第39講-物理實(shí)驗(yàn)(四)(解析版)

第39講物理實(shí)驗(yàn)（四）目錄實(shí)驗(yàn)12測定金屬的電阻率（練習(xí)使用螺旋測微器） 1實(shí)驗(yàn)13描繪小電珠的伏安特性曲線 9實(shí)驗(yàn)14測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻 19實(shí)驗(yàn)15練習(xí)使用多用電表 26實(shí)驗(yàn)12測定金屬的電阻率（練習(xí)使用螺旋測微器）1．螺旋測微器(1)構(gòu)造：如圖所示，它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋鈕D、微調(diào)旋鈕D′和可動(dòng)刻度E、測微螺桿F連在一起，通過精密螺紋套在B上。(2)原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.5mm，而可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.01mm，即螺旋測微器的精確度為0.01mm。讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。(3)讀數(shù)：測量時(shí)被測物體長度的整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出。測量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0mm，不足半毫米而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm。2．游標(biāo)卡尺(1)構(gòu)造：如圖所示，主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)外測量爪)、游標(biāo)尺上還有一個(gè)深度尺，尺身上還有一個(gè)緊固螺釘。圖實(shí)-7-3(2)用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑。(3)原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成。不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)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1mm。常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的，見下表：刻度格數(shù)(分度)刻度總長度每小格與1mm的差值精確度(可準(zhǔn)確到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm(4)讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達(dá)為(x＋K×精確度)mm。3．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＋I(xiàn)V電阻測量值R測＝eq\f(U測,I測)＝Rx＋RA>Rx測量值大于真實(shí)值R測＝eq\f(U測,I測)＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)<Rx測量值小于真實(shí)值適用條件RA?RxRV?Rx適用于測量大阻值電阻小阻值電阻(2)兩種電路的選擇①阻值比較法：先將待測電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)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(nèi)接法。簡單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小”。②臨界值計(jì)算法：Rx<eq\r(RVRA)時(shí)，用電流表外接法；Rx>eq\r(RVRA)時(shí)，用電流表內(nèi)接法。③實(shí)驗(yàn)試探法：按圖實(shí)-7-4所示接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法。（2023?梅河口市校級(jí)三模）在“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，金屬絲的電阻Rx約為5Ω。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d，示數(shù)如圖1所示，則d＝0.260mm。（2）實(shí)驗(yàn)中提供的器材如下：電流表A（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）、滑動(dòng)變阻器R、電源（電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻很?。㈤_關(guān)、導(dǎo)線若干。①為了使電阻的測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，應(yīng)選擇下列哪個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？A（填選項(xiàng)前的字母）。A．B．②選擇該電路的理由是：電壓表表分得的電流對(duì)電阻測量值影響較小。③滑動(dòng)變阻器有R1（0～5Ω）和R2（0～100Ω）兩種規(guī)格可供選擇。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇R1（填相應(yīng)字母）。（3）其同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的測量電路來測量電阻，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：①按電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材。②只閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，在合適位置讀出電壓表V1的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I。③再閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電流表的示數(shù)仍為I。此時(shí)讀出電壓表的示數(shù)U1、電壓表V2的示數(shù)U2。由此得出Rx＝U+U2【解答】解：（1）螺旋測微器的最小分度值為0.01mm，固定刻度讀數(shù)是零，可動(dòng)刻度的讀數(shù)為26.0×0.01mm＝0.260mm，則d＝0mm+0.260mm＝0.260mm；（2）①RVRx＞RxR②選擇該電路的理由是：電壓表分得的電流對(duì)電阻測量值影響較小。③為方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值較小的，選擇R1（3）只閉合開關(guān)S1，根據(jù)歐姆定律有：Rx=再閉合開關(guān)S2，根據(jù)歐姆定律有：R解得：R故答案為：（1）0.260；（2）①A；②電壓，電流；③R1；（3）U+U（2023?