實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?知道伏安法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)一步理解電源路端電壓隨電流變化的關(guān)系。2學(xué)會(huì)根據(jù)圖像合理外推進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法。3嘗試進(jìn)行電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻測(cè)量誤差的分析，了解測(cè)量中減小誤差的辦法。二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，改變R的阻值，測(cè)出兩組U、I的值，根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出兩個(gè)方程：EU1I1r和EU2I2r，聯(lián)立可解出E、r的值。 三、實(shí)驗(yàn)器材待測(cè)電池一節(jié)，電流表(00.6 A)、電壓表(03 V)各一塊，滑動(dòng)變阻器一只，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。四、實(shí)驗(yàn)步驟1確定電流表、電壓表的量程，按實(shí)驗(yàn)電路圖連接好實(shí)物電路，并將滑動(dòng)變阻器的滑片移到使接入電路的阻值為最大值的一端。2閉合開關(guān)S，接通電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片由一端向另一端移動(dòng)，從電流表有明顯讀數(shù)開始，記錄一組電流表、電壓表讀數(shù)。3同樣的方法，依次記錄多組U、I值。4斷開開關(guān)S，拆除電路。5以U為縱軸，I為橫軸，將記錄的電壓、電流標(biāo)在坐標(biāo)圖上，過(guò)這些點(diǎn)作一條直線，根據(jù)縱軸截距求出電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)斜率大小求出內(nèi)電阻。五、數(shù)據(jù)處理為減小測(cè)量誤差，本實(shí)驗(yàn)常選用以下兩種數(shù)據(jù)處理方法：1公式法利用依次記錄的多組數(shù)據(jù)(一般6組)，分別記錄如表所示：實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456I/AI1I2I3I4I5I6U外/VU1U2U3U4U5U6分別將1、4組，2、5組，3、6組聯(lián)立方程組解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它們的平均值E，r作為測(cè)量結(jié)果。2圖像法把測(cè)出的多組U、I 值，在UI 圖中描點(diǎn)畫圖像，使UI 圖像的直線經(jīng)過(guò)大多數(shù)坐標(biāo)點(diǎn)或使各坐標(biāo)點(diǎn)大致分布在直線的兩側(cè)，如圖所示，由UEIr 可知：(1)縱軸截距等于電源的電動(dòng)勢(shì)E，橫軸截距等于外電路短路時(shí)的電流Im。(2)圖線斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻r。六、誤差分析1偶然誤差主要來(lái)源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作UI 圖像時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確。2系統(tǒng)誤差由于電壓表分流IV，使電流表示數(shù)I小于電池的輸出電流I真。I真IIV，而IV，U越大，IV越大，它們的關(guān)系可用如圖表示。實(shí)測(cè)的圖線為AB，經(jīng)過(guò)IV修正后的圖線為AB，可看出AB的斜率絕對(duì)值和在縱軸上的截距都小于AB，即實(shí)測(cè)的E和r都小于真實(shí)值。七、注意事項(xiàng)1為使電池的路端電壓有明顯變化，應(yīng)選取內(nèi)阻較大的舊干電池和內(nèi)阻較大的電壓表。2實(shí)驗(yàn)中不能將電流調(diào)得過(guò)大，且讀數(shù)要快，讀完后立即切斷電源，防止干電池大電流放電時(shí)內(nèi)阻r的明顯變化。3.若干電池的路端電壓變化不很明顯，作圖像時(shí)，縱軸單位可取得小一些，且縱軸起點(diǎn)可不從零開始。如圖所示，此時(shí)圖線與縱軸交點(diǎn)仍為電池的電動(dòng)勢(shì)E，但圖線與橫軸交點(diǎn)不再是短路電流，內(nèi)阻要在直線上取較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)用r求出。4為了提高測(cè)量的精確度，在實(shí)驗(yàn)中I、U的變化范圍要大一些，計(jì)算E、r時(shí)，U1和U2、I1和I2的差值要大一些。八、它案設(shè)計(jì)1用電流表和電阻箱測(cè)E、r(又叫安阻法)如圖所示，由EIRIr可知，如果能得到I、R的兩組數(shù)據(jù)，也可以得到關(guān)于E和r的兩個(gè)方程，于是能夠從中解出E和r。這樣，用電流表、電阻箱也可以測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。2用電壓表和電阻箱測(cè)E、r(又叫伏阻法)如圖所示，由EUr可知，如果能得到U、R的兩組數(shù)據(jù)，同樣能通過(guò)解方程組求出E和r。這樣，除了以上兩個(gè)方法外，還可以用電壓表、電阻箱來(lái)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。例1某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。