2衡水中學(xué)物理最經(jīng)典-實(shí)驗(yàn)微課(八)測(cè)量金屬的電阻率

1、實(shí)驗(yàn)微課（八）【高考導(dǎo)航1考點(diǎn)考級(jí)命題點(diǎn)考查頻率測(cè)量?jī)x器、儀表的讀數(shù)（I）命題點(diǎn)1:直尺和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)命題點(diǎn)2：螺旋測(cè)微器的讀數(shù)命題點(diǎn)3：電表和電阻箱的讀數(shù)實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理（I）命題點(diǎn)1：對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作的考查命題點(diǎn)2：對(duì)數(shù)據(jù)處理的考查電阻的測(cè)量（II）命題點(diǎn)1：伏安法測(cè)電阻命題點(diǎn)2：等效替代法測(cè)電阻命題點(diǎn)3：半偏法測(cè)電阻命題點(diǎn)4：電表的改裝與電阻的測(cè)量2017課標(biāo)卷II,232016課標(biāo)卷II,232015課標(biāo)卷I,232015課標(biāo)卷II,232014課標(biāo)卷II,22、命題點(diǎn)1:由測(cè)電阻率轉(zhuǎn)化為測(cè)導(dǎo)線長(zhǎng)度頭弘拓展與倉(cāng)新）命題點(diǎn)2：由測(cè)金屬電阻率轉(zhuǎn)化為測(cè)液體電阻率圖理清卜實(shí)驗(yàn)要叵一、實(shí)

2、驗(yàn)?zāi)康?掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法2掌握螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法3會(huì)用伏安法測(cè)電阻，進(jìn)一步測(cè)定金屬的電阻率二、實(shí)驗(yàn)原理1用伏安法測(cè)出金屬導(dǎo)線的電阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖（甲或乙）2.由電阻定律R=S，得P=r三、實(shí)驗(yàn)器材被測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器、毫米刻度尺、電池組、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干.四、實(shí)驗(yàn)步驟1直徑測(cè)定：用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值d計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積s=n4.2電路連接：按實(shí)驗(yàn)原理電路圖甲或乙連接好電路3長(zhǎng)度測(cè)量：用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量3次，求

3、出其平均值L.4U、I測(cè)量：把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合開關(guān)S,改變滑動(dòng)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，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S.5拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材五、數(shù)據(jù)處理1在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法x用Rx=U分別算出各次的數(shù)值，再取平均值.(2)用U-I圖線的斜率求出.2計(jì)算電阻率將記錄的數(shù)據(jù)rx、l、d的值代入電阻率計(jì)算式尸rxL=nd2r.六、誤差分析1金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得，直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來(lái)源之一2采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接法，測(cè)量值小于真實(shí)值，使

4、電阻率的測(cè)量值偏小3金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會(huì)帶來(lái)偶然誤差4由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電阻率變大，造成測(cè)量誤差七、注意事項(xiàng)1被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小，實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法2測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，是指測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的待測(cè)導(dǎo)線長(zhǎng)度，測(cè)量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直，反復(fù)測(cè)量三次，求其平均值3測(cè)金屬導(dǎo)線直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測(cè)量，求其平均值4閉合開關(guān)S之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置5.在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，通過待測(cè)導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I不宜過大(電流表用00.6A量程)，通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免金屬導(dǎo)線的溫

5、度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大.突破實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)考點(diǎn)一測(cè)量?jī)x器、儀表的讀數(shù)一、螺旋測(cè)微器的使用構(gòu)造：如圖所示，B為固定刻度，E為可動(dòng)刻度.原理：測(cè)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(cè)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(cè)微器又叫千分尺.讀數(shù)：測(cè)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）X0.01（mm）.如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0mm，半毫米刻度線未露出，而從可動(dòng)刻度上

