2020江蘇高考物理二輪講義專題七第2講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新

1、第2講電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新.本部分在高考試題中每年都出現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)原理、儀器的選擇、電路的分析是高考的重點(diǎn)在備考過程中要：(1)掌握基本儀器的原理和使用；(2)掌握基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和?shí)驗(yàn)思想，如伏安法測(cè)電阻，電流表的內(nèi)、外接法及滑動(dòng)變阻器的連接方式；(3)掌握處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本方法，如圖象法、平均值法等涉及電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)、電路故障分析、實(shí)物圖的連接是實(shí)驗(yàn)命題的重點(diǎn)熱點(diǎn)題型一練習(xí)使用多用電表實(shí)驗(yàn)儀表圖及原理圖使用方法及原理電壓、電流擋：相當(dāng)于電壓表、電流表考查熱點(diǎn)考讀數(shù)：電壓、電流、練習(xí)使用多用電表及掌握內(nèi)部結(jié)構(gòu)歐姆擋：閉合電路歐姆定律調(diào)零：機(jī)械調(diào)零、歐姆調(diào)零電流方向：紅表筆進(jìn)，黑表筆出原理：

2、串聯(lián)分壓、并聯(lián)電阻擋的讀數(shù)考使用：歐姆表選擋、調(diào)零、規(guī)范操作等考黑箱：多用電表探測(cè)黑箱內(nèi)的元件電表改裝：所需電阻或改后量程的計(jì)算分流(2019高考全國卷)某同學(xué)要將一量程為250A的微安表改裝為量程為20mA的電流表該同學(xué)測(cè)得微安表內(nèi)阻為1200，經(jīng)計(jì)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(duì)改裝后的電表進(jìn)行檢測(cè)(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(shí)物連線(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0mA時(shí)，微安表的指針位置如圖(c)所示由此可以推測(cè)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(hào))A18mAC25mAB

3、21mAD28mA根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律有IR79IkR；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表示數(shù)為16.0mA時(shí)，對(duì)應(yīng)的微安表讀數(shù)為160A，量程擴(kuò)大了100倍，根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律有IgRg99IgR；聯(lián)立解得k.79答案(1)連線如圖所示(2)C(3)AC(4)(3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是_(填正確答案標(biāo)號(hào))A微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于1200B微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻小于1200CR值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小DR值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏大(4)要達(dá)到預(yù)期目的，無論測(cè)得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測(cè)量，只需要將阻值為R的電阻換為一個(gè)阻值為kR的電阻即可，其中k_解析(1)量程為250A的微安表改裝成量程為20

4、mA的電流表，量程擴(kuò)大了80倍，需要將定值電阻與微安表并聯(lián)，然后根據(jù)題圖(a)的原理圖連線(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表示數(shù)為16.0mA時(shí)，對(duì)應(yīng)的微安表讀數(shù)為160A，說明量程擴(kuò)大了100倍，因此所改裝的電表量程是25mA，選項(xiàng)C正確(3)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表示數(shù)為16.0mA時(shí)，對(duì)應(yīng)的微安表讀數(shù)應(yīng)為200A，而實(shí)際測(cè)量時(shí)微安表讀數(shù)為160A，實(shí)際測(cè)量時(shí)微安表讀數(shù)偏小，若R值計(jì)算無誤，而微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，則說明微安表實(shí)際內(nèi)阻大于1200，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；若微安表內(nèi)阻測(cè)量無誤，而R值計(jì)算錯(cuò)誤，則并聯(lián)接入的電阻的阻值偏小，R的分流較大，導(dǎo)致微安表中電流較小，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤(4)預(yù)期目的是將量程為250A的

