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文檔簡介
第1頁(共1頁)2025年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之電學(xué)實驗(2024年7月)一.選擇題(共6小題)1.如圖所示,其中電流表A的量程為0.6A,表盤均勻劃分為30個小格,每一小格表示0.02A,R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的12;R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍。若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1A.將接線柱1、2接入電路時,每一小格表示0.04A B.將接線柱1、2接入電路時,每一小格表示0.02A C.將接線柱1、3接入電路時,每一小格表示0.06A D.將接線柱1、3接入電路時,每一小格表示0.01A2.用兩個相同的小量程電流表,分別改裝成了兩個量程不同的大量程電流表A1、A2,若把A1、A2分別采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路,如圖所示,則閉合電鍵后,下列有關(guān)電表的示數(shù)和電表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是()A.圖甲中的A1、A2的示數(shù)相同 B.圖甲中的A1、A2的指針偏角相同 C.圖乙中的A1、A2的示數(shù)和偏角都不同 D.圖乙中的A1、A2的指針偏角相同3.某興趣小組探究用不同方法測定干電池的電動勢和內(nèi)阻,他們提出的實驗方案中有如下四種器材組合。為使實驗結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,最不可取的一組器材是()A.一個安培表、一個伏特表和一個滑動變阻器 B.一個伏特表和多個定值電阻 C.一個安培表和一個電阻箱 D.兩個安培表和一個滑動變阻器4.在測量電珠伏安特性實驗中,同學(xué)們連接的電路中有四個錯誤電路,如圖所示。電源內(nèi)阻不計,導(dǎo)線連接良好。若將滑動變阻器的觸頭置于左端,閉合S,在向右端滑動觸頭過程中,會分別出現(xiàn)如下四種現(xiàn)象:a.電珠L不亮;電流表示數(shù)幾乎為零;b.電珠L亮度增加;電流表示數(shù)增大;c.電珠L開始不亮;后來忽然發(fā)光;電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷;d.電珠L不亮;電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷。與上述abcd四種現(xiàn)象對應(yīng)的電路序號為()A.③①②④ B.③④②① C.③①④② D.②①④③5.圖中的甲、乙兩個電路,都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成,它們之中一個是測電壓的電壓表,另一個是測電流的電流表,那么以下結(jié)論中正確的是()A.甲表是電流表,R增大時量程增大 B.甲表是電流表,R增大時量程減小 C.乙表是電壓表,R增大時量程減小 D.上述說法都不對6.圖甲所示的電路中,電流表A1指針指滿刻度,電流表A2的指針指滿刻度的23處;圖乙中,A2指針指滿刻度,A1指針指滿刻度的13處。已知A1的內(nèi)阻為0.45Ω,則AA.0.1Ω B.0.15Ω C.0.3Ω D.0.6Ω二.多選題(共2小題)(多選)7.如圖所示電路,將兩個相同的電流表分別改裝成A1(0~3A)和A2(0~0.6A)的電流表,把兩個電流表并聯(lián)接入電路中測量電流.則下列說法中正確的是()A.A1的指針半偏時,A2的指針也半偏 B.A1的指針還沒有滿偏,A2的指針已經(jīng)滿偏 C.A1的讀數(shù)為1A時,A2的讀數(shù)為0.6A D.A1的讀數(shù)為1A時,干路中的電流為1.2A(多選)8.用兩個相同的小量程電流表,分別改裝成兩個量程不同的大量程電流表A1、A2,若把A1、A2分別采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路,如圖所示,則閉合電鍵后,下列有關(guān)電表的示數(shù)和電表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是()A.圖甲中的A1、A2的示數(shù)相同 B.圖甲中的A1、A2的指針偏角相同 C.圖乙中的A1、A2的示數(shù)相同 D.圖乙中的A1、A2的指針偏角相同三.填空題(共2小題)9.某同學(xué)在進(jìn)行擴(kuò)大電流表量程的實驗時,需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻。他設(shè)計了一個用標(biāo)準(zhǔn)電流表G1來校對待測電流表G2的滿偏電流和測定G2內(nèi)阻的電路,如圖所示。已知G1的量程略大于G2的量程,圖中R1為滑動變阻器,R2為電阻箱。該同學(xué)順利完成了這個實驗。①實驗過程包含以下步驟,其合理的順序依次為(填步驟的字母代號);A.合上開關(guān)S2B.分別將R1和R2的阻值調(diào)至最大C.記下R2的最終讀數(shù)D.反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2的阻值,使G1的示數(shù)仍為I1,使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半,此時R2的最終讀數(shù)為rE.合上開關(guān)S1F.調(diào)節(jié)R1使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,此時G1的示數(shù)為I1,記下此時G1的示數(shù)②僅從實驗設(shè)計原理上看,用上述方法得到的G2內(nèi)阻的測量值與真實值相比(填“偏大”、“偏小”或“相等”);③若要將G2的量程擴(kuò)大為I,并結(jié)合前述實驗過程中測量的結(jié)果,寫出須在G2上并聯(lián)的分流電阻RS的表達(dá)式,RS=。10.現(xiàn)有一合金制成的圓柱體,為測量該合金的電阻率,現(xiàn)用伏安法測圓柱體兩端之間的電阻,用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑,用游標(biāo)卡尺測量該圓柱體的長度。螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖(a)和圖(b)所示。(1)由上圖讀得圓柱體的直徑為mm,長度為cm。(2)若流經(jīng)圓柱體的電流為I,圓柱體兩端之間的電壓為U,圓柱體的直徑和長度分別用D、L表示,則用測得的D、L、I、U表示的電阻率的關(guān)系式為ρ=。四.實驗題(共10小題)11.圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭G的滿偏電流為250μA,內(nèi)阻為480Ω.虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位,5個擋位為:直流電壓1V擋和5V擋,直流電流1mA擋和2.5mA擋,歐姆×100Ω擋。(1)圖(a)中的A端與(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。(2)關(guān)于R6的使用,下列說法正確的是(填正確答案標(biāo)號)。A.在使用多用電表之前,調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B.使用歐姆擋時,先將兩表筆短接,調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C.使用電流擋時,調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得R1+R2=Ω,R4=Ω。(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”連接的,則多用電表讀數(shù)為;若此時B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為;若此時B端是與“5”相連的,則讀數(shù)為。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)12.某同學(xué)利用圖(a)所示電路測量量程為2.5V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99999.9Ω),滑動變阻器R1(最大阻值50Ω),滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ),直流電源E(電動勢3V)。開關(guān)1個,導(dǎo)線若干。實驗步驟如下:①按電路原理圖(a)連接線路;②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S;③調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表滿偏;④保持滑動變阻器的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值?;卮鹣铝袉栴}:(1)實驗中應(yīng)選擇滑動變阻器(填“R1”或“R2”)。(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實物圖連線。(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變,計算可得電壓表的內(nèi)阻為Ω(結(jié)果保留到個位)。(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為(填正確答案標(biāo)號)。A.100μAB.250μAC.500μAD.1mA13.某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.8V,額定電流0.32A)電壓表V(量程3V,內(nèi)阻3kΩ)電流表A(量程0.5A,內(nèi)阻0.5Ω)固定電阻R0(阻值1000Ω)滑動變阻器R(阻值0~9.0Ω)電源E(電動勢5V,內(nèi)阻不計)開關(guān)S;導(dǎo)線若干。(1)實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量,畫出實驗電路原理圖。(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示。由實驗曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻(填“增大”“不變”或“減小”),燈絲的電阻率(填“增大”“不變”或“減小”)。