別為_(kāi)_______（S擲向1時(shí))和________(S擲向2時(shí))。[解析］（1）因?yàn)榧t表筆與內(nèi)部電源負(fù)極相接,所以接線柱A應(yīng)接紅表筆,表筆接在A和D時(shí),靈敏電流計(jì)與電阻并聯(lián)，是雙量程電流表。(2)單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向1時(shí)，等效表頭的滿偏電流Ia＝Ig＋eq\f（Rg，R1＋R2）Ig＝3mA，單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向2時(shí)，等效表頭的滿偏電流Ib＝Ig＋eq\f(Rg＋R1,R2）Ig＝30mA，表筆接在A和C時(shí)，單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向1時(shí)為電壓表,Ua＝IaR3＋I(xiàn)gRg＝2V，量程為0～2V。(3)開(kāi)關(guān)擲向1時(shí)，歐姆表的中值電阻為R中a＝eq\f（E，Ia）＝500Ω，開(kāi)關(guān)擲向2時(shí)，歐姆表的中值電阻為R中b＝eq\f（E，Ib)＝50Ω。［答案］(1)紅表筆雙量程電流表(2)電壓表0～2V(3)500Ω50Ω實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新[案例5］（2019·全國(guó)卷Ⅱ·T23)某小組利用圖(a）所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)系,圖中和為理想電壓表；R為滑動(dòng)變阻器，R0為定值電阻(阻值100Ω)；S為開(kāi)關(guān)，E為電源。實(shí)驗(yàn)中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計(jì)（圖中未畫(huà)出)測(cè)出.圖(b）是該小組在恒定電流為50.0μA時(shí)得到的某硅二極管U。t關(guān)系曲線?；卮鹣铝袉?wèn)題：(a)(b)(1）實(shí)驗(yàn)中，為保證流過(guò)二極管的電流為50。0μA，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電壓表的示數(shù)為U1＝________mV；根據(jù)圖(b）可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)的溫度t升高時(shí),硅二極管正向電阻________(選填“變大”或“變小"），電壓表示數(shù)________（選填“增大”或“減小"）,此時(shí)應(yīng)將R的滑片向________(選填“A"或“B”)端移動(dòng)，以使示數(shù)仍為U1。(2)由圖(b）可以看出U與t成線性關(guān)系.硅二極管可以作為測(cè)溫傳感器，該硅二極管的測(cè)溫靈敏度為eq\b\lc\|\rc\｜(\a\vs4\al\co1（\f（ΔU，Δt））)＝________×10－3V/℃（保留2位有效數(shù)字）。［解析](1）實(shí)驗(yàn)中硅二極管與定值電阻R0串聯(lián),由歐姆定律可知，定值電阻兩端電壓U1＝IR0＝50。0μA×100Ω＝5。00mV；由圖(b）可知,當(dāng)控溫爐內(nèi)溫度升高時(shí)，硅二極管兩端電壓減小,又圖(b)對(duì)應(yīng)的電流恒為50.0μA，可知硅二極管的正向電阻變小,由“串反”規(guī)律可知，定值電阻R0兩端電壓增大，即電壓表示數(shù)增大，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值以減小電路中的電流，從而使電壓表示數(shù)保持不變,故應(yīng)將R的滑片向B端移動(dòng).(2）由圖（b)可知eq\b\lc\｜\rc\｜（\a\vs4\al\co1（\f(ΔU，Δt)）)＝eq\f（0。44－0。30,80－30)V/℃＝2.8×10－3V/℃。［答案］（1)5。00變小增大B（2）2.8實(shí)驗(yàn)情景的創(chuàng)新［案例6]（2020·山東省六地市部分學(xué)校6月聯(lián)考）舉世矚目的嫦娥四號(hào)，其能源供給方式實(shí)現(xiàn)了新的科技突破。它采用同位素溫差發(fā)電與熱電綜合利用技術(shù)結(jié)合的方式供能，也就是用航天器兩面太陽(yáng)翼收集的太陽(yáng)能和月球車上的同位素?zé)嵩磧煞N能源供給探測(cè)器。圖甲中探測(cè)器兩側(cè)張開(kāi)的是光伏發(fā)電板，光伏發(fā)電板在外太空將光能轉(zhuǎn)化為電能。甲乙丙某同學(xué)利用圖乙所示的電路探究某光伏電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系，圖中定值電阻R0＝5Ω，設(shè)相同光照強(qiáng)度下光伏電池的電動(dòng)勢(shì)不變，電壓表、電流表均可視為理想電表。?。?)