3、接法。
4．滑動變阻器分壓式接法與限流式接法的選擇
“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，必須采用分壓式接法的情況有三種：①要求電壓從零開始變化；②滑動變阻器阻值太小，不能起到限流的作用；③限流式接法不能獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù)。若兩種接法均可，則采用限流式接法，因為限流式接法損耗功率小。
高考考向1 電表改裝 多用電表的原理和使用
例1 (2019·全國卷Ⅲ)某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5 Ω、量程為100 μA的電流表改裝成歐姆表并進行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15 kΩ刻度正好對應(yīng)
4、電流表表盤的50 μA刻度。可選用的器材還有：定值電阻R0(阻值14 kΩ)，滑動變阻器R1(最大阻值1500 Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值500 Ω)，電阻箱(0～99999.9 Ω)，干電池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。
(1)歐姆表設(shè)計
將圖a中的實物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后，滑動變阻器R接入電路的電阻應(yīng)為________ Ω；滑動變阻器選________(填“R1”或“R2”)。
(2)刻度歐姆表表盤
通過計算，對整個表盤進行電阻刻度，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處的電阻刻度分別為________、___
5、_____。
(3)校準(zhǔn)
紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向________ kΩ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應(yīng)的測量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測量。若校準(zhǔn)某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖c所示，則電阻箱接入的阻值為________ Ω。
解析 (1)歐姆表內(nèi)各元件串聯(lián)，且紅表筆接電源負(fù)極，黑表筆接電源正極。歐姆表的中值刻度為歐姆表的內(nèi)阻，即R內(nèi)＝r＋R0＋RA＋R＝15 kΩ，解得R＝900 Ω。由于滑動變阻器R2的最大阻值為500 Ω，所以滑動變阻器選R1。
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律，得Ia＝和Ib＝，代入數(shù)據(jù)解得Ra＝45 k
6、Ω，Rb＝5 kΩ。
(3)使用歐姆表測量電阻時，首先要進行電阻調(diào)零，此時應(yīng)將紅、黑表筆短接，調(diào)整滑動變阻器，使歐姆表指針指向0 kΩ處。電阻箱的阻值為(0.1×0＋1×0＋10×0＋100×0＋1000×5＋10000×3) Ω＝35000.0 Ω。
答案 (1)如圖所示 900 R1
(2)45 5 (3)0 35000.0
(1)電表改裝
類型
電路圖
原理
把電流表改裝為電壓表
U＝Ig(Rg＋R)
擴大電流表量程
I＝Ig＋
把電流表改裝為歐姆表
R內(nèi)＝R中＝
Rx＝－R內(nèi)
(2)歐姆表使用“六點注意”
①電流的流向：使用歐姆擋時，
7、多用電表內(nèi)部電池的正極接黑表筆，負(fù)極接紅表筆，從電源外部看，電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。
②區(qū)分“機械調(diào)零”和“歐姆調(diào)零”：“機械調(diào)零”至表盤刻度左側(cè)“0”位置，調(diào)節(jié)表盤下邊的指針定位螺絲；“歐姆調(diào)零”至表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕。
③倍率選擇：使用歐姆擋測電阻時，表頭指針過大或過小均有較大誤差，指針偏轉(zhuǎn)角度在滿偏到滿偏之間讀數(shù)較準(zhǔn)確。
④換擋需重新進行歐姆調(diào)零。
⑤讀數(shù)之后要乘以倍率得阻值。
⑥電池用久了，電動勢變小，內(nèi)阻變大，使測量結(jié)果偏大。
備課記錄：
8、
1－1 (2019·全國卷Ⅰ)某同學(xué)要將一量程為250 μA的微安表改裝為量程為20 mA的電流表。該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為1200 Ω，經(jīng)計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接，進行改裝。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16.0 mA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．18 mA B．21 mA C．25 mA D．28 mA
(3)
9、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1200 Ω
B．微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻小于1200 Ω
C．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＝________。
答案 (1)圖見解析 (2)C (3)AC (4)
解析 (1)微安表改裝為大量程的電流表，應(yīng)并聯(lián)電阻R，實物連線如圖所示。
(2)串聯(lián)電路中電流處處相等，毫安表示數(shù)為16.0 mA時，對應(yīng)微安表的示數(shù)為1
10、60 μA，根據(jù)比例關(guān)系得，當(dāng)微安表指針指到滿量程250 μA時，毫安表的示數(shù)應(yīng)為25 mA，即為改裝后電表的量程，C正確。
(3)根據(jù)IgRg＝(I－Ig)R，得I＝＋Ig。產(chǎn)生上述問題的原因可能是微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻大于1200 Ω，或者并聯(lián)的電阻R值計算錯誤，接入的電阻偏小，A、C正確。
(4)設(shè)微安表的滿偏電壓為U，則對并聯(lián)的電阻R有
U＝(25－0.25)×10－3 A×R
對并聯(lián)的電阻kR有
U＝(20－0.25)×10－3 A×kR
解得k＝。
1－2 (2019·福建南平二模)為了將小量程電流表改裝成量程為3 V的電壓表，實驗器材如下：
A．電流表G：滿
11、偏電流為300 μA，內(nèi)阻約100 Ω
B．干電池E：電動勢為3 V，內(nèi)阻未知
C．滑動變阻器R1：最大阻值為500 Ω，額定電流為1 A