6、讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0mm+15.0X0.01mm=2.150mm.二、游標(biāo)卡尺構(gòu)造：主尺、游標(biāo)尺（主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪）、游標(biāo)卡尺上還有一個(gè)深度尺.（如圖所示）游標(biāo)尺I-Illi尺身TT緊固螺釘深度尺主尺/外測(cè)量爪用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑.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(zhǎng)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，其規(guī)格見下表：刻度格數(shù)（分度）刻度總長(zhǎng)度每小格與1mm的差值精確度（可精確到）109mm0.1mm0.1

7、mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm4.讀數(shù)：若用x表示從主尺上讀出的整毫米，K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻度線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)，貝I記錄結(jié)果表示為(x+KX精確度)mm.三、常用電表的讀數(shù)對(duì)于電壓表和電流表的讀數(shù)問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時(shí)電表允許通過的最大電壓或電流，然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實(shí)際位置進(jìn)行讀數(shù)即可03V的電壓表和03A的電流表的讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度分別是0.1V和0.1A,看清楚指針的實(shí)際位置，讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位.對(duì)于015V量程的電壓表，精確度是0.5V,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面

8、一位,即讀到0.1V.對(duì)于00.6A量程的電流表，精確度是0.02A，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位，這時(shí)要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01A.命題點(diǎn)1直尺和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)(2014.福建卷，19(1)某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，貝U該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為cm和mm.【解析】刻度尺的分度值為1mm,要估讀到0.1mm.游標(biāo)卡尺讀數(shù)為4mm+10X0.02mm=4.20mm.【答案】60.104.20命題點(diǎn)2螺旋測(cè)微器的讀數(shù)完成下列讀數(shù)(如圖所示)a.mm(5O45I4OIJ/二三一三三三一、aB.TommcmmDmm【答案】a.0.486(0.4840

9、.488)C.4.078(4.0774.079)命題點(diǎn)3電表和電阻箱的讀數(shù)B.0.536(0.5340.538)D.5.663(5.6615.665)(1)如圖所示的電流表使用0.6A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表A,圖中表針示數(shù)為如圖所示的電表使用較小量程時(shí)，每小格表示V,圖中指針的示數(shù)為A，圖中表針示數(shù)是A；當(dāng)使用3A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表V.若使用的是較大量程，則這時(shí)表盤刻度每小格表示V,圖中表針指示的是V.(2)旋鈕式電阻箱如圖所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為。今欲將接入電路的電阻改為2087Q,最簡(jiǎn)單的操作方法是若用兩個(gè)這樣的電阻箱，則可得到的電阻值

10、范圍為【解析】(1)電流表使用0.6A量程時(shí)，刻度盤上的每一小格為0.02A,指針的示數(shù)為0.44A;當(dāng)換用3A量程時(shí)，每一小格為0.1A，指針示數(shù)為2.20A.電壓表使用3V量程時(shí)，每小格表示0.1V，指針示數(shù)為1.40V;使用15V量程時(shí)，每小格為0.5V，指針示數(shù)為7.0V.電阻為1987Q.最簡(jiǎn)單的操作方法是將“X1k”旋鈕調(diào)到2，再將“X100”旋鈕調(diào)到0.每個(gè)電阻箱的最大阻值是9999Q，用這樣兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻2X9999Q=19998Q.故兩個(gè)這樣的電阻箱，則可得到的電阻值范圍為019998Q.【答案】(1)0.020.440.12.200.11.400.57.0(

11、2)1987將“X1k”旋鈕調(diào)到2，再將“X100”旋鈕調(diào)到0019998Q考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理命題點(diǎn)1對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作的考查(2014江蘇卷，10)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量一種合金的電阻率.(1)從圖中可以讀出該金屬絲的直徑d=mm.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊圖甲所示的部件(選填“A”、“B”、“C”或“D”)從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為mm.(2)如圖乙所示是測(cè)量合金絲電阻的電路，相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標(biāo)出合上開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化由此可以推斷：電路中(選填圖中

