廣西專用高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題十 第2課時 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新

第2課時電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新一、多用電表的使用例1(·新課標(biāo)Ⅰ·23)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻．使用的器材有：圖1多用電表；電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐；滑動變阻器：最大阻值5kΩ；導(dǎo)線若干．回答下列問題：(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1k”擋，再將紅表筆和黑表筆__________，調(diào)零點(diǎn)．(2)將圖1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(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖2所示，這時電壓表的示數(shù)如圖3所示．多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為________kΩ和________V.圖2圖3(4)調(diào)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(shù)分別為12.0kΩ和4.00V．從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為________kΩ.(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖4所示．根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為______V，電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為______kΩ.圖4解析(4)當(dāng)滑動變阻器調(diào)到阻值為零時，多用電表的示數(shù)為電壓表的內(nèi)阻．(5)設(shè)多用電表內(nèi)電池的電動勢為E，電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為R，則由閉合電路歐姆定律及兩組數(shù)據(jù)得：E＝eq\f(4.00V,12.0kΩ)R＋4.00V，E＝eq\f(3.60V,12.0kΩ)[(15.0－12.0)kΩ＋R]＋3.60V聯(lián)立兩式解得R＝15.0kΩ，E＝9.00V.答案(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.0以題說法1.歐姆表的原理(1)歐姆表內(nèi)有電源，紅表筆與內(nèi)部電源負(fù)極相連，黑表筆與內(nèi)部電源的正極相連，故其電流方向?yàn)椤凹t表筆流進(jìn)，黑表筆流出”．(2)測電阻的原理是閉合電路歐姆定律．當(dāng)紅、黑表筆短接時，調(diào)節(jié)滑動變阻器R0(即歐姆調(diào)零)，使靈敏電流計(jì)滿偏，Ig＝eq\f(E,Rg＋R0＋r)，此時中值電阻R中＝Rg＋R0＋r，當(dāng)兩表筆接入電阻Rx時I＝eq\f(E,Rg＋R0＋r＋Rx)，電阻Rx與電路中的電流相對應(yīng)，但不是線性關(guān)系，故歐姆表刻度不均勻．2．歐姆表使用六注意(1)選擋接著調(diào)零；(2)換擋重新調(diào)零；(3)待測電阻與電路、電源要斷開；(4)盡量使指針指在表盤中間位置附近；(5)讀數(shù)之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，選擇開關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓的最高擋．(1)用多用電表的歐姆擋測量阻值時，選擇倍率為×100Ω擋，按正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟測量，表盤指針位置如圖5所示，該電阻的阻值約為________Ω；圖5(2)下列關(guān)于用多用電表歐姆擋測電阻的說法中正確的是 ()A．測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則不會影響測量結(jié)果B．測量阻值不同的電阻時，都必須重新歐姆調(diào)零C．測量電路中的電阻時，應(yīng)該把該電阻與電源斷開D．歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但仍能調(diào)零，其測量結(jié)果與原來相比不變(3)用多用電表探測二極管的極性，用歐姆擋測量，黑表筆接a端，紅表筆接b端時，指針偏轉(zhuǎn)角較大，然后黑、紅表筆反接指針偏轉(zhuǎn)角較小，說明________(填“a”或“b”)端是二極管正極．