第2講電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新解題方略1.電流表、電壓表、歐姆表的對(duì)比儀器極性量程選擇讀數(shù)電流表有正、負(fù)極的電表，電流由電表的正極流入，負(fù)極流出使指針指在比滿偏刻度多的位置若最小分度為1、0.1、0.01等，需要估讀到最小分度的下一位；如果最小分度不是1、0.1、0.01等，只需要讀到最小分度位即可電壓表歐姆表使指針盡量指在表盤的中間位置左右取兩位有效數(shù)字并乘以相應(yīng)擋位的倍率2.歐姆表的原理(1)歐姆表內(nèi)有電源，紅表筆與內(nèi)部電源負(fù)極相連，黑表筆與內(nèi)部電源的正極相連，故其電流方向?yàn)椤凹t表筆流進(jìn)，黑表筆流出”.(2)測(cè)電阻的原理是閉合電路歐姆定律.當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0(即歐姆調(diào)零)，使靈敏電流計(jì)滿偏，Ig，此時(shí)中值電阻R中RgR0r，當(dāng)兩表筆接入電阻Rx時(shí)I，電阻Rx與電路中的電流相對(duì)應(yīng)，但不是線性關(guān)系，故歐姆表刻度不均勻.3.歐姆表使用六注意(1)選擋接著調(diào)零；(2)換擋重新調(diào)零；(3)待測(cè)電阻與電路、電源要斷開(kāi)；(4)盡量使指針指在表盤中間位置附近；(5)讀數(shù)之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，選擇開(kāi)關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋.例1一塊表頭被燒壞的雙量程電壓表，其內(nèi)部電路如圖1甲所示，但測(cè)得R12.8 k、R214.8 k是完好的，現(xiàn)用滿偏電流和表盤刻度相同的一塊新表頭替代，已知新表頭的滿偏電流為1 mA，內(nèi)阻為150 ，且有三個(gè)精密定值電阻r150 ，r2100 ，r3150 .若在保留R1、R2的情況下，對(duì)電壓表進(jìn)行修復(fù)，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：圖1(1)原表頭的內(nèi)阻rg_ ；(2)在圖乙虛線框中畫出修復(fù)后雙量程電壓表的電路(標(biāo)出所選用的相應(yīng)器材符號(hào)).(3)修復(fù)后校準(zhǔn)完，連接015 V量程測(cè)量時(shí)，某次表盤指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，其電壓示數(shù)應(yīng)為_(kāi) V.答案(1)200(2)如圖所示(3)9.3預(yù)測(cè)1(1)為了測(cè)量電阻，現(xiàn)取一只已經(jīng)完成機(jī)械調(diào)零的多用電表，如圖2甲所示，請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量：將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置.將插入“”、“”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件_(選填“C”或“D”)，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的“0”刻度線.將調(diào)好零的多用電表按正確步驟測(cè)量一電學(xué)元件P的電阻，P的兩端分別為a、b，指針指示位置如圖甲所示.為使測(cè)量比較精確，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋到_(選填“×1”、“×10”、“×1 k”)的倍率擋位上，并重新調(diào)零，再進(jìn)行測(cè)量.圖2(2)多用電表電阻擋的內(nèi)部電路如圖乙虛線框中所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，R0為調(diào)零電阻，Rg為表頭內(nèi)阻，電路中電流I與待測(cè)電阻的阻值Rx的關(guān)系式為_(kāi)；圖3(3)某同學(xué)想通過(guò)多用電表中的歐姆擋去測(cè)量一量程為3 V的電壓表內(nèi)阻.該同學(xué)將歐姆擋的選擇開(kāi)關(guān)撥至“×1 k”的倍率擋，并將紅、黑表筆短接調(diào)零后，應(yīng)選用圖3中_(選填“A”或“B”)方式連接.在進(jìn)行了正確的連接、測(cè)量后，歐姆表的讀數(shù)如圖4甲所示，讀數(shù)為_(kāi) ，這時(shí)電壓表的讀數(shù)為如圖乙所示.若該歐姆擋內(nèi)阻為24 k，則可算出歐姆擋內(nèi)部所用電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi) V(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).圖4答案(1)D“×10”(2)I(3)A30 k2.9解析(1)將插入“”、“”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件D，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的“0”刻度線；針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，說(shuō)明所選擋位太大，應(yīng)換“×10”擋.(2)根據(jù)圖乙，多用電表測(cè)電阻的原理是閉合電路歐姆定律，則有：I.(3)歐姆表的正極插孔與內(nèi)部電源的負(fù)極相連，與電壓表構(gòu)成一閉合回路，電流從負(fù)極流出，進(jìn)入電壓表的正極，所以選擇圖A正確；歐姆表的讀數(shù)為：30×1 k30 k，電壓表的讀數(shù)為：1.60 V.由題意知?dú)W姆表的內(nèi)阻為24 k，與電壓表的內(nèi)阻30 k串聯(lián)，由歐姆定律可知：EI(Rr)×(2.4×1043×104) V2.9 V.解題方略1.電路結(jié)構(gòu)：實(shí)驗(yàn)電路至少包括三個(gè)部分：(1)測(cè)量電路；(2)控制電路(滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān))；(3)電源.2.電路設(shè)計(jì)：(1)電表選擇注意三方面：安全性，要求量程不能太小，電表不反接；準(zhǔn)確性，要求量程不能太大，讀數(shù)一般要超過(guò)量程的；若電表量程不合適，要利用有準(zhǔn)確內(nèi)阻的電表進(jìn)行改裝.(2)測(cè)量電路設(shè)計(jì)：若>，則應(yīng)把電流表內(nèi)接；若<，則應(yīng)把電流表外接.(3)控制電路：以小控大用分壓，相差無(wú)幾用限流，即當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值較小時(shí)，常采用分壓式接法；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值與負(fù)載相差不大時(shí)，常采用限流式接法.