12、表示接線柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)了(選填“短路”或“斷路”)3V電源圖甲圖乙(3)在電路故障被排除后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23V和38mA，由此，該同學(xué)算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7Q為了更準(zhǔn)確地測(cè)出合金絲的阻值，在不更換實(shí)驗(yàn)器材的條件下，對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)作怎樣的改進(jìn)？請(qǐng)寫出兩條建議【解析】(1)讀數(shù)前應(yīng)先旋緊B防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).螺旋測(cè)微器讀數(shù)=(0+41.0X0.01)mm=0.410mm.7、9之間發(fā)生斷路，則內(nèi)阻較大的電壓表和內(nèi)阻較小的電流表一起串聯(lián)于電路中，此時(shí)改變阻值較小的滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，對(duì)電壓表和電流表的示數(shù)影響很小，符合題述現(xiàn)象，同時(shí)滿足兩表

13、讀數(shù).因?yàn)镽=58.7QJRTR=30Q，所以應(yīng)選用電流表內(nèi)接法.為了減小偶然誤差可xVA測(cè)量多組電流和電壓值，計(jì)算電阻的平均值.或測(cè)量多組電流和電壓值，用圖象法求電阻值.【答案】(1)B0.410(2)7、9斷路(3)電流表改為內(nèi)接；測(cè)量多組電流和電壓值計(jì)算出電阻的平均值(或測(cè)量多組電流和電壓值，用圖象法求電阻值)命題點(diǎn)2對(duì)數(shù)據(jù)處理的考查5在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑d時(shí)的刻度如圖所示，用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L金屬絲的電阻大約為50,用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻SR,然后由尸任算出該金屬絲的電阻率.廠252015一X-X(2)為了測(cè)量該金屬絲的電阻，實(shí)驗(yàn)小組取來(lái)兩

14、節(jié)干電池，如圖1所示，將金屬絲拉直后兩端固定在帶有刻度的絕緣底座兩端的接線柱上，底座的中間有一個(gè)可沿金屬絲滑動(dòng)的金屬觸頭P,觸頭上固定了接線柱，按下P時(shí)，觸頭才與金屬絲接觸，觸頭的位置可以從刻度尺上讀出實(shí)驗(yàn)采用的電路原理圖如圖2所示請(qǐng)根據(jù)該原理圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖3連接成實(shí)驗(yàn)電路觸頭Pc電阻絲圖2圖3閉合開關(guān)后，滑動(dòng)變阻器觸頭調(diào)至一合適位置后不動(dòng)，多次改變P的位置，得到幾組U、I、L的數(shù)據(jù)，用R=U計(jì)算出相應(yīng)的電阻值后作出L-R圖線如圖4所示.取圖線上兩個(gè)點(diǎn)間數(shù)據(jù)之差A(yù)L和AR,若金屬絲直徑為d則該金屬絲的電阻率p=.【解析】(1)由螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知該金屬絲的直徑d=1.5mm

15、+20.0X0.01mm=1.700mm.實(shí)物連接圖如圖所示圖3nd2AR,LpLSLAL“亠ALS口AR由r=Ps可得R=p，又因?yàn)镽=AR，所以有AR=P，即P=ALS=4al-ndAR【答案】(1)1.700(2)見解析圖飛礦考點(diǎn)三電阻的測(cè)量電阻測(cè)量的六種方法1伏安法特點(diǎn)：大內(nèi)小外(內(nèi)接法測(cè)量值偏大，測(cè)大電阻時(shí)應(yīng)用內(nèi)接法測(cè)量，測(cè)小電阻時(shí)應(yīng)采用外接法測(cè)量)A1URi+R0)I22安安法若電流表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)做電流表、電壓表以及定值電阻來(lái)使用如圖甲所示，當(dāng)兩電流表所能測(cè)得的最大電壓接近時(shí)，如果已知的內(nèi)阻R1，則可測(cè)得選的內(nèi)阻R尸罕72如圖乙所示，當(dāng)兩電流表的滿偏電壓UA2UA1時(shí)，如果