道里區(qū)校級(jí)三模）在“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中：（1）測量一段電阻約為幾歐姆金屬絲的電阻時(shí)所用器材和部分電路連線如圖1所示，若電流表內(nèi)阻約為幾十歐姆，量程為0﹣0.6A或0﹣3A，電壓表內(nèi)阻約為幾千歐姆，量程為0﹣3V或0﹣15V，用筆畫代替導(dǎo)線完成電路連線。（2）合上開關(guān)之前，圖1中滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于最左（選填“左”或“右”）端。（3）連好電路之后，合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，得到多組U和I數(shù)據(jù)。甲同學(xué)由每組U、I數(shù)據(jù)計(jì)算電阻，然后求電阻平均值，乙同學(xué)通過U﹣I圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是乙（選填“甲”或“乙”）（4）兩同學(xué)進(jìn)一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流Ig＝300μA的表頭G改裝成電流表。如圖2所示，表頭G兩端并聯(lián)長為L的鎳鉻絲，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使表頭G滿偏，毫安表示數(shù)為I，改變L，重復(fù)上述步驟，獲得多組I、L數(shù)據(jù)，作出I-1L圖像如圖3所示。則I-1L圖像斜率k＝2.3mA?m。若要把該表頭G改裝成量程為6mA的電流表，需要把長為0.40【解答】解：（1）由題中條件可知R則電流表應(yīng)采用外接法，電路中最大電流為I故電流表應(yīng)選量程0﹣0.6A，實(shí)物圖連線如圖所示（2）合上開關(guān)之前，為保護(hù)電路，測量電路中的電流應(yīng)最小，故圖1中滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于最左端；（3）利用圖像處理數(shù)據(jù)，誤差更小，兩種求電阻的方法更合理的是乙；（4）根據(jù)圖像可知，斜率為k=由圖像可知6mA電流對(duì)應(yīng)的橫軸坐標(biāo)為1解得L＝0.40m故答案為：（1）見解析；（2）左；（3）乙；（4）2.3，0.40。（2022?浙江）小明同學(xué)根據(jù)圖1的電路連接器材來“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變合金絲甲接入電路的長度l、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，使電流表的讀數(shù)I達(dá)到某一相同值時(shí)記錄電壓表的示數(shù)U，從而得到多個(gè)UI的值，作出UI-l圖像，如圖2（1）在實(shí)驗(yàn)中使用的是0～20Ω（選填“0～20Ω”或“0～200Ω”）的滑動(dòng)變阻器。（2）在某次測量時(shí)，電壓表的指針位置如圖3所示，量程為3V，則讀數(shù)U＝1.30V。（3）已知合金絲甲的橫截面積為7.0×10﹣8m2，則合金絲甲的電阻率為1.0×10﹣6Ω?m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（4）圖2中圖線b是另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后采用同樣的方法獲得的UI-l圖像，由圖可知合金絲甲的橫截面積【解答】解：（1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，在實(shí)驗(yàn)中使用的是0～20Ω的滑動(dòng)變阻器。（2）電壓表量程是3V，由圖3所示表盤可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為1.30V。（3）由歐姆定律與電阻定律得：R+RA=UI，R＝ρUI=由圖2所示UI-l圖象可知，圖象的斜率k=ρ代入數(shù)據(jù)解得：ρ≈1.0×10﹣6Ω?m（4）另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后，電阻率不變，橫截面積變?yōu)椋篠′＝S+S乙由圖2中圖線b可得：S′=ρkb=1.0×10-62.2-1.20.43-0.15mS乙＝S′﹣S＝2.8×10﹣7m2﹣7.0×10﹣8m2＝2.1×10﹣7m2，故合金絲甲的橫截面積小于乙的橫截面積。故答案為：（1）0～20Ω（2）1.30；（3）1.0×10﹣6；（4）小于。（2023?佛山二模）某同學(xué)利用圖（a）所示的電路來測量某合金絲的電阻率，改變合金絲右端PN接入電路的長度L，記錄L及對(duì)應(yīng)電流表電壓表的示數(shù)I和U，并作出UI-L的圖像，如圖（（1）用螺旋測微器測量合金絲多個(gè)不同位置的直徑d，求其平均值；其中一次測量如圖（b）所示，則其讀數(shù)為0.698mm；（2）實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)至最右端（選填“最左端”、“中間”或“最右端”）；（3）由圖（c）得到圖線的斜率為k，則該合金絲的電阻率ρ＝πkd24（用d（4）圖（c）中圖線的縱軸截距b表示電流表的內(nèi)阻?！窘獯稹拷猓海?）螺旋測微器的分度值為0.01mm，需要估讀到分度值的下一位，則讀數(shù)為0.5mm+19.8×0.01mm＝0.698mm（2）為了保證電路的安全，閉合開關(guān)前應(yīng)使滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大，即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移到最右端；（3）根據(jù)歐姆定律可得：R+R其中，R=ρLS聯(lián)立可得：U則圖像的斜率為4ρ即ρ=（4）根據(jù)上述分析可知，圖線的縱軸截距b表示電流表的內(nèi)阻。故答案為：（1）0.698；（2）最右端；（3）πkd24（2023?門頭溝區(qū)一模）在“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，選用金屬絲的電阻約為5Ω。（1）用螺旋測微器測量金屬絲直徑，示數(shù)如圖1所示，則金屬絲的直徑d＝0.183mm。（2）實(shí)驗(yàn)中能提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材：電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）滑動(dòng)變阻器（最大阻值5Ω，額定電流2A）電源（電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻不計(jì)）某同學(xué)為了使金屬絲兩端電壓調(diào)節(jié)范圍更大，并使測量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，應(yīng)選用圖2所示的A電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（3）該同學(xué)建立U﹣I坐標(biāo)系，如圖3所示。圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的六個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)描繪出U﹣I圖線如上圖所示，并由圖線數(shù)據(jù)計(jì)算出金屬絲的電阻為5.2Ω（結(jié)果保留1位小數(shù)）。