第15講電學(xué)實(shí)驗(yàn) 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 1 知識(shí)規(guī)律 1 電學(xué)儀器的使用與讀數(shù) 電流表 電壓表 歐姆表的比較 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 使用多用電表的 三注意 a 電流的流向 使用歐姆擋時(shí) 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 b 區(qū)分 機(jī)械調(diào)零 和 歐姆調(diào)零 機(jī)械調(diào)零 在表盤刻度左側(cè) 0 位置 調(diào)整表盤下邊的指針定位螺絲 歐姆調(diào)零 在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度 0 位置 調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕 c 倍率選擇 使用歐姆擋測(cè)電阻時(shí) 表頭指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大或過(guò)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 如待測(cè)電阻約為2k 應(yīng)選用 100 擋 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 電學(xué)儀器的選擇a 電源的選擇 一般可以根據(jù)待測(cè)電路的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源 b 電表的選擇 一般根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)或待測(cè)用電器的額定電壓選擇電壓表 根據(jù)待測(cè)電流的最大電流選擇電流表 選擇的電表的量程應(yīng)使電表的指針偏轉(zhuǎn)的幅度較大 一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏以上 以減小讀數(shù)的偶然誤差 提高精確度 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 2 電流表內(nèi)外接法的區(qū)分與選擇 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 3 分壓式電路與限流式電路的區(qū)分與選擇 控制電路的比較 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 控制電路的選擇a 從節(jié)能的角度考慮 優(yōu)先選用限流式 b 以下三種情況必須用分壓式 要求待測(cè)電路的U I從0變化 R滑 Rx 選用限流式時(shí) Ux Ix過(guò)大 超過(guò)電表量程 燒壞電表 電源或用電器等 2 思想方法 1 物理思想 等效思想 控制變量思想 2 物理方法 等效替代法 控制變量法 累積法 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 以測(cè)電阻為核心的實(shí)驗(yàn)主要考查儀器的選擇 實(shí)驗(yàn)操作及歐姆定律 例1 1 用多用電表歐姆擋粗略測(cè)量某元件的電阻 選用 1擋 測(cè)量結(jié)果如圖甲所示 則測(cè)得的電阻為 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 2 為描繪該元件的U I圖線 提供了如下器材 A 電流表A 量程0 6A 內(nèi)阻約0 9 B 電壓表V 量程3V 內(nèi)阻約3k C 滑動(dòng)變阻器R1 10 2A D 滑動(dòng)變阻器R2 1000 1A E 電源E 電動(dòng)勢(shì)6V 內(nèi)阻約0 1 F 開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干 實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇 填寫器材序號(hào)即可 以保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中調(diào)節(jié)方便 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 設(shè)計(jì)合適電路 在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 如圖乙所示中 圖線 一條為元件真實(shí)的U I圖線 另一條是本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的U I圖線 其中是本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的圖線 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 答案 1 13 0 2 C 如圖所示 解析 1 從多用電表指針位置可以讀出示數(shù)為13 0 讀成13也可 乘以倍率 即可測(cè)得該元件的電阻為13 0 13 也可 2 由于該元件電阻較小 所以電流表選用外接法 描繪該元件伏安特性曲線 電壓從零開(kāi)始 且要測(cè)量多組數(shù)據(jù) 故滑動(dòng)變阻器選用小阻值R1且采用分壓式接法 選用C 由于電壓表的分流 所以實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的U I圖線要比該元件真實(shí)的圖線低一些 應(yīng)選圖線 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 思維導(dǎo)引 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 例2 2017 全國(guó)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 滑動(dòng)變阻器R 阻值0 9 0 電源E 電動(dòng)勢(shì)5V 內(nèi)阻不計(jì) 開(kāi)關(guān)S 導(dǎo)線若干 1 實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0 3 8V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量 在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 2 實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖甲所示 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 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 