D．滑動變阻器R2：最大阻值為15 kΩ，額定電流為0.5 A
E．電阻箱R0：最大值為999.9 Ω，額定電流為0.5 A
F．電阻箱R：最大值為9999.9 Ω，額定電流為0.5 A
G．開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干
請回答以下問題：
(1)為盡可能準(zhǔn)確測量電流表的內(nèi)阻，應(yīng)選用甲圖中的________(選填“A”或“B”)電路。
(2)根據(jù)所選電路完成實物電路連接。閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表的示數(shù)為300 μA；接著保持滑動變阻器
12、的滑片位置不變，閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，當(dāng)R0＝200 Ω時電流表示數(shù)如圖乙所示，則流過電流表的電流為________ μA，電流表內(nèi)阻的測量值為________ Ω。
(3)現(xiàn)將上述電流表與電阻箱R串聯(lián)改裝成量程為3 V的電壓表，則電阻箱R接入電路的阻值應(yīng)為________ kΩ。
(4)若用改裝后的電壓表測量某電路電壓，則電壓測量值________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。
答案 (1)B (2)200 100 (3)9.9 (4)小于
解析 (1)由“半偏法”測量電流表內(nèi)阻的原理可知，先閉合S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電流表滿偏；然后閉合開關(guān)S2，調(diào)
13、節(jié)電阻箱的阻值，使電流表半偏，讀出電阻箱的阻值即為電流表的內(nèi)阻。其中當(dāng)閉合開關(guān)S2時，認(rèn)為電路中的總電流不變，這樣必須要求滑動變阻器的阻值比電流表的內(nèi)阻大得多，即滑動變阻器應(yīng)選R2，電路應(yīng)選擇B。
(2)由圖可知，電流表讀數(shù)為200 μA，則通過電阻箱的電流為100 μA，則電阻箱R0的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍，即電流表內(nèi)阻為100 Ω。
(3)將上述電流表與電阻箱R串聯(lián)改裝成量程為3 V的電壓表，則電阻箱R接入電路的阻值應(yīng)為R＝－rg＝ Ω－100 Ω＝9900 Ω＝9.9 kΩ。
(4)若用改裝后的電壓表測量某電路電壓，當(dāng)電壓表并聯(lián)到被測電路上后，此部分電路總電阻減小，則電壓表兩端的
14、電壓減小，即電壓測量值小于真實值。
高考考向2 以測電阻為主體的實驗
例2 (2019·天津高考)現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。
(1)某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是________ mm。
(2)利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻Rx約為100 Ω，畫出實驗電路圖，并標(biāo)明器材代號。
電源E(電動勢10 V，內(nèi)阻約為10 Ω)
電流表A1(量程0～250 mA，內(nèi)阻R1＝5 Ω)
電流表A2(量程0～300 mA，內(nèi)阻約為5 Ω)
滑動變阻器R(最大阻值10 Ω，額定電流2 A)
開關(guān)S及導(dǎo)線若干
(3)
15、某同學(xué)設(shè)計方案正確，測量得到電流表A1的讀數(shù)為I1，電流表A2的讀數(shù)為I2，則這段金屬絲電阻的計算式Rx＝________。從設(shè)計原理看，其測量值與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
解析 (1)d＝20.0×0.01 mm＝0.200 mm。
(2)本題要測量金屬絲的電阻，無電壓表，故用已知內(nèi)阻的電流表A1充當(dāng)電壓表，由于電流表A1的滿偏電壓UA1＝ImR1＝1.25 V，比電源電動勢小得多，故電路采用分壓式接法，電路圖如圖所示。
(3)當(dāng)電流表A1、A2讀數(shù)分別為I1、I2時，通過Rx的電流為I＝I2－I1，Rx兩端電壓U＝I1·R1，故Rx＝＝。不考慮
16、讀數(shù)誤差，從設(shè)計原理看，測量值等于真實值。
答案 (1)0.200(0.196～0.204均可) (2)圖見解析
(3) 相等
(1)測電阻的方法
(2)在給出工作元件的伏安特性曲線的情況下，若再給出電源的電動勢和內(nèi)阻，則工作元件的伏安特性曲線和電源(或等效電源)的U-I圖線的交點即為此工作元件的“工作點”，可利用此“工作點”求解工作元件工作時的電阻或電功率等。
備課記錄：
17、
2－1 (2019·湖南永州二模)同學(xué)們打算測量一未知電阻R的阻值(阻值約10 kΩ)，現(xiàn)在實驗桌上有下列器材：
A．滑動變阻器R1(0～100 Ω)
B．電阻箱R0(99999.9 Ω)
C．靈敏電流計G(300 μA，內(nèi)阻不可忽略)
D．直流電源E(3 V，內(nèi)阻不計)
E．開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)甲同學(xué)用圖a所示的電路進行實驗。
①先將滑動變阻器的滑動頭移到________(填“左”或“右”)端，再接通開關(guān)S；保持S2斷開，閉合S1，調(diào)節(jié)R1使電流計指針偏轉(zhuǎn)至某一位置，并記下電流I1；
②斷開S1，保持R1滑片位置不
18、變，閉合S2，調(diào)節(jié)R0使得電流計讀數(shù)為________時，R0的讀數(shù)即為待測電阻的阻值。
(2)乙同學(xué)查得電流計的內(nèi)阻為Rg，采用圖b進行實驗，改變電阻箱的電阻，讀出電流計相應(yīng)的示數(shù)I，由測得的數(shù)據(jù)作出-R0圖象，如圖c所示，圖線縱軸截距為b，斜率為k，則待測電阻R的阻值為________。
答案 (1)①左 ②I1 (2)－Rg
解析 (1)①為了保證實驗安全，開始時待測電阻兩端的電壓應(yīng)為0，故應(yīng)先將滑動變阻器的滑動頭移至左端，從左端開始調(diào)節(jié)；
②由實驗原理可知，保持R1阻值不變，斷開S1，閉合S2，R0連入電路，只有調(diào)節(jié)電阻箱使電流計讀數(shù)重新為I1時，R0的阻值才和待測電阻的阻值相
19、等。
(2)將R與Rg等效為R總，則根據(jù)閉合電路歐姆定律有：E＝I(R0＋R總)。整理可得：＝＋，則b＝，k＝，解得：R總＝因R總包括待測電阻及電流計內(nèi)阻，故待測電阻阻值為：R＝R總－Rg＝－Rg。
2－2 (2019·四川雅安三診)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，小燈泡的規(guī)格為“4 V 2 W”，除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下器材可供選擇：
A．直流電源(電動勢約為5 V，內(nèi)阻可不計)