另外，滑動(dòng)變阻器必須接為分壓式的情況有三種：電壓要求從零開(kāi)始變化；滑動(dòng)變阻器最大阻值太小，不能起到限流的作用；限流式不能獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù).若兩種接法均可，則采用限流式，因?yàn)橄蘖魇綋p耗功率小.例2(2016·全國(guó)甲卷·23)某同學(xué)利用圖5所示電路測(cè)量量程為2.5 V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99 999.9 )，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50 )，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5 k)，直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V)，開(kāi)關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干.圖5實(shí)驗(yàn)步驟如下按電路原理圖連接線路；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中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合開(kāi)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2.00 V，記下電阻箱的阻值.回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器_(填“R1”或“R2”).(2)根據(jù)電路圖將圖6中實(shí)物圖連線.圖6(3)實(shí)驗(yàn)步驟中記錄的電阻箱阻值為630.0 ，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_(kāi)(結(jié)果保留到個(gè)位).(4)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_(kāi)(填正確答案標(biāo)號(hào)).A.100 A B.250 A C.500 A D.1 mA解析(1)本實(shí)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R1可減小實(shí)驗(yàn)誤差.(2)滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，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2.00 V和0.50 V，則RV4R2 520 .(4)電壓表的滿偏電流Ig A1 mA，故選項(xiàng)D正確.答案(1)R1(2)見(jiàn)解析圖(3)2 520(4)D預(yù)測(cè)2(2016·浙江理綜·22)某同學(xué)用伏安法測(cè)量導(dǎo)體的電阻，現(xiàn)有量程為3 V、內(nèi)阻約為3 k的電壓表和量程為0.6 A、內(nèi)阻約為0.1 的電流表.采用分壓電路接線，圖7甲是實(shí)物的部分連線圖，待測(cè)電阻為圖乙中的R1，其阻值約為5 .圖7(1)測(cè)R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線連接_(填a或b)、導(dǎo)線連接_(填c或d).(2)正確接線測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，用作圖法求得R1的阻值為_(kāi).U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知圖乙中R2與R1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R1的，若測(cè)R2的阻值，則最優(yōu)的連線應(yīng)選_(填選項(xiàng)).A.連接a，連接c B.連接a，連接dC.連接b，連接c D.連接b，連接d答案(1)ad(2)見(jiàn)解析圖4.5(4.44.7)(3)B解析(1)因電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻R1的阻值，則電流表采用外接法，而滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，故測(cè)R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線連接a，導(dǎo)線連接d；(2)建立坐標(biāo)系描點(diǎn)連線如圖所示，則R1 4.5 ；(3)根據(jù)電阻定律可得，R，故R2R1，要測(cè)R2的阻值，與測(cè)量R1一樣，最優(yōu)的連線應(yīng)連接a，連接d，選項(xiàng)B正確.解題方略1.在描繪小電珠的伏安特性曲線時(shí)，要注意一定要用平滑的曲線，當(dāng)某個(gè)(或某些)測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯錯(cuò)誤時(shí)，要舍掉.坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合適，使所作圖線占滿坐標(biāo)紙.2.小電珠的伏安特性曲線(以IU關(guān)系圖線為例)上各點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)不表示小電珠在該電壓下的電阻，此時(shí)計(jì)算小電珠的電阻一定要使用電阻的定義式R，而不能使用表達(dá)式R(只有當(dāng)I和U為線性關(guān)系時(shí)二者才相等).例3要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3 V0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于操作.已選用的器材有：直流電源(電壓為4 V)；電流表(量程為00.6 A，內(nèi)阻約0.5 )；電壓表(量程為03 V，內(nèi)阻約3 k)；開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干.圖8(1)實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的_(填字母代號(hào)).A.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10 ，額定電流1 A)B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1 k，額定電流0.3 A)(2)圖8甲為某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中完成的部分電路連接的情況，請(qǐng)你幫他完成其余部分的線路連接.