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乙所示的電路 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(kāi)關(guān)S 在R的變化范圍內(nèi) 小燈泡的最小功率為W 最大功率為W 結(jié)果均保留2位小數(shù) 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 答案 1 2 增大增大 3 0 391 17 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 3 當(dāng)R 9 時(shí)燈泡功率最小 將電阻R與電源視為整體 U E I R r 故U 4V 10 I 作圖法找到燈泡功率Pmin UI 1 75V 0 225A 0 39W當(dāng)R 0時(shí) 燈泡功率最大 電源的路端電壓與電流的關(guān)系U E Ir 故U 4V 1 I 作圖法找到燈泡功率Pmax UI 3 65V 0 32A 1 17W 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 思維導(dǎo)引 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 規(guī)律方法 1 測(cè)金屬絲的電阻率 描繪小燈泡的伏安特性曲線 均屬于以測(cè)電阻為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn) 屬于測(cè)量性實(shí)驗(yàn) 主要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析 理解能力 要求學(xué)生有選擇儀器 設(shè)計(jì)電路的能力 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 2 測(cè)量電路設(shè)計(jì) 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 3 控制電路設(shè)計(jì) 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 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 拓展訓(xùn)練1電壓表滿偏時(shí)通過(guò)該表的電流是半偏時(shí)通過(guò)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V 量程3V 內(nèi)阻約為3000 電阻箱R0 最大阻值為99999 9 滑動(dòng)變阻器R1 最大阻值100 額定電流2A 電源E 電動(dòng)勢(shì)6V 內(nèi)阻不計(jì) 開(kāi)關(guān)2個(gè) 導(dǎo)線若干 1 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 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 2 根據(jù)設(shè)計(jì)的電路 寫出實(shí)驗(yàn)步驟 3 將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為RV 與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比 RV 選填 或 RV 主要理由是 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 答案 1 實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示 2 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小 閉合開(kāi)關(guān)S1 S2 調(diào)節(jié)R1 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(kāi)S2 調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表的指針半偏 讀取電阻箱所示的電阻值 此即為測(cè)得的電壓表內(nèi)阻 3 斷開(kāi)S2 調(diào)節(jié)電阻箱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 故RV RV 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 以測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)為核心的實(shí)驗(yàn)主要考查電路的選擇 儀器的選擇 線路的連接和數(shù)據(jù)的處理 例3在測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中 某同學(xué)的實(shí)物電路連接如圖甲所示 1 在方框中畫(huà)出與圖甲對(duì)應(yīng)的電路圖 甲 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 2 圖乙的 R坐標(biāo)系中已經(jīng)標(biāo)出了該同學(xué)所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 請(qǐng)作出這些數(shù)據(jù)點(diǎn)的擬合直線 并讀得該直線的縱截距為A 1 求得其斜率為V 1 3 求得電源的電動(dòng)勢(shì)是V 內(nèi)阻是 結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 答案 1 電路圖如圖所示 2 圖象如圖所示0 90 67 3 1 51 4 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 思維導(dǎo)引 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 規(guī)律方法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法拓展 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 拓展訓(xùn)練2某同學(xué)為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材 一個(gè)滿偏電流為100 A 內(nèi)阻為2500 的表頭 一個(gè)開(kāi)關(guān) 兩個(gè)電阻箱 0 999 9 和若干導(dǎo)線 1 由于表頭量程偏小 該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為50mA的電流表 則應(yīng)將表頭與電阻箱 選填 串聯(lián) 或 并聯(lián) 并將該電阻箱阻值調(diào)為 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 