B．直流電壓表(量程0～15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ)
C．直流電壓表(量程0～5 V，內(nèi)阻約為8 kΩ)
D．直流電流表(量程0～3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω)
E．直流電流表(量程0～600
20、 mA，內(nèi)阻約為5 Ω)
F．滑動變阻器(最大阻值1 kΩ，允許通過的最大電流為0.6 A)
G．滑動變阻器(最大阻值5 Ω，允許通過的最大電流為2 A)
實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)。
(1)實驗中電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用________。(均用序號字母表示)
(2)請按實驗要求將如圖1中所示的器材連成實驗電路。
(3)某同學(xué)作出小燈泡的伏安特性曲線如圖2甲所示?，F(xiàn)把實驗中使用的小燈泡接到如圖2乙所示的電路中，其中電源電動勢E＝5 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，定值電阻R＝8 Ω，此時燈泡的實際功率為______
21、__ W。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
答案 (1)C E G (2)圖見解析 (3)0.56
解析 (1)小燈泡的額定電壓為4 V，故電壓表應(yīng)選擇0～5 V的量程，即電壓表應(yīng)選擇C；小燈泡的額定電流為：IL＝＝ A＝0.5 A，故電流表選E；實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)，故滑動變阻器采用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇最大阻值較小的，故滑動變阻器應(yīng)選擇G。
(2)描繪燈泡的伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；燈泡電阻與電流表內(nèi)阻相差不多，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，故電流表應(yīng)采用外接法，據(jù)此將實物電路連接完整如圖所示。
(3
22、)把定值電阻R＝8 Ω與電源整體看做等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U＝5－10I，在圖2甲中作出等效電源的U-I圖象如圖所示。
由上圖圖象可知，此時燈泡兩端電壓U＝1.7 V，燈泡電流I＝0.33 A，燈泡的實際功率P＝UI＝1.7×0.33 W≈0.56 W。
高考考向3 測定電源的電動勢和內(nèi)阻
例3 (2018·江蘇高考)一同學(xué)測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻。
(1)如圖所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線(圖中虛線所示)時的實驗電路。請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處____________；____________。
(2)實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以
23、及計算的數(shù)據(jù)見下表：
R/Ω
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
I/A
0.15
0.17
0.19
0.22
0.26
/A－1
6.7
6.0
5.3
4.5
3.8
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出R-關(guān)系圖象，由圖象可計算出該干電池的電動勢為________V；內(nèi)阻為________ Ω。
(3)為了得到更準(zhǔn)確的測量結(jié)果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100 mV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0.33 A時，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動勢應(yīng)為________ V；內(nèi)阻應(yīng)為____
24、____ Ω。
解析 (1)連接電路時電源應(yīng)與電路斷開，所以開關(guān)要斷開；另一錯誤是電阻箱接入電路的電阻是零，這樣容易燒壞電流表和電源。
(2)將數(shù)據(jù)描點連線，作出一條傾斜的直線。根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝I(R＋r)得R＝E·－r，所以圖線的斜率表示電源電動勢，E＝ V＝1.37 V，截距絕對值表示電源內(nèi)阻：r＝0.4×3.0 Ω＝1.20 Ω。
(3)用電壓表與電流表并聯(lián)，可測得電流表的內(nèi)阻RA＝＝ Ω＝0.20 Ω，考慮電表內(nèi)阻對實驗的影響，則E＝I(R＋RA＋r)，得R＝E·－(RA＋r)，所以圖線的斜率仍表示電動勢，電動勢的準(zhǔn)確值為1.37 V，圖線的截距絕對值表示(RA＋r)，所
25、以內(nèi)阻精確值為r＝(1.20－0.20) Ω＝1.00 Ω。
答案 (1)開關(guān)未斷開 電阻箱阻值為零
(2)圖象如圖所示。
1．37(1.30～1.44都算正確) 1.20(1.0～1.4都算正確)
(3)1.37(結(jié)果與(2)問第一個空格一致) 1.00(結(jié)果比(2)問第二個空格小0.2)
測量電源電動勢和內(nèi)阻的三個方案
備課記錄：
26、
3－1 (2019·山東威海三模)某同學(xué)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。實驗電路如圖甲所示，現(xiàn)有開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及如下器材：
A．電流表A：量程0～0.6 A，內(nèi)阻約0.125 Ω
B．電壓表V：量程0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ
C．滑動變阻器0～20 Ω
D．滑動變阻器0～200 Ω
(1)為了操作方便，減小實驗誤差，滑動變阻器應(yīng)選用________(選填相應(yīng)器材前的字母)。
(2)閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于最________端(選填“左”或“右”)。
(3)圖乙是該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的U-I圖線，根據(jù)圖線求得被測干電池的電動勢
27、E＝________ V，內(nèi)阻r＝________ Ω(結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位)。