(1)實(shí)驗(yàn)室除提供開關(guān)S和導(dǎo)線外，還有以下器材可供選擇：A電壓表 V(量程3 V，內(nèi)阻RV10 k)B電流表G(量程3 mA，內(nèi)阻RG100 )C電流表A(量程3 A，內(nèi)阻約為0.5 )D滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍010 ，額定電流2 A)E滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍01 000 ，額定電流1 A)F定值電阻R30.5 該同學(xué)依據(jù)器材畫出了如圖1所示的原理圖，他沒(méi)有選用電流表A的原因是_。(2)該同學(xué)將電流表G與定值電阻R3并聯(lián)，實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝，則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是_ A。(3)為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器_(填寫器材的符號(hào))。(4)該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理測(cè)得數(shù)據(jù)，以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo)，以電壓表 V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖2所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E_ V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，電源的內(nèi)阻r_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。解析(1)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1，它的阻值范圍是010 ，電路中最小電流約為Imin A0.15 A，電流表A的量程是3 A，電流表量程太大，因此不能用電流表A。(2)改裝后電流表量程：IIg0.003 A A0.603 A。(3)為使電路中電流較大，并且方便調(diào)節(jié)，故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是阻值范圍較小的R1。(4)由上可知，改裝后電流表的量程是電流表G量程的200倍，圖像的縱截距等于電源的電動(dòng)勢(shì)，由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為：E1.48 V。圖線的斜率大小kr，r 0.83 。答案(1)電流表量程太大(2)0.603(3)R1(4)1.480.83 例2如圖所示，用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，在電路中接一阻值為2 的保護(hù)電阻R0，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器，得到幾組電表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：U(V)1.100.860.700.540.06I(A)0.100.160.200.240.36請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差主要因素是_；(2)用作圖法在坐標(biāo)系內(nèi)作出UI圖線；(3)利用圖線，測(cè)得電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻r_ 。(4)電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值_真實(shí)值，內(nèi)阻測(cè)量值_真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”)。解析(1)引起誤差的主要因素為電壓表的分流；(2)UI圖線如圖所示；(3)圖像的縱截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，故E1.5 V，圖像的斜率表示內(nèi)阻與R0之和，故rR02 ；(4)由圖示可知，伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測(cè)量值偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的UI圖像如圖所示，由圖像可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值。答案(1)電壓表的分流作用(2)見(jiàn)解析圖(3)1.52(4)小于小于1為了測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，除待測(cè)電源和開關(guān)、導(dǎo)線以外，配合下列哪組儀器，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)A一個(gè)電流表和一個(gè)電阻箱B一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器C一個(gè)電壓表和一個(gè)電阻箱D一個(gè)電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器解析：選D根據(jù)EI(Rr)，由電流表測(cè)出電流，用電阻箱讀出外電阻的阻值，可以求出E、r，A正確；根據(jù)EUIr，由電流表測(cè)出電流，由電壓表測(cè)出電壓，可以求出E、r，B正確；根據(jù)EU，由電壓表測(cè)出電壓，用電阻箱讀出外電阻的阻值，可以求出E、r，C正確；因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器不能讀出電阻的數(shù)值，所以只有一個(gè)電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器，測(cè)不出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，D錯(cuò)誤。2多選某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為020 ，連接電路的實(shí)物圖如圖所示。