16、已知的內(nèi)阻R,串聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可測(cè)得匹的電阻R2=23伏伏法若電壓表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)做電流表、電壓表和定值電阻來(lái)使用(1)如圖甲所示，兩電壓表的滿偏電流接近時(shí)，若已知的內(nèi)阻R,則可測(cè)出的內(nèi)阻R2=U2R1.(2)如圖乙所示，兩電壓表的滿偏電流IV1IV2時(shí)，若已知的內(nèi)阻R,并聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可得邑的內(nèi)阻R=U4等效法測(cè)電阻如圖所示，先讓待測(cè)電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動(dòng)勢(shì)恒定的電源上，讀出電流表示數(shù)I;然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I，則電阻箱的讀數(shù)即等于待測(cè)電阻的阻值待測(cè)電阻E,r5比較法測(cè)電阻如圖所示，讀得電阻箱匕的阻值及

17、倒、倒的示數(shù)II2，可得R=.112xI1如果考慮電流表內(nèi)阻的影響，則I1(Rx+RA1)=I2(R1+RA2)-6半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻電路圖如圖所示步驟：斷開S2,閉合調(diào)節(jié)Ro,使的示數(shù)滿偏為Ig；保持R0不變，閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R,使述的示數(shù)為*(3)由上可得RA=R.特別提醒當(dāng)r0ra時(shí)，測(cè)量誤差小，此方法比較適合測(cè)小阻值的電流表的內(nèi)阻，且測(cè)量值偏??；電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)選大些的，這樣述表滿偏時(shí)R0才足夠大，閉合S2時(shí)總電流變化才足夠小，誤差才小命題點(diǎn)1伏安法測(cè)電阻6.(2014.課標(biāo)卷II,22)在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻Rx約為200Q,電壓表的內(nèi)阻約為2kQ,電流表的內(nèi)阻約為100，

18、測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示，結(jié)果由公式Rx=U計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù).若將圖(a)和圖(b)中電路測(cè)得的電阻值分別記為Rx1和R&貝9傾“Rx1”或“RJ更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值Rx1傾“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值，測(cè)量值Rx2(填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值RR【解析】由于RV=10,Rx=20，可認(rèn)為是大電阻，采取電流表內(nèi)接法測(cè)量更準(zhǔn)確，即xA圖(a)電路測(cè)量，Rx1更接近待測(cè)電阻真實(shí)值；圖(a)電路測(cè)量由于電流表的分壓使測(cè)量值大于真實(shí)值；圖(b)電路測(cè)量由于電壓表的分流使測(cè)量值小于真實(shí)值.【答案】Rx1大于小于7.(

19、2016浙江卷，22)某同學(xué)用伏安法測(cè)量導(dǎo)體的電阻，現(xiàn)有量程為3V、內(nèi)阻約為3kQ的電壓表和量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1Q的電流表.采用分壓電路接線，圖1是實(shí)物的部分連線圖，待測(cè)電阻為圖2中的R1，其阻值約為5Q.圖1圖2(填“a”或“b”)、導(dǎo)線連接測(cè)R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線連接(填“C”或“d”).正確接線測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，用作圖法求得匕的阻值為Q.U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知圖2中R2與R是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導(dǎo)體，R2的邊長(zhǎng)是的古，若測(cè)R2的阻值，則最優(yōu)的連線應(yīng)選(填選項(xiàng)).