(4)該實驗中，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是________。圖丙中實線為根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制的圖線，虛線代表在沒有誤差情況下，電壓表兩端電壓的真實值與通過電源電流真實值關(guān)系的圖線，圖丙四幅圖中能夠正確反映兩者關(guān)系的是________。
答案 (1)C (2)右 (3)1.48 0.90
(4)電壓表分流 D
解析 (1)若選C，則電路中的電流最小約為≈0.08 A，此時電流表指針偏轉(zhuǎn)已經(jīng)較小；若選D，則滑動變阻器阻值從200 Ω到20 Ω，電路中的電流一直很小，所以為了方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇C。
(
28、2)滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處，即右端。
(3)由圖示電源U-I圖象可知，電源電動勢為：E＝1.48 V，電源內(nèi)阻為：r＝＝ Ω≈0.90 Ω。
(4)由圖示電路圖可知，電流表采用內(nèi)接法，由于電壓表不是理想電表，故存在分流現(xiàn)象，導(dǎo)致測得通過電源的電流偏小；而當(dāng)外電路短路時，電壓表的分流可以忽略，故真實圖象和測量圖象在橫軸上的交點相同，故D正確，A、B、C錯誤。
3－2 (2019·黑龍江哈爾濱三中二模)(1)某同學(xué)根據(jù)如圖甲所示的裝置測量某電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗測得電壓表的讀數(shù)為U1時電阻箱的讀數(shù)為R1；當(dāng)電壓表的讀數(shù)為U2時電阻箱的讀數(shù)為R2，
29、則電源的電動勢E＝________。
(2)為減小電壓表讀數(shù)帶來的實驗誤差，該同學(xué)結(jié)合實驗室的器材對原電路稍作了改進如圖乙：請根據(jù)電路圖將圖丙所示器材連接成電路。
(3)閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值，得到多組電阻箱接入電路的阻值R和對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，為了比較準(zhǔn)確地得出實驗結(jié)論，該同學(xué)準(zhǔn)備用直線圖象來處理實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)測得的多組電阻箱的阻值R和記錄的對應(yīng)電壓表的讀數(shù)U，作出-圖象如圖丁所示，圖線與橫、縱坐標(biāo)軸的截距分別為－0.2 Ω－1和0.5 V－1，定值電阻的阻值R0＝4.5 Ω。則可得該電源的電動勢為________，內(nèi)阻為________。
答案 (1) (
30、2)圖見解析
(3)2 V 0.5 Ω
解析 (1)根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E＝U1＋r，E＝U2＋r，聯(lián)立可得：E＝。
(2)連接電路如圖所示：
(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：E＝U＋(r＋R0)，變形可得：＝＋·，故-圖象的斜率為k＝，縱截距為，由圖可知k＝，縱截距為0.5，解得：E＝2 V，r＝0.5 Ω。
高考考向4 創(chuàng)新型電學(xué)實驗
例4 (2019·全國卷Ⅱ)某小組利用圖a所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)系，圖中和為理想電壓表；R為滑動變阻器，R0為定值電阻(阻值100 Ω)；S為開關(guān)，E為電源。實驗中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫
31、度t由溫度計(圖中未畫出)測出。圖b是該小組在恒定電流為50.0 μA時得到的某硅二極管U-t關(guān)系曲線。回答下列問題：
(1)實驗中，為保證流過二極管的電流為50.0 μA，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表的示數(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，硅二極管正向電阻________(填“變大”或“變小”)，電壓表示數(shù)________(填“增大”或“減小”)，此時應(yīng)將R的滑片向________(填“A”或“B”)端移動，以使示數(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溫傳感器，該硅二極管的測溫靈敏度為＝________×10－
32、3 V/℃(保留兩位有效數(shù)字)。
解析 (1)、是理想電壓表，則R0與硅二極管串聯(lián)，電流相等，R0兩端電壓U1＝IR0＝50.0×10－6×100 V＝5.00×10－3 V＝5.00 mV。由U-t圖象知，當(dāng)控溫爐內(nèi)溫度t升高時，U變小，又I＝50.0 μA不變，故硅二極管正向電阻變小；當(dāng)控溫爐內(nèi)溫度升高時，硅二極管電阻變小，反過來影響電路中電流，由閉合電路歐姆定律知，電路中電流增大，示數(shù)增大；要保持示數(shù)不變，需增大滑動變阻器的阻值，即將滑片向B端移動。
(2)由U-t圖象的斜率可知：＝ V/℃＝2.8×10－3 V/℃。
答案 (1)5.00 變小 增大 B (2)2.8
解答創(chuàng)
33、新型實驗的基本方法
備課記錄：
4．(2019·河南鄭州二模)導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外力作用下產(chǎn)生機械形變時，其電阻值發(fā)生相應(yīng)變化，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變電阻效應(yīng)。如圖甲所示，用來稱重的電子吊秤，就是利用了這個應(yīng)變效應(yīng)。電子吊秤實現(xiàn)稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器。其工作原理是：掛鉤上掛上重物，傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生微小形變(宏觀上可認(rèn)為形
34、狀不變)，拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化，再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流)，從而完成將所稱物體重量變換為電信號。