(用筆畫線表示對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線)(3)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示.由曲線可知小燈泡的電阻隨電壓增大而_(填“增大”“不變”或“減小”).(4)如果某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得小燈泡兩端所加電壓如圖丙所示，請(qǐng)結(jié)合圖線算出此時(shí)小燈泡的電阻是_ .(保留兩位有效數(shù)字)(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡的伏安特性曲線，下列分析正確的是_.A.測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏小，主要是由于電壓表內(nèi)阻引起B(yǎng).測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏小，主要是由于電流表內(nèi)阻引起C.測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏大，主要是由于電壓表內(nèi)阻引起D.測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏大，主要是由于電流表內(nèi)阻引起解析(1)由于采用分壓式接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選A.(2)描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為：R 15 ，電流表內(nèi)阻約為0.5 ，電壓表內(nèi)阻約為3 k，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)物電路圖如圖所示：(3)由曲線可知，隨電壓增大通過(guò)燈泡的電流增大，電壓與電流的比值增大，燈泡電阻增大.(4)電壓表量程為3 V，由圖丙電壓表可知，其分度值為0.1 V，示數(shù)為2.30 V，由圖乙可知，2.30 V對(duì)應(yīng)的電流為0.20 A，此時(shí)燈泡電阻為：R 12 .(5)電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，所測(cè)電流I偏大，測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率PUI偏大，故選C.答案(1)A(2)見(jiàn)解析圖(3)增大(4)12(5)C預(yù)測(cè)3某學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究用電器Z的導(dǎo)電規(guī)律.他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中測(cè)得用電器Z兩端的電壓與通過(guò)Z的電流的數(shù)據(jù)如下表：U/V0.00.20.51.01.52.02.53.0I/A0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215(1)有下列器材供選用：A.電壓表(03 V，內(nèi)阻約為10 k)B.電壓表(010 V，內(nèi)阻約為20 k)C.電流表(00.3 A，r11 )D.電流表(00.6 A，r20.4 )E.滑動(dòng)變阻器(5 ，1 A)F.滑動(dòng)變阻器(500 ，0.2 A)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_，電流表應(yīng)選用_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_；(用序號(hào)字母表示)(2)請(qǐng)根據(jù)題中信息，在虛線框內(nèi)畫出電路圖；(3)利用這些數(shù)據(jù)繪出用電器Z的伏安特性曲線如圖9(a)所示.把該用電器Z接入圖(b)所示的電路中，已知A、B間所接電源的電動(dòng)勢(shì)E1.5 V，內(nèi)阻r0.1 ，定值電阻R09.9 .則此時(shí)用電器Z的實(shí)際電阻為_(kāi) .(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖9答案(1)ACE(2)如圖所示(3)5.0解題方略1.實(shí)驗(yàn)儀器選擇的原則：電壓表和電流表一般要根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路中電源的電壓和流過(guò)金屬絲的電流進(jìn)行選擇，在該實(shí)驗(yàn)中，電壓表一般選擇3 V的量程，電流表一般選擇0.6 A的量程；如果采用限流式電路，選用的滑動(dòng)變阻器最大阻值一般要比待測(cè)金屬絲的阻值大一些，如果采用分壓式電路，一般應(yīng)選用最大阻值較小，而額定電流較大的滑動(dòng)變阻器.2.實(shí)物圖連線的基本原則：對(duì)限流式電路，一般是從電源的正極開(kāi)始，把電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器以及測(cè)量電路順次連接起來(lái)即可.對(duì)分壓式電路，應(yīng)先將電源、開(kāi)關(guān)和滑動(dòng)變阻器的全部電阻用導(dǎo)線連接起來(lái)，然后在滑動(dòng)變阻器上金屬桿兩端的接線柱中任選一個(gè)，依據(jù)電路中電流的流向?qū)y(cè)量電路部分連接起來(lái)即可.3.電阻定律的應(yīng)用：該實(shí)驗(yàn)雖然是測(cè)定金屬絲的電阻率，實(shí)際上是先測(cè)出金屬絲的電阻，然后根據(jù)R得出金屬絲的電阻率R.例4某實(shí)驗(yàn)小組利用提供的器材測(cè)量某種電阻絲(電阻約為20 )材料的電阻率.他們首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動(dòng)金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度.可供選擇的器材還有：電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3.0 V，內(nèi)阻約1 )；電流表A1(量程0100 mA，內(nèi)阻約5 )；電流表A2(量程00.6 A，內(nèi)阻約0.2 )；電阻箱R(0999.9 )；開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干.圖10他們的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：A.用螺旋測(cè)微器在三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑d；B.根據(jù)提供的器材，設(shè)計(jì)并連接好如圖10甲所示的電路；C.