20、A.連接a,連接cB.連接a,連接dC.連接b,連接cD.連接b,連接d【解析】待測(cè)電阻R嚴(yán)5Q、R、嚴(yán)3kQ、RAO.l。，故R屬于小電阻，用電流表1VA1外接法，因此導(dǎo)線應(yīng)連接a,變阻器采用分壓接法，因此導(dǎo)線應(yīng)連接d.R1的U-I圖線如圖所示32222211111000002O.3O.45O.O.67/AU2.3其阻值R=I=05Q=4.6Q.設(shè)電阻的厚度為d表面為正方形且長(zhǎng)度為l由電阻定律R=S和S=ld得R=|d=d故R2=R，因此連接方式與(1)相同，B選項(xiàng)正確.答案(1)ad(2)見解析圖4.6(4.44.7均可)(3)B命題點(diǎn)2等效替代法測(cè)電阻8.(2017課標(biāo)卷II,23)某同

21、學(xué)利用如圖(a)所示的電路測(cè)量一微安表(量程為100yA,內(nèi)阻大約為2500Q)的內(nèi)阻.可使用的器材有:兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R、R2(其中一個(gè)阻值為20Q,另一個(gè)阻值為2000Q)；電阻箱Rz(最大阻值為99999.9Q)；電源E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V)；單刀開關(guān)S1和S2.C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片.圖(a)(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線.圖(b)(2)完成下列填空:R的阻值為。(填“20,或“2000”).為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R的滑片C滑到接近圖(a)中滑動(dòng)變阻器的端傾“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近.將電阻箱R的阻值置于2500.00，接通S”將的

22、滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)z11R2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(shì)傾“相等”或“不相等”)將電阻箱R和微安表位置對(duì)調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將R的阻值置于2601.00ZZ時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變.待測(cè)微安表的內(nèi)阻為0(結(jié)果保留到個(gè)位)寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議：.【解析】(1)根據(jù)原理圖(a)，將圖(b)中的實(shí)物連線如圖所示.滑動(dòng)變阻器R1在實(shí)驗(yàn)中為控制電路，且為分壓接法，應(yīng)選總阻值小的滑動(dòng)變阻器,故R1的阻值為200.為了保護(hù)微安表，-閉合時(shí)，微安表上的電壓為零，故開始時(shí)應(yīng)將R的滑片C滑到滑動(dòng)變阻

23、器的左端.接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，說明S2閉合后，沒有電流流過S2，故B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相等.實(shí)驗(yàn)過程中，由于測(cè)量電路，即由R、巴R組成的電路的阻值很大，可認(rèn)為測(cè)量z2電路兩端的電壓不變，電路如圖所示.故;吋與R互換后通過R、R和巴的電流不變z2z圖甲圖乙由于B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，對(duì)于圖甲，IRa=I2R_12I1Rz1=I2R，R_R對(duì)于圖乙，I!Rz2=I2R/化aF，即託斗“ARR所以RtA=Rz2z1悶所以R=RRo=：2500X2601Q=2550Q.Az1z2提高測(cè)微安表內(nèi)阻的精度，可減小系統(tǒng)誤差，如調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程【答案】(1)見解析圖(2)2

24、0左相等2550(3)調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程9.現(xiàn)要測(cè)量電流表G的內(nèi)阻，給出下列器材：電流表G1(量程5mA,內(nèi)阻r1約為150Q)電流表G2(量程10mA,內(nèi)阻r2約為100Q)定值電阻R=100Q定值電阻R2=10Q滑動(dòng)變阻器R3(0200Q)干電池E(1.5V,內(nèi)阻未知)單刀單擲開關(guān)S導(dǎo)線若干定值電阻選；如圖所示,在虛線框中已畫出部分實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)圖,請(qǐng)補(bǔ)充完整,并標(biāo)明所用器材的代號(hào)；若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組計(jì)算丫所用的表達(dá)式為，式中各符號(hào)的意義是【解析】(1)若選R2，則其阻值太小，電流過大，而R1與G1內(nèi)阻相當(dāng)，故選R1.電路圖如圖所示.G2的示數(shù)減去G的示數(shù)為通過R的