答案(1)1700(2)AC(3)a解析(1)歐姆表的測量值是指針讀數(shù)與倍率的乘積，為17×100Ω＝1700Ω.(2)歐姆表測電阻時，紅、黑表筆插錯不會影響測量結(jié)果，A正確；測不同的電阻時，只要沒更換倍率，不需重新歐姆調(diào)零，B錯誤；測電路中的電阻時應(yīng)將待測電阻與電源斷開，C正確；表中的電池電動勢變小、內(nèi)阻變大后，會影響測量結(jié)果，D錯誤．(3)二極管具有單向?qū)щ娦?，歐姆表的紅表筆接的是表內(nèi)電池的負(fù)極，接b端時，指針偏轉(zhuǎn)角度大，二極管電阻小，說明b端是二極管的負(fù)極，a端是其正極．二、以測電阻為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn)例2(·北京·21)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值．(1)現(xiàn)有電源(4V，內(nèi)阻可不計(jì))、滑動變阻器(0～50Ω，額定電流2A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：A．電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω)B．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω)C．電壓表(0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)D．電壓表(0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)為減小測量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________(選填器材前的字母)；實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖6中的________(選填“甲”或“乙”)．圖6(2)圖7是測量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)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(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線．圖7(3)接通開關(guān)，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖8所示，可得該電阻的測量值Rx＝eq\f(U,I)＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)．圖8(4)若在(1)問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是__________________；若在(1)問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是________．(選填選項(xiàng)前的字母)A．電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值B．電流表測量值大于流經(jīng)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(guān)系的示意圖中正確的是________．解析(1)為了減小誤差，應(yīng)使電表讀數(shù)為量程的eq\f(1,3)～eq\f(2,3)，電源電動勢為4V，故電壓表選C.估算通過Rx的最大電流約為Im＝eq\f(3,5)A＝0.6A，所以電流表應(yīng)選B.因?yàn)閑q\f(RV,Rx)＞eq\f(Rx,RA)，所以電流表應(yīng)外接，即應(yīng)采用甲電路，測量誤差較小．(2)(3)電流表、電壓表的讀數(shù)分別為I＝0.50A，U＝2.60V，所以Rx＝eq\f(2.60,0.50)Ω＝5.2Ω.(4)甲電路中產(chǎn)生誤差的主要原因是電壓表的分流作用，選項(xiàng)B正確．乙電路中產(chǎn)生誤差的主要原因是電流表的分壓作用，故選項(xiàng)D正確．(5)Rx兩端的電壓U＝eq\f(RxE,Rx＋\f(R,L)L－x)，其中R為滑動變阻器總阻值，L為滑動變阻器兩端總長度，結(jié)合數(shù)學(xué)知識可知選項(xiàng)A正確．答案(1)BC甲(2)見解析圖(3)5.2(4)BD(5)A以題說法描繪小電珠的伏安特性曲線、測定金屬的電阻率，其實(shí)驗(yàn)原理都涉及伏安法測電阻，這類實(shí)驗(yàn)要從以下兩個方面攻克．1．電路結(jié)構(gòu)：實(shí)驗(yàn)電路至少包括三個部分：(1)測量電路；(2)控制電路(滑動變阻器、開關(guān))；(3)電源．2．電路設(shè)計(jì)：(1)電表選擇注意三方面：①安全性，要求量程不能太小，電表不反接；②準(zhǔn)確性，要求量程不能太大，讀數(shù)一般要超過量程的eq\f(1,3)；③若電表量程不合適，要利用有準(zhǔn)確內(nèi)阻的電表進(jìn)行改裝．