物理小組找到一根拉力敏感電阻絲R，其阻值隨拉力F變化的圖象如圖乙所示，小組按圖丙所示電路制作了一個簡易“吊秤”。電路中電源電動勢E＝3 V，內(nèi)阻r＝1 Ω；靈敏毫安表量程為10 mA，內(nèi)阻Rg＝50 Ω；R1是可變電阻器，A、B兩接線柱等高且固定?，F(xiàn)將這根拉力敏感電阻絲套上輕質(zhì)光滑絕緣環(huán)，將其兩端接在A、B兩接線柱之間固定不動。通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起，不計敏感電阻絲重力，現(xiàn)完成下列操作步驟：
步驟a.滑環(huán)下不吊重物時，閉合開關(guān)調(diào)節(jié)可變電阻
35、R1使毫安表指針滿偏；
步驟b.滑環(huán)下吊上已知重力的重物G，測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ；
步驟c.保持可變電阻R1接入電路的電阻不變，讀出此時毫安表示數(shù)I；
步驟d.換用不同已知重力的重物，掛在滑環(huán)上記錄每一個重力值對應(yīng)的電流值；
步驟e：將電流表刻度盤改裝為重力刻度盤。
(1)試寫出敏感電阻絲上的拉力F與重物重力G的關(guān)系式F＝________。
(2)設(shè)R-F圖象斜率為k，試寫出電流表示數(shù)I與待測重物重力G的表達(dá)式I＝__________________(用E、r、R1、Rg、R0、k、θ表示)。
(3)若R-F圖象中R0＝100 Ω，k＝0.5 Ω/N，測得θ＝60°，毫
36、安表指針半偏，則待測重物重力G＝________ N。
(4)關(guān)于改裝后的重力刻度盤，下列說法正確的是( )
A．重力零刻度線在電流表滿刻度處，刻度線均勻
B．重力零刻度線在電流表零刻度處，刻度線均勻
C．重力零刻度線在電流表滿刻度處，刻度線不均勻
D．重力零刻度線在電流表零刻度處，刻度線不均勻
(5)若電源電動勢不變，內(nèi)阻變大，其他條件不變，用這臺“簡易吊秤”稱重前，進行了步驟a操作；則測量結(jié)果________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
答案 (1) (2)
(3)600 N (4)C (5)不變
解析 (1)對滑環(huán)受力分析，由平衡知識可知：
2Fcosθ＝G，
37、解得：F＝。
(2)由圖乙可知：R＝kF＋R0；由圖丙電路可知：
I＝＝。
(3)將R0＝100 Ω，k＝0.5 Ω/N，θ＝60°，I＝Ig＝5 mA，E＝3 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，Rg＝50 Ω代入I＝和Ig＝，可得G＝600 N。
(4)當(dāng)不掛重物時，電流計滿偏，則重力零刻度線在電流表滿刻度處，因G與I不是線性關(guān)系，則刻度線不均勻，故選C。
(5)實驗前進行了a操作，則Ig＝，則當(dāng)掛重物G時：I＝＝，則電源內(nèi)阻對實驗結(jié)果無影響，測量結(jié)果不變。
閱卷現(xiàn)場 電表選擇出錯
例5 (2018·天津高考)(12分)某同學(xué)用伏安法測定待測電阻Rx的阻值(約為10 kΩ)，除了Rx、開關(guān)S
38、、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：
A．電壓表(量程0～1 V，內(nèi)阻約為10 kΩ)
B．電壓表(量程0～10 V，內(nèi)阻約為100 kΩ)
C．電流表(0～1 mA，內(nèi)阻約為30 Ω)
D．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.05 Ω)
E．電源(電動勢1.5 V，額定電流0.5 A，內(nèi)阻不計)
F．電源(電動勢12 V，額定電流2 A，內(nèi)阻不計)
G．滑動變阻器R0(阻值范圍0～10 Ω，額定電流2 A)
(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
39、)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_________
___________________________________________________________________。
正解 (1)若選用電源1.5 V，由于被測電阻很大，電路中電流非常小，不利于實驗，即電源選用電動勢為12 V的，即F；則電壓表就應(yīng)該選取B；電路中的最大電流為I＝ A＝1.2 mA，故選用電流表C。
(2)因為給的滑動變阻器的最大阻值只有10 Ω，若采用滑動變阻器的限流接法，則電路中電流和電壓變化不
40、明顯，故采用滑動變阻器的分壓接法；由于＜，所以采用電流表內(nèi)接法，電路如圖所示。
(3)由于電流表的分壓，導(dǎo)致電壓測量值偏大，而電流的測量值是準(zhǔn)確的，根據(jù)Rx＝可知測量值偏大。
答案 (1)B(2分) C(2分) F(2分)
(2)圖見解析(2分)
(3)大于(2分) 電壓表的讀數(shù)大于待測電阻兩端實際電壓(其他正確表述也可)(2分)
錯解 (1)用伏安法測定待測電阻Rx的阻值，電壓表內(nèi)阻越大越好，電流表內(nèi)阻越小越好，故電壓表選用B，電流表選用D；電源的額定電流應(yīng)盡量大些，以避免燒壞電源，故電源選用F。
(2)因為給的滑動變阻器的最大阻值只有10 Ω，若采用滑動變阻器的限流接法，則
41、電路中電流和電壓變化不明顯，故采用滑動變阻器的分壓接法；由于＜，所以采用電流表內(nèi)接法，電路圖如圖所示。
(3)由于電流表的分壓，導(dǎo)致電壓測量值偏大，而電流的測量值是準(zhǔn)確的，根據(jù)Rx＝可知測量值偏大。
答案 (1)B(2分) D(扣2分) F(2分)
(2)圖見解析(2分)
(3)大于(2分) 電壓表的讀數(shù)大于待測電阻兩端實際電壓(其他正確表述也可)(2分)
本題的錯誤之處是選電表時，只考慮到電表內(nèi)阻給測量帶來的誤差，沒考慮到電表量程是否合適；選電源時，只考慮到額定電流的影響，沒考慮到電源電動勢與電表之間的聯(lián)系，它們之間是相互關(guān)聯(lián)的，選擇時要綜合考慮。(第1、3個空填對是僥幸)
42、其他常見錯誤還有：①電流表的內(nèi)接與外接不清楚，不會比較待測電阻相對電壓表和電流表的內(nèi)阻是大電阻還是小電阻；②滑動變阻器采用限流式接法，原因是不清楚分壓式接法與限流式接法的選用原則；③不會分析實驗誤差。
專題作業(yè)
1．(2019·濟南市期末)如圖甲為某磁敏電阻在室溫下的電阻—磁感應(yīng)強度特性曲線，其中RB表示有磁場時磁敏電阻的阻值，R0表示無磁場時的磁敏電阻的阻值。為測量某磁場的磁感應(yīng)強度B，需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值。
(1)某同學(xué)首先測量待測磁場中磁敏電阻的阻值，利用下面提供的器材，請將圖乙中的導(dǎo)線補充完整。
提供的器材如下：
A．磁敏電阻，無磁場時阻值R0＝140 Ω
43、
B．滑動變阻器R，全電阻約20 Ω
C．電流表A，量程2.5 mA，內(nèi)阻RA＝100 Ω
D．電壓表V，量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ
E．直流電源E，電動勢3 V，內(nèi)阻不計
F．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