5、微安表改裝成量程為20mA的電流表，量程擴(kuò)大80倍，ggg999979多用電表測(cè)電阻的“五步”“一注意”(1)多用電表測(cè)電阻的五步驟選倍率：一般要選擇比被測(cè)電阻的估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級(jí)的倍率，如估計(jì)值為200，就應(yīng)該選“10”的倍率進(jìn)行歐姆調(diào)零將紅、黑表筆接被測(cè)電阻兩端進(jìn)行測(cè)量讀出指針示數(shù)乘以倍率，得測(cè)量值測(cè)量結(jié)束后，將選擇開關(guān)扳到“OFF”擋或交流電壓最高擋(2)多用電表測(cè)電阻的注意點(diǎn)：用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太小(即指針?biāo)傅?歐姆刻度值太大)，應(yīng)該適當(dāng)增大倍率重新調(diào)零后再測(cè)量；如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大即指針?biāo)傅臍W姆刻度值太小)，應(yīng)該適當(dāng)減小倍率重新調(diào)零后再測(cè)量1.(2019高考全國卷

6、)某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5、量程為100A的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15k刻度正好對(duì)應(yīng)電流表表盤的50A刻度可選用的器材還有：定值電阻R0(阻值14k)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值1500)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值500)，電阻箱(099999.9)，干電池(E1.5V，r1.5)，紅、黑表筆和導(dǎo)線若干(1)歐姆表設(shè)計(jì)將圖(a)中的實(shí)物連線組成歐姆表歐姆表改裝好后，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻應(yīng)為_；滑動(dòng)變阻器選_(填“R1”或“R2”)(2)刻度歐姆表表盤通過計(jì)算，對(duì)整個(gè)表盤進(jìn)行電阻刻度，如圖(b)所示表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度

7、分別為_、_(3)校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向_k處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)量若校準(zhǔn)某刻度時(shí)，電阻箱旋鈕位置如圖(c)所示，則電阻箱接入的阻值為_.解析：(1)由題知當(dāng)兩表筆間接入15k的電阻時(shí)，電流表示數(shù)為50A，由閉合電路歐姆定律有IgRgrRxR0R2E，代入數(shù)據(jù)解得R900，所以滑動(dòng)變阻器選擇R1.25A時(shí)有g(shù)Rx3Rx45k；當(dāng)電流為75A時(shí)有g(shù)RxRx4(2)歐姆表的內(nèi)阻RgRgrR0R15k，當(dāng)電流為IE3IE1RgRx4RgRx35k.(3)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指

8、針指向0處題圖(c)中電阻箱讀數(shù)為35000.0.答案：(1)如圖所示900R1(2)455(3)035000.0熱點(diǎn)題型二描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)電路圖實(shí)驗(yàn)原理考查熱點(diǎn)描繪小燈泡的伏安特性曲線電路：伏安法外接；滑動(dòng)變阻器分壓式圖象：UI圖象為曲線(溫度升高，燈絲電阻增大)考電路：電路設(shè)計(jì)或選擇、實(shí)物連線或改錯(cuò)，器材選擇考作圖：描點(diǎn)、連線畫UI圖象考運(yùn)算：由UI圖象求電阻、電功率(2017高考全國卷)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3k)；電流表A(量程0.5A，內(nèi)阻0.5)；固定電阻R0(阻值1000)；

9、滑動(dòng)變阻器R(阻值09.0)；電源E(電動(dòng)勢(shì)5V，內(nèi)阻不計(jì))；開關(guān)S；導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示由實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻1.00)和題給器材連接成圖(b)所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的計(jì)成分壓接法；電壓表V應(yīng)與固定電阻R串聯(lián)，將量程改為4V由于小燈泡正常發(fā)光時(shí)電際功率最小，把滑動(dòng)