(3)用另一電源E0(電動勢4V,內(nèi)阻1.00Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路圖,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為W,最大功率為W.(結(jié)果均保留2位小數(shù))14.用如圖1所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗器材:待測電源(電動勢約3V,內(nèi)阻約2Ω),保護(hù)電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑動變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。實驗主要步驟:(i)將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān);(ⅱ)逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I;(ⅲ)在圖2中,以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),做U﹣I圖線(U、I都用國際單位);(ⅳ)求出U﹣I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a?;卮鹣铝袉栴}:(1)電壓表最好選用;電流表最好選用。A.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約15kΩ)B.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)C.電流表(0~200mA,內(nèi)阻約2Ω)D.電流表(0~30mA,內(nèi)阻約2Ω)(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是。A.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端接線柱B.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端接線柱C.一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱D.一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=,r=,代入數(shù)值可得E和r的測量值。15.某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為100μA,內(nèi)阻大約為2500Ω)的內(nèi)阻??墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€滑動變阻器R1,R2(其中一個阻值為20Ω,另一個阻值為2000Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99999.9Ω);電源E(電動勢約為1.5V);單刀開關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線。(2)完成下列填空:①R1的阻值為Ω(填“20”或“2000”)②為了保護(hù)微安表,開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中的滑動變阻器的端(填“左”或“右”)對應(yīng)的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1.將R1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置、最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說明S2接通前B與D所在位置的電勢(填“相等”或“不相等”)④將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0Ω時,在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內(nèi)阻為Ω(結(jié)果保留到個位)。(3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議:。16.某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8V0.3A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線,要求測量數(shù)據(jù)盡量精確、繪制曲線完整.可供該同學(xué)選用的器材除開關(guān)、導(dǎo)線外,還有:電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻等于3kΩ)電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻等于15kΩ)電流表A1(0~200mA,內(nèi)阻等于10Ω)電流表A2(0~3A,內(nèi)阻等于0.1Ω)滑動變阻器R1(0~10Ω,額定電流2A)滑動變阻器R2(0~1kΩ,額定電流0.5A)定值電阻R3(阻值等于1Ω)定值電阻R4(阻值等于10Ω)定值電阻R5(阻值等于1kΩ)電源E(E=6V,內(nèi)阻不計)①請在方框中畫出實驗電路圖,并將各元件字母代碼標(biāo)在元件的符號旁;②該同學(xué)描繪出的I﹣U圖象應(yīng)是圖中的.17.某同學(xué)要將一量程為250μA的微安表改裝為量程為20mA的電流表。該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為1200Ω,經(jīng)計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接,進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表,根據(jù)圖(a)所示電路對改裝后的電表進(jìn)行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表)。(1)根據(jù)圖(a)和題給條件,將圖(b)中的實物連線。(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0mA時,微安表的指針位置如圖(c)所示。由此可以推測出所改裝的電表量程不是預(yù)期值,而是。(填正確答案標(biāo)號)A.18mAB.21mAC.25mAD.28mA(3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是。(填正確答案標(biāo)號)A.微安表內(nèi)阻測量錯誤,實際內(nèi)阻大于1200ΩB.微安表內(nèi)阻測量錯誤,實際內(nèi)阻小于1200ΩC.R值計算錯誤,接入的電阻偏小D.R值計算錯誤,接入的電阻偏大(4)要達(dá)到預(yù)期目的,無論測得的內(nèi)阻值是否正確,都不必重新測量,只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可,其中k=。18.圖(a)為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖,其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω,滿偏電流為1mA;R1和R2為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個接線柱,電表量程為3mA;若使用a和c兩個接線柱,電表量程為10mA.由題給條件和數(shù)據(jù),可以求出R1=Ω,R2=Ω。(2)現(xiàn)用一量程為3mA、內(nèi)阻為150Ω的標(biāo)準(zhǔn)電流表A對改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA.電池的電動勢為1.5V,內(nèi)阻忽略不計;定值電阻R0有兩種規(guī)格,阻值分別為300Ω和1000Ω;滑動變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為750Ω和3000Ω.則R0應(yīng)選用阻值為Ω的電阻,R應(yīng)選用最大阻值為Ω的滑動變阻器。(3)若電阻R1和R2中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大,利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的R′為保護(hù)電阻,虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖(a)虛線框的電路。則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱(填“b”或“c”)相連。判斷依據(jù)是。19.某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖1所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0kΩ,電阻R1=9.0kΩ,為了方便讀數(shù)和作圖,給電池串聯(lián)一個R0=3.0Ω的電阻。①按圖示電路進(jìn)行連接后,發(fā)現(xiàn)aa′、bb′和cc′三條導(dǎo)線中,混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的,將電鍵S閉合,用多用電表的電壓擋先測量a、b′間電壓,讀數(shù)不為零,再測量a、a′間電壓,若讀數(shù)不為零,則一定是導(dǎo)線斷開;若讀數(shù)為零,則一定是導(dǎo)線斷開。②排除故障后,該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置,得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù),作出圖象如圖2.由I1﹣I2圖象得到的電池的電動勢E=V,內(nèi)阻r=Ω。20.某同學(xué)用伏安法測定待測電阻Rx的阻值(約為10kΩ),除了Rx、開關(guān)S、導(dǎo)線外,還有下列器材供選用:A.電壓表(量程0~1V,內(nèi)阻約10kΩ)B.電壓表(量程0~10V,內(nèi)阻約100kΩ)C.電流表(量程0~1mA,內(nèi)阻約30Ω)D.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.05Ω)E.電源(電動勢1.5V,額定電流0.5A,內(nèi)阻不計)F.電源(電動勢12V,額定電流2A,內(nèi)阻不計)G.滑動變阻器R0(阻值范圍0~10Ω,額定電流2A)①為使測量盡量準(zhǔn)確,電壓表選用,電流表選用,電源選用。(均填器材的字母代號)②畫出測量Rx阻值的實驗電路圖。③該同學(xué)選擇器材、連接電路和操作均正確,從實驗原理上看,待測電阻測量值會其真實值(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是。