關(guān)于該學(xué)生接線的說(shuō)法正確的是()A滑動(dòng)變阻器不起變阻作用B電流表接線有誤C電壓表量程選用不當(dāng)D電壓表接線不妥解析：選AD移動(dòng)變阻器觸頭時(shí)，不會(huì)改變接入電路的電阻大小，變阻器不起變阻作用，A正確；電流表只允許電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，而且應(yīng)該選擇00.6 A量程，圖中電流表接線正確，所以B錯(cuò)誤；圖中電源為兩節(jié)干電池，電動(dòng)勢(shì)為3 V，所以電壓表量程應(yīng)選用03 V，所以C錯(cuò)誤；圖中開關(guān)不能控制電壓表，且電流從負(fù)接線柱流入，從正接線柱流出，所以電壓表的接線不妥，D正確。3下列給出多種用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的數(shù)據(jù)，處理方法既能減小偶然誤差，又直觀、簡(jiǎn)便的是()A測(cè)出兩組I、U的數(shù)據(jù)，代入方程組EU1I1r和EU2I2r，求出E和rB多測(cè)幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E、r，最后分別求出其平均值C測(cè)出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫出UI圖像，再根據(jù)圖像求出E、rD多測(cè)幾組I、U的數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測(cè)出斷路時(shí)的路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)E，再用閉合電路歐姆定律求出電池內(nèi)阻r解析：選CA中只測(cè)量?jī)山M數(shù)據(jù)求出E、r，偶然誤差較大；B中計(jì)算E、r平均值雖然能減小誤差，但太繁瑣；D中分別求出I、U的平均值再求解的方法是錯(cuò)誤的。4多選用如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出了如圖所示的UI圖線，由圖乙可知()A電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值是1.40 VB電池內(nèi)阻的測(cè)量值是3.50 C外電路發(fā)生短路時(shí)的電流為0.40 AD電壓表的示數(shù)為1.20 V時(shí)電流表的示數(shù)I0.20 A解析：選AD圖像與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電池的電動(dòng)勢(shì)E1.40 V；電池的內(nèi)阻r 1 ；根據(jù)EUIr，代入數(shù)據(jù)得I A0.20 A，故A、D正確。5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1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/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.200.280.360.44請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上(如圖2)作出UI圖線。由圖線求得：電動(dòng)勢(shì)E_ V；內(nèi)阻r_ 。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明進(jìn)行了多次測(cè)量，花費(fèi)了較長(zhǎng)時(shí)間，測(cè)量期間一直保持電路閉合。其實(shí)，從實(shí)驗(yàn)誤差考慮，這樣的操作不妥，因?yàn)開。解析：(1)電流表選擇的量程是0.6 A，所以此時(shí)電流表的示數(shù)為0.44 A。(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，畫出UI圖像如圖所示，根據(jù)圖像可知，縱坐標(biāo)的截距代表電動(dòng)勢(shì)的大小，直線的斜率代表內(nèi)電阻的大小，所以電動(dòng)勢(shì)E1.60 V；內(nèi)阻r 1.2 。(3)干電池長(zhǎng)時(shí)間使用后，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大。答案：(1)0.44(2)UI圖像見(jiàn)解析圖1.60(1.581.62都算對(duì))1.2(1.181.26都算對(duì))(3)干電池長(zhǎng)時(shí)間使用后，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大6某同學(xué)用下列器材測(cè)定一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約為3 V，內(nèi)阻很小。A量程是0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 的電流表；B量程是3 V，內(nèi)阻是6 k的電壓表；C量程是15 V，內(nèi)阻是30 k的電壓表；D阻值為01 k，額定電流為0.5 A的滑動(dòng)變阻器；E阻值為010 ，額定電流為2 A的滑動(dòng)變阻器；F定值電阻4 ，額定功率4 W；G開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選擇_(填器材代號(hào))，電路圖1中的導(dǎo)線應(yīng)連接到_(填“”或“”)，改變滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，為了使電壓表和電流表的讀數(shù)變化比較明顯，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_(填器材代號(hào))。(2)用上問(wèn)中的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量，讀出電壓表和電流表的讀數(shù)，畫出對(duì)應(yīng)的UI圖線如圖2中圖線(a)所示，另有一電阻的UI圖線如圖2中圖線(b)所示。