設(shè)被測金屬絲電阻為Rx，金屬絲直徑為d，接入電路部分的長度為l，則該金屬絲電阻率的表達(dá)式是ρ＝πRx【解答】解：（1）由圖1可知，螺旋測微器的分度值為0.01mm，需要估讀到分度值的下一位，則有金屬絲的直徑為d＝0+0.183mm＝0.183mm（2）因?yàn)镽又電壓要從0開始變化，滑動(dòng)變阻器要用分壓式接入電路，因此為減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選用圖A所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。（3）描繪出U﹣I圖線時(shí)，應(yīng)使更多的坐標(biāo)點(diǎn)在圖線上，如圖所示。由歐姆定律可得U＝IR由圖線數(shù)據(jù)計(jì)算出金屬絲的電阻為R設(shè)被測金屬絲電阻為Rx，金屬絲直徑為d，接入電路部分的長度為l，由電阻定律可得該金屬絲電阻率的表達(dá)式是ρ=故答案為：（1）0.183；（2）A；（3）如上圖所示；5.2；π實(shí)驗(yàn)13描繪小電珠的伏安特性曲線1．實(shí)驗(yàn)原理(1)測多組小電珠的U、I的值，并繪出I－U圖象；(2)由圖線的斜率反映電流與電壓和溫度的關(guān)系．2．實(shí)驗(yàn)器材小電珠“3.8V,0.3A”、電壓表“0～3V～15V”、電流表“0～0.6A～3A”、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆．3．實(shí)驗(yàn)步驟(1)畫出電路圖(如實(shí)驗(yàn)原理圖甲)．(2)將小電珠、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示的電路．(3)測量與記錄移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中．(4)數(shù)據(jù)處理①在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系．②在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)．③將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，就得到小電珠的伏安特性曲線．4．實(shí)驗(yàn)器材選取(1)原則：①安全；②精確；③操作方便．(2)具體要求①電源允許的最大電流不小于電路中的實(shí)際最大電流．干電池中電流一般不允許超過0.6A.②用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實(shí)際最大電流．③電壓表或電流表的量程不能小于被測電壓或電流的最大值．④電壓表或電流表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的eq\f(1,3)以上．⑤從便于操作的角度來考慮，限流式接法要選用與待測電阻相近的滑動(dòng)變阻器，分壓式接法要選用較小阻值的滑動(dòng)變阻器．【規(guī)律方法總結(jié)】1．滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法比較兩種接法的電路圖負(fù)載R上電壓的調(diào)節(jié)范圍eq\f(RE,R＋R0)≤U≤E0≤U≤E負(fù)載R上電流的調(diào)節(jié)范圍eq\f(E,R＋R0)≤I≤eq\f(E,R)0≤I≤eq\f(E,R)2.兩種接法的適用條件(1)限流式接法適合測量阻值較小的電阻(跟滑動(dòng)變阻器的最大電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的最大電阻還小)．(2)分壓式接法適合測量阻值較大的電阻(一般比滑動(dòng)變阻器的最大電阻要大)．3．注意事項(xiàng)(1)電路的連接方式：①電流表應(yīng)采用外接法：因?yàn)樾‰娭?3.8V,0.3A)的電阻很小，與量程為0.6A的電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大．②滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法：目的是使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化．(2)閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為零的一端，使開關(guān)閉合時(shí)小電珠的電壓能從零開始變化，同時(shí)也是為了防止開關(guān)剛閉合時(shí)因小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲．(3)I－U圖線在U0＝1.0V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U＝1.0V左右繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)較大誤差．4．誤差分析(1)由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，會(huì)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(shí)值．(2)測量時(shí)讀數(shù)帶來誤差．(3)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差．（2023?市中區(qū)校級(jí)一模）某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的電路探究某燈泡的電阻和功率隨電壓變化的規(guī)律，該燈泡在25℃時(shí)的電阻約為2.5Ω，所加電壓為2V時(shí)的電阻約為4.0Ω。圖甲中其它部分器材的參數(shù)如下：電源（電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻不計(jì)）；電壓表（量程為3V時(shí)內(nèi)阻約為3kΩ，量程為15V時(shí)內(nèi)阻約為15kΩ）；電流表（量程為0.6A時(shí)內(nèi)阻約為0.1kΩ，量程為3A時(shí)內(nèi)阻約為0.02kΩ）。（1）將圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整，要求燈泡兩端的電壓自零開始調(diào)節(jié)；（2）電壓表示數(shù)用U表示，電流表示數(shù)用I表示，調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片位置，得到多組U、I數(shù)據(jù)，根據(jù)得到的U、I數(shù)據(jù)畫出的U﹣I圖像如圖乙所示，由圖像可得燈泡在U＝1.0V時(shí)的電阻為2.0Ω（保留兩位有效數(shù)字），由于實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差，該測量值比真實(shí)值偏?。ㄟx填“偏大”“偏小”或“相等”）；（3）將兩個(gè)這樣的小燈泡串聯(lián)后接在電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻為2Ω的電源上，則每個(gè)小燈泡消耗的功率約為0.50W，電源的效率約為67%（保留兩位有效數(shù)字）?！窘獯稹拷猓海?）