2025年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之電學(xué)實驗參考答案與試題解析一.選擇題(共6小題)1.如圖所示,其中電流表A的量程為0.6A,表盤均勻劃分為30個小格,每一小格表示0.02A,R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的12;R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍。若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1A.將接線柱1、2接入電路時,每一小格表示0.04A B.將接線柱1、2接入電路時,每一小格表示0.02A C.將接線柱1、3接入電路時,每一小格表示0.06A D.將接線柱1、3接入電路時,每一小格表示0.01A【考點(diǎn)】電表的改裝和應(yīng)用(實驗).【專題】恒定電流專題.【答案】C【分析】對電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,再根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律即可明確流過1的電流大小,再根據(jù)比例即可求出每一小格所表示的電流大?。窘獯稹拷猓篈B、當(dāng)接線柱1、2接入電路時,電流表A與R1并聯(lián),根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知,R1分流為1.2A,故量程為1.2A+0.6A=1.8A;故每一小格表示0.06A;故AB錯誤;CD、當(dāng)接線柱1、3接入電路時,A與R1并聯(lián)后與R2串聯(lián),電流表的量程仍為1.8A;故每一小格表示0.06A;故C正確,D錯誤;故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查電表的改裝,關(guān)鍵在于明確電路結(jié)構(gòu);特別是CD中要注意R2對電流表的量程沒有影響!2.用兩個相同的小量程電流表,分別改裝成了兩個量程不同的大量程電流表A1、A2,若把A1、A2分別采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路,如圖所示,則閉合電鍵后,下列有關(guān)電表的示數(shù)和電表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是()A.圖甲中的A1、A2的示數(shù)相同 B.圖甲中的A1、A2的指針偏角相同 C.圖乙中的A1、A2的示數(shù)和偏角都不同 D.圖乙中的A1、A2的指針偏角相同【考點(diǎn)】電表的改裝和應(yīng)用(實驗).【專題】恒定電流專題.【答案】B【分析】電流表A1、A2是由兩個相同的小量程電流表改裝成的,它們并聯(lián)時,表頭的電壓相等,電流相等,指針偏轉(zhuǎn)的角度相同,量程大的電流表讀數(shù)大.當(dāng)它們串聯(lián)時,A1、A2的示數(shù)相同.由于量程不同,內(nèi)阻不同,兩電表兩端的電壓不同,流過表頭的電流不同,指針偏轉(zhuǎn)的角度不同.【解答】解:A、B圖甲中的A1、A2并聯(lián),表頭的電壓相等,電流相等,指針偏轉(zhuǎn)的角度相同,量程不同的電流表讀數(shù)不同。故A錯誤,B正確。C、D圖乙中的A1、A2串聯(lián),A1、A2的示數(shù)相同。由于量程不同,內(nèi)阻不同,電表兩端的電壓不同,流過表頭的電流不同,指針偏轉(zhuǎn)的角度不同。故CD錯誤。故選:B?!军c(diǎn)評】本題要對于安培表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要了解:小量程電流表(表頭)與分流電阻并聯(lián)而成.指針偏轉(zhuǎn)角度取決于流過表頭的電流大?。?.某興趣小組探究用不同方法測定干電池的電動勢和內(nèi)阻,他們提出的實驗方案中有如下四種器材組合。為使實驗結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,最不可取的一組器材是()A.一個安培表、一個伏特表和一個滑動變阻器 B.一個伏特表和多個定值電阻 C.一個安培表和一個電阻箱 D.兩個安培表和一個滑動變阻器【考點(diǎn)】測量普通電源的電動勢和內(nèi)阻.【專題】誤差分析和數(shù)據(jù)處理;比較思想;推理法;恒定電流專題.【答案】D【分析】根據(jù)U﹣I圖象與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)求解電動勢和內(nèi)阻?!窘獯稹拷猓和ㄟ^改變電路的阻值從而獲得多組數(shù)據(jù),根據(jù)U﹣I圖象與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)求解電動勢和內(nèi)阻。A.安培表測電流,伏特表測路端電壓,滑動變阻改變電路的阻值從而獲得多組數(shù)據(jù),故A可?。籅.伏特表測路端電壓,電流可由路端電壓和定值電阻求得,通過改變接入定值電阻的個數(shù)改變電路的電阻,故B可?。籆.安培表測電流,再由電流和定值電阻可得路端電壓,通過改變接入定值電阻的個數(shù)改變電路的電阻,故C可??;D.兩個安培表和一個滑動變阻器,不管怎么組合,不能測出路端電壓,故不能測出電動勢和內(nèi)阻,故D最不可取。本題選最不可取的一組器材,故選:D?!军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵會從U﹣I圖線獲取電源的電動勢和內(nèi)阻,電源的內(nèi)阻等于圖線的斜率絕對值,以及會分析誤差的來源。4.在測量電珠伏安特性實驗中,同學(xué)們連接的電路中有四個錯誤電路,如圖所示。電源內(nèi)阻不計,導(dǎo)線連接良好。若將滑動變阻器的觸頭置于左端,閉合S,在向右端滑動觸頭過程中,會分別出現(xiàn)如下四種現(xiàn)象:a.電珠L不亮;電流表示數(shù)幾乎為零;b.電珠L亮度增加;電流表示數(shù)增大;c.電珠L開始不亮;后來忽然發(fā)光;電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷;d.電珠L不亮;電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷。與上述abcd四種現(xiàn)象對應(yīng)的電路序號為()A.③①②④ B.③④②① C.③①④② D.②①④③【考點(diǎn)】描繪小燈泡的伏安特性曲線.【專題】壓軸題.【答案】A【分析】本題考查對故障電路的判斷,可以根據(jù)電路去分析可能出現(xiàn)的故障,再與現(xiàn)象對應(yīng)起來即可找出正確答案;要注意電表的正確接法、滑動變阻器的接法.【解答】解:①中電流表測量干流電流,不能測燈泡中的電流;故電流表接線錯誤;將滑動變阻器的觸頭置于左端,閉合S后電珠L不亮,在向右端滑動觸頭過程中,電珠L逐漸變亮,由于總電阻減小,干路電流增大,電流表示數(shù)增大,是b;在②中安培表連接錯誤,應(yīng)該連接在干路上,開始時滑動變阻器的電阻最大,通過電珠的電流太小,電珠L不亮,在向右端滑動觸頭過程中,電珠后來忽然發(fā)光,由于大部分電流流過電流表造成電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷,是c;在③中伏特表和安培表應(yīng)該互換位置,由于伏特表串聯(lián)造成電珠L不亮,電流表示數(shù)幾乎為零,是a;在④中安培表使電珠短路,電珠L始終不亮,電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷,是d。即①②③④分別對應(yīng)bcad。正確的是A。故選:A?!军c(diǎn)評】我們對于圖象的分析清楚一些,故不應(yīng)只去考慮出現(xiàn)的現(xiàn)象而忽視了對電路的研究;應(yīng)從電路可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析.5.圖中的甲、乙兩個電路,都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成,它們之中一個是測電壓的電壓表,另一個是測電流的電流表,那么以下結(jié)論中正確的是()A.甲表是電流表,R增大時量程增大 B.甲表是電流表,R增大時量程減小 C.乙表是電壓表,R增大時量程減小 D.上述說法都不對【考點(diǎn)】電表的改裝和應(yīng)用(實驗).【專題】實驗題;恒定電流專題.【答案】B【分析】靈敏電流計G和變阻器R并聯(lián)時,由于變阻器的分流,測量的電流增大,改裝成電流表,而靈敏電流計G和變阻器R串聯(lián)時,由于變阻器的分壓,測量的電壓增大,改裝成電壓表.甲表中,R增大時,變阻器分流減小,量程減小.乙表中,R增大時,變阻器分擔(dān)的電壓增大,量程增大.【解答】解:A、由圖甲所示可知,電阻與G并聯(lián),甲為電流表,分流電阻R增大時,電阻分流電流減小,量程變小。故A錯誤,B正確;C、由圖乙所示可知,電阻R與G串聯(lián),乙為電壓表,R增大,電阻分壓電壓變大,量程變大。故C錯誤;D、由以上分析可知,B正確,則D的說法錯誤,故D錯誤;故選:B。【點(diǎn)評】本題考查電表改裝原理的理解能力.當(dāng)電流計的指針滿偏時,電流表或電壓表的指針滿偏,所測量的電流或電壓達(dá)到最大值.6.圖甲所示的電路中,電流表A1指針指滿刻度,電流表A2的指針指滿刻度的23處;圖乙中,A2指針指滿刻度,A1指針指滿刻度的13處。已知A1的內(nèi)阻為0.45Ω,則AA.0.1Ω B.0.15Ω C.0.3Ω D.0.6Ω【考點(diǎn)】電表的改裝和應(yīng)用(實驗).【專題】實驗題;恒定電流專題.【答案】A【分析】根據(jù)串聯(lián)電路電流相等的特點(diǎn)和并聯(lián)電路電壓相等的特點(diǎn),利用歐姆定律分別列出兩電流表滿偏時指針的關(guān)系,再把A2的內(nèi)阻代入求解方程即可求出A1的內(nèi)阻。【解答】解:設(shè)電流表A1、A2滿偏電流分別為I1、I2;由題意知,當(dāng)電流表串聯(lián)時:I1=23I2當(dāng)電流表并聯(lián)時,電流表的電壓為:U=I2R2=13I1R1由于R1=0.45Ω…③將①③式代入②解得:R2=0.1Ω。故選:A?!军c(diǎn)評】本題要理解并掌握串聯(lián)電路和并聯(lián)電路特點(diǎn),能根據(jù)兩電流表示數(shù)之間的關(guān)系建立方程組。二.多選題(共2小題)(多選)7.如圖所示電路,將兩個相同的電流表分別改裝成A1(0~3A)和A2(0~0.6A)的電流表,把兩個電流表并聯(lián)接入電路中測量電流.則下列說法中正確的是()A.A1的指針半偏時,A2的指針也半偏 B.A1的指針還沒有滿偏,A2的指針已經(jīng)滿偏 C.A1的讀數(shù)為1A時,A2的讀數(shù)為0.6A D.A1的讀數(shù)為1A時,干路中的電流為1.2A【考點(diǎn)】電表的改裝和應(yīng)用(實驗).【專題】實驗題.