若把該電阻單獨(dú)與這節(jié)蓄電池連接成閉合回路，則電池兩端的電壓為_ V。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 解析：(1)電壓表應(yīng)該選擇量程是3 V的B；根據(jù)題意得內(nèi)阻很小，為減小誤差所以采用電流表外接法，即選擇。改變滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，為了使電壓表和電流表的讀數(shù)變化比較明顯，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇E。(2)若把該電阻單獨(dú)與這節(jié)蓄電池連接成閉合回路，由電源UI圖線可知電動(dòng)勢(shì)為3.2 V，內(nèi)阻rR01 ，由電阻的UI圖線得串聯(lián)的電阻是5 ，若把該電阻單獨(dú)與這節(jié)蓄電池連接成閉合回路，則電池兩端的電壓為UR2.67 V。答案：(1) BE(2)2.677利用兩個(gè)電流表A1和A2測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的電路原理圖如圖1所示；圖中S為開關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，固定電阻R1和電流表A1內(nèi)阻之和為10 000 (比r和滑動(dòng)變阻器的總電阻大得多)，A2為理想電流表。(1)在閉合開關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c移動(dòng)至_(填“a端”“中央”或“b端”)。(2)閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c至某一位置，讀出電流表A1和A2的示數(shù)I1和I2。多次改變滑動(dòng)端c的位置，得到的數(shù)據(jù)如下表所示。I1(mA)0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2(mA)48040032023214068在圖2所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫出所對(duì)應(yīng)的I1I2曲線。(3)利用所得曲線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻r_ (保留兩位有效數(shù)字)。(4)該電路中電源輸出的短路電流I _A。解析：(1)為保證安全，開始時(shí)滑動(dòng)變阻器應(yīng)接到最大值，故應(yīng)接b端；(2)將各點(diǎn)依次描出，連線如下圖所示；(3)由圖示可知，電源電動(dòng)勢(shì)EI1(R1RA1)14910610 000 V1.49 V，電源內(nèi)阻r 0.60 ；(4)短路電流I A2.4 A。答案：(1)b端(2)圖像見(jiàn)解析(3)1.490.60(4)2.4電學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題1(1)如圖甲所示為螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬零件直徑時(shí)的示數(shù)，則該金屬零件的直徑為_ cm。(2)有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1 mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一工件的長(zhǎng)度，如圖乙所示。圖示的讀數(shù)是_cm。解析：(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度為5.5 mm，可動(dòng)刻度為20.00.01 mm0.200 mm，所以最終讀數(shù)為5.5 mm0.200 mm5.700 mm0.570 0 cm。(2)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50 mm，游標(biāo)尺上第3個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為30.05 mm0.15 mm，所以最終讀數(shù)為：50 mm0.15 mm50.15 mm5.015 cm。答案：(1)0.570 0(2)5.0152要用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的電阻值，備選的器材規(guī)格如下：A待測(cè)電阻Rx(大約100 )B直流毫安表A1(量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.5 )C直流毫安表A2(量程040 mA，內(nèi)阻約為40 )D直流電壓表V1(量程03 V，內(nèi)阻約為5 k)E直流電壓表V2(量程015 V，內(nèi)阻約為15 k)F直流電源(輸出電壓4 V，內(nèi)阻不計(jì))G滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍050 ，允許最大電流1 A)H開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干(1)要使測(cè)量精度盡量高，在備選的器材中，直流毫安表應(yīng)選_，直流電壓表應(yīng)選_。(填器材前面的序號(hào))(2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些)。解析：(1)因電源為4 V，若用V2則讀數(shù)誤差大，用電壓表D即可。因電阻值約為100 。故電流的最大值約為：I A0.03 A30 mA，故電流表應(yīng)選C。(2)因 100 ，故為小電阻用電流表外接法；因滑動(dòng)變阻器為小電阻確定為分壓式接法。故電路圖如圖所示。答案：(1)CD(2)見(jiàn)解析3(1)一量程為3 V的改裝電壓表由靈敏電流計(jì)G與電阻R串聯(lián)而成，如圖所示。若在使用中發(fā)現(xiàn)此電壓表的讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍大一些，采用下列哪種措施可加以改進(jìn)_。