10、變阻器視為等效電源內(nèi)阻的一部分，在題圖(a)中畫出等效電源E(電動(dòng)勢(shì)源E(電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻1.00)的伏安特性曲線，函數(shù)表達(dá)式為U4I(V)，圖線如圖中所最小功率為_W，最大功率為_W(結(jié)果均保留2位小數(shù))解析(1)要實(shí)現(xiàn)在03.8V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，則滑動(dòng)變阻器需要設(shè)0阻約為12，所以需將電流表外接(2)由小燈泡伏安特性曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻增大根據(jù)電阻定律可知，燈絲的電阻率增大(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大為9.0時(shí)，流過小燈泡的電流最小，小燈泡的實(shí)04V，內(nèi)阻1.009.010)的伏安特性曲線，函數(shù)表達(dá)式為U410I(V)，圖線如圖中所示，故小燈泡的最

11、小功率為PminU1I11.750.225W0.39W當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最小為零時(shí)，流過小燈泡的電流最大，小燈泡的實(shí)際功率最大，在題圖(a)中畫出電0示，故小燈泡的最大功率為PmaxU2I23.680.318W1.17W.答案(1)實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖所示(2)增大增大(3)0.391.17描繪小燈泡的伏安特性曲線電路的連接方式(1)電流表應(yīng)采用外接法：因?yàn)樾襞?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：目的是使小燈泡兩端的電壓能從0開始連續(xù)變化2.(2019高考全國卷)某小組利用圖(a)所示的電路，研究硅二

12、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V1和V2為理想電壓表；R為滑動(dòng)變阻器，R0為定值電阻(阻值100)；S為開關(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)(圖中未畫出)測(cè)出圖(b)是該小組在恒定電流為50.0A時(shí)得到的某硅二極管Ut關(guān)系曲線回答下列問題：溫靈敏度為|_103V/(保留2位有效數(shù)字)(1)實(shí)驗(yàn)中，為保證流過二極管的電流為50.0A，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電壓表V1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_(填“變大”或“變小”)，電壓表V1示數(shù)_(填“增大”或“減小”，此時(shí)應(yīng)將R的滑片向_(填“A”或“B

13、”)端移動(dòng)，以使V1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)UtIR50.0A1005.00mV；由圖(b)可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)溫度升高時(shí)，硅二極管兩端電知，定值電阻R兩端電壓增大，即電壓表V示數(shù)增大，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值以解析：(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U10壓減小，又圖(b)對(duì)應(yīng)的電流恒為50.0A，可知硅二極管的正向電阻變小，由“串反”規(guī)律可01減小電路中的電流，從而使電壓表V示數(shù)保持不變，故應(yīng)將R的滑片向B端移動(dòng)1(2)由圖(b)可知U0.440.30t8030V/2.8103V

14、/.答案：(1)5.00變小增大B(2)2.8熱點(diǎn)題型四決定導(dǎo)線的因素算：Rx，SL實(shí)驗(yàn)測(cè)定金屬的電阻率電路圖實(shí)驗(yàn)原理UR測(cè)RxxI(伏安法)LSRx考查熱點(diǎn)考讀數(shù)：U、I、L及d考電路：電路設(shè)計(jì)或選擇、實(shí)物連線或改錯(cuò)，器材選擇考運(yùn)算：由UI圖象求Rx，(2019高考江蘇卷)某同學(xué)測(cè)量一段長度已知的電阻絲的電阻率實(shí)驗(yàn)操作如下：(1)螺旋測(cè)微器如圖1所示在測(cè)量電阻絲直徑時(shí)，先將電阻絲輕輕地夾在測(cè)砧與測(cè)微螺桿之間，再旋動(dòng)_(選填“A”“B”或“C”)，直到聽見“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時(shí)防止螺旋測(cè)微器的損壞(2)選擇電阻絲_(選填“同一”或“不同”)位置進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均值作為電阻絲的

15、直徑(3)圖2甲中Rx為待測(cè)電阻絲請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將滑動(dòng)變阻器接入圖2乙實(shí)物電路中的正確位置圖2(4)為測(cè)量Rx，利用圖2甲所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1I1關(guān)系圖象如圖3所示接著，將電壓表改接在a、b兩端，測(cè)得5組電壓U2和電流I2的值，數(shù)據(jù)見下表：U2/VI2/mA0.5020.01.0240.01.5460.02.0580.02.55100.0請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出U2I2圖象(2)電阻絲電阻R，測(cè)量一段電阻絲的電阻，S為這段電阻絲的橫截面積，而不是某位(5)由此，可求得電阻絲的Rx_.根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率解析(1)A起固定