(2)測量電路設(shè)計(jì)：若eq\f(Rx,RA)>eq\f(RV,Rx)，則應(yīng)把電流表內(nèi)接；若eq\f(Rx,RA)<eq\f(RV,Rx)，則應(yīng)把電流表外接．(3)控制電路：以小控大用分壓，相差無幾用限流，即當(dāng)滑動變阻器的阻值較小時，常采用分壓式接法；當(dāng)滑動變阻器的阻值與負(fù)載相差不大時，常采用限流式接法．另外滑動變阻器必須接為分壓式的情況有三種：①電壓要求從零開始變化；②滑動變阻器太小，不能起到限流的作用；③限流式不能獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù)．若兩種接法均可，則采用限流式，因?yàn)橄蘖魇綋p耗功率小．某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行“探究熱敏電阻的溫度特性”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：熱敏電阻Rt(常溫下約8kΩ)、溫度計(jì)、電流表mA(量程1mA，內(nèi)阻約200Ω)、電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約10kΩ)、電池組E(4.5V，內(nèi)阻約1Ω)、滑動變阻器R(最大阻值為20Ω)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干、燒杯和水．(1)根據(jù)提供器材的參數(shù)將圖9甲所示的實(shí)物圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整．圖9(2)實(shí)驗(yàn)開始前滑動變阻器的滑動觸頭P應(yīng)置于________(填“a”或“b”)端．(3)利用補(bǔ)接完整的實(shí)驗(yàn)裝置測量出不同溫度下的電阻值，畫出該熱敏電阻的Rt－t圖象如圖10中的實(shí)測曲線，與圖中理論曲線相比二者有一定的差異．除了偶然誤差外，下列關(guān)于產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因或減小系統(tǒng)誤差的方法敘述正確的是________．(填選項(xiàng)前的字母，不定項(xiàng)選擇)圖10A．電流表的分壓造成電阻的測量值總比真實(shí)值大B．電壓表的分流造成電阻的測量值總比真實(shí)值小C．溫度升高到一定值后，電流表應(yīng)改為外接法(4)將本實(shí)驗(yàn)所用的熱敏電阻接到一個電流較大的恒流電源中使用，當(dāng)電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與電阻向周圍環(huán)境散熱達(dá)到平衡時，滿足關(guān)系式I2R＝k(t－t0)(其中k是散熱系數(shù)，t是電阻的溫度，t0是周圍環(huán)境溫度，I為電流強(qiáng)度)，電阻的溫度穩(wěn)定在某一值．若通過它的電流恒為50mA，t0＝20°C，k＝0.25W/°C，由實(shí)測曲線可知該電阻的溫度穩(wěn)定在________°C.答案(1)連線如圖所示(2)a(3)AC(4)48(46～50均可)解析(1)如果用限流法，待測電阻兩端的電壓將超出電壓表的量程，故用分壓法，因?yàn)榇郎y電阻是大電阻，故用內(nèi)接法．(2)開始時待測電阻兩端的電壓應(yīng)當(dāng)最小，故滑動觸頭應(yīng)置于a端．(3)用電流表內(nèi)接法測量的是待測電阻和電流表內(nèi)阻的和，故測量值偏大，A正確；溫度升高，熱敏電阻的阻值變小，當(dāng)與電流表電阻接近時，應(yīng)改為電流表外接法，C正確．(4)將I＝50mA、t0＝20°C、k＝0.25W/°C代入I2R＝k(t－t0)中可得R＝0.1(t－20)kΩ，在Rt－t圖中作出該直線，找到該直線與實(shí)測Rt－t曲線的交點(diǎn)，交點(diǎn)所對應(yīng)的橫坐標(biāo)約為48°C，所以該電阻的溫度穩(wěn)定在48°C.三、以測電源的電動勢為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn)例3(10分)在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，提供了如圖11甲、乙、丙所示的三組器材．(1)請把能完成實(shí)驗(yàn)的器材都連成電路．圖11(2)某同學(xué)根據(jù)他的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖12所示的圖象，由此可知該同學(xué)選用的是________(填“甲”“乙”或“丙”)組器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．根據(jù)圖象可得出電源的電動勢E＝______V，內(nèi)阻r＝________Ω.(忽略電表內(nèi)阻的影響，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖12解析(1)只要能取兩組不同數(shù)值，列出閉合電路歐姆定律的表達(dá)式，未知量只有電動勢和內(nèi)阻就可以完成實(shí)驗(yàn)，甲圖不滿足要求，乙、丙兩圖滿足要求．