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值最大，閉合開(kāi)關(guān)S；D.將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L；E.改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表再次滿偏.重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L.F.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路并整理好器材.(1)小明某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑時(shí)其示數(shù)如圖乙所示，則這次直徑的測(cè)量值d_ mm；(2)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇_(選填“A1”或“A2”)；(3)小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的RL關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L(zhǎng)0，再結(jié)合測(cè)出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率_(用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示).解析(1)由圖示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度是0.5 mm，可動(dòng)刻度是22.6×0.01 mm0.226 mm，金屬絲直徑d0.5 mm0.226 mm0.726 mm.(2)電路中最大電流約為I A0.14 A，不到0.6 A的四分之一，如果使用電流表A2實(shí)驗(yàn)誤差較大，因此電流表應(yīng)選A1.(3)由實(shí)驗(yàn)步驟可知，外電路電阻不變，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，外電路總電阻R總RR電阻絲RRR，由題圖丙可知，當(dāng)電阻絲接入電路的長(zhǎng)度為零時(shí)，電路總電阻R總R0，則RR0，RR0，圖象斜率的絕對(duì)值|k|，則電阻率.答案(1)0.726(0.7250.727)(2)A1(3)預(yù)測(cè)4在做“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要對(duì)金屬絲的電阻進(jìn)行測(cè)量，已知金屬絲的電阻值Rx約為20 .一位同學(xué)用伏安法對(duì)這個(gè)電阻的阻值進(jìn)行了比較精確的測(cè)量，想使被測(cè)電阻Rx兩端的電壓變化范圍盡可能的大.他可選用的器材有：電源E：電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻為1.0 ；電流表A：量程0.6 A，內(nèi)阻約為0.50 ；電壓表V：量程10 V，內(nèi)阻約為10 k；滑動(dòng)變阻器R：最大電阻值為5.0 ；開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干.(1)根據(jù)上述條件，測(cè)量時(shí)電流表應(yīng)采用_(選填“外接法”或“內(nèi)接法”).(2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.(3)若在上述實(shí)驗(yàn)中，電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，且電流表內(nèi)阻RA、電壓表內(nèi)阻RV均為已知量，用測(cè)量物理量和電表內(nèi)阻計(jì)算金屬絲電阻的表達(dá)式Rx_.答案(1)外接法(2)見(jiàn)解析圖(3)解析(1)待測(cè)電阻約為20 ，是電流表內(nèi)阻的40倍，但電壓表內(nèi)阻是待測(cè)電阻的500倍，故采用外接法.(2)因?yàn)橐筊x兩端的電壓變化范圍盡可能的大，所以滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法，電路圖如圖所示.(3)電壓表分得的電流為IV，所以Rx中的電流為IxIIVI，則Rx.解題方略測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本原理是閉合電路歐姆定律，數(shù)據(jù)處理的主要思想方法是“化曲為直”，常用的方法有三種：(1)伏安法利用電壓表和電流表.閉合電路方程為EUIr，利用兩組數(shù)據(jù)，聯(lián)立方程求解E和r；也可作出UI圖象，圖線的縱截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻.(2)伏阻法利用電壓表和電阻箱.閉合電路方程為EU(1).利用兩組數(shù)據(jù)聯(lián)立方程求解或?qū)⒎匠叹€性化，處理為·或UrE，作圖象或U圖象，利用圖線的截距和斜率求E和r.(3)安阻法利用電流表和電阻箱.閉合電路方程為EI(Rr)，利用兩組數(shù)據(jù)聯(lián)立方程求解或?qū)⒎匠叹€性化，處理為·R，作R圖象，利用圖線的截距和斜率求E和r.例5(2016·四川理綜·8)用如圖11所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約3 V，內(nèi)阻約2 )，保護(hù)電阻R1(阻值10 )和R2(阻值5 )，滑動(dòng)變阻器R，電流表A，電壓表V，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)主要步驟：()將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)；()逐漸減小滑動(dòng)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；()以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作UI圖線(U、I都用國(guó)際單位)；()求出UI圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a.圖11回答下列問(wèn)題：(1)電壓表最好選用_；電流表最好選用_.A.電壓表(03 V，內(nèi)阻約15 k)B.電壓表(03 V，內(nèi)阻約3 k)C.電流表(0200 mA，內(nèi)阻約2 )D.電流表(030 mA，內(nèi)阻約2 )(2)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大.兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是_.A.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端的接線柱B.