16、作用，便于讀數(shù)；B為粗調(diào)，調(diào)節(jié)B使電阻絲與測(cè)微螺桿、測(cè)砧剛好接觸；然后調(diào)節(jié)C，C起微調(diào)作用LS置處的橫截面積，故應(yīng)在不同位置進(jìn)行多次測(cè)量，取平均值作為電阻絲的直徑以減小誤差(4)把U2和I2的數(shù)據(jù)在方格紙中描點(diǎn)連線，如答案圖2所示(5)結(jié)合題圖3中圖線的斜率可知R0RxRA49.0，R0RA25.5，解得Rx23.5.答案(1)C(2)不同(3)如圖1所示(4)如圖2所示(5)23.5(23.024.0都算對(duì))U用R分別算出各次的數(shù)值，再取平均值測(cè)金屬絲電阻率的三點(diǎn)說明(1)在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法：xI用UI圖線的斜率求出(2)電流表外接法：本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的阻值較小，故采用電流表外

17、接法(3)電流控制：電流不宜過大，通電時(shí)間不宜過長，以免金屬絲溫度過高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大3.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，被測(cè)金屬絲的電阻大約為6，先用刻度尺測(cè)出金屬絲的長度l以及金屬絲的直徑d，接著用伏安法測(cè)出金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，計(jì)算出它的電阻，再根據(jù)電阻公式計(jì)算出該金屬材料的電阻率在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí)，除被測(cè)的金屬絲外，還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：直流電源E：電動(dòng)勢(shì)約為4.5V，內(nèi)阻很小；電流表A1：量程00.6A，內(nèi)阻為0.125；電流表A2：量程03A，內(nèi)阻為0.025；電壓表V1：量程03V，內(nèi)阻為3k；電壓表V2：量程015V，內(nèi)阻為15k；滑

18、動(dòng)變阻器R1：最大阻值10，允許通過的最大電流為0.2A；滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值20，允許通過的最大電流為1.0A；開關(guān)，導(dǎo)線若干要求有較高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)(1)在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是_，應(yīng)該選用的電壓表是_，應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是_(填器材符號(hào))(2)根據(jù)所選的器材，在如圖所示虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖故電流表選A，電壓表選V，滑動(dòng)變阻器R的最大允許電流0.2A太小，影響測(cè)量的范圍，所以滑動(dòng)變阻器選R.d2d2，得RSI4Ud2.U及Rl，又S2(3)由R(3)用測(cè)得的物理量表示電阻率的表達(dá)式為_(用字母表示)解析：(1)電源電動(dòng)勢(shì)約為4.5V，被測(cè)金屬絲電阻約為6

19、，干路中的最大電流約為0.75A，1112(2)待測(cè)金屬絲電阻較小，電流表應(yīng)采用外接法，要求能測(cè)得多組數(shù)據(jù)，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示Ud2IS4ll4IlUd2答案：(1)A1V1R2(2)見解析圖(3)4Il熱點(diǎn)題型四測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻伏阻法：EUr實(shí)驗(yàn)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻電路圖實(shí)驗(yàn)原理伏安法：EUIr安阻法：EI(Rr)UR考查熱點(diǎn)考電路：電路設(shè)計(jì)或選擇、實(shí)物連線或改錯(cuò)，器材選擇考作圖：描點(diǎn)連線畫圖線考運(yùn)算：由UI或I1R或U1R1圖象，求E、r(2018高考江蘇卷)一同學(xué)測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(1)如圖甲所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線(圖中虛線所示)時(shí)的實(shí)