根據(jù)下面兩幅電路圖連接乙、丙的實(shí)物圖．(2)丙圖中的外電阻可以通過電阻箱讀出來，所以選的一定是丙圖．根據(jù)閉合電路歐姆定律有E＝IR＋I(xiàn)r，整理可得R＝eq\f(E,I)－r，可知圖線與縱軸截距的絕對值是內(nèi)阻，圖線的斜率是電源的電動勢．答案(1)如圖所示(4分，乙、丙各2分，畫了甲圖則此問扣1分)(2)丙(2分)1.4(1.3～1.5均可)(2分)1.0(0.8～1.2均可)(2分)以題說法測量電源的電動勢和內(nèi)阻的基本原理是閉合電路歐姆定律，數(shù)據(jù)處理的主要思想方法是“化曲為直”，常用的方法有三種：1．伏安法——利用電壓表和電流表，閉合電路方程為E＝U＋I(xiàn)r，利用兩組數(shù)據(jù)，聯(lián)立方程求解E和r；也可作出U－I圖象，圖線的縱截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻．2．伏阻法——利用電壓表和電阻箱．閉合電路方程為E＝U(1＋eq\f(r,R))．利用兩組數(shù)據(jù)聯(lián)立方程求解或?qū)⒃匠叹€性化，處理為eq\f(1,U)＝eq\f(r,E)·eq\f(1,R)＋eq\f(1,E)或U＝－req\f(U,R)＋E，作eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖象或U－eq\f(U,R)圖象，利用圖線的截距和斜率求E和r.3．安阻法——利用電流表和電阻箱．閉合電路方程為E＝I(R＋r)，利用兩組數(shù)據(jù)聯(lián)立方程求解或?qū)⒎匠叹€性化，處理為eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)·R＋eq\f(r,E)，作eq\f(1,I)－R圖象，利用圖線的截距和斜率求E和r.(·浙江·22)采用如圖13所示的電路“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”．圖13(1)除了選用圖14照片中的部分器材外，________(填選項(xiàng))；圖14A．還需要電壓表 B．還需要電流表C．還需要學(xué)生電源 D．不再需要其他器材(2)測量所得數(shù)據(jù)如下：測量次數(shù)物理量123456R/Ω1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43在圖15中用作圖法求得電池的內(nèi)阻r＝________；圖15(3)根據(jù)第5次所測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求得電流表內(nèi)阻RA＝________.答案(1)A(2)(0.75±0.10)Ω(3)0.22Ω解析(1)除照片中的器材外，還需要電壓表，故應(yīng)選A.(2)作出U－I圖象，如圖所示，由圖象斜率可求得電池的內(nèi)阻r＝(0.75±0.10)Ω.(3)由U＝I(R＋RA)和第5組數(shù)據(jù)，得：電流表的內(nèi)阻RA＝eq\f(U,I)－R＝(eq\f(0.62,1.00)－0.4)Ω＝0.22Ω.15．從原理遷移中突破電學(xué)實(shí)驗(yàn)題審題示例(9分)在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，備有如下器材：A．干電池B．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω)C．靈敏電流計(jì)(滿偏電流Ig＝200μA、內(nèi)阻rg＝500Ω)D．滑動變阻器(0～20Ω、2.0A)E．電阻箱RF．開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)由于沒有電壓表，要把靈敏電流計(jì)改裝成量程為2V的電壓表，需串聯(lián)一個阻值為________Ω的電阻．(2)改裝后采用如圖16甲所示電路進(jìn)行測量，請?jiān)趫D乙上完成實(shí)物連線．圖16(3)在閉合開關(guān)S前，將滑動變阻器的滑片移動至________(填“a端”、“中央”或“b端”)．(4)圖17為該實(shí)驗(yàn)繪出的I1－I2圖線(I1為靈敏電流計(jì)的示數(shù)，I2為電流表的示數(shù))，由圖線可求得被測電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.圖17審題模板答題模板(1)由2V＝Ig(rg＋Rx)可得Rx＝9500Ω.(2)實(shí)物連線圖如答案圖所示．(3)在閉合開關(guān)S前，滑動變阻器應(yīng)處于最大阻值處，滑片應(yīng)移動至a端．(4)圖線與縱軸的截距約為146μA，對應(yīng)著電源電動勢E＝146×10－6×(9500＋500)V＝1.46V；電源內(nèi)阻r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(ΔI1,100·ΔI2)Ω＝eq\f(0.46,0.56)Ω＝0.82Ω.