A在R上串聯(lián)一比R小得多的電阻B在R上串聯(lián)一比R大得多的電阻C在R上并聯(lián)一比R小得多的電阻D在R上并聯(lián)一比R大得多的電阻(2)將此電壓表調(diào)好校準(zhǔn)接入電路測(cè)某電路兩端的電壓，指針示數(shù)電壓為_ V。(3)關(guān)于多用電表的使用，下列做法正確的是_ 。A把多用電表的選擇開關(guān)旋至適當(dāng)?shù)闹绷麟妷簱?，用圖a所示的電路，合上開關(guān)S，則可測(cè)小燈泡兩端的電壓B把多用電表的選擇開關(guān)旋至適當(dāng)?shù)闹绷麟娏鲹?，用圖b所示的電路，合上開關(guān)S，則可測(cè)通過(guò)小燈泡的電流C把多用電表的選擇開關(guān)旋至適當(dāng)?shù)臍W姆擋，進(jìn)行調(diào)零后，用圖c所示的電路，開關(guān)S保持?jǐn)嚅_，則可測(cè)小燈泡的電阻D把多用電表的選擇開關(guān)旋至適當(dāng)?shù)臍W姆擋，進(jìn)行調(diào)零后，用圖d所示的電路，會(huì)觀察到此時(shí)歐姆表示數(shù)很小解析：(1)在R上串聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻，可實(shí)現(xiàn)電流表的分壓稍小些，故A正確；在R上串聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻，會(huì)使電流表的分壓過(guò)小，示數(shù)又偏小，故B錯(cuò)誤；在R上并聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻會(huì)使其分壓更小，電流表分壓變大，示數(shù)更大，故C錯(cuò)誤；在R上并聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻會(huì)使其分壓更小，電流表分壓變大，示數(shù)更大，故D錯(cuò)誤，故選A。(2)電壓表讀數(shù)為2.50 V。(3)測(cè)電壓時(shí)，其紅表筆接高電勢(shì)處，因?yàn)殡娏饕獜募t表筆流入，故A錯(cuò)誤；測(cè)電流時(shí)，其紅表筆接高電勢(shì)處，因?yàn)殡娏饕獜募t表筆流入，故B錯(cuò)誤；測(cè)電路中某個(gè)電阻的阻值時(shí)，一定要將該電阻與其他元件斷開，避免測(cè)量出現(xiàn)較大誤差，C正確；圖d是測(cè)量二極管的正向電阻，二極管正向電阻較小，指針應(yīng)該偏轉(zhuǎn)較大，示數(shù)較小，D正確；故選C、D。答案：(1)A(2)2.50(2.492.51 )(3)CD4為測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻：(1)在下列三個(gè)電壓表中選一個(gè)改裝成量程為9 V的電壓表。A量程為1 V、內(nèi)阻大約為1 k的電壓表V1B量程為2 V、內(nèi)阻大約為2 k的電壓表V2C量程為3 V、內(nèi)阻大約為3 k的電壓表V3選擇電壓表_串聯(lián)_ k的電阻可以改裝成量程為9 V的電壓表。(2)利用一個(gè)電阻箱、一個(gè)開關(guān)、若干導(dǎo)線和改裝好的電壓表(此表用符號(hào)、 或與一個(gè)電阻串聯(lián)來(lái)表示，且可視為理想電壓表)，在虛線框內(nèi)畫出測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖。(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)原理電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀出電壓表示數(shù)為1.50 V時(shí)，電阻箱的阻值為15.0 ；電壓表示數(shù)為2.00 V 時(shí)，電阻箱的阻值為40.0 ，則電源的電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻r_。解析：根據(jù)電壓表改裝原理，為使讀數(shù)方便，需要選擇電壓表C串聯(lián)一個(gè)6 k的電阻改裝成量程為9 V的電壓表，讀數(shù)只需乘以3即可。電壓表示數(shù)為1.50 V時(shí)，路端電壓為U14.50 V，電阻箱阻值為R215.0 ；電壓表示數(shù)為2.00 V時(shí)，路端電壓為U26.00 V，電阻箱的阻值為R240.0 ，由閉合電路歐姆定律EU聯(lián)立方程解得E7.5 V，r10 。答案：(1)V3或C6(2)見(jiàn)解析(3)7.5105實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測(cè)量實(shí)際電流表G1內(nèi)阻r1的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的儀器如下：待測(cè)電流表G1(05 mA，內(nèi)阻約300 )電流表G2(010 mA，內(nèi)阻約100 )定值電阻R1(300 )定值電阻R2(10 )滑動(dòng)變阻器R3(01 000 )滑動(dòng)變阻器R4(020 )干電池(1.5 V)電鍵S及導(dǎo)線若干。(1)定值電阻應(yīng)選_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_。(在空格內(nèi)填寫序號(hào))(2)在方框中用鉛筆畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，再連接線路圖乙。(3)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：按電路圖連接電路，_；閉合電鍵S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G1，G2的讀數(shù)I1，I2；_；以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖丙所示。(4)根據(jù)I2I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式_。