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端的接線柱C.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)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(dòng)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(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)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(cè)量值.解析(1)電壓表內(nèi)阻越大，分流越小，誤差也就越小，所以選內(nèi)阻較大的電壓表A；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻最小時(shí)通過(guò)電流表電流最大，此時(shí)通過(guò)電流表電流大小約為I176 mA，所以選量程為200 mA的電流表C.(2)由電路分析可知，若滑動(dòng)變阻器的滑片右移電壓表示數(shù)變大，則滑動(dòng)變阻器接入電路部分阻值增大，選項(xiàng)C符合題意.(3)由EUI(rR2)，得UI(rR2)E，對(duì)比伏安特性曲線可知，圖象斜率的絕對(duì)值krR2，所以電源內(nèi)阻rkR2；令U0，得I，由題意知與橫軸截距為a，所以aI，則Eka.答案(1)AC(2)C(3)kakR2預(yù)測(cè)5某探究小組采用如圖12甲所示的電路測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)量程為3 V的電壓表出現(xiàn)故障不能正常使用，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有一個(gè)量程為500 A，內(nèi)阻Rg200 的靈敏電流計(jì)和一個(gè)電阻箱R(09 999 ).圖12(1)為了把靈敏電流計(jì)改裝成量程為2 V的電壓表繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，電阻箱R應(yīng)調(diào)整至_ .(2)探究小組中一個(gè)同學(xué)用靈敏電流計(jì)和電阻箱設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路，同樣測(cè)出了干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄靈敏電流計(jì)的示數(shù)I和電阻箱的阻值R，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別用E和r表示，則和R的關(guān)系式為_(kāi).然后以為縱坐標(biāo)，以R為橫坐標(biāo)，作出R圖線為一直線，如圖丙所示，測(cè)得直線在縱軸上的截距b134，直線的斜率k，則該電池的電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻r_ .答案(1)3 800(2)R1.51解析(1)將電流計(jì)改裝成電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)大電阻，根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知：R(200)3 800 ；(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：I變形可得：R根據(jù)圖象和公式可知：b；k，根據(jù)題意可知：E1.5 V；r1 .例6(2016·全國(guó)乙卷·23)現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng)，要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過(guò)60 時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警.提供的器材有：熱敏電阻，報(bào)警器(內(nèi)阻很小，流過(guò)的電流超過(guò)Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警)，電阻箱(最大阻值為999.9 )，直流電源(輸出電壓為U，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000 )，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2 000 )，單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干.在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，已知U約為18 V，Ic約為10 mA；流過(guò)報(bào)警器的電流超過(guò)20 mA時(shí)，報(bào)警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在60 時(shí)阻值為650.0 .(1)在圖13中完成待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線.圖13(2)電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器_(填“R1”或“R2”).(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng)：電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為_(kāi)；滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于_(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_.將開(kāi)關(guān)向_(填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至_.(4)保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，將開(kāi)關(guān)向另一端閉合，報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用.解析(1)熱敏電阻工作溫度達(dá)到60 時(shí)，報(bào)警器報(bào)警，故需通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱使其電阻為60 時(shí)的熱敏電阻的阻值，即調(diào)節(jié)到阻值650.0 ，使報(bào)警器能正常報(bào)警，電路圖如圖所示.