(2)正確接線后，測量數(shù)據(jù)如下表，請利用表格數(shù)據(jù)在圖丙中描點作圖。
1
2
3
4
5
6
U(V)
0.00
0.45
0.91
1.50
1.79
2.71
I(mA)
0.00
0.30
0.60
1.00
1.20
1.80
(3)根據(jù)U-I圖象盡可能準(zhǔn)確地求出磁敏電阻的阻值RB＝________ Ω，結(jié)合圖甲可知待測磁場的磁
44、感應(yīng)強度B＝________ T。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
答案 (1)見解析圖1 (2)見解析圖2
(3)1.4×103 1.2
解析 (1)采用伏安法測量電阻，因為電流表內(nèi)阻已知，故采用電流表內(nèi)接法；滑動變阻器電阻較小，應(yīng)采用分壓式接法，連接實物圖如圖1所示。
(2)描點作圖如圖2所示。
(3)由U-I圖象得RB＝－RA＝1.4×103 Ω，則＝10，對照圖甲得B＝1.2 T。
2．(2019·南昌市檢測)一課外實驗小組用如圖a所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)電阻(R0＝20.0 Ω)；可視為理想電壓表，S1為單刀開關(guān)，S2為單刀雙擲開關(guān)，E為電源，R為
45、滑動變阻器，采用如下步驟完成實驗：
(1)根據(jù)實驗原理電路圖連接好電路。
(2)將滑動變阻器滑動端置于________位置(填“左端”“右端”或“中間”)，再閉合S1。
(3)將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，記下此時電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數(shù)U2。
(4)待測電阻阻值的表達(dá)式Rx＝________(用R0、U1、U2表示)。
(5)為減小偶然誤差，改變滑動頭的位置，測得幾組U1、U2的值，作出U1與U2的關(guān)系圖象如圖b所示，則待測電阻Rx＝________ Ω。
答案 (2)左端 (4)R0 (5)10.0
解析 (2)此電路
46、中，滑動變阻器起分壓作用，閉合S1前，應(yīng)將滑動變阻器阻值調(diào)為0，即將滑動端置于左端。
(4)根據(jù)題意，開關(guān)S2接在1時，電壓表測R0兩端電壓，開關(guān)S2接在2時，電壓表測R0與Rx的總電壓，測量電路中的電流為I＝，Rx兩端的電壓為Ux＝U2－U1，根據(jù)歐姆定律有Ux＝IRx，聯(lián)立解得Rx＝R0。
(5)Rx＝R0，整理得U2＝U1，U2-U1關(guān)系圖象的斜率為1＋＝1.5，將R0＝20.0 Ω代入，解得Rx＝10.0 Ω。
3．(2019·江蘇省丹陽市丹陽高級中學(xué)三模)為了測量電源的電動勢和內(nèi)阻，提供的器材如下：
A．待測電源(電動勢約為8 V、內(nèi)阻約為2 Ω)
B．電壓表V(0～3 V
47、，內(nèi)阻約為3 kΩ)
C．電流表A(0～1 A)
D．電阻箱R(0～99999.9 Ω)
E．滑動變阻器(0～20 Ω)
F．滑動變阻器(0～100 Ω)
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)采用圖甲所示電路測量電壓表的內(nèi)阻RV。調(diào)節(jié)電阻箱R，使電壓表指針滿偏，此時電阻箱示數(shù)為R1；再調(diào)節(jié)電阻箱R，使電壓表指針指在滿刻度的一半處，此時電阻箱示數(shù)為R2。
①電壓表內(nèi)阻RV＝________。
②關(guān)于上述實驗，下列說法中正確的有________。
A．實驗中電源可使用待測電源
B．閉合開關(guān)S前，應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)到最小
C．調(diào)節(jié)電壓表滿偏時，電阻箱的阻值是逐漸增大的
D．實驗中忽略
48、了電源的內(nèi)阻，會使測量值偏大
(2)若測得電壓表內(nèi)阻RV＝3010 Ω，與之串聯(lián)R＝________ Ω的電阻，將電壓表的量程變?yōu)? V。
(3)為測量電源的電動勢和內(nèi)阻，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙電路連接完整。實驗中，滑動變阻器應(yīng)選擇________(選填“E”或“F”)，并指出產(chǎn)生實驗誤差的一個原因：________。
答案 (1)①R2－2R1?、贏D (2)6020
(3)圖見解析 E 電壓表的分流
解析 (1)①圖甲電路電源的內(nèi)阻可忽略，設(shè)滿偏電壓為U，則由串并聯(lián)電路的規(guī)律可知：U＋R1＝＋R2，解得：RV＝R2－2R1；
②待測電源的電動勢約為8 V，能夠使電壓表達(dá)到滿
49、偏或半偏，故A正確；由于采用限流接法，故閉合開關(guān)S前，應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)到最大，故B錯誤；調(diào)節(jié)電壓表滿偏時，電壓表所分電壓逐漸增大，電路中電流逐漸增大，電阻箱兩端的電壓減小，根據(jù)歐姆定律可知，電阻箱的阻值是逐漸減小的，故C錯誤；考慮電源內(nèi)阻，設(shè)電壓表內(nèi)阻的真實值為RV′，則有U＋(R1＋r)＝＋(R2＋r)，解得：RV′＝R2－2R1－r，所以測量值RV偏大，故D正確。
(2)根據(jù)改裝原理可知＝，解得：R＝6020 Ω。
(3)電源電動勢為8 V，而電壓表的量程只有3 V，所以應(yīng)將電壓表串聯(lián)電阻箱擴大電壓表的量程，連接電路，如圖所示：
由于電源內(nèi)阻較小，為了便于調(diào)節(jié)使電表示數(shù)變化明顯，
50、滑動變阻器應(yīng)選擇E；由圖可知，電路中采用相對電源的電流表外接法，電壓表的分流使測得通過電源的電流偏小會產(chǎn)生誤差。
4．(2019·四川瀘州二診)小聰想用滿偏電流為600 μA的靈敏電流計G改裝成0.6 A的電流表，操作步驟如下：
(1)用如圖1所示的電路測量電流計G的內(nèi)阻。先閉合S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電流計指針滿偏；保持滑動變阻器的滑片位置不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R′，使電流計指針半偏，讀出此時R′的阻值為99.9 Ω，則測得靈敏電流計的內(nèi)阻rg＝________ Ω。
(2)用這種方法測出的電流計內(nèi)阻rg，與電流計內(nèi)阻的真實值rg′相比有一定的誤差，為減小此誤差，應(yīng)使R__
51、______(選填“?”“?”或“＝”)R′的讀數(shù)。
(3)將此靈敏電流計與R0＝________ Ω的定值電阻并聯(lián)，就可以改裝成量程為0.6 A的電流表。
(4)采用如圖2所示電路，用滿偏電流為0.6 A的標(biāo)準(zhǔn)電流表A校對上述改裝的電流表，由于測量電流計內(nèi)阻的系統(tǒng)誤差，會導(dǎo)致改裝的電流表測得的電流________(選填“大于”“小于”或“等于”)標(biāo)準(zhǔn)電流表測得的電流。