【答案】AD【分析】電流表是由電流計并聯(lián)一個電阻改裝而成,兩個電流計的滿偏電壓相同,A1和A2的最大電流分別是3A和0.6A,所以歐姆定律,改裝后的兩電流表內(nèi)阻之比為1:5.【解答】解:A、電流表是由電流計并聯(lián)一個電阻改裝而成,兩電流表并聯(lián),兩電流表兩端電壓相等,流過兩表頭的電流相等,所以A1的指針半偏時,A2的指針也半偏,故A正確,B錯誤。C、兩電流表量程之比為5:1,兩電流表的內(nèi)阻之比為1:5,則通過電流表的電流之比為5:1.A1的讀數(shù)為1A時,A2的讀數(shù)為0.2A,干路中的電流為1.2A,故C錯誤,D正確;故選:AD。【點(diǎn)評】本題要對于安培表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要了解:小量程電流表(表頭)與分流電阻并聯(lián)而成.指針偏轉(zhuǎn)角度取決于流過表頭的電流大?。ǘ噙x)8.用兩個相同的小量程電流表,分別改裝成兩個量程不同的大量程電流表A1、A2,若把A1、A2分別采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路,如圖所示,則閉合電鍵后,下列有關(guān)電表的示數(shù)和電表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是()A.圖甲中的A1、A2的示數(shù)相同 B.圖甲中的A1、A2的指針偏角相同 C.圖乙中的A1、A2的示數(shù)相同 D.圖乙中的A1、A2的指針偏角相同【考點(diǎn)】電表的改裝和應(yīng)用(實驗).【專題】實驗題.【答案】BC【分析】電流表A1、A2是由兩個相同的小量程電流表改裝成的,它們并聯(lián)時,表頭的電壓相等,電流相等,指針偏轉(zhuǎn)的角度相同,量程大的電流表讀數(shù)大.當(dāng)它們串聯(lián)時,A1、A2的示數(shù)相同.由于量程不同,內(nèi)阻不同,兩電表兩端的電壓不同,流過表頭的電流不同,指針偏轉(zhuǎn)的角度不同.【解答】解:A、圖甲中的A1、A2并聯(lián),表頭的電壓相等,電流相等,指針偏轉(zhuǎn)的角度相同,量程不同的電流表讀數(shù)不同。故A錯誤,B正確。C、圖乙中的A1、A2串聯(lián),A1、A2的示數(shù)相同。由于量程不同,內(nèi)阻不同,電表兩端的電壓不同,流過表頭的電流不同,指針偏轉(zhuǎn)的角度不同。故C正確,D錯誤。故選:BC?!军c(diǎn)評】本題要對于安培表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要了解:小量程電流表(表頭)與分流電阻并聯(lián)而成.指針偏轉(zhuǎn)角度取決于流過表頭的電流大?。羁疹}(共2小題)9.某同學(xué)在進(jìn)行擴(kuò)大電流表量程的實驗時,需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻。他設(shè)計了一個用標(biāo)準(zhǔn)電流表G1來校對待測電流表G2的滿偏電流和測定G2內(nèi)阻的電路,如圖所示。已知G1的量程略大于G2的量程,圖中R1為滑動變阻器,R2為電阻箱。該同學(xué)順利完成了這個實驗。①實驗過程包含以下步驟,其合理的順序依次為BEFADC(填步驟的字母代號);A.合上開關(guān)S2B.分別將R1和R2的阻值調(diào)至最大C.記下R2的最終讀數(shù)D.反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2的阻值,使G1的示數(shù)仍為I1,使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半,此時R2的最終讀數(shù)為rE.合上開關(guān)S1F.調(diào)節(jié)R1使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,此時G1的示數(shù)為I1,記下此時G1的示數(shù)②僅從實驗設(shè)計原理上看,用上述方法得到的G2內(nèi)阻的測量值與真實值相比相等(填“偏大”、“偏小”或“相等”);③若要將G2的量程擴(kuò)大為I,并結(jié)合前述實驗過程中測量的結(jié)果,寫出須在G2上并聯(lián)的分流電阻RS的表達(dá)式,RS=I1?【考點(diǎn)】電表的改裝和應(yīng)用(實驗).【專題】實驗題;恒定電流專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】①用的是半偏法測電阻:實驗時要先保證安全,故要先把各電阻調(diào)到最大值,再把標(biāo)準(zhǔn)電流表單獨(dú)較準(zhǔn)與電表串聯(lián)得到最大電流值,再用半偏法測其內(nèi)阻。②從設(shè)計理論上看電流達(dá)到半偏時,要調(diào)節(jié)R2到兩并聯(lián)電阻相等時。③擴(kuò)大量程并聯(lián)電阻值為:R=【解答】解:①先把各電阻調(diào)到最大值,再把標(biāo)準(zhǔn)電流表單獨(dú)較準(zhǔn)與電表串聯(lián)得到最大電流值,再用半偏法測其內(nèi)阻,由此得順序為BEFADC。②調(diào)節(jié)RR2,電流達(dá)到半偏時,兩并聯(lián)支路電阻相等。③擴(kuò)大量程要并聯(lián)電阻分流,并聯(lián)的電阻為:R故答案為:①BEFADC②相等③I【點(diǎn)評】考查實驗過程的分析,明確安全的原則及實驗原理。會求改裝電流表的原量及電阻的求解。10.現(xiàn)有一合金制成的圓柱體,為測量該合金的電阻率,現(xiàn)用伏安法測圓柱體兩端之間的電阻,用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑,用游標(biāo)卡尺測量該圓柱體的長度。螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖(a)和圖(b)所示。(1)由上圖讀得圓柱體的直徑為1.847mm,長度為4.240cm。(2)若流經(jīng)圓柱體的電流為I,圓柱體兩端之間的電壓為U,圓柱體的直徑和長度分別用D、L表示,則用測得的D、L、I、U表示的電阻率的關(guān)系式為ρ=πD2【考點(diǎn)】導(dǎo)體電阻率的測量.【專題】實驗題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù);螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù);(2)根據(jù)歐姆定律和電阻定律列式求解?!窘獯稹拷猓海?)由圖a所示可知,螺旋測微器固定刻度示數(shù)為1.5mm,游標(biāo)尺示數(shù)為34.7×0.01mm=0.347mm,螺旋測微器示數(shù)為1.5mm+0.347mm=1.847mm;由圖所示可知,游標(biāo)卡尺主尺示數(shù)為4.2cm,游標(biāo)尺示數(shù)為8×0.05mm=0.40mm,游標(biāo)卡尺示數(shù)為42mm+0.40mm=42.40mm=4.240cm;(2)根據(jù)電阻定律,有:R=ρLS=解得:ρ=π故答案為:(1)1.847,4.240;(2)πD【點(diǎn)評】游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù);螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù);游標(biāo)卡尺不需要估讀,螺旋測微器需要估讀,對游標(biāo)卡尺讀數(shù)時,要注意游標(biāo)尺的精度。并掌握電阻定律與歐姆定律的應(yīng)用。四.實驗題(共10小題)11.圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭G的滿偏電流為250μA,內(nèi)阻為480Ω.虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位,5個擋位為:直流電壓1V擋和5V擋,直流電流1mA擋和2.5mA擋,歐姆×100Ω擋。(1)圖(a)中的A端與黑(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。(2)關(guān)于R6的使用,下列說法正確的是B(填正確答案標(biāo)號)。A.在使用多用電表之前,調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B.使用歐姆擋時,先將兩表筆短接,調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C.使用電流擋時,調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得R1+R2=160Ω,R4=880Ω。(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”連接的,則多用電表讀數(shù)為1.48mA;若此時B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為1.10kΩ;若此時B端是與“5”相連的,則讀數(shù)為2.95V。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)【考點(diǎn)】練習(xí)使用多用電表(實驗).【專題】實驗題;定性思想;實驗分析法;恒定電流專題.【答案】(1)黑;(2)B;(3)160;880;(4)1.48mA;1.10kΩ;2.95V。【分析】(1)明確歐姆表原理,知道內(nèi)部電源的正極接黑表筆,負(fù)極接紅表筆;(2)明確電路結(jié)構(gòu),知道歐姆擋中所接滑動變阻器只能進(jìn)行歐姆調(diào)零;(3)根據(jù)給出的量程和電路進(jìn)行分析,再結(jié)合串并聯(lián)電路的規(guī)律即可求得各電阻的阻值;(4)明確電表的量程,確定最小分度,從而得出最終的讀數(shù)?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)歐姆表原理可知,內(nèi)部電源的正極應(yīng)接黑表筆,這樣才能保證在測電阻時電流表中電流“紅進(jìn)黑出”;(2)由電路圖可知,R6只在測量電阻時才接入電路,故其作用只能進(jìn)行歐姆調(diào)零,不能進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,同時在使用電流擋時也不需要時行調(diào)節(jié),故B正確;AC錯誤;故選:B;(3)直流電流擋分為1mA和2.5mA,由圖可知,當(dāng)接2時應(yīng)為1mA;根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知,R1+R2=IgR總電阻R總=160×480160+480接4時,為電壓擋,因串入的電阻較小,故應(yīng)為量程1V的電壓表;此時電流計與R1、R2并聯(lián)后再與R4串聯(lián),即改裝后的1mA電流表與R4串聯(lián)再改裝后電壓表;根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知,R4=1-1×10-(4)若與1連接,則量程為2.5mA,讀數(shù)為1.48mA(1.47﹣1.49);若與3連接,則為歐姆擋×100Ω擋,讀數(shù)為11×100=1100Ω=1.10kΩ;若與5連接,則量程為5V;故讀數(shù)為2.95V(2.91﹣2.97均可);故答案為:(1)黑;(2)B;(3)160;880;(4)1.48mA;1.10kΩ;2.95V。