20、驗(yàn)電路請(qǐng)指出圖中在器材操作上存在的兩個(gè)不妥之處_；_(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計(jì)算的數(shù)據(jù)見下表：1IR/I/A8.00.157.00.176.00.195.00.224.00.261I1/A6.76.05.34.53.8根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在方格紙上作出R關(guān)系圖象由圖象可計(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢(shì)為1I_V；內(nèi)阻為_.(3)為了得到更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，在測(cè)出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33A時(shí)，電壓表的指針位置如圖丙所示，則該干電池的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為_V；內(nèi)阻應(yīng)為_.解析(1)在連接電路前，首先要斷開開關(guān)，電路中串聯(lián)的電

21、阻箱或滑動(dòng)變阻器阻值要調(diào)節(jié)到最大，所以操作中存在的不足之處是：開關(guān)未斷開；電阻箱阻值為零(2)根據(jù)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法先在坐標(biāo)圖中畫出數(shù)據(jù)點(diǎn)，然后用直尺過盡可能多的點(diǎn)畫出傾斜的直線，如圖所示對(duì)圖甲，利用閉合電路歐姆定律，可得EI(Rr)，變化成REr，對(duì)照作出的R圖象，可知R圖象的斜率等于電池的電動(dòng)勢(shì)，可得E1.4V；R圖象在縱軸的截距的絕對(duì)值等于電池的內(nèi)阻，可得r1.2.姆定律可得電流表內(nèi)阻RU0.2.對(duì)圖甲，考慮到電流表內(nèi)阻，利用閉合電路歐姆定律，可得EI(RrR)，變化成RE1(rR)，對(duì)照作出的R1圖象，可知R1圖象的斜111III1I(3)根據(jù)電壓表的讀數(shù)規(guī)則，圖丙中電壓表讀數(shù)

22、U66mV，由題述知I0.33A，根據(jù)歐AIAAIII率等于電池的電動(dòng)勢(shì)，可得E1.4V；R1圖象在縱軸的截距的絕對(duì)值等于電池的內(nèi)阻與電I流表內(nèi)阻之和，可得電池的內(nèi)阻為1.0.答案(1)開關(guān)未斷開電阻箱阻值為零(2)如圖所示1.4(1.301.44都算對(duì))1.2(1.01.4都算對(duì))(3)1.4結(jié)果與(2)問第一個(gè)空格一致1.0結(jié)果比(2)問第二個(gè)空格小0.2用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求E、r的處理方法U1EI1r(1)列方程求解：由UEIr得，解得E、r.U2EI2r(2)用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖所示圖線與縱軸交點(diǎn)為E；r圖線與橫軸交點(diǎn)為I短E；U圖線的斜率表示r|.I4.某同學(xué)用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和

23、內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材：A被測(cè)干電池一節(jié)B電流表1：量程00.6A，內(nèi)阻r0.3C電流表2：量程00.6A，內(nèi)阻約為0.1D電壓表1：量程03V，內(nèi)阻未知E電壓表2：量程015V，內(nèi)阻未知F滑動(dòng)變阻器1：010，2AG滑動(dòng)變阻器2：0100，1AH開關(guān)、導(dǎo)線若干伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差，在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(1)在上述器材中請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?填寫器材前的字母)：電流表選擇_，電壓表選擇_，滑動(dòng)變阻器選擇_(2)實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇下圖中的_(填“甲”或“乙”)U(3)電池的電動(dòng)勢(shì)E1.5V，內(nèi)電阻rR1.