要求燈泡兩端的電壓自零開始調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；電動(dòng)勢為4V，則電壓表量程選擇3V，由于燈泡的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，則電流表應(yīng)采用外接法，則實(shí)物連線如圖所示（2）根據(jù)U﹣I圖像可知，U＝1.0V時(shí)，電流為I＝0.5A，此時(shí)燈泡電阻為R=由于電流表采用外接法，誤差來源于電壓表的分流，使得電流表的示數(shù)大于通過燈泡的實(shí)際電流，則燈泡電阻的測量值比真實(shí)值偏小。（3）將兩個(gè)這樣的小燈泡串聯(lián)后接在電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻為2Ω的電源上，設(shè)每個(gè)燈泡的電壓為U，電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E＝2U+Ir可得3＝2U+2I在燈泡的U﹣I圖像畫出對(duì)應(yīng)關(guān)系圖像，如圖所示由圖像交點(diǎn)可知，每個(gè)小燈泡消耗的功率約為P＝UI＝1×0.5W＝0.50W電源的效率約為：η=故答案為：（1）見解析；（2）2.0，偏?。唬?）0.50，67%。（2023?山東模擬）某學(xué)習(xí)小組探究“小燈泡發(fā)光時(shí)的電壓與電流的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)器材如下：小燈泡（額定電壓為2.5V，額定功率為1W）電池組（電動(dòng)勢E約為3V，內(nèi)阻忽略不計(jì)）；電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約為2Ω）；電流表A2（量程3mA，內(nèi)阻為50Ω）；電阻箱R（阻值0～999.9Ω）；滑動(dòng)變阻器R'（阻值0～5Ω）；開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將電流表A2與電阻箱R串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）改裝為量程3V的電壓表，此時(shí)電阻箱接入電阻的阻值為950Ω；（2）在甲圖虛線框內(nèi)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)電路圖。為保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng)到a（選填“a端”或者“b端”）；（3）測得的A1、A2表的多組數(shù)據(jù)I1、I2，作出小燈泡的I2﹣I1圖線如圖乙所示。若將該小燈泡直接接到一個(gè)電動(dòng)勢為3V、內(nèi)阻為1Ω的舊電池組兩端，小燈泡兩端的電壓會(huì)（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）超過額定電壓?！窘獯稹拷猓海?）要改裝成量程為3V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，其阻值為R=（2）小燈泡的電阻遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法。電路圖如圖所示開關(guān)S閉合之前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于a端使待測支路電壓為零。（3）舊電池阻與小燈泡組成閉合電路，路端電壓U＝E'﹣Ir'路端電壓U＝1000I2，則有1000I2＝E′﹣Ir′圖像如圖所示圖象交點(diǎn)應(yīng)該在坐標(biāo)軸描點(diǎn)最后一點(diǎn)的上方，此時(shí)電流I2＞2.5mA燈泡兩端電壓U′＝1000I2＞2.5V因此小燈泡兩端的電壓會(huì)超過額定電壓故答案為：（1）串聯(lián)，950；（2）見解析，a；（3）會(huì)。（2023?株洲一模）現(xiàn)要描繪一小燈泡的伏安特性曲線，使用的實(shí)驗(yàn)器材如下：小燈泡L（額定電壓3V，額定功率1.5W）電壓表V（量程1V，內(nèi)阻1kΩ）電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）定值電阻R1（阻值3kΩ）定值電阻R2（阻值6kΩ）滑動(dòng)變阻器R3（阻值0﹣10Ω）滑動(dòng)變阻器R4（阻值0﹣1kΩ）直流電源E（電動(dòng)勢5V，內(nèi)阻不計(jì)）開關(guān)S，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)要求：①小燈泡兩端的電壓能從0調(diào)節(jié)到額定電壓；②電壓表滿量程時(shí)小燈泡兩端的電壓為3V。（1）滑動(dòng)變阻器選擇R3（填“R3”或“R4”）；（2）在圖1方框中將電路圖補(bǔ)充完整，并標(biāo)明實(shí)驗(yàn)器材的符號(hào)。（3）實(shí)驗(yàn)中，通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，讀取多組I、U值，描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示。據(jù)圖可知，當(dāng)通過小燈泡的電流為0.40A時(shí)，小燈泡的電阻為3.5Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）若將一電源（電動(dòng)勢2.0V，內(nèi)阻1.0Ω）與該燈泡串聯(lián)接在電路中，則根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可知，小燈泡實(shí)際消耗的功率為0.70W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【解答】解：（1）本實(shí)驗(yàn)小燈泡兩端的電壓能從0調(diào)節(jié)到額定電壓，要選擇分壓式外接法，選擇R3；（2）實(shí)驗(yàn)要求電壓表滿量程時(shí)小燈泡兩端的電壓為3V，故需將電壓表量程改為3V，已知電壓表V的量程是1V，內(nèi)阻是1kΩ，可得電壓表V需要串聯(lián)2kΩ的定值電阻才能將量程改為3V。定值電阻R1的阻值3kΩ，定值電阻R2的阻值6kΩ，兩者并聯(lián)后的等效電阻為2kΩ，故將定值電阻R1、R2并聯(lián)后再與電壓表V串聯(lián)，可改裝成3V量程的電壓表。燈泡電阻較小，用電流表外接法，電路圖如圖：（3）據(jù)圖可知，當(dāng)通過小燈泡的電流為0.40A時(shí)，小燈泡的電壓為1.40V，電阻R=UI=1.4（4）對(duì)于電動(dòng)勢為2V、內(nèi)阻為1Ω的電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：U＝E﹣Ir，代入數(shù)據(jù)可知I＝2﹣U，畫出該電源的I﹣U圖線如圖：燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)表示單獨(dú)將小燈泡串聯(lián)在電源兩端時(shí)的電壓和電流，則有：U′＝1.6V，I′＝0.44A燈泡的電功率為：P′＝U′I′＝1.6×0.44W＝0.70W故答案為：（1）R3；（2）圖見解析；（3）3.5；（4）0.70。（2023?