答案(1)9500(2分)(2)電路如圖所示(2分)(3)a端(1分)(4)1.46(1.45～1.47)(2分)0.82(0.80～0.84)(2分)如圖18甲所示為某一型號二極管，其兩端分別記為A和B.圖乙為它的伏安特性曲線，其外表所標(biāo)示的極性已看不清，為確定該二極管的極性，用多用電表的電阻擋進(jìn)行測量．圖18(1)首先對多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，然后將紅、黑表筆正確插入插孔后，選用×100擋進(jìn)行測量，在測量前要進(jìn)行的操作步驟為____________________________________．(2)將多用電表的紅表筆與二極管的A端、黑表筆與二極管的B端相連時，表的指針偏轉(zhuǎn)角度很大；調(diào)換表筆的連接后，表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小，由上述測量可知該二極管的正極為________(填“A”或“B”)端．(3)當(dāng)給該二極管加上反向30V電壓時，用伏安法測量其電阻值，提供的器材有：①直流40V電源；②電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約10Ω；③電流表A2，量程50μA，內(nèi)阻約100Ω；④電壓表V，量程為50V，內(nèi)阻約100kΩ；⑤滑動變阻器，總電阻100Ω；⑥開關(guān)、導(dǎo)線若干．在提供的兩塊電流表中應(yīng)選用________(填“②”或“③”)，在圖19虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(二極管的符號已畫在圖中)．圖19答案(1)將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指到電阻的零刻度處(2)B(3)③電路圖如圖所示解析(1)歐姆調(diào)零的具體步驟為：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指到電阻的零刻度處．(2)二極管正向電阻很小，反向電阻極大，多用電表的電流方向是“紅進(jìn)黑出”，可知該二極管的正極為B端．(3)根據(jù)題圖乙，當(dāng)反向電壓為30V時，反向電流不超過50μA，故電流表選③；二極管反向電阻極大，電流表應(yīng)該采用內(nèi)接法，為了多測幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓式接法．(限時：45分鐘)1．(·安徽·21)Ⅱ.(1)在測定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖1所示，校零時的讀數(shù)為________mm，合金絲的直徑為________mm.圖1(2)為了精確測量合金絲的電阻Rx，設(shè)計(jì)出如圖2所示的實(shí)驗(yàn)電路圖，按照該電路圖完成圖3中的實(shí)物電路連接．圖2圖3Ⅲ.根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖4所示電路可以測定電池的電動勢和內(nèi)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(yīng)電壓U12，對所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，就可以實(shí)現(xiàn)測量目的，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在eq\f(1,U12)—R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點(diǎn)，如圖5所示．已知R0＝150Ω，請完成以下數(shù)據(jù)分析和處理．圖4圖5(1)圖5中電阻為________Ω的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)剔除；(2)在坐標(biāo)系中畫出eq\f(1,U12)—R關(guān)系圖線；(3)圖線的斜率是________(V－1·Ω－1)，由此可得電池電動勢Ex＝________V.答案Ⅱ.(1)0.0070.638(0.636～0.640都算正確)(2)見解析圖Ⅲ.(1)80.0(2)見解析圖(3)4.44×10－31.50解析Ⅱ.(1)校零時的讀數(shù)為0.007mm合金絲的直徑d＝(0.645－0.007)mm＝0.638mm(0.636～0.640都算正確)(2)按照電路圖進(jìn)行實(shí)物連線如圖所示Ⅲ.(1)由閉合電路歐姆定律可知：Ex＝eq\f(U12,R0)(R＋rx)＋U12即eq\f(1,U12)＝eq\f(1,ExR0)R＋eq\f(1,Ex)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(rx,R0)))由此可知eq\f(1,U12)—R關(guān)系圖線是一條直線．電阻R＝80.0Ω的點(diǎn)不落在直線上，應(yīng)剔除．