答案 (1)99.9 (2)? (3)0.1 (4)小于
解析 (1)用半偏法測電阻，若并聯(lián)電路電流相同，則電阻相同，電流計內(nèi)阻等于電阻箱阻值，為99.9 Ω。
(2)因總電阻變小，電路中總電流變大，則電阻箱所在支路
52、的電流大于原電流的一半，則電阻箱阻值小于電流計的內(nèi)阻，即測量值偏?。蝗鬜?R′，則電路中的電流增加量幾乎可以忽略不計，可以減小實驗的誤差。
(3)將此靈敏電流計改裝成電流表要并聯(lián)電阻，由歐姆定律可得：(I－Ig)R0＝Igrg
解得R0＝0.1 Ω。
(4)由于電流計內(nèi)阻的測量值偏小，所以由公式得出的與電流計并聯(lián)的R0偏小，導(dǎo)致改裝的電流表的量程偏大，所以實際的讀數(shù)偏小，即改裝的電流表測得的電流小于標(biāo)準(zhǔn)電流表測得的電流。
5．(2019·石家莊精英中學(xué)高三二調(diào))某同學(xué)做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗，已知小燈泡標(biāo)稱值為“2.5 V 1.25 W”，實驗室中除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下器材
53、可供選擇：
電壓表V1(量程為3 V，內(nèi)阻為3 kΩ)
電流表A1(量程為100 mA，內(nèi)阻為10 Ω)
電流表A2(量程為3 A，內(nèi)阻為0.1 Ω)
滑動變阻器R1(0～10 Ω，額定電流為2 A)
滑動變阻器R2(0～1 kΩ，額定電流為0.5 A)
定值電阻R3(阻值為2.5 Ω)
定值電阻R4(阻值為10 Ω)
定值電阻R5(阻值為1 kΩ)
電源E(E＝3 V，內(nèi)阻不計)
實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量。
(1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________，并________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)定值電阻。(均填器
54、材的符號)
(2)在圖1中的虛線框內(nèi)畫出電路圖。(圖中標(biāo)出選用的器材的符號)
(3)實驗中得到的該燈泡的伏安特性曲線如圖2所示，如果將小燈泡與另一個電動勢為2 V、內(nèi)阻為4 Ω的電源直接相連，則小燈泡的實際功率為________ W。(保留兩位有效數(shù)字)
答案 (1)R1 A1 并聯(lián) (2)圖見解析 (3)0.25
解析 (1)“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，小燈泡兩端的電壓要從0開始逐漸增大，滑動變阻器起分壓作用，故應(yīng)選擇阻值小的R1；小燈泡的額定電流為：IL＝＝＝0.5 A＝500 mA，電流表A2的量程太大，不能用它來測電流，把電流表A1與定值電阻R3并聯(lián)，可改裝成量程為
55、500 mA的電流表。
(2)“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小燈泡電阻，而小燈泡的電阻與改裝后的電流表內(nèi)阻相差不大，故電流表采用外接法，實驗電路圖如圖所示：
(3)在小燈泡的I-U坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的I-U圖線如圖所示：
兩圖線交點的坐標(biāo)為：U＝0.9 V，I＝0.28 A
則小燈泡的實際功率為：P＝UI＝0.9×0.28 W≈0.25 W。
6. (2019·山西省二模)某多用電表內(nèi)歐姆擋“×1”的內(nèi)部電路圖如圖甲的虛線框所示。一學(xué)習(xí)小組將電阻箱和電壓表并聯(lián)后接到多用電表兩表筆A、B上，采用圖甲的電路測
56、量多用電表歐姆擋“×1”正常工作時的內(nèi)阻R0和其內(nèi)部電池的電動勢E(電壓表的內(nèi)阻很大，它在該電路中的分流作用可以忽略)，實驗操作步驟如下：
(1)先調(diào)整“指針定位螺絲”，再將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至歐姆擋“×1”，紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”使指針指在表盤________(填“左”或“右”)側(cè)零刻度處。
(2)電阻箱和電壓表并聯(lián)后的兩端分別接在表筆A和B上，正確的接法是：電壓表的正接線柱要接在多用電表的表筆________(填“A”或“B”)上。
(3)改變電阻箱的阻值，分別讀出多組電壓表和電阻箱的示數(shù)U、R，并將對應(yīng)的和的值計算出來并記錄在表格中，再畫出-圖象如圖乙所示。若圖乙中圖線的斜
57、率為k1，與縱軸的截距為b1，則所測內(nèi)部電池的電動勢E＝________，歐姆擋“×1”正常工作時的內(nèi)阻RΩ＝________。(用k1、b1表示)
(4)一位同學(xué)提出了數(shù)據(jù)處理的另一種思路：先計算出，然后畫U-圖象如圖丙所示。由圖丙得到圖線的斜率為k2，與縱軸的截距為b2，則電池的電動勢E＝________，歐姆擋“×1”正常工作時的內(nèi)阻RΩ＝________。(用k2、b2表示)。
答案 (1)右 (2)B (3) (4)b2 －k2
解析 (1)歐姆表的0刻度在表盤的右側(cè)，因此紅黑表筆短接進行歐姆調(diào)零時應(yīng)將指針調(diào)到右側(cè)零刻度線處。
(2)根據(jù)電壓表的接法，電流需從正接線
58、柱流入，負(fù)接線柱流出，由圖甲可知表筆B接電源正極，因此電壓表的正接線柱應(yīng)接B。
(3)由閉合電路歐姆定律得：E＝U＋IRΩ＝U＋RΩ，整理得：＝＋·，可知圖乙中圖線與縱軸的截距b1＝，斜率k1＝，解得：E＝，RΩ＝。
(4)根據(jù)E＝U＋IRΩ＝U＋RΩ等效變換為U＝E－·RΩ，可知圖丙中圖線與縱軸的截距b2＝E，斜率k2＝－RΩ，故RΩ＝－k2。
7．(2019·重慶一中高三5月?？?某物理興趣小組的同學(xué)現(xiàn)在要測定由兩節(jié)新干電池組成的電池組的電動勢和內(nèi)阻大小，該同學(xué)根據(jù)實驗室提供的實驗器材設(shè)計了如圖1所示的原理圖，其中定值電阻R1＝1.0 Ω，R0＝2.0 Ω，毫安表的量程范圍為0～15
59、0 mA，內(nèi)阻大小為rmA＝4 Ω。試完成下列問題：
(1)請根據(jù)原理圖將如圖2所示的實物圖連接好。
(2)實驗中電壓表所選的量程為0～3 V，某次測量中電壓表的讀數(shù)如圖3所示，則此次實驗中電壓表的讀數(shù)為U＝________ V。
(3)他們已經(jīng)將實驗中所測得的實驗數(shù)據(jù)描點，并作出了U-I圖象，如圖4所示。則電池組的電動勢為E＝________ V，內(nèi)阻為r＝________ Ω。
答案 (1)圖見解析 (2)2.50 (3)2.98 2.46
解析 (1)實物連線如圖所示。
(2)電壓表所選的量程為0～3 V，分度值為0.1 V，則電壓表的讀數(shù)為U＝2.50 V。
(3