【點(diǎn)評】本題考查了多用電表讀數(shù)以及內(nèi)部原理,要注意明確串并聯(lián)電路的規(guī)律應(yīng)用,同時掌握讀數(shù)原則,對多用電表讀數(shù)時,要先確定電表測的是什么量,然后根據(jù)選擇開關(guān)位置確定電表分度值,最后根據(jù)指針位置讀數(shù);讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直。12.某同學(xué)利用圖(a)所示電路測量量程為2.5V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99999.9Ω),滑動變阻器R1(最大阻值50Ω),滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ),直流電源E(電動勢3V)。開關(guān)1個,導(dǎo)線若干。實驗步驟如下:①按電路原理圖(a)連接線路;②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S;③調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表滿偏;④保持滑動變阻器的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值?;卮鹣铝袉栴}:(1)實驗中應(yīng)選擇滑動變阻器R1(填“R1”或“R2”)。(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實物圖連線。(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變,計算可得電壓表的內(nèi)阻為2520Ω(結(jié)果保留到個位)。(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為D(填正確答案標(biāo)號)。A.100μAB.250μAC.500μAD.1mA【考點(diǎn)】測定電壓表或電流表的內(nèi)阻.【專題】實驗題;定量思想;推理法;恒定電流專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓要幾乎不變,故需要選擇較小的變阻器;(2)對照電路圖連線,可以先連接電源、電鍵和變阻器,最后將電壓表和電阻箱串聯(lián)后并聯(lián)上去;(3)結(jié)合歐姆定律列式求解即可;(4)電壓表為表頭與分壓電阻串聯(lián)而成,根據(jù)歐姆定律,用滿偏電壓除以電阻即可?!窘獯稹拷猓海?)調(diào)節(jié)電阻箱時需要滑動變阻器上的分壓保持不變,需要電壓表的電阻遠(yuǎn)大于變阻器的電阻,故變阻器選阻值小的,故選滑動變阻器R1;(2)實物圖連接如圖所示:(3)電壓表和電阻箱整體分壓不變,故:U=U′+代入數(shù)據(jù),有:2.5=2+解得:RV=2520Ω(4)該表頭的滿刻度電流為:I=2.5V2520Ω=1.0×10故選D故答案為:(1)R1;(2)如圖所示;(3)2520;(4)D。【點(diǎn)評】本題是半偏法測電阻原理的改編,關(guān)鍵是明確實驗原理,結(jié)合歐姆定律進(jìn)行分析,在變阻器選擇上,要從減小系統(tǒng)誤差的角度進(jìn)行分析,不難。13.某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.8V,額定電流0.32A)電壓表V(量程3V,內(nèi)阻3kΩ)電流表A(量程0.5A,內(nèi)阻0.5Ω)固定電阻R0(阻值1000Ω)滑動變阻器R(阻值0~9.0Ω)電源E(電動勢5V,內(nèi)阻不計)開關(guān)S;導(dǎo)線若干。(1)實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量,畫出實驗電路原理圖。(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示。由實驗曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻增大(填“增大”“不變”或“減小”),燈絲的電阻率增大(填“增大”“不變”或“減小”)。(3)用另一電源E0(電動勢4V,內(nèi)阻1.00Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路圖,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為0.39W,最大功率為1.18W.(結(jié)果均保留2位小數(shù))【考點(diǎn)】描繪小燈泡的伏安特性曲線.【專題】實驗題;實驗探究題;定性思想;實驗分析法;恒定電流專題.【答案】(1)如圖所示;(2)增大;增大;(3)0.39;1.18?!痉治觥浚?)明確實驗原理,根據(jù)實驗中給出的儀器分析滑動變阻器以及電流表接法;(2)根據(jù)I﹣U圖象的性質(zhì)進(jìn)行分析,明確電阻隨電流變化的規(guī)律,從而明確電阻率的變化情況;(3)分析滑動變阻器接入電阻的變化,作出等效電源的伏安特性曲線,得出對應(yīng)的電流值和電壓值,從而明確燈泡功率的極值?!窘獯稹拷猓海?)因本實驗需要電流從零開始調(diào)節(jié),因此應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法;因電流表的內(nèi)阻已知,故應(yīng)采用電流表內(nèi)接法,可容易消除系統(tǒng)誤差;另外為了擴(kuò)大電壓表量程,應(yīng)用R0和電壓表串聯(lián),故原理圖如圖所示;(2)I﹣U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù),由圖可知,圖象的斜率隨電壓的增大而減小,故說明電阻隨電流的增大而增大;其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大;(3)當(dāng)滑動變阻器阻值全部接入時,燈泡的功率最小,將R等效為電源內(nèi)阻,則電源電動勢為4V,等效內(nèi)阻為10Ω;則有:U=4﹣10I;作出電源的伏安特性曲線如圖a中實線所示;由圖可知,燈泡電壓為U=1.75V,電流I=225mA=0.225A,則最小功率P=UI=1.75×0.225W=0.39W;當(dāng)滑動變阻器接入電阻為零時,燈泡消耗的功率最大;此時電源的內(nèi)阻為1.0Ω,作出電源的伏安特性曲線如圖a中虛線所示;如圖a可知,此時電壓為3.70V,電流為320mA=0.32A;則可知最大功率Pmax=U'I'=3.70×0.32=1.18W。故答案為:(1)如圖所示;(2)增大;增大;(3)0.39;1.18?!军c(diǎn)評】本題考查燈泡伏安特性曲線的描繪實驗,要注意明確實驗原理,知道實驗中數(shù)據(jù)分析的基本方法,注意在分析功率時只能根據(jù)圖象進(jìn)行分析求解,不能利用歐姆定律進(jìn)行分析。14.用如圖1所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗器材:待測電源(電動勢約3V,內(nèi)阻約2Ω),保護(hù)電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑動變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。實驗主要步驟:(i)將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān);(ⅱ)逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I;(ⅲ)在圖2中,以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),做U﹣I圖線(U、I都用國際單位);(ⅳ)求出U﹣I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a?;卮鹣铝袉栴}:(1)電壓表最好選用A;電流表最好選用C。A.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約15kΩ)B.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)C.電流表(0~200mA,內(nèi)阻約2Ω)D.電流表(0~30mA,內(nèi)阻約2Ω)(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是C。A.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端接線柱B.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端接線柱C.一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱D.一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=ka,r=k﹣R2,代入數(shù)值可得E和r的測量值。【考點(diǎn)】測量普通電源的電動勢和內(nèi)阻.【專題】實驗題;定性思想;實驗分析法;恒定電流專題.【答案】(1)A,C;(2)C;(3)ka;k﹣R2?!痉治觥浚?)根據(jù)給出的儀表分析電流和電壓最大值,電表量程略大于最大值即可;同時注意明確電壓表內(nèi)阻越大越好,而電流表內(nèi)阻越小越好;(2)明確滑動變阻器的接法以及對電路的調(diào)節(jié)作用,則可得出正確的接法;(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析,根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律可求得電動勢和內(nèi)電阻?!窘獯稹拷猓海?)電壓表并聯(lián)在電路中,故電壓表內(nèi)阻越大,分流越小,誤差也就越小,因此應(yīng)選內(nèi)阻較大的A電壓表;當(dāng)滑動變阻器接入電阻最小時,通過電流表電流最大,此時通過電流表電流大小約為I=ER1+R2+(2)分析電路可知,滑片右移電壓表示數(shù)變大,則說明滑動變阻器接入電路部分阻值增大,而A項中兩導(dǎo)線接在電阻絲兩端,接入電阻最大并保持不變;B項中是兩導(dǎo)線均接在金屬柱的兩端上,接入電阻為零;C項中一導(dǎo)線接在金屬桿左端,而另一導(dǎo)線接在電阻絲左端,則可以保證滑片右移時阻值增大;而D項中導(dǎo)線分別接右邊上下接線柱,滑片右移時,接入電阻減??;故D錯誤;故選:C;(3)由閉合電路歐姆定律可知:U=E﹣I(r+R2),對比伏安特性曲線可知,圖象的斜率為k=r+R2;則內(nèi)阻r=k﹣R2;令U=0,則有:I=Er+R2=Ek;由題意可知,圖象與橫軸截距為a,則有:a故答案為:(1)A,C;(2)C;(3)ka;k﹣R2?!