(2)U18 V，當(dāng)通過(guò)報(bào)警器的電流10 mAIc20 mA，故電路中總電阻R，即900 R1 800 ，故滑動(dòng)變阻器選R2.(3)熱敏電阻為650.0 時(shí)，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警，模擬熱敏電阻的電阻箱阻值也應(yīng)為650.0 ，實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)，將開(kāi)關(guān)置于c端，緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，直到報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警.為防止通過(guò)報(bào)警器電流過(guò)大，造成報(bào)警器燒壞，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片置于b端.答案(1)見(jiàn)解析圖(2)R2(3)650.0b接通電源后，流過(guò)報(bào)警器的電流會(huì)超過(guò)20 mA，報(bào)警器可能損壞c報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警預(yù)測(cè)6小明同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系，已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10 ，R隨t的升高而增大，實(shí)驗(yàn)電路如圖14所示，控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度.圖14實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合S，先將開(kāi)關(guān)K與1端閉合，調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度，分別記下溫度t1、t2、和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1、I2、.然后將開(kāi)關(guān)K與2端閉合，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)再次為I1、I2、，分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1、R2、.(1)有以下兩種電流表，實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用_.A.量程0100 mA，內(nèi)阻約2 B.量程00.6 A，內(nèi)阻可忽略(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要將電阻箱的阻值由9.9 調(diào)節(jié)至10.0 ，需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”，正確的操作順序是_.將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1”將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”將旋鈕c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”(3)實(shí)驗(yàn)記錄的t和R的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表溫度t()20.040.060.080.0100.0阻值R()9.610.411.112.112.8請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖15的方格紙上作出Rt圖線.圖15由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R_.解析(1)電路中電源電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，金屬電阻的阻值約為10 ，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10 ，電流在0.0750.15 A，則電流一般在0.1 A以內(nèi)調(diào)整，為使電流讀數(shù)更準(zhǔn)確，應(yīng)選用量程0100 mA的電流表.(2)調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)按照先調(diào)大再調(diào)小的原則，旋轉(zhuǎn)各旋鈕的正確操作順序是(或).(3)Rt圖象如圖所示由Rt圖象知，R0.04t8.8 .答案(1)A(2)(或)(3)見(jiàn)解析0.04t8.8專題強(qiáng)化練1.要測(cè)量某種合金的電阻率.圖1(1)若合金絲長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，阻值為R，則其電阻率_.用螺旋測(cè)微器測(cè)合金絲的直徑如圖1甲所示，讀數(shù)為_(kāi) mm.(2)圖乙是測(cè)量合金絲阻值的原理圖，S2是單刀雙擲開(kāi)關(guān).根據(jù)原理圖在圖丙中將實(shí)物連線補(bǔ)充完整.(3)閉合S1，當(dāng)S2處于位置a時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U11.35 V，I10.30 A；當(dāng)S2處于位置b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U20.92 V，I20.32 A.根據(jù)以上測(cè)量數(shù)據(jù)判斷，當(dāng)S2處于位置_(選填“a”或“b”)時(shí)，測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確，測(cè)量值Rx_ .(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)0.650(2)見(jiàn)解析圖(3)b2.9解析(1)金屬絲電阻：R，則電阻率：；圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：0.5 mm15.0×0.01 mm0.650 mm；(2)實(shí)物連線圖如圖所示：(3)根據(jù)0.32，而0.07，可知，使用電流表外接法測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確，即S2處于位置b，根據(jù)歐姆定律，則有：Rx 2.9 2.某物理興趣小組在家中進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，他們找到了一個(gè)阻值為800 的金屬絲繞成的繞圈(金屬絲外表面涂有絕緣層)，金屬絲電阻率1.57×108 ·m.