(2)畫出eq\f(1,U12)—R關(guān)系圖線如圖所示(3)斜率k＝eq\f(1.51－0.71,180)V－1·Ω－1＝4.44×10－3V－1·Ω－1結(jié)合eq\f(1,U12)＝eq\f(1,ExR0)R＋eq\f(1,Ex)(1＋eq\f(r,R0))可知：eq\f(1,ExR0)＝4.44×10－3所以Ex＝1.50V2．(·福建·19(2))硅光電池在無光照時不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖6甲所示電路，給硅光電池加反向電壓(硅光電池負(fù)極接高電勢點(diǎn)，正極接低電勢點(diǎn))，探究其在無光照時的反向伏安特性．圖中電壓表V1量程選用3V，內(nèi)阻為6.0kΩ；電壓表V2量程選用15V，內(nèi)阻約為30kΩ；R0為保護(hù)電阻；直流電源電動勢E約為12V，內(nèi)阻不計(jì)．①根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙連接成完整電路．圖6②用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R，讀出電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2.(ⅰ)某次測量時，電壓表V1示數(shù)如圖丙，則U1＝______V，可算出通過硅光電池的反向電流大小為________mA(保留兩位小數(shù))．(ⅱ)該小組測出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù)，算出相應(yīng)的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過的反向電流Ix(表中“－”表示反向)，并在坐標(biāo)紙上建立Ix－Ux坐標(biāo)系，標(biāo)出了與表中前5組Ux、Ix數(shù)據(jù)對應(yīng)的5個坐標(biāo)點(diǎn)，如圖7所示．請你標(biāo)出余下的4個坐標(biāo)點(diǎn)，并繪出Ix－Ux圖線.123456789U1/V0.000.000.060.120.240.420.721.141.74U2/V0.01.02.13.14.25.46.78.19.7Ux/V0.0－1.0－2.0－3.0－4.0－5.0－6.0－7.0－8.0Ix/mA0.000.00－0.01－0.02－0.04－0.07－0.12－0.19－0.29圖7(ⅲ)由Ix－Ux圖線可知，硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時，Ix與Ux成______(填“線性”或“非線性”)關(guān)系．答案①連線如圖所示②(ⅰ)1.400.23(ⅱ)描點(diǎn)繪出Ix－Ux圖線如圖所示(ⅲ)非線性3．(·廣東·34(2))圖8(a)是測量電阻Rx的原理圖．學(xué)生電源輸出電壓可調(diào)，電流表量程選0.6A(內(nèi)阻不計(jì))，標(biāo)有長度刻度的均勻電阻絲ab的總長為30.0cm.圖8①根據(jù)原理圖連接圖(b)的實(shí)物圖．②斷開S2，合上S1；調(diào)節(jié)電源輸出電壓為3.0V時，單位長度電阻絲的電壓u＝________V/cm，記錄此時電流表A1的示數(shù)．③保持S1閉合，合上S2；滑動c點(diǎn)改變ac的長度L，同時調(diào)節(jié)電源輸出電壓，使電流表A1的示數(shù)與步驟②記錄的值相同，記錄長度L和A2的示數(shù)I.測量6組L和I值，測量數(shù)據(jù)已在圖(c)中標(biāo)出，寫出Rx與L、I、u的關(guān)系式Rx＝________；根據(jù)圖(c)用作圖法算出Rx＝________Ω.答案①見解析圖②0.1③eq\f(Lu,I)6.0解析①實(shí)物圖如圖所示②由于電阻絲均勻，故單位長度電阻絲的電壓u＝eq\f(3.0V,30.0cm)＝0.1V/cm.③設(shè)電阻絲每cm長的電阻為R，當(dāng)合上S1、斷開S2時，設(shè)此時流過電阻絲的電流為I′，有：I′·30.0R＝30.0u，當(dāng)合上S1、S2時，I′·LR＝IRx由上述兩公式得：Rx＝eq\f(Lu,I).L－I圖象如圖所示，由圖象知：L－I的斜率k＝60cm/A，Rx＝ku＝6.0Ω.4．根據(jù)實(shí)際情況經(jīng)常要進(jìn)行電表的改裝，下面是在一次電表的改裝實(shí)驗(yàn)中遇到的問題：一直流電壓表，量程為1V，內(nèi)阻為1000Ω.現(xiàn)將一阻值在5000Ω～7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián)，以擴(kuò)大電壓表的量程．為求得擴(kuò)大后量程的準(zhǔn)確值，再給一直流電源(電動勢E為6V～7V，內(nèi)阻可忽略不計(jì))，一阻值R2＝2000Ω的定值電阻，兩個單刀開關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線．(1)為達(dá)到上述目的，將圖9中的圖連成一個完整的實(shí)驗(yàn)電路圖；圖9(2)連線完成后，當(dāng)S1與S2均閉合時，電壓表的示數(shù)為0.90V；當(dāng)S1閉合，S2斷開時，電壓表的示數(shù)為0.70V．由此可以計(jì)算出改裝