军c(diǎn)評】本題考查測量電源的電動勢和內(nèi)電阻實驗中的儀表選擇以及數(shù)據(jù)處理,要注意明確根據(jù)圖象分析數(shù)據(jù)的方法,重點(diǎn)掌握圖象中斜率和截距的意義。15.某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為100μA,內(nèi)阻大約為2500Ω)的內(nèi)阻??墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€滑動變阻器R1,R2(其中一個阻值為20Ω,另一個阻值為2000Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99999.9Ω);電源E(電動勢約為1.5V);單刀開關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線。(2)完成下列填空:①R1的阻值為20Ω(填“20”或“2000”)②為了保護(hù)微安表,開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中的滑動變阻器的左端(填“左”或“右”)對應(yīng)的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1.將R1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置、最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說明S2接通前B與D所在位置的電勢相等(填“相等”或“不相等”)④將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0Ω時,在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內(nèi)阻為2550Ω(結(jié)果保留到個位)。(3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議:調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程。。【考點(diǎn)】伏安法測電阻.【專題】實驗題;定性思想;實驗分析法;恒定電流專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)根據(jù)電路原理圖在實物圖上連線;(2)①根據(jù)實驗方法確定R1選擇阻值較小或較大的滑動變阻器;②為了保護(hù)微安表,分析滑片C開始應(yīng)處的位置;③接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,由此分析電勢高低;④根據(jù)比例方法確定Rx的值;(3)從減少誤差的方法來提出建議?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)電路原理圖在實物圖上連線,如圖所示:(2)①R1選擇20Ω;這是因為滑動變阻器的分壓式接法要求滑動變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于負(fù)載阻值,滑動變阻器的最大阻值越小,滑片滑動時,電壓變化越均勻,越有利于實驗的進(jìn)行;故R1=20Ω;②為了保護(hù)微安表,通過微安表的電流應(yīng)從零逐漸增大,當(dāng)滑片C滑到滑動變阻器的最左端時,通過微安表的電流為零。所以開始時,滑片C應(yīng)滑到滑動變阻器的最左端;③接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,則微安表兩端的電壓不變,又微安表右端電勢在S2接通前后保持不變,所以說明S2接通前B與D所在位置的電勢相等;④設(shè)微安表內(nèi)阻為Rx,根據(jù)題意有2500Rx=Rx2601,解得(3)為了提高精度,可以調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程。原因是,在微安表的讀數(shù)接近滿量程的情況下,為了使B、D兩點(diǎn)電勢相等而調(diào)節(jié)滑動變阻器R2時,R2滑片的微小偏差將導(dǎo)致微安表指針產(chǎn)生較大偏擺,有利于更精確的調(diào)節(jié)R2;反之,在微安表指針偏擺較小的情況下,R2滑片的微小偏差很難從微安表上顯示出來。故答案為:(1)圖見解析;(2)①20;②左;③相等;④2550;(3)調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程?!军c(diǎn)評】對于實驗題,要弄清楚實驗?zāi)康?、實驗原理以及?shù)據(jù)處理、誤差分析等問題,一般的實驗設(shè)計、實驗方法都是根據(jù)教材上給出的實驗方法進(jìn)行拓展,延伸,所以一定要熟練掌握教材中的重要實驗。對于實驗儀器的選取一般要求滿足安全性原則、準(zhǔn)確性原則和操作方便原則。16.某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8V0.3A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線,要求測量數(shù)據(jù)盡量精確、繪制曲線完整.可供該同學(xué)選用的器材除開關(guān)、導(dǎo)線外,還有:電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻等于3kΩ)電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻等于15kΩ)電流表A1(0~200mA,內(nèi)阻等于10Ω)電流表A2(0~3A,內(nèi)阻等于0.1Ω)滑動變阻器R1(0~10Ω,額定電流2A)滑動變阻器R2(0~1kΩ,額定電流0.5A)定值電阻R3(阻值等于1Ω)定值電阻R4(阻值等于10Ω)定值電阻R5(阻值等于1kΩ)電源E(E=6V,內(nèi)阻不計)①請在方框中畫出實驗電路圖,并將各元件字母代碼標(biāo)在元件的符號旁;②該同學(xué)描繪出的I﹣U圖象應(yīng)是圖中的B.【考點(diǎn)】描繪小燈泡的伏安特性曲線.【專題】實驗題;定性思想;實驗分析法;恒定電流專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】①分析給定儀器,明確電表的量程;根據(jù)安全性原則進(jìn)行改裝;同時根據(jù)實驗要求明確滑動變阻器以及電流表接法;②根據(jù)燈泡電阻隨溫度的變化規(guī)律進(jìn)行分析,同時明確I﹣U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù).【解答】解:①燈泡額定電壓為3.8V,而給出的電壓表量程分別為15V和3V,15V量程太大,無法正確測量;故只能選用3V量程,并且與定值電阻串聯(lián)擴(kuò)大量程;3V量程的電壓表內(nèi)阻為3KΩ;根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知,應(yīng)選擇1KΩ的定值電阻串聯(lián);額定電流為0.3A,而給出的量程中3A量程過大,不能使用;只能采用將電流表量程200mA的電流表與定值電阻并聯(lián)的方式來擴(kuò)大量程;根據(jù)改裝原理可知,并聯(lián)10Ω的定值電阻,即可將量程擴(kuò)大到0.4A;因本實驗中要求多測幾組數(shù)據(jù),因此應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法;同時因燈泡內(nèi)阻較小,故采用電流表外接法;故答案如圖所示;②因燈泡電阻隨溫度的增加而增大,因此在I﹣U圖象中圖線的斜率應(yīng)越來越小;故選:B.故答案為:①如圖所示;②B.【點(diǎn)評】本題考查描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗以及電表的改裝,要求能明確改裝原理,并正確掌握本實驗中電路的接法;注意分壓接法以及電流表接法的正確判斷.17.某同學(xué)要將一量程為250μA的微安表改裝為量程為20mA的電流表。該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為1200Ω,經(jīng)計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接,進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表,根據(jù)圖(a)所示電路對改裝后的電表進(jìn)行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表)。(1)根據(jù)圖(a)和題給條件,將圖(b)中的實物連線。(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0mA時,微安表的指針位置如圖(c)所示。由此可以推測出所改裝的電表量程不是預(yù)期值,而是C。(填正確答案標(biāo)號)A.18mAB.21mAC.25mAD.28mA(3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是AC。(填正確答案標(biāo)號)A.微安表內(nèi)阻測量錯誤,實際內(nèi)阻大于1200ΩB.微安表內(nèi)阻測量錯誤,實際內(nèi)阻小于1200ΩC.R值計算錯誤,接入的電阻偏小D.R值計算錯誤,接入的電阻偏大(4)要達(dá)到預(yù)期目的,無論測得的內(nèi)阻值是否正確,都不必重新測量,只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可,其中k=9979【考點(diǎn)】電表的改裝和應(yīng)用(實驗).【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;推理法;恒定電流專題;實驗?zāi)芰Γ敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】(1)根據(jù)電路圖連接實物電路圖。(2)根據(jù)微安表量程與圖(c)所示表盤確定其分度值,根據(jù)指針位置讀出其示數(shù),然后根據(jù)電流表改裝原理求出改裝后電流表的量程。(3)把微安表改裝成大量程的電流表需要并聯(lián)分流電阻,根據(jù)題意與改裝原理分析實驗誤差。(4)根據(jù)電流表的改裝原理與題意求出并聯(lián)電阻阻值?!窘獯稹拷猓海?)