24、51.00.30.7.(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的UI圖象，則在修正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后，干電池的電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)電阻r_.解析：(1)因?yàn)橐还?jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5伏左右，故電壓表選擇D；通過電源的電流不超過0.6A，因B電流表的內(nèi)阻已知，故電流表選擇B，滑動(dòng)變阻器選擇F.(2)因電流表內(nèi)阻已知，故實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇圖中的甲IA0.5答案：(1)BDF(2)甲(3)1.50.7熱點(diǎn)題型五創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)將不易測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換成可以(或易于)測(cè)量的物理量進(jìn)行測(cè)量，然解決電學(xué)設(shè)計(jì)型實(shí)轉(zhuǎn)換法驗(yàn)常用的三種方法替代法后再反求待測(cè)物理量的值，這種方法叫轉(zhuǎn)換測(cè)量法(簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)換法)如在測(cè)量金屬絲電

25、阻率的實(shí)驗(yàn)中，雖然無法直接測(cè)量電阻率，但可通過測(cè)量金屬絲的長度和直徑，并將金屬絲接入電路測(cè)出其電阻，然后再計(jì)算出它的電阻率用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的已知量替代被測(cè)量，通過調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量，使整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)控制變量法恢復(fù)到替代前的狀態(tài)，則被測(cè)量等于標(biāo)準(zhǔn)量研究一個(gè)物理量與其他幾個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，要使其中的一個(gè)或幾個(gè)物理量不變，分別研究這個(gè)物理量與其他各物理量的關(guān)系，然后再歸納總結(jié)，如探究影響導(dǎo)體電阻的因素實(shí)驗(yàn)(2018高考全國卷)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖(a)所示的電路探究在2580范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性所用器材有：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱值(25時(shí)的阻值)為900.0；電源E(6V，內(nèi)阻可忽略

26、)；電壓表V(量程150mV)；定值電阻R0(阻值20.0)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1000)；電阻箱R2(阻值范圍0999.9)；單刀開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按圖(a)連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0.將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開S1，記下此時(shí)R2的讀數(shù)逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0.實(shí)驗(yàn)得到的R2t數(shù)據(jù)見下表t/R2/25.0900.030.0680.040.0500.050.039

27、0.060.0320.070.0270.080.0240.0回答下列問題：(1)在閉合S1前，圖(a)中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到_(填“a”或“b”)端；(2)在圖(b)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn)，并做出R2t曲線；圖(a)圖(b)路部分的阻值最大，使電路中電流最小，即題圖(a)中R的滑片應(yīng)移到b端數(shù)據(jù)點(diǎn)畫出Rt曲線圖(c)(3)由圖(b)可得到RT在2580范圍內(nèi)的溫度特性當(dāng)t44.0時(shí)，可得RT_；(4)將RT握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖(c)所示，該讀數(shù)為_，則手心溫度為_.解析(1)題圖(a)的電路滑動(dòng)變阻器采用限流接法，在閉合S1前，R1應(yīng)該調(diào)節(jié)到接入電1(2)將t60和t

28、70對(duì)應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)畫在坐標(biāo)圖上，然后用平滑曲線過盡可能多的2(3)根據(jù)題述實(shí)驗(yàn)過程可知，測(cè)量的R2的數(shù)據(jù)等于對(duì)應(yīng)的熱敏電阻RT的阻值由畫出的R2t曲線可知，當(dāng)t44.0時(shí)，對(duì)應(yīng)的RT450.(4)由畫出的R2t曲線可知，當(dāng)RT620.0時(shí)，手心溫度t33.0.答案(1)b(2)如圖(3)450(4)620.033.05.(2019揚(yáng)州模擬)某實(shí)驗(yàn)小組為了研究小燈泡的伏安特性曲線，先按照?qǐng)D甲所示的電路圖連接電路，實(shí)驗(yàn)過程中操作規(guī)范，測(cè)量準(zhǔn)確，得到一系列數(shù)據(jù)，如圖乙中的散點(diǎn)該實(shí)驗(yàn)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，如圖丙所示，將小燈泡L的玻璃罩敲碎，燈絲保存完好，仍然置于燈座上，取一個(gè)大小合適的玻璃杯，將燈座倒