永豐縣校級(jí)一模）在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，需測量一個(gè)標(biāo)有“3V，1.5W”燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流，現(xiàn)有如下器材：直流電源（電動(dòng)勢3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）開關(guān)導(dǎo)線若干電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω）電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約5Ω）電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約200kΩ）滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10Ω，定電流1A）滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～1kΩ，測定電流300mA）（1）實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選用圖中的乙（選填“甲”或“乙”），實(shí)驗(yàn)時(shí)在開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)滑至圖中滑動(dòng)變阻器的最左端（選填“左”或“右”）。（2）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用V1，電流表應(yīng)選用A2，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R1（用對(duì)應(yīng)序號(hào)的字母表示）。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出的小燈泡I﹣U圖線如圖丙所示，由圖線可知該燈泡的電阻隨著電壓的增大而變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【解答】解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，要描繪小燈泡伏安特性曲線，要使小燈泡中兩端電壓要從0開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓式，因此實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選用圖乙，為了保護(hù)用電器，實(shí)驗(yàn)時(shí)在開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器阻值應(yīng)該調(diào)成最大值，即滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)滑至圖中滑動(dòng)變阻器的最左端；（2）根據(jù)燈泡額定電壓是3V，電壓表應(yīng)選擇V1，燈泡額定電流I=PU=1.53A＝0.5A，電流表應(yīng)選擇A（3）由圖所示圖象可知，隨電壓增大，圖線上點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率減小，斜率的倒數(shù)變大，由于圖線上點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線斜率的倒數(shù)等于燈泡電阻，則隨電壓增大燈泡電阻變大；故答案為：（1）乙，左；（2）V1，A2，R1；（3）變大。（2023?杭州一模）在探究小燈泡電阻規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，所用器材有：小燈泡（額定電壓2.5V，額定電流0.3A）電壓表（量程300mV，內(nèi)阻為300Ω）電流表（量程300mA，內(nèi)阻為0.27Ω）定值電阻R0（阻值A(chǔ).R0＝10Ω；B.R0＝200Ω）滑動(dòng)變阻器R1（阻值A(chǔ).0﹣20Ω；B.0﹣200Ω）電阻箱R2（最大阻值9999.9Ω）電源E（電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì)）開關(guān)S、導(dǎo)線若干。完成下列填空：（1）滑動(dòng)變阻器R1應(yīng)選擇A（選填A(yù)或B），初始觸頭應(yīng)滑在a（選填a或b）；（2）為使電壓表量程擴(kuò)大至3V，應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為2700Ω，定值電阻R0選A（選填A(yù)或B）。（3）某次測量電壓表的讀數(shù)為152mV，電流表的讀數(shù)為240mA，此時(shí)小燈泡的電阻為6.3Ω（保留2位有效數(shù)字）；（4）若用電流傳感器替代電流表，電鍵閉合的瞬間，測量得到電流隨時(shí)間變化的圖線會(huì)如B（填選項(xiàng)A或B）所示，是因?yàn)樾襞葑柚惦S著溫度升高增大。【解答】解：（1）根據(jù)題意，由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值較小的，即選擇A，初始觸頭應(yīng)滑在a端；（2）根據(jù)并聯(lián)分壓原理可得，為使電壓表量程擴(kuò)大至3V，應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為R2=(UUg-1)Rg，代入數(shù)據(jù)解得R2＝2700Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片處于b端時(shí)，小燈泡所在測量電路分得的電壓等于電源電動(dòng)勢6V，電流滿偏時(shí)，測量電路的電阻為R=UI，代入數(shù)據(jù)解得R＝20Ω，燈泡本身有電阻，所以作為保護(hù)電阻，R0一定小于（3）某次測量電壓表的讀數(shù)為152mV，流過電壓表的電流為I1=UVRV，代入數(shù)據(jù)解得I1≈0.507mA＝5.07×10﹣4A，燈泡兩端的電壓為UL＝I1（R2+RV），代入數(shù)據(jù)解得UL≈1.52V，此時(shí)小燈泡的電阻為RL=ULI-（4）由于小燈泡溫度越來越高，則電阻越來越大，則電流逐漸減小，用電流傳感器替代電流表，電鍵閉合的瞬間，測量得到電流隨時(shí)間變化的圖線會(huì)如B所示；故答案為：（1）A，a（2）2700，A（3）6.3Ω（4）B，小燈泡阻值隨著溫度升高增大。實(shí)驗(yàn)14測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻1．實(shí)驗(yàn)原理(1)實(shí)驗(yàn)依據(jù)：閉合電路歐姆定律．(2)E和r的求解：由U＝E－Ir得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(U1＝E－I1r,U2＝E－I2r))，解得E、r.(3)用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖所示．①圖線與縱軸交點(diǎn)為E；②圖線與橫軸交點(diǎn)為I短＝eq\f(E,r)；③圖線的斜率表示r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|.2．實(shí)驗(yàn)器材電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺．3．基本操作(1)電流表用0.6A的量程，電壓表用3V的量程，按實(shí)驗(yàn)原理圖連接好電路．(2)把變阻器的滑片移到使阻值最大的一端．(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)．用同樣的方法再測量幾組I、U值，填入表格中．(4)斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材．【規(guī)律方法總結(jié)】1．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求E、r的處理方法(1)列多個(gè)方程組求解，再求E、r的平均值．(2)圖象法處理：以路端電壓U為縱軸，干路電流I為橫軸，建坐標(biāo)系、描點(diǎn)、連線，縱軸截距為電動(dòng)勢E，直線斜率k的絕對(duì)值為內(nèi)阻r.2．注意事項(xiàng)(1)為了使路端電壓變化明顯，可使用內(nèi)阻較大的舊電池．(2)電流不要過大，應(yīng)小于0.5A，讀數(shù)要快．(3)要測出不少于6組的(I，U)數(shù)據(jù)，變化范圍要大些．(4)若U－I圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|確定．(5)電流表要內(nèi)接(因?yàn)閞很小)．3．誤差來源(1)偶然誤差：用圖象法求E和r時(shí)作圖不準(zhǔn)確．(2)系統(tǒng)誤差：電壓表分流．（2023?馬鞍山二模）某歐姆表由于長時(shí)間未使用，電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻發(fā)生了明顯變化，導(dǎo)致無法進(jìn)行歐姆調(diào)零。小佳同學(xué)用如圖甲所示的電路來研究其內(nèi)部的電源情況。實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇歐姆表“×1”擋位，已知毫安表的量程為400mA，內(nèi)阻約為1Ω。（1）在電路連接時(shí)，要注意毫安表的“﹣”接線柱要與歐姆表的紅（選填“紅”或“黑”）表筆相連；（2）調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)毫安表的讀數(shù)為300mA時(shí)，歐姆表指針偏轉(zhuǎn)到整個(gè)表盤35位置的10Ω刻度處，如圖乙所示，則歐姆表表頭G的量程為500mA（3）連續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電阻箱阻值R和通過毫安表電流I，作出R-1I圖像，如圖丙所示，則電源的電動(dòng)勢E＝5V。在不考慮實(shí)驗(yàn)偶然誤差的情況下，電源電動(dòng)勢的測量值（4）若想讓該歐姆表在“×1”擋位下可以正常使用，則更換的新電源電動(dòng)勢E'＝7.5V?！窘獯稹拷猓海?）電流從歐姆表的紅表筆流入，從毫安表的“﹣”接線柱流出，所以毫安表的“﹣”接線柱要與歐姆表的紅表筆相連。（2）設(shè)歐姆表表頭G的量程為Ig，由題意可得3解得Ig＝500mA（3）設(shè)回路中除電阻箱之外的總電阻為r，根據(jù)閉合電路歐姆定律有E＝I（R+r）整理得R=所以電源的電動(dòng)勢為E=k=根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知并未引入由于電表內(nèi)阻而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，所以在不考慮實(shí)驗(yàn)偶然誤差的情況下，電源電動(dòng)勢的測量值等于真實(shí)值。（5）設(shè)歐姆表在“×1”擋位下的內(nèi)阻為r內(nèi)，則E'E'r聯(lián)立以上兩式解得E'＝7.5V故答案為：（1）紅；（2）500；（3）5；等于；（4）7.5。（2023?房山區(qū)一模）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）用螺旋測微器測某金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲的直徑為1.220mm。（2）某同學(xué)按圖乙的電路測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。他調(diào)整滑動(dòng)變阻器共測得5組電流和電壓的數(shù)據(jù)，如表中所示，其中4組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖丙的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)用“+”標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并作出路端電壓U隨電流I變化的U﹣I圖像。電流I/A0.080.160.240.300.36電壓U/V1.401.331.261.211.15（3）根據(jù)U﹣I圖像得出一節(jié)干電池的電動(dòng)勢的測量值E＝1.48V，內(nèi)阻的測量值r＝0.92Ω。（結(jié)果均保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）【解答】解：（1）螺旋測微器的精度為0.01mm，螺旋測微器讀數(shù)為固定刻度加可動(dòng)刻度，所以直徑：d＝1mm+22.0×0.01mm＝1.220mm；（2）根據(jù)題目所描出點(diǎn)，盡量多的點(diǎn)畫在一直線上，如下圖，（3）對(duì)圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E＝U+Ir，整理得：U＝﹣Ir+E所以U﹣I圖像截距為電源電動(dòng)勢E＝1.48V，斜率絕對(duì)值為電源內(nèi)阻：r＝|k|=1.48-1.260.24-0Ω＝0.92考慮作圖和讀數(shù)誤差，電動(dòng)勢在1.47V到1.49V之間，內(nèi)阻在0.91Ω到0.93Ω之間。故答案為：（1）1.220；（2）如圖見解析；（3）1.48（±0.01V均正確），0.92（±0.01均正確定）。（2023?南平模擬）某實(shí)驗(yàn)興趣小組利用如圖甲所示電路，測量電源的電動(dòng)勢E和表盤數(shù)字不清但刻度清晰的毫安表量程Ig。待測電源電動(dòng)勢E約為10V、內(nèi)阻不計(jì)，圖中內(nèi)阻很大的電壓表量程為10V，電阻箱R最大阻值為999.9Ω，毫安表內(nèi)阻r0＝50Ω，定值電阻R0阻值約為500Ω，S為開關(guān)。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）先對(duì)電表機(jī)械調(diào)零，閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄多組阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；（2）根據(jù)圖甲所示電路，1U=R0E?1R+r0+1E（3）畫出1U-1R+r0圖像如圖乙，電動(dòng)勢E（4）調(diào)節(jié)電阻箱阻值為450.0Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為5.0V，此時(shí)毫安表指針指在刻度盤中央位置，則毫安表的量程Ig＝20mA；（5）將此毫安表與電阻箱、一節(jié)干電池（電動(dòng)勢1.5V）、開關(guān)及導(dǎo)線等改裝成歐姆表，如圖丙所示，用它來測量一未知電阻Rx，指針指在圖丁的位置，則Rx＝50Ω?