微安表與分流電阻并聯(lián)可以改裝成電流表,根據(jù)圖(a)所示電路圖連接實物電路圖,實物電路圖如圖所示:(2)微安表量程為250μA,由圖(c)所示表盤可知,其分度值為5μA,其示數(shù)為160μA,電流表示數(shù)為16.0mA,電流表示數(shù)為微安表示數(shù)的16.0×10-改裝后電流表量程為:250×10﹣6×100=25×10﹣3A=25mA,故C正確;故選:C;(3)由(2)可知,改裝后電流表量程偏大,則流過分流電阻的電流偏大,由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知,分流電阻阻值偏小,把微安表改裝成電流表需要并聯(lián)分流電阻,并聯(lián)電阻阻值:R=IAB、如果微安內(nèi)阻Rg測量值錯誤,并聯(lián)分流電阻阻值R偏小,則微安內(nèi)阻Rg測量值偏小,微安表內(nèi)阻實際阻值大于測量值1200Ω,故A正確,B錯誤;CD、如果R值計算錯誤,接入的電阻偏小會導(dǎo)致改裝后電流表量程偏大,故C正確,D錯誤;故選:AC;(4)把微安表改裝成電流表需要并聯(lián)分流電阻,并聯(lián)電阻阻值:R=I由(2)可知,流過分流電阻電流為流過微安表電流的99倍,則并聯(lián)電阻:R=Rg99,Rg把微安表改裝成20mA的電流表,并聯(lián)電阻阻值:R并=Ig則:k=99故答案為:(1)實物電路圖如圖所示;(2)C;(3)AC;(4)9979【點(diǎn)評】本題考查了電流表的改裝問題,把微安表改裝成大量程的電流表需要并聯(lián)分流電阻,應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出并聯(lián)電阻阻值,掌握基礎(chǔ)知識是解題的前提與關(guān)鍵,根據(jù)題意應(yīng)用基礎(chǔ)知識即可解題。18.圖(a)為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖,其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω,滿偏電流為1mA;R1和R2為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個接線柱,電表量程為3mA;若使用a和c兩個接線柱,電表量程為10mA.由題給條件和數(shù)據(jù),可以求出R1=15Ω,R2=35Ω。(2)現(xiàn)用一量程為3mA、內(nèi)阻為150Ω的標(biāo)準(zhǔn)電流表A對改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA.電池的電動勢為1.5V,內(nèi)阻忽略不計;定值電阻R0有兩種規(guī)格,阻值分別為300Ω和1000Ω;滑動變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為750Ω和3000Ω.則R0應(yīng)選用阻值為300Ω的電阻,R應(yīng)選用最大阻值為3000Ω的滑動變阻器。(3)若電阻R1和R2中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大,利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的R′為保護(hù)電阻,虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖(a)虛線框的電路。則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱c(填“b”或“c”)相連。判斷依據(jù)是閉合開關(guān)時,若電表指針偏轉(zhuǎn),則損壞的電阻是R1,若電表指針不動,則損壞的電阻是R2?!究键c(diǎn)】電表的改裝和應(yīng)用(實驗).【專題】實驗題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出電阻阻值。(2)應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出定值電阻與滑動變阻器的阻值,然后作出選擇。(3)有電流流過電表時電表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),沒有電流流過電表時電表指針不偏轉(zhuǎn),根據(jù)電路圖分析答題?!窘獯稹拷猓海?)使用a、b接線柱時,Iab=Ig+Igrg使用a、c接線柱時,Iac=Ig+Ig(r解得:R1=15Ω,R2=35Ω;(2)改裝后電流表內(nèi)阻:r=rg(R0作為保護(hù)電阻,電流最大時,電路總電阻約為:R=r+RA+R0=EI=1.50.003=500Ω,R0=R﹣r﹣RA=500﹣33﹣150=317Ω,則應(yīng)電路電流最小時滑動變阻器接入電路的阻值約為R滑=EI最小-R=1.50.0005-500=2500Ω(3)由圖示電路圖可知,圖中的d點(diǎn)與接線柱c相連時,閉合開關(guān)時,若電表指針偏轉(zhuǎn),則損壞的電阻是R1,若電表指針不動,則損壞的電阻是R2;故答案為:(1)15;35;(2)300;3000;(3)c;閉合開關(guān)時,若電表指針偏轉(zhuǎn),則損壞的電阻是R1,若電表指針不動,則損壞的電阻是R2。【點(diǎn)評】本題考查了求電阻阻值、實驗器材的選擇、電路故障分析,知道電流表的改裝原理、分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題。19.某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖1所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0kΩ,電阻R1=9.0kΩ,為了方便讀數(shù)和作圖,給電池串聯(lián)一個R0=3.0Ω的電阻。①按圖示電路進(jìn)行連接后,發(fā)現(xiàn)aa′、bb′和cc′三條導(dǎo)線中,混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的,將電鍵S閉合,用多用電表的電壓擋先測量a、b′間電壓,讀數(shù)不為零,再測量a、a′間電壓,若讀數(shù)不為零,則一定是aa'導(dǎo)線斷開;若讀數(shù)為零,則一定是bb'導(dǎo)線斷開。②排除故障后,該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置,得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù),作出圖象如圖2.由I1﹣I2圖象得到的電池的電動勢E=1.4V,內(nèi)阻r=0.5Ω?!究键c(diǎn)】測量普通電源的電動勢和內(nèi)阻.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;推理法;恒定電流專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】通過多用電表的電壓表示數(shù)是否為零,結(jié)合電路分析確定哪根導(dǎo)線斷開。根據(jù)閉合電路歐姆定律以及串并聯(lián)電路的特點(diǎn),得出兩電流的表達(dá)式,結(jié)合圖線的斜率和截距求出電動勢和內(nèi)阻的大小?!窘獯稹拷猓孩賹㈦婃IS閉合,用多用電表的電壓擋先測量a、b′間電壓,讀數(shù)不為零,可知cc′不斷開,再測量a、a′間電壓,若讀數(shù)不為零,可知bb′間不斷開,則一定是aa′間斷開。若aa′間電壓為零,則bb′導(dǎo)線斷開。②根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn),結(jié)合閉合電路歐姆定律得:E=U+Ir,則有:E=I1(R1+r1)+(I1+I2)×(R0+r),可知I1=-I2解得:E=1.4V,圖線斜率的絕對值為:r+3104=(0.14-0.05)×1故答案為:①aa',bb',②1.4(1.36~1.44均可)0.5(0.4~0.6均可)【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵確定故障的方法,對于圖線問題,一般的解題思路是得出兩物理量之間的關(guān)系式,結(jié)合圖線斜率和截距進(jìn)行求解,難度中等。20.某同學(xué)用伏安法測定待測電阻Rx的阻值(約為10kΩ),除了Rx、開關(guān)S、導(dǎo)線外,還有下列器材供選用:A.電壓表(量程0~1V,內(nèi)阻約10kΩ)B.電壓表(量程0~10V,內(nèi)阻約100kΩ)C.電流表(量程0~1mA,內(nèi)阻約30Ω)D.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.05Ω)E.電源(電動勢1.5V,額定電流0.5A,內(nèi)阻不計)F.電源(電動勢12V,額定電流2A,內(nèi)阻不計)G.滑動變阻器R0(阻值范圍0~10Ω,額定電流2A)①為使測量盡量準(zhǔn)確,電壓表選用B,電流表選用C,電源選用F。(均填器材的字母代號)②畫出測量Rx阻值的實驗電路圖。③該同學(xué)選擇器材、連接電路和操作均正確,從實驗原理上看,待測電阻測量值會大于其真實值(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是電壓表的讀數(shù)大于待測電阻兩端實際電壓?!究键c(diǎn)】伏安法測電阻.【專題】實驗題;實驗探究題;定性思想;實驗分析法;恒定電流專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】①分析給出的儀表,根據(jù)安全和準(zhǔn)確性原則進(jìn)行分析,從而確定應(yīng)選擇的測量儀表;②根據(jù)實驗原理確定實驗電路圖,明確分壓接法和內(nèi)外接法的正確應(yīng)用;③分析電路圖,根據(jù)電表內(nèi)阻的影響進(jìn)行分析,明確誤差情況和原因?!窘獯稹拷猓孩僖虼郎y電阻阻值較大,為了準(zhǔn)確測量,應(yīng)采用較大的電動勢,故選電動勢為12V的電源F;電壓表選擇10V的量程,最大電流I約為:I=1010000=0.001A=1mA②因給出的滑動變阻器總阻值較小,所以應(yīng)采用分壓接法,同時因待測電阻較大,為了準(zhǔn)確測量,電流表選擇內(nèi)接法,故電路圖如圖所示;③因本實驗采用電流表內(nèi)接法,由于電流表分壓影響,電壓表測量值將大于真實值,由歐姆定律可知,電阻測量值將大于真實值;故答案為:①B;C;F;②如圖所示;③大于;電壓表的讀數(shù)大于待測電阻兩端的實際電壓?!军c(diǎn)評】遇到電學(xué)實驗問題應(yīng)明確:①通過求出待測電阻的最大電流來選擇電流表量程;②明確“大內(nèi)偏大,小外偏小“的電流表接法和誤差情況分析;③若變阻器的全電阻能滿足電路電阻要求時,變阻器可以采用限流式接法。