29、扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的燈絲剛好完全沒入水中，電路的其余部分均不接觸水，再將該燈座依然接入圖甲中小燈泡L處，這樣接通電路以后，燈絲不至于熱到發(fā)光，溫度可以基本控制在25.實(shí)驗(yàn)過程中操作規(guī)范，測(cè)量準(zhǔn)確，得到一組數(shù)據(jù)，如圖丁中的一組散點(diǎn)已知水的電阻遠(yuǎn)大于燈絲的電阻(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙上描繪小燈泡的伏安特性曲線K1；曲線K1表明，隨著電壓升高，小燈泡的電阻_(填“越來越小”“基本不變”或“越來越大”)(2)請(qǐng)?jiān)趫D丁上描繪小燈泡燈絲的伏安特性曲線K2；曲線K2表明，隨著電壓升高，水中燈絲電阻_(填“越來越小”“基本不變”或“越來越大”)(3)對(duì)比兩次實(shí)驗(yàn)表明，在同樣的電壓值下，曲線K1的電

30、流值基本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于曲線K2的電流值，其原因是_.解析：(1)用平滑的曲線將各點(diǎn)相連，如圖1所示；圖IU圖象中圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故由圖1可知，隨著電壓升高，電阻越來越大(2)同理作出圖象如圖2所示，由圖2可知，電阻基本保持不變值，即曲線K的電阻值明顯大于曲線K對(duì)應(yīng)的電阻值，原因是描繪曲線K時(shí)燈絲保持恒溫，而描繪曲線K時(shí)燈絲的溫度高于描繪曲線K時(shí)燈絲的溫度，而金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高(3)由兩IU圖象可知，在同樣的電壓下，曲線K1的電流值基本都遠(yuǎn)小于曲線K2的電流12212而增大答案：(1)如解析圖1所示越來越大(2)如解析圖2所示基本不變(3)描繪曲線K2時(shí)燈絲保持恒溫，而描繪曲線K1

31、時(shí)燈絲的溫度發(fā)生變化，且一直高于描繪曲線K2時(shí)燈絲的溫度(建議用時(shí)：60分鐘)1(2018高考全國卷)某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表可選用的器材有：微安表頭(量程100A，內(nèi)阻900)；電阻箱R1(阻值范圍0999.9)；電阻箱R2(阻值范圍099999.9)；導(dǎo)線若干要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3V的直流電壓表組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋回答下列問題：(1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱(2)電阻箱的阻值應(yīng)取R1_，R2_.(保留到個(gè)位)聯(lián)一個(gè)大電阻，所以并聯(lián)的電阻箱應(yīng)為R

32、，串聯(lián)的電阻箱應(yīng)為R，電路如答案圖所示解析：(1)微安表頭改裝成電流表需要并聯(lián)一個(gè)小電阻，電流表改裝成一個(gè)電壓表需要串12UIgrg表應(yīng)串聯(lián)一個(gè)大電阻R2910.(2)微安表頭改裝成電流表需要并聯(lián)一個(gè)小電阻R12I答案：(1)如圖所示(2)1002910Igrg100，電流表改裝成一個(gè)電壓IIg2(2019徐州模擬)為了精確測(cè)量一電阻的阻值Rx，現(xiàn)有以下器材：蓄電池組E，電流表A，電壓表V，滑動(dòng)變阻器R，電阻箱RP，開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：a閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R和RP，使電流表和電壓表的示數(shù)適當(dāng)，記下兩表示數(shù)分別為I1、U1；b保持S

33、1閉合、RP阻值不變，閉合S2，記下電流表和電壓表示數(shù)分別為I2、U2.(1)按圖甲所示的電路圖將如圖乙所示的實(shí)物連成電路(2)被測(cè)電阻的阻值Rx_(用兩電表的示數(shù)表示)(3)由于電流表、電壓表都不是理想電表，則被測(cè)電阻的阻值Rx的測(cè)量值_真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”)解析：(1)如圖所示U2，又111，聯(lián)立解得R(2)由題意易知RP，又RP、Rx并聯(lián)的阻值為RI1I2RPRxRU1并并x的分析中U1表示的就是R和R并聯(lián)時(shí)的總電阻，結(jié)合后面的分析可知此時(shí)R的測(cè)量值仍等I1U1U2U1I2U2I1U1U2.U1I2U2I1(3)若考慮電流表和電壓表不是理想電表，則在分析時(shí)應(yīng)考慮電壓表的