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-整理得1U（3）根據(jù)圖像有：1解得E＝9.1V（4）根據(jù)歐姆定律有：1代入數(shù)據(jù)可得Ig＝20mA（5）根據(jù)歐姆定律毫安表滿偏時(shí)有：I解得：R內(nèi)＝75Ω毫安表偏轉(zhuǎn)35時(shí)，則有：解得：Rx＝50Ω故答案為：（2）R0E?1R+r0+1E；（3）（2023?龍泉驛區(qū)模擬）小剛準(zhǔn)備試測弟弟的兒童電動(dòng)車上電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，他先上網(wǎng)查了一下，這款電池的電動(dòng)勢E約為8V。除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還可利用的器材有：A．直流電壓表V1、V2，量程均為3V，內(nèi)阻約為3kΩ；B．定值電阻R0，阻值為7Ω；C．最大阻值為8kΩ的電阻箱；D．滑動(dòng)變阻器R1最大阻值約為10Ω；E.滑動(dòng)變阻器R2最大阻值約為5kΩ。電壓表量程不夠，需要改裝，但是又不知道電壓表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值，小剛根據(jù)電表的特點(diǎn)，打算改裝成量程為9V的電壓表。（1）他先將電阻箱與電壓表V1串聯(lián)后，連成圖1所示的電路，其中RP應(yīng)選用R1（填R1或R2）。（2）將滑動(dòng)變阻器滑片P移至最右端，同時(shí)將電阻箱阻值調(diào)為零，再閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表剛好滿偏。（3）保持滑片P的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)為1.0V；不改變電阻箱，電壓表和電阻箱的串聯(lián)組合，就是改裝好的9V的電壓表（4）小剛利用改裝后的電壓表，連接成圖2所示的電路測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，這里的RP應(yīng)選用R1（填R1或R2）。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，讀出電壓表V1、V2的多組數(shù)據(jù)U1，U2，描繪出U1﹣U2圖像如圖3所示，圖中直線斜率為k，與縱軸的截距為a，則電池的電動(dòng)勢E＝3a1-3k，內(nèi)阻r＝3kR01-3k。（均用k、a【解答】解：（1）不知道電壓表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值，還要擴(kuò)大電壓表的量程，就需要設(shè)置恒定的電壓，因此圖1中分壓用的變阻器應(yīng)該用電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻的R1，以減小電壓表分流帶來的誤差。（3）當(dāng)電阻箱阻值為零，滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)到電壓表剛好滿偏，說明分壓為3V。保持滑片P的位置不變，即分壓保持為3V，當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)為1.0V時(shí)，電壓表和電阻箱的串聯(lián)組合的電壓為3V。這說明當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.0V時(shí)，電壓表和電阻箱的串聯(lián)組合的電壓為9V，這就是改裝好的9V電壓表。（4）由于定值電阻R0阻值為7Ω，為了讓V2表能盡可能取得合適的數(shù)值，應(yīng)選用電阻較小的R1。根據(jù)閉合電路歐姆定律可得3U整理得U由圖像有：a=ER解得E=3a1-3k故答案為：（1）R1；（3）1.0；（4）R1，3a1-3k，3k（2023?齊齊哈爾二模）某同學(xué)要測量一節(jié)新干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，其中Rx為阻值約為2Ω的定值電阻，電壓表量程為3V，R為0～999.9Ω的電阻箱。（1）實(shí)驗(yàn)前，先斷開電鍵S2、S3，閉合電鍵S4，將電阻箱的電阻調(diào)到較大（填“0”或“較大”），閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的指針偏轉(zhuǎn)較大，記錄電壓表的示數(shù)U0及電阻箱的阻值R1，再閉合電鍵S3，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)仍為U0，記錄這時(shí)電阻箱的阻值R2，則Rx的阻值為R2﹣R1。（2）將電鍵S3、S4斷開，閉合電鍵S2，多次調(diào)節(jié)電阻箱，得到多組電壓表的示數(shù)U及對(duì)應(yīng)的電阻箱的阻值R，以1U為縱軸，1R為橫軸作1U-1R圖像，得到圖像的斜率為k，與縱軸的截距為b，則電池的電動(dòng)勢為E＝kb+R（3）本實(shí)驗(yàn)由于電壓表分流，使測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差；若用四個(gè)電鍵均閉合后的電路測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，則這樣實(shí)驗(yàn)有什么弊端？【解答】解：（1）因Rx較小，為了保證電路安全，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)將電阻箱接入電路的電阻調(diào)到較大。閉合電鍵S1，此時(shí)測量的是Rx與R兩端的電壓，再閉合電鍵S3，Rx被短路，此時(shí)測量的是R兩端的電壓，因電壓表示數(shù)都為U0，說明兩種情況下電壓表所并聯(lián)部分的電阻相等，則有：Rx+R1＝R2解得：Rx＝R2﹣R1（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+得到1結(jié)合題意有1E=b解得E=1b（3）本實(shí)驗(yàn)由于電壓表的分流，使測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差。若用四個(gè)電鍵均閉合后的電路測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，因新電池內(nèi)阻很小，實(shí)驗(yàn)過程會(huì)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化范圍很小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差較大。故答案為：（1）較大；R2﹣R1；（2）1b；kb+R1實(shí)驗(yàn)15練習(xí)使用多用電表1．實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個(gè)．2．實(shí)驗(yàn)步驟(1)觀察：觀察多用電表的外形，認(rèn)識(shí)選擇開關(guān)的測量項(xiàng)目及量程．(2)機(jī)械調(diào)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(jìn)行機(jī)械調(diào)零．