60、)將R0等效為電源的內(nèi)阻，等效電源內(nèi)阻為r0＝r＋R0。設(shè)毫安表讀數(shù)為I，毫安表內(nèi)阻為4 Ω，與毫安表并聯(lián)的電阻阻值為R1＝1.0 Ω，通過電阻R1的電流為毫安表的4倍，干路電流為毫安表讀數(shù)的5倍，由閉合電路的歐姆定律和并聯(lián)電路的電流規(guī)律有：E＝U＋5r0I，整理得U＝E－5r0I。由上式可知U-I圖線與縱軸的截距表示電池組的電動勢，故電池組的電動勢為E＝2.98 V，斜率的絕對值表示電池組等效內(nèi)阻的5倍，由圖可知圖象的斜率的絕對值為：|k|＝＝≈22.29，故電池組的等效內(nèi)阻為r0＝＝ Ω≈4.46 Ω，故電池組的內(nèi)阻為r＝r0－R0＝4.46 Ω－2.0 Ω＝2.46 Ω。
8．(201
61、9·廣東廣州二模)測金屬絲的電阻率實驗中：
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖a，其示數(shù)為________ mm。
(2)實驗電路如圖b，請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖c的實物連線。
(3)開啟電源，合上開關(guān)，記錄ap的長度L和電流表A的示數(shù)I；移動線夾改變ap的長度L，測得多組L和I值，作出-L的圖線，求得圖線斜率為k。
(4)若穩(wěn)壓電源輸出電壓為U，金屬絲的橫截面積為S，則該金屬絲的電阻率ρ＝________(用k、U、S表示)。
答案 (1)0.360 (2)圖見解析 (4)kUS
解析 (1)金屬絲的直徑為：0.01 mm×36.0＝0.360 mm。
(2)實物連線
62、如圖所示。
(4)由閉合電路的歐姆定律：U＝I(Rx＋R0)，而Rx＝ρ，聯(lián)立可得：＝L＋，則＝k，解得：電阻率ρ＝kUS。
9．(2019·湖南衡陽二模)某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲做“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗。已知所用小電珠的額定電壓和額定功率分別為2.5 V、1.3 W，實驗使用的直流電源的電動勢為3.0 V，內(nèi)阻忽略不計，實驗可供選擇的器材規(guī)格如下：
a．電流表A1(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約5 Ω)
b．電流表A2(量程0～3 A，內(nèi)阻約0.1 Ω)
c．電壓表V1(量程0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)
d．電壓表V2(量程0～15 V，內(nèi)阻約2000 Ω)
e．滑動
63、變阻器R1(阻值0～10 Ω，額定電流1 A)
f．滑動變阻器R2(阻值0～5000 Ω，額定電流500 mA)
請回答下列問題：
(1)為了完成實驗且盡可能減小實驗誤差，電流表應(yīng)選擇________，電壓表應(yīng)選擇________，滑動變阻器應(yīng)選擇________。(填寫實驗器材前的序號)
(2)根據(jù)所選的實驗器材，請設(shè)計合理的電路原理圖來完成該實驗。
(3)該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用設(shè)計好的電路測得了該小電珠兩端的電壓U和通過該小電珠的電流，由歐姆定律計算得到的小電珠的電阻值________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。
(4)該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過設(shè)計
64、好的電路得到了多組實驗數(shù)據(jù)，并根據(jù)得到的多組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點畫圖，如圖所示，該圖線向下彎曲，其原因是____________________________。
(5)如果取兩個這樣的小電珠并聯(lián)以后再與一阻值為2.0 Ω的定值電阻串聯(lián)，并接在電動勢為3.0 V、內(nèi)阻忽略不計的直流電源兩端，則每個小電珠消耗的實際功率應(yīng)為________ W。(結(jié)果保留兩位小數(shù))
答案 (1)a c e (2)圖見解析 (3)小于
(4)小電珠的電阻隨溫度的升高而增大 (5)0.56
解析 (1)由于小電珠的額定電壓為2.5 V，所以電壓表應(yīng)選c，額定電流為：IL＝＝ A＝0.52 A，所以電流表應(yīng)選
65、a，本實驗小電珠兩端的電壓要從零開始變化，所以滑動變阻器用分壓式接法，即用總阻值較小的，應(yīng)選e。
(2)本實驗小電珠兩端的電壓要從零開始變化，所以滑動變阻器采用分壓式接法，小電珠的電阻較小，所以電流表應(yīng)外接，電路圖如圖所示。
(3)由于電壓表的分流作用，所以電流表的示數(shù)比流過小電珠的電流大，由公式R＝可知，電阻的測量值小于真實值。
(4)I-U圖象上點與原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，電阻隨電壓的增大而增大，其原因是小電珠的電阻隨溫度的升高而增大。
(5)將定值電阻與電源等效為內(nèi)阻為2.0 Ω，電動勢為3.0 V的電源，設(shè)并聯(lián)的每個燈泡兩端的電壓為U，通過的電流為I，由閉合
66、電路歐姆定律得：E＝U＋2Ir，代入數(shù)據(jù)得：U＝3.0－4.0I，在題中的I-U坐標(biāo)系中作電源的I-U關(guān)系圖象，如圖所示。
由圖可知，每個小電珠在該電源下的電壓和電流分別為：U＝1.3 V，I＝0.43 A，所以小電珠的實際功率為：P＝UI≈0.56 W。
10．(2019·陜西咸陽三模)熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)電阻器(NTC)。正溫度系數(shù)電阻器(PTC)在溫度升高時電阻值增大，負(fù)溫度系數(shù)電阻器(NTC)在溫度升高時電阻值減小，熱敏電阻的這種特性，常常應(yīng)用在控制電路中。某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx(常溫下阻值約為10.0 Ω)的電流隨其兩端電壓變化的特點。
A．電流表A1(量程100 mA，內(nèi)阻約1 Ω)
B．電流表A2(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.3 Ω)
C．電壓表V1(量程3.0 V，內(nèi)阻約3 kΩ)
D．電壓表V2(量程15.0 V，內(nèi)阻約10 kΩ)
E．滑動變阻器R(最大阻值為10 Ω)
F．滑動變阻器R′(最大阻值為500 Ω)
G．電源E(電動勢15 V，內(nèi)阻忽略)
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)實驗中改變滑動
2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題沖刺 專題復(fù)習(xí)篇八 電學(xué)實驗練習(xí)（含解析）