34、內(nèi)阻，即在第(2)問PVx于真實(shí)值答案：(1)見解析圖(2)(3)等于3(2017高考全國卷)圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)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250A，內(nèi)阻為480.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(gè)擋位，5個(gè)擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆100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(hào))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”位置流“0”位置，與

35、R無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)；使用歐姆擋時(shí)，需要紅、黑表筆短接，使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置，選項(xiàng)B對(duì)；使用電流擋時(shí)，B端與“1”或“2”相連，與R無關(guān)，C錯(cuò)B端與“4”相連時(shí)，如圖2所示，多用電表為直流電壓1V擋，表頭并聯(lián)部分電阻R0GG，R44R0880.為147.55V2.95V.B使用歐姆擋時(shí)，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(shí)，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R1R2_，R4_.(4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所示若此時(shí)B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_；若此時(shí)B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為_

36、；若此時(shí)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)解析：(1)A端與電池正極相連，電流從A端流出，A端與黑表筆相連(2)使用多用電表前，應(yīng)機(jī)械調(diào)零，即應(yīng)調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指在表盤左端電66(3)B端與“1”“2”相連時(shí)，該多用電表擋位分別為直流2.5mA擋、直流1mA擋，如圖1所示，由電表的改裝原理可知，B端與“2”相連時(shí)，有I2IGIGrG，解得R1R2160；R1R2IrI2UI2(4)B端與“1”相連時(shí)，電表讀數(shù)為1.47mA；B端與“3”相連時(shí)，多用電表為歐姆100擋，讀數(shù)為11.01001.10103；B端與“5”相連時(shí)，多用電表為直流電壓5V擋，讀數(shù)250

37、答案：(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA1.101032.95V4(2019鎮(zhèn)江檢測(cè))某同學(xué)做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)：(1)該同學(xué)先用多用電表粗測(cè)小燈泡的電阻，他將多用電表的選擇開關(guān)打到歐姆擋“1”倍率擋處，測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，則小燈泡的燈絲電阻為R_.(2)他根據(jù)測(cè)量結(jié)果連接好了如圖乙所示的實(shí)物圖，請(qǐng)根據(jù)圖乙畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到了兩組電流表和兩組電壓表的示數(shù)如圖中的所示，電流表的量程為00.6A，電壓表的量程為03V，所示讀數(shù)為_、_、_、_兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別是_和_解析：(1)根據(jù)多用電表讀數(shù)的規(guī)則可知，小燈泡的電阻為R10.(2)從實(shí)物

38、圖中可知電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓，電流表采用外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，故電路圖如圖所示則總讀數(shù)為0.27V根據(jù)歐姆定律可知為同一組數(shù)據(jù)，故得到的電阻為RU10.27I10.102.7；為同一組數(shù)據(jù)，故得到的電阻為RU22.008.3.I20.24(3)電流表的量程為00.6A，所以每小格的分度值為0.02A，故的讀數(shù)為0.10A，的讀數(shù)為0.24A；電壓表的量程為03V，則每一小格表示0.1V，所以的讀數(shù)為2.00V，在中電壓表接03V量程時(shí)，指針在01V之間，固定刻度值是0.2V，估讀數(shù)為0.07V，12答案：(1)10(2)見解析圖(3)0.10A0.24A200V0.27V2.78.35小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量一干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(1)圖中電流表的示數(shù)為_A.(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：U(V)I(A)1.450.121.360.201.270.281.160.361.060.44請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在上面的方格紙上作出