考點(diǎn)卡片1.導(dǎo)體電阻率的測量【知識點(diǎn)的認(rèn)識】一、實驗?zāi)康?.掌握螺旋測微器的原理及讀數(shù)方法.2.掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法.3.會用伏安法測電阻的方法測定金屬的電阻率.二、實驗原理把電阻絲連入如圖所示的電路,用電壓表測其兩端電壓,用電流表測電流,根據(jù)Rx=UI計算金屬絲的電阻Rx,然后用米尺測量金屬絲的有效長度l,用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d,計算出金屬絲的橫截面積三、實驗器材毫米刻度尺、螺旋測微器、直流電壓表和直流電流表、滑動變阻器、電池、開關(guān)及連接導(dǎo)線、金屬電阻絲.四、實驗步驟1.測直徑:用螺旋測微器在導(dǎo)線的三個不同位置上各測一次,取直徑d的平均值.2.測長度:將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空拉直,用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度L(即有效長度),反復(fù)測量三次,求出L的平均值.3.連電路:按照如圖所示的電路圖用導(dǎo)線把器材連好,并把滑動變阻器的阻值調(diào)至最大.4.測電阻:電路經(jīng)檢查無誤后,閉合開關(guān)S,改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,記錄在表格內(nèi),斷開開關(guān)S,求出電阻R的平均值.5.算電阻率:將測得的R、L、d的值代入電阻率計算公式ρ=RSL=πd2R4L中,計算出金屬絲的電阻率.或利用U﹣I圖線的6.整理:拆去實驗線路,整理好實驗器材.五、注意事項1.金屬絲的長度,應(yīng)該是在連入電路之后再測量,測量的是接入電路部分的長度,并且要在拉直之后再測量.2.用螺旋測微器測直徑時應(yīng)選三個不同的部位測三次,再取平均值.3.接通電源的時間不能過長,通過電阻絲的電流強(qiáng)度不能過大,否則金屬絲將因發(fā)熱而溫度升高,這樣會導(dǎo)致電阻率變大,從而造成誤差.4.要恰當(dāng)選擇電流表、電壓表的量程,調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值時,應(yīng)注意同時觀察兩表的讀數(shù),盡量使兩表的指針偏轉(zhuǎn)較大,以減小讀數(shù)誤差.5.伏安法測電阻是這個實驗的中心內(nèi)容,測量時根據(jù)不同情況,根據(jù)所給器材對電流表的內(nèi)接還是外接做出正確選擇.六、誤差分析1.金屬絲直徑、長度的測量帶來誤差.2.測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響,因為電流表外接,所以R測<R真,由R=ρLS可知ρ測<ρ真3.通電電流過大,時間過長,致使電阻絲發(fā)熱,電阻率隨之變化帶來誤差.七、實驗創(chuàng)新在此實驗中,由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,從而使金屬絲電阻測量值偏小,可以改進(jìn)實驗電路,消除由于電表內(nèi)阻的影響而帶來的實驗誤差.1.等效替換法連接電路如圖所示,R′為電阻箱,Rx為待測電阻,通過調(diào)節(jié)電阻箱R′,使單刀雙擲開關(guān)S分別接a和b時,若電流表中的電流示數(shù)相同,就表明Rx=R′,即可測出Rx.(此方法可以在沒有電壓表的情況下順利進(jìn)行)2.附加電阻法連接電路如圖所示,R0為一阻值較大的固定電阻,Rx為待測電阻.(1)斷開S2,閉合S1調(diào)節(jié)變阻器R,使電流表、電壓表都有一個適當(dāng)讀數(shù),記下兩表讀數(shù)I1、U1.(2)保持變阻器阻值R不變,再閉合S2,記下兩表的讀數(shù)I2、U2.(3)待測電阻Rx=U【命題方向】題型一:儀器的選取及電路設(shè)計在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,待測金屬絲的電阻Rx約為3Ω,實驗室備有下列實驗器材:A.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約為3kΩ)B.電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約為1Ω)C.滑動變阻器R(0~10Ω,額定電流0.5A)D.電源E(電動勢為3V,內(nèi)阻約為0.3Ω)E.開關(guān)S,導(dǎo)線若干(1)為減小實驗誤差,應(yīng)選用圖中乙(填“甲”或“乙”)為該實驗的電路原理圖.(2)現(xiàn)用刻度尺測得金屬絲長度為60.00cm,用螺旋測微器測得其直徑示數(shù)如丙圖,則直徑為0.608mm.圖丁為兩電表的示數(shù),則該金屬絲的電阻率為1.16×10﹣6Ωm.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)分析:(1)根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法,然后選擇實驗電路.(2)螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀.由圖示電表讀出其示數(shù),應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值,由電阻定律求出電阻率.解:(1)因RVR=30003則有RV(2)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm,可動刻度讀數(shù)為0.01×10.8mm=0.108mm,所以最終讀數(shù)為0.608mm.由圖示電壓表可知,其量程為3V,分度值為0.1V,所示為1.2V,由圖示電流表可知,其量程為0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.5A,電阻阻值:R=UI=由R=ρLS可知,電阻率:ρ=RSL=2.4×3.14×(12×0.608×10故答案為:(1)乙;(2)0.608(0.606~0.609mm均正確);1.16×10﹣6(1.15×10﹣6~1.17×10﹣6Ω?m均正確).點(diǎn)評:本題考查了實驗器材的選取、實驗電路的選擇、連接實物電路圖;要掌握實驗器材的選取原則:安全性原則、精確性原則、方便實驗操作;確定電流表的接法是正確解題的關(guān)鍵.同時掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法,螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀.題型二:電表內(nèi)阻的測量實際電流表有內(nèi)阻,可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián).測量實際電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖1所示.供選擇的儀器如下:①待測電流表G1(0~5mA,內(nèi)阻約300Ω),②電流表G2(0~10mA,內(nèi)阻約100Ω),③定值電阻R1(300Ω),④定值電阻R2(10Ω),⑤滑動變阻器R3(0~1000Ω),⑥滑動變阻器R4(0~20Ω),⑦干電池(1.5V),⑧電鍵S及導(dǎo)線若干.(1)定值電阻應(yīng)選③,滑動變阻器應(yīng)選⑥.(在空格內(nèi)填寫序號)(2)用連線連接實物圖2.(3)補(bǔ)全實驗步驟:①按電路圖連接電路,將滑動觸頭移至最左端;②閉合電鍵S,移動滑動觸頭至某一位置,記錄G1,G2的讀數(shù)I1,I2;③多次移動滑動觸頭,記錄相應(yīng)的G1,G2讀數(shù)I1,I2;④以I2為縱坐標(biāo),I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線,如圖3所示.(4)根據(jù)I2﹣I1圖線的斜率k及定值電阻,寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式r1=(k﹣1)R1.分析:由于電流表G2的量程是待測電流表G1的2倍,定值電阻要和待測電流表內(nèi)阻接近;滑動變阻器采用的分壓式接法,其電阻不要太大.根據(jù)實驗原理和串并聯(lián)特點(diǎn),分析電流表內(nèi)阻的表達(dá)式.解:(1)器材選擇:定值電阻要和待測電流表內(nèi)阻接近,因為電流表G2的量程是待測電流表G1的2倍;滑動變阻器的電阻不要太大.故定值電阻選③,滑動變阻器選⑥.(2)連接實物圖如圖所示.(3)補(bǔ)充實驗步驟見①將滑動觸頭移至最左端③多次移動滑動觸頭,記錄相應(yīng)的G1,G2讀數(shù)I1,I2(4)根據(jù)并聯(lián)分流公式IG2=解得r1=(k﹣1)R1,式中r1即rG1.本題答案是:(1)③,⑥(2)見上圖(3)①將滑動觸頭移至最左端.③多次移動滑動觸頭,記錄相應(yīng)的G1,G2讀數(shù)I1,I2(4)r1=(k﹣1)R1.點(diǎn)評:本題考查測量實際電流表G1內(nèi)阻r1的實驗器材選擇,實物電路連接及實驗原理(并聯(lián)分流)等.對于變阻器分壓式接法,操作時要注意:開關(guān)閉合前,變阻器輸出電壓要最?。窘忸}方法點(diǎn)撥】一(對應(yīng)題型一).對電學(xué)實驗器材的選擇一般分兩步考慮,首先要根據(jù)實驗的要求設(shè)計好測量電路,選擇必要的相應(yīng)的器材時要著重考慮準(zhǔn)確性;然后設(shè)計供電電路,此時選擇相應(yīng)的器材時要著重考慮安全性.電學(xué)實驗器材選擇的原則(1)準(zhǔn)確性原則:選用電表量程時應(yīng)考慮盡可能減小測量值的相對誤差,電壓表、電流表在使用時盡可能使指針接近滿量程,若指針偏轉(zhuǎn)不到滿偏角度的1/3,讀數(shù)誤差較大.(2)安全性原則:通過電源,電表,滑動變阻器,用電器的電流不能超過其允許的最大電流.(3)便于操作原則:選擇控制電路時,既要考慮供電電壓的變化范圍是否滿足實驗要求,又要注意便于操作.若控制電路為限流接法,則選滑動變阻器總阻值與待測電阻相當(dāng)?shù)?;若控制電路為分壓接法,則選滑動變阻器總阻值較小的(在不超過其額定電流的情況下).二(對應(yīng)題型二).1.對于電表內(nèi)阻的測量,設(shè)計要點(diǎn)如下:(1)測量的原理:歐姆定律R=U(2)電壓表的讀數(shù)是其內(nèi)阻兩端的電壓,電流表的讀數(shù)是流經(jīng)其內(nèi)阻的電流;(3)若要測電壓表的內(nèi)阻,則要想辦法測出其電流即可;若要測電流表的內(nèi)阻,則要想辦法測出其電壓即可.(4)已知內(nèi)阻的電壓表可作電流表使用,已知內(nèi)阻的電流表可作電壓表使用.(5)測出定值電阻的電壓可間接求電流,測出定值電阻的電流可間接求電壓.2.伏安法測電阻【知識點(diǎn)的認(rèn)識】伏安法測電阻(1)電流表的內(nèi)接法和外接法的比較內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測=Ux+UA電壓表分流I測=Ix+IV電阻測量值R測=U測I測=Rx測量值大于真實值R測=U測測量值小于真實值適用條件RA?RxRV?Rx適用于測量
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