該興趣小組試圖測(cè)量該金屬絲的直徑，但家中沒(méi)有游標(biāo)卡尺或螺旋測(cè)微器，只有多用電表、米尺、剪刀、鉛筆等生活工具.他們想到了如下方法：第一種方法：(1)如圖2所示，取一金屬絲緊密的纏繞在鉛筆上，共計(jì)32匝，用米尺測(cè)量其間距為_(kāi) cm，則金屬絲的直徑為_(kāi) mm(第二個(gè)空保留兩位有效數(shù)字).圖2第二種方法：(2)剪一段長(zhǎng)為12.5 m的金屬絲，用多用電表測(cè)量其阻值為1.0 ，計(jì)算可得金屬絲的直徑為_(kāi) mm(保留兩位有效數(shù)字).(3)第二種方法中，用多用電表測(cè)量阻值時(shí)誤差較大，于是他們將這段長(zhǎng)為12.5 m的金屬絲帶回實(shí)驗(yàn)室，設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路測(cè)量其準(zhǔn)確阻值.圖3主要實(shí)驗(yàn)器材如下：A.靈敏電流計(jì)(內(nèi)阻為0.3 )B.滑動(dòng)變阻器(阻值約幾歐)C.滑動(dòng)變阻器(阻值約幾千歐)D.R2代表12.5 m的金屬絲E.干電池一節(jié)F.開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟如下：閉合S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使靈敏電流計(jì)滿偏；閉合S2，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針偏角為滿偏時(shí)的四分之三.滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_，R2的阻值為_(kāi) ，R2的測(cè)量結(jié)果比實(shí)際值_(選填“偏大”“偏小”或“相等”).答案(1)1.690.53(2)0.50(3)C0.90偏大3.如圖4甲所示的金屬工件，橫截面外方內(nèi)圓，外邊長(zhǎng)約為1 cm、內(nèi)徑約為0.5 cm、長(zhǎng)度約為40 cm.(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)出橫截面外邊長(zhǎng)如圖乙所示，其讀數(shù)a_cm.(2)應(yīng)選用_來(lái)測(cè)量工件內(nèi)徑d，選用_來(lái)測(cè)量工件長(zhǎng)度L.(選填“毫米刻度尺”、“游標(biāo)卡尺”或“螺旋測(cè)微器”)(3)為了測(cè)出該金屬工件的電阻率，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，請(qǐng)按設(shè)計(jì)的電路完成實(shí)物圖丁的連線.(4)實(shí)驗(yàn)測(cè)得工件兩端電壓為U，通過(guò)的電流為I，寫出該金屬電阻率的表達(dá)式_.(用a、d、L、U、I等字母表示)圖4答案(1)1.02(2)游標(biāo)卡尺毫米刻度尺(3)連線圖見(jiàn)解析(4)解析(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)a1 cm0.1 mm×21.02 cm(2)應(yīng)選用游標(biāo)卡尺來(lái)測(cè)量工件內(nèi)徑d，選用毫米刻度尺來(lái)測(cè)量工件長(zhǎng)度L.(3)連線圖如圖所示.(4)因?yàn)镽，解得.4.在把電流表改裝為電壓表的實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)定電流表的內(nèi)阻.現(xiàn)利用“半偏法”測(cè)量，備用的器材有：A.電流表(量程200 A，內(nèi)阻約幾百歐)B.標(biāo)準(zhǔn)電壓表(量程3 V)C.電阻箱(阻值范圍099 999.9 )D.電阻箱(阻值范圍09 999.9 )E.電源(電動(dòng)勢(shì)6 V，有內(nèi)阻)F.電源(電動(dòng)勢(shì)1.5 V，有內(nèi)阻)G.開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干(1)如果采用如圖5所示電路較精確的測(cè)定電流表的內(nèi)阻，從以上備用的器材中選擇：R1用_，電源用_.(用器材前的字母代號(hào)填寫)圖5(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)有以下步驟：A.合上開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半B.合上開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度C.觀察R1的阻值是否最大，如果不是，將R1的阻值調(diào)至最大D.記下R2的阻值合理的操作順序?yàn)開(kāi)(填字母代號(hào)).(3)如果在步驟D中所得R2的阻值為800 ，則電流表的內(nèi)阻Rg的測(cè)量值為_(kāi) ，該測(cè)量值_(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值.(4)如果要將上述電流表改裝成量程為3 V的電壓表，則需跟電流表_聯(lián)一個(gè)阻值為_(kāi) k的電阻R0.(5)用如圖6所示器材，對(duì)改裝后的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對(duì)，要求對(duì)03 V的所有刻度都能在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行核對(duì).請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)電路.圖6答案(1)CE(2)CBAD(3)800小于(4)串14.2(5)如圖所示5.某學(xué)習(xí)小組研究一個(gè)標(biāo)有“3.6 V 1.8 W”的小電珠的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：電流表A，量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.2 ；電壓表V，量程015 V，內(nèi)阻約為15 k；滑動(dòng)變阻器R，阻值范圍010 ；學(xué)生電源E，電動(dòng)勢(shì)為4 V，內(nèi)阻不計(jì)；開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干.圖7(1)該學(xué)習(xí)小組中的某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖7甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)按照?qǐng)D甲所示的實(shí)物圖幫該同學(xué)將圖乙中的電路圖補(bǔ)充完整.(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，由于電壓表的量程較大而造成讀數(shù)誤差很大，因而影響了測(cè)量結(jié)果.