實(shí)驗(yàn)一：用一定強(qiáng)度的光照射該電池，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，通過(guò)測(cè)量得到該電池的U。I圖線如圖丁中的曲線a。由此可知，該電源內(nèi)阻是否為固定值？________(選填“是”或“否”)。某時(shí)刻電壓表示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為_(kāi)_______V，由圖丁可知,此時(shí)電源內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω。實(shí)驗(yàn)二：減小實(shí)驗(yàn)一光照的強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn),測(cè)得U-I圖線如圖丁中的曲線b。（2)在實(shí)驗(yàn)一中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí)路端電壓為2.0V，則在實(shí)驗(yàn)二中滑動(dòng)變阻器仍為該值時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為_(kāi)_______W（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。[解析］（1）由U-I圖線的斜率等于電源的內(nèi)阻，可知電源內(nèi)阻不是固定值;由題圖可知，電壓表所選的量程為3。0V,而分度值為0.1V,則讀數(shù)為1。80V；由題圖丁中讀出,此時(shí)電路中的電流為220mA，因電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝2.90V，可得此時(shí)電源的內(nèi)阻r＝eq\f（E－U,I）＝eq\f（2.90－1.80,0。22)Ω＝5。0Ω。（2)在實(shí)驗(yàn)一中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí)路端電壓為2.0V，可得此時(shí)的電流為200mA，則滑動(dòng)變阻器的阻值為R＝eq\b\lc\（\rc\）(\a\vs4\al\co1(\f（2.0,0。2)－5。0)）Ω＝5。0Ω；在實(shí)驗(yàn)二中滑動(dòng)變阻器仍為該值時(shí)，外電路電阻為R外＝R＋R0＝10Ω，將外電路電阻的U。I圖線畫(huà)在此電源的U。I圖象中，如圖。直線與圖線b的交點(diǎn)為電路此時(shí)的工作點(diǎn),I＝74mA,則滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為P＝I2R＝0。0742×5W＝2.7×10－2W。[答案］（1）否1.805。0(4。8～5。2均可）(2)2.7×10－2(2。5×10－2~2。9×10－2均可）[題組訓(xùn)練]1．小明想測(cè)額定電壓為2。5V的小燈泡在不同電壓下的電功率，電路圖如圖甲所示。甲乙（1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)滑片P,電壓表和電流表均有示數(shù)但總是調(diào)不到零,其原因是________的導(dǎo)線沒(méi)有連接好（圖中用數(shù)字標(biāo)記的小圓點(diǎn)表示接線點(diǎn)，空格中請(qǐng)?zhí)顚?xiě)圖中的數(shù)字,如“7點(diǎn)至8點(diǎn)”)。（2)正確連好電路，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到額定電壓時(shí)，電流表的指針如圖乙所示，則電流為_(kāi)_______，此時(shí)小燈泡的功率為_(kāi)_______W。（3)做完實(shí)驗(yàn)后小明發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上漏寫(xiě)了電壓為1.00V時(shí)通過(guò)小燈泡的電流,但在草稿紙上記錄了下列數(shù)據(jù),你認(rèn)為最有可能的是________.A．0.08AB．0.12AC．0。20A[解析]（1）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表均有示數(shù)但總是調(diào)不到零，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器接成了限流接法,由圖示電路圖可知,其原因是1點(diǎn)至4點(diǎn)的導(dǎo)線沒(méi)有連接好.（2）電流表量程為0。6A,分度值為0。02A，示數(shù)為0。30A,燈泡額定功率：P＝UI＝2.5×0。30W＝0.75W；(3）電壓為2.5V時(shí)，小燈泡電阻為R＝eq\f(U，I)＝eq\f(2.5，0.3)Ω≈8。3Ω；由于燈泡電阻隨溫度升高而增大，電壓越小燈泡額定功率越小，燈絲溫度越低，燈泡電阻越小，則電壓為1。0V時(shí),小燈泡