解析：(1)根據(jù)電路連接特點(diǎn)，G2為定值電阻和電流表G1的總電流，若定值電阻選10 ，則易使流過(guò)G2的總電流超過(guò)其滿偏值，故選 300 。(2)由題意可知，本實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電流表G2應(yīng)采用外接法；原理圖如圖甲所示；實(shí)物圖如圖乙所示。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟如下：將滑動(dòng)觸頭移至最左端多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2的讀數(shù)I1、I2。(4)根據(jù)歐姆定律：I1r1(I2I1)R1解得：I2I1即k，所以r1(k1)R1。答案：(1)(2)實(shí)驗(yàn)電路圖、實(shí)驗(yàn)連接圖見(jiàn)解析(3)將滑動(dòng)觸頭移至最左端多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2的讀數(shù)I1、I2(4)r1(k1)R6某物理實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量一螺線管兩接線柱之間金屬絲的長(zhǎng)度，可選用的器材如下：A待測(cè)螺線管L(符號(hào))：繞制螺線管的金屬絲電阻率為，直徑為D，阻值約為幾十歐B電流表A1：量程10 mA，內(nèi)阻r140 C電流表A2：量程500 A，內(nèi)阻r2750 D電壓表 V：量程為10 V，內(nèi)阻為10 kE保護(hù)電阻R1：阻值為100 F滑動(dòng)變阻器R2：總阻值約為10 G電源E，電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)H開關(guān)一個(gè)及導(dǎo)線若干(1)用多用電表粗測(cè)螺線管的電阻，分別選擇倍率“1”和“10”，經(jīng)正確操作后，兩次測(cè)量中多用電表表盤示數(shù)如圖甲所示，則金屬絲的電阻約為_。(2)為了盡可能準(zhǔn)確的測(cè)量RL，要求電表的指針偏轉(zhuǎn)至少達(dá)到滿刻度的，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一種適合的電路，如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)明所選電表的符號(hào)。(3)已知金屬絲的直徑為D，利用上述電路圖通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得a表的讀數(shù)為m，b表的讀數(shù)為n，用已知量和測(cè)得量的符號(hào)表示金屬絲的長(zhǎng)度l，則l_。解析：(1)歐姆表示數(shù)等于指針示數(shù)與倍率的乘積，倍率越大指針示數(shù)越小，指針越偏右，由于歐姆表指針指在歐姆表中值電阻附近時(shí)讀數(shù)較準(zhǔn)，由圖示表盤可知，歐姆表應(yīng)選擇1擋位，由表盤可知，40刻線到60刻線間有4條刻度線共5分度，則每一刻度線數(shù)值為4 ，歐姆表示數(shù)為：148 48 。(2)由于電源電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，小于電壓表量程，所以不能使用電壓表V來(lái)測(cè)量電壓，由于兩電流表的滿偏電壓分別為U1I1r10.4 V，U2I2r20.375 V，可以用電流表A2與待測(cè)電阻并聯(lián)測(cè)電壓，用電流表A1測(cè)電流，電路圖如圖所示：(3)螺線管兩端電壓：UI2r2mr2，螺線管的電阻：R，由電阻定律可知：R，解得，螺線管長(zhǎng)度：l。答案：(1)48(2)圖見(jiàn)解析(3)7某同學(xué)在進(jìn)行擴(kuò)大電流表量程的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻，他設(shè)計(jì)了一個(gè)用標(biāo)準(zhǔn)電流表G1來(lái)校對(duì)待測(cè)電流表G2的滿偏電流和測(cè)定G2內(nèi)阻的電路，如圖所示，已知G1的量程略大于G2的量程，圖中R1為滑動(dòng)變阻器，R2為電阻箱，該同學(xué)順利完成了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程包含以下步驟，其合理的順序依次為_(填步驟的字母代號(hào))。A合上開關(guān)S2；B分別將R1和R2的阻值調(diào)至最大；C記下R2的最終讀數(shù)；D反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2的阻值，使G1的示數(shù)仍為I1，使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，此時(shí)R2的最終讀數(shù)為r；E合上開關(guān)S1；F調(diào)節(jié)R1使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，記下此時(shí)G1的示數(shù)I1。(2)僅從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理上看，用上述方法得到的G2內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比_(選填“偏大”“偏小”或“相等”)。(3)若要將G2的量程擴(kuò)大為I，并結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量的結(jié)果，寫出需在G2上并聯(lián)的分流電阻Rs的表達(dá)式，Rs_。解析：(1)根據(jù)半偏法測(cè)電表內(nèi)阻的步驟可得正確順序?yàn)锽、E、F、A、D、C。(2)由于G1測(cè)量干路電流，G2測(cè)量支路電流，通過(guò)R2的電流是兩表示數(shù)之差，然后根據(jù)并聯(lián)電路中電流與電阻成反比準(zhǔn)確計(jì)算。答案“相等”。(3)擴(kuò)大電流表的量程需要并聯(lián)一個(gè)電阻，由上述實(shí)驗(yàn)步驟可知其滿偏電流為I1，則有rI1(II1)Rs，則Rsr。答案：(1)BEFADC(2)相等(3)r