于是又從實(shí)驗(yàn)室找來(lái)一只量程為Ig100 A、內(nèi)阻Rg1 000 的靈敏電流計(jì)，想把該靈敏電流計(jì)改裝成量程為5 V的電壓表，則需串聯(lián)一個(gè)阻值為_(kāi) 的電阻.(3)該同學(xué)用改裝后的電壓表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到電流表讀數(shù)I1和靈敏電流計(jì)讀數(shù)I2如下表所示.請(qǐng)?jiān)趫D丙中的坐標(biāo)紙上畫出I1I2圖線.I1(A)00.190.300.370.430.460.480.49I2(A)010203040506070(4)若將該小電珠接在如圖丁所示的電路中，則該小電珠消耗的電功率約為_(kāi) W.(已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E3.0 V，內(nèi)阻r1.5 ，定值電阻R04.5 ，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.提示：可作出該小電珠在此電路中的IU圖象幫助求解.)答案(1)如圖所示(2)49 000(3)如圖所示(4)0.35解析(4)將定值電阻R0看做該電源的內(nèi)阻，則內(nèi)阻r6 ，由此可得路端電壓UEIr，在I1I2圖線所在坐標(biāo)紙上作出該IU圖象如圖所示，可知其交點(diǎn)坐標(biāo)表示的電流約為0.32 A，電壓約為1.1 V，所以該燈泡消耗的功率約為P0.32×1.1 W0.35 W.6.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖8甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，用以測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的實(shí)驗(yàn)器材為：待測(cè)一節(jié)干電池、電流表A(量程0.6 A，內(nèi)阻小于1 )、電流表A1(量程0.6 A，內(nèi)阻不知)、電阻箱(099.99 )、滑動(dòng)變阻器(010 )、單刀雙擲開(kāi)關(guān)、單刀單擲開(kāi)關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干.考慮到干電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略.圖8(1)該同學(xué)按圖甲連線，閉合開(kāi)關(guān)K，將開(kāi)關(guān)S與C接通，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和電阻箱，讀取電流表A的示數(shù)為0.20 A、電流表A1的示數(shù)為0.60 A、電阻箱(如圖乙)的示數(shù)為_(kāi) ，則電流表A的內(nèi)阻為_(kāi) .(2)利用圖甲所示電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟：請(qǐng)同學(xué)們按圖甲所示電路在圖丙中的實(shí)物上完成實(shí)驗(yàn)所需的線路連接；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K，調(diào)節(jié)電阻箱R，將開(kāi)關(guān)S接D，記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù)；重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行多次測(cè)量.(3)圖丁是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的R圖象，由此求出干電池的電動(dòng)勢(shì)E_ V、內(nèi)阻r_ .(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)0.100.20(2)如圖所示(3)1.50.25解析(1)電阻箱的讀數(shù)為0.10 ；根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知，流過(guò)電阻箱的電流I0.60 A0.20 A0.40 A；電壓U0.10×0.40 V0.040 V，則電流表內(nèi)阻RA 0.20 (2)根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖，連線如圖所示；(3)將電流表內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，I，變形可得：，根據(jù)圖象可知， V10.675 V1，解得E1.5 V；0.3 A1，解得r0.45 ；則可知，電源內(nèi)阻r0.45 0.20 0.25 .7.(2016·全國(guó)丙卷·22)某同學(xué)用圖9中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn).兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵(未畫出)的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直.圖9(1)在圖中畫出連線，完成實(shí)驗(yàn)電路.要求滑動(dòng)變阻器以限流方式接入電路，且在開(kāi)關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動(dòng).(2)為使金屬棒在離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)具有更大的速度，有人提出以下建議：A.適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離B.換一根更長(zhǎng)的金屬棒C.適當(dāng)增大金屬棒中的電流其中正確的是_(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)).答案(1)見(jiàn)解析圖(2)AC解析(1)實(shí)物連線如圖所示.(2)根據(jù)公式FBIL可得，適當(dāng)增加導(dǎo)軌間的距離或者增大電流，可增大金屬棒受到的安培力，根據(jù)動(dòng)能定理得，F(xiàn)smgsmv2，則金屬棒離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的動(dòng)能變大，即離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的速度變大，A、C正確；若換用一根更長(zhǎng)的金屬棒，但金屬棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度即導(dǎo)軌間的距離不變，安培力F不變，棒的質(zhì)量變大，速度v變小，B錯(cuò)誤.