25、電流值.由并聯(lián)電路特點(diǎn)得：I1r1=R1(I2-I1)r=R-11I1I、I2分別表示電流表G、G2的讀數(shù)，R1表示定值電阻R1的阻值.A.100yAB.250yA【答案】(1)R1(2)見解析圖(3)即i)/、I2分別表示電流表G、G2的讀數(shù)，R表示定值電阻R的阻值命題點(diǎn)3半偏法測(cè)電阻10.(2016課標(biāo)卷II,23)某同學(xué)利用圖(a)所示電路測(cè)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99999.90)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值500)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5kQ)，直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3V),開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干.圖(a)實(shí)驗(yàn)步驟如下：按電路

26、原理圖(a)連接線路；將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏；保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，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.回答下列問題：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器(填“R或“R2”).根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實(shí)物圖連線.圖(b)實(shí)驗(yàn)步驟中記錄的電阻箱阻值為630.00,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為0(結(jié)果保留到個(gè)位).如果此電壓表是由一個(gè)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(hào)).C.500yAD.1mA【解析】(1)本實(shí)

27、驗(yàn)測(cè)電壓表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)變化不大，則接入電阻箱后電路的總電阻變化不大，故需要滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小，故選R可減小實(shí)驗(yàn)誤差.滑動(dòng)變阻器為分壓式，連接實(shí)物電路如圖所示：(3)電壓表和電阻箱串聯(lián)，兩端電壓分別為2.00V和0.50V,則Rv=UvR=2520Q.VURU2.5(4)電壓表的滿偏電流I=r=25201mA,故選項(xiàng)D正確.【答案】(1)R1(2)見解析圖(3)2520(4)D11.(2015課標(biāo)卷II,23)電壓表滿偏時(shí)通過該表的電流是半偏時(shí)通過該表電流的兩倍.某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻(半偏法)，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：待測(cè)電壓表?(量程3V,內(nèi)阻約為30000),電

28、阻箱R0(最大阻值為99999.90),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值1000,額定電流2A),電源E(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì))，開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干.虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分,將電路圖補(bǔ)充完整.根據(jù)設(shè)計(jì)的電路,寫出實(shí)驗(yàn)步驟：將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為Rj,與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比，RJRV(填“”、“=”或“V”)，主要理由是解析】(1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最??；閉合開關(guān)SS2,調(diào)節(jié)R使電壓表的指針滿偏；保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表的指針半偏，讀取電阻箱的電阻值，即為測(cè)得的電壓表內(nèi)

29、阻斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路總電阻增大，分得的電壓也增大，此時(shí)R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，RjRV.【答案】(1)見解析圖(2)見解析(3)理由見解析命題點(diǎn)4電表的改裝與電阻的測(cè)量12.(2015課標(biāo)卷I，23)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已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Q,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(gè)接線柱，電表量程為3mA；若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表量程為10mA.由題給條件和數(shù)據(jù)，可以求出R=Q,R2=Q.現(xiàn)用一量程為3mA、內(nèi)阻為150Q的標(biāo)準(zhǔn)電流表也對(duì)改裝電表的3mA擋

30、進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0.5mA、1.0mA、1.5mA、2.0mA、2.5mA、3.0mA.電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻忽略不計(jì)；定值電阻R0有兩種規(guī)格，阻值分別為300Q和1000Q；滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為750Q和3000Q.則R。應(yīng)選用阻值為Q的電阻，R應(yīng)選用最大阻值為Q的滑動(dòng)變阻器.若電阻R1和R2中有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o(wú)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)虛線框內(nèi)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：【解析】(1)定值電阻和毫安表表頭是并聯(lián)關(guān)系，電壓相等，電流

31、和電阻成反比若使用a和b兩個(gè)接線柱，量程為3mA，則通過RR2的電流為2mA，則通過毫安表表頭和RR的電流比為1：2，所以電阻比為2:1，可得R+R=2r=50Q;若使用a和c12122gRR兩個(gè)接線柱，電表量程為10mA,通過R的電流為9mA,電流比為1：9,可得電阻比r21R1=9，即R1=9(Rg+R2)，整理可得匕=15O,R2=35Q.根據(jù)電流表校準(zhǔn)的刻度，可知電路中總阻值最大為1.50.00050=3000O，最小阻值為1.50.003M|冋|N0=500O.若定值電阻R選擇為1000O，則無(wú)法校準(zhǔn)3.0mA，所以選用的定值電阻R的阻值應(yīng)為300O，由于最大阻值要達(dá)到3000O，所