(3)將紅、黑表筆分別插入“＋”、“－”插孔．(4)測量小燈泡的電壓和電流①按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓．②按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流．(5)測量定值電阻①根據(jù)被測電阻的估計(jì)阻值，選擇合適的擋位，把兩表筆短接，觀察指針是否指在歐姆表的“0”刻度，若不指在歐姆表的“0”刻度，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在歐姆表的“0”刻度處；②將被測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)；③讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值，用讀數(shù)乘以所選擋位的倍率，即得測量結(jié)果；④測量完畢，將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋．【規(guī)律方法總結(jié)】1．多用電表使用注意事項(xiàng)(1)表內(nèi)電源正極接黑表筆，負(fù)極接紅表筆，但是紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔，注意電流的實(shí)際方向應(yīng)為“紅入”，“黑出”．(2)區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”．機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的指針定位螺絲；歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕．(3)由于歐姆擋表盤難以估讀，測量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字，讀數(shù)時(shí)注意乘以相應(yīng)擋位的倍率．(4)使用多用電表時(shí)，手不能接觸表筆的金屬桿，特別是在測電阻時(shí)，更應(yīng)注意不要用手接觸表筆的金屬桿．(5)測量電阻時(shí)待測電阻要與其他元件和電源斷開，否則不但影響測量結(jié)果，甚至可能損壞電表．(6)測電阻時(shí)每換一擋必須重新歐姆調(diào)零．(7)使用完畢，選擇開關(guān)要置于交流電壓最高擋或“OFF”擋．長期不用，應(yīng)把表內(nèi)電池取出．2．多用電表對(duì)電路故障的檢測(1)斷路故障的檢測方法①將多用電表撥到直流電壓擋作為電壓表使用．a(chǎn)．將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)不為零，說明電源良好，若電壓表示數(shù)為零，說明電源損壞．b．在電源完好時(shí)，再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián)．若電壓表示數(shù)等于電源電動(dòng)勢，則說明該部分電路中有斷點(diǎn)．②將多用電表撥到直流電流擋作為電流表使用，將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表的示數(shù)為零，則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路．③用歐姆擋檢測將各元件與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間，若有阻值(或有電流)說明元件完好，若電阻無窮大(或無電流)說明此元件斷路．不能用歐姆表檢測電源的情況．(2)短路故障的檢測方法①將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，說明電源被短路；若電壓表示數(shù)不為零，則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路．②用電流表檢測，若串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零，故障應(yīng)是短路．（2023?西城區(qū)二模）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測量電阻的實(shí)驗(yàn)。（1）該同學(xué)先用歐姆表“×1”擋粗測一個(gè)未知電阻R的阻值，示數(shù)如圖1所示，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是8Ω。（2）他進(jìn)一步采用伏安法進(jìn)行精確測量，測量電路如圖2所示，其中電壓表的內(nèi)阻約為3kΩ，電流表的內(nèi)阻約為0.1Ω，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表的右端應(yīng)接在M點(diǎn)（選填“M”或“N”）。（3）隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶。電導(dǎo)率是檢驗(yàn)純凈水是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它是電阻率的倒數(shù)。該同學(xué)為了測量某品牌純凈水樣品的電導(dǎo)率，將采集的水樣注滿絕緣性能良好的橫截面直徑為幾厘米的薄塑料圓柱形容器，容器兩端用很薄的金屬圓片電極密封，如圖3所示。a．他先通過查閱資料估算出容器內(nèi)水樣的電阻約為十萬歐，然后用伏安法進(jìn)行測量。除開關(guān)和若干導(dǎo)線外，他還找到下表所示的器材，請(qǐng)選擇合適的器材，設(shè)計(jì)測量該水樣電阻的方案，在下圖方框內(nèi)畫出電路圖，并標(biāo)注所選器材的代號(hào)，水樣的電阻用Rx表示。器材（代號(hào)）規(guī)格電源（E1）電動(dòng)勢約為3.0V，內(nèi)阻可以忽略不計(jì)電源（E2）電動(dòng)勢約為15.0V，內(nèi)阻可以忽略不計(jì)電壓表（V1）量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ電壓表（V2）量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ電流表（A1）量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω電流表（A2）量程0～200μA，內(nèi)阻約500Ω滑動(dòng)變阻器（R）總阻值約100Ωb．測出水樣的電阻Rx后，為了測出樣品的電導(dǎo)率，請(qǐng)寫出該同學(xué)還需要測量的物理量，以及使用的測量工具和測量方法。【解答】解：（1）未知電阻的阻值的測量值R＝8×1Ω＝8Ω（2）由于待測電阻Rx＜R（3）a.由于樣品水的電阻約為十萬歐，為了使電壓表有較大示數(shù)，因此電源電動(dòng)勢要選擇E2，電壓表選擇V2；根據(jù)歐姆定律，電路中的最大電流I=URx=為了使電壓表變化范圍大，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器選擇R；b.根據(jù)電阻定律R=ρLS由此可知，要測樣品水的電導(dǎo)率，還應(yīng)該用游標(biāo)卡尺測量薄塑料圓柱形容器的內(nèi)直徑D，用游標(biāo)卡尺（或毫米刻度尺）測量薄塑料圓柱形容器的長度L。故答案為：（1