32、以選用的滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為30000.d接b時(shí)，R1和R2串聯(lián)，不論是R1還是R2損壞，電流表都有示數(shù)且示數(shù)相同，故d點(diǎn)應(yīng)和接線柱“c”相連；閉合開關(guān)時(shí)，若電流表無(wú)示數(shù)，則說明R2斷路，若電流表有示數(shù)，則說明R1斷路【答案】(1)1535(2)3003000(3)c見解析13.(2016海南卷，12)某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的電路圖如圖所示，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路(1)已知表頭G滿偏電流為100yA,表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為900O.R、R2和R3是定值電阻.利用R和表頭構(gòu)成1mA的電流表，然后再將其改裝為兩個(gè)量程的電壓表.若使用a、b兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為1V；若使用a、c兩個(gè)接

33、線柱，電壓表的量程為3V.則根據(jù)題給條件，定值電阻的阻值應(yīng)選R1=Q,R2=Q,R3=0.r|iSE用量程為3V,內(nèi)阻為2500Q的標(biāo)準(zhǔn)電壓表對(duì)改裝表3V擋的不同刻度進(jìn)行校準(zhǔn).所用電池的電動(dòng)勢(shì)E為5V；滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為50Q和5kQ.為方便實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電壓，圖中R應(yīng)選用最大阻值為Q的滑動(dòng)變阻器.校準(zhǔn)時(shí)，在閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P應(yīng)靠近(填“M”或“N”)端.若由于表頭G上標(biāo)記的內(nèi)阻值不準(zhǔn)，造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小，則表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值(填“大于”或“小于”)900Q.【解析】根據(jù)題意，R與表頭G構(gòu)成1mA的電流表，則IR=(I-I)R,，整理可

34、1ggg1得，R嚴(yán)件=900吧Q=100Q;若使用a、b兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為1V,則1I-I1000-100g電壓表的量程為3V，則R3人2=曦；墮=巳0|Q=910Q;若使用a、c兩個(gè)接線柱,UIRIR3-0.09-1X10-3X910一一=gIg=1X1032000Q.電壓表與改裝電表并聯(lián)之后，電阻小于2500Q,對(duì)于分壓式電路，要求滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于并聯(lián)部分，同時(shí)還要便于調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器選擇小電阻，即選擇50Q的電阻在閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P應(yīng)靠近M端，這樣把并聯(lián)部分電路短路，起到一種保護(hù)作用造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小，說明通過表頭G的電流偏小

35、，則實(shí)際電阻偏大，故表頭G內(nèi)阻的實(shí)際阻值大于900Q.【答案】(1)1009102000(2)50(3)M(4)大于考點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新探究高考命題視角通過對(duì)近幾年的高考實(shí)驗(yàn)試題的研究發(fā)現(xiàn)，高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)試題有三個(gè)顯著的特點(diǎn)：第一，基于教材中的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，著重考查實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)步驟、誤差分析；第二，重視電學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，問題設(shè)置結(jié)合科技、生產(chǎn)、生活的實(shí)際；第三，基本儀器的使用是考查的熱點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)的器材選擇、實(shí)際操作是考查的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是考查的難點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)的基本原理和思想方法是考查的核心視角1基本儀器的使用及讀數(shù)(如螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺、電壓表、電流表及多用電表的讀數(shù))視角2實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、測(cè)量電路、控制電路的選擇視角3完善基本操作過程視角4根據(jù)題目給出的實(shí)驗(yàn)器材，用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案命題點(diǎn)1由測(cè)電阻率轉(zhuǎn)化為測(cè)導(dǎo)線長(zhǎng)度14.(2014.