2 接著該同學(xué)用改裝的電流表對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量 實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示 通過(guò)改變電阻R測(cè)相應(yīng)的電流I 且作相關(guān)計(jì)算后一并記錄如下表 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 根據(jù)表中數(shù)據(jù) 圖乙中已描繪出四個(gè)點(diǎn) 請(qǐng)將第5 6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖乙中 并畫(huà)IR I圖線 乙 根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)E V 內(nèi)阻r 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 答案 1 并聯(lián)5 0 2 如圖所示 1 532 0 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 解析 1 表頭改裝成大量程的電流表時(shí) 應(yīng)給其并聯(lián)上一個(gè)電阻 由IgRg I Ig R 解得R 5 0 即將電阻箱阻值調(diào)為5 0 2 圖線如答案圖所示 根據(jù)題意 題中 2 的表格中的電壓為電阻箱兩端電壓 改裝后的毫安表內(nèi)阻RA約為5 0 由閉合電路歐姆定律 得E U RA r I 整理得U E RA r I 結(jié)合圖象知 圖線在縱軸上的截距表示電池的電動(dòng)勢(shì) 有E 1 53V 圖線的斜率大小表示RA r的阻值 由圖線得斜率大小約為7 0 故r k RA 2 0 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 以多用電表的使用為核心的實(shí)驗(yàn)主要考查多用電表的使用方法和讀數(shù)特點(diǎn) 例4圖甲為正在測(cè)量中的多用電表表盤 請(qǐng)完成下列問(wèn)題 1 如果用直流 50V 擋測(cè)量電壓 指針位置如圖甲所示 讀數(shù)為V 2 用圖甲多用電表測(cè)量電阻時(shí) 多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)電池 一個(gè)可變電阻和一個(gè)表頭相串聯(lián) 如圖乙所示 電源電動(dòng)勢(shì)E 1 5V 選擇開(kāi)關(guān)在 1 擋 把它的兩表筆短接 旋轉(zhuǎn)可變電阻R1的旋鈕 當(dāng)指針指向 0 時(shí) 流過(guò)多用電表的電流為mA 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 3 圖乙是測(cè)量Rx阻值時(shí)的電路 歐姆表使用一段時(shí)間后 電池電動(dòng)勢(shì)變小 內(nèi)阻變大 但此表仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零 按正確使用方法再測(cè)Rx的值 其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將 選填 變大 變小 或 不變 4 圖丙是將表頭G改裝成兩個(gè)倍率擋 如 1 10 的歐姆表電路原理圖 則當(dāng)開(kāi)關(guān)S合向 選填 a 或 b 端時(shí) 歐姆表是較大倍率擋 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 答案 1 23 0 2 100 3 變大 4 b 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 解析 1 多用電表讀數(shù)為23 0V 2 選擇開(kāi)關(guān)在 1 擋時(shí) 歐姆表的內(nèi)阻為15 此時(shí)流過(guò)多用電表的電流為 3 當(dāng)電池電動(dòng)勢(shì)變小 內(nèi)阻變大時(shí) 若測(cè)量某一電阻時(shí) 通過(guò)回路的電流減小 指針偏向左 則歐姆表的讀數(shù)變大 4 將G改裝成兩種倍率 如 1 10 的歐姆表 開(kāi)關(guān)合向b端時(shí) 電路最大電流小 歐姆表的中值電阻大 倍率大 這時(shí)的歐姆表是較大倍率擋 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 思維導(dǎo)引 規(guī)律方法歐姆表使用六注意 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 測(cè)量結(jié)束后 選擇開(kāi)關(guān)要置于 OFF 擋或交流電壓的最高擋 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 拓展訓(xùn)練3為確定某電子元件的電氣特征 做如下測(cè)量 1 用多用電表測(cè)量該元件的電阻 選用 100 倍率的電阻擋測(cè)量 發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大 因此需選擇 選填 10 或 1k 倍率的電阻擋 并再進(jìn)行測(cè)量 多用電表的示數(shù)如圖甲所示 測(cè)量結(jié)果為 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 2 將待測(cè)元件 額定電壓9V 蓄電池 滑動(dòng)變阻器 電流表 多用電表 開(kāi)關(guān)及若干導(dǎo)線連接成電路如圖乙所示 添加連線 使電路能測(cè)量該元件完整的伏安特性 本實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測(cè)電壓 多用電表的選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)調(diào)到 選填 直流電壓10V 或 直流電壓50V 擋 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 答案 1 10歐姆調(diào)零70 2 電路見(jiàn)解析圖直流電壓10V 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 解析 1 用多用電表測(cè)量該元件的電阻 選用 100 倍率的電阻擋測(cè)量 發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大 說(shuō)明電阻較小 因此需選擇 10 倍率的電阻擋 并在歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量 多用電表的測(cè)量結(jié)果為70 2 要測(cè)量該元件完整的伏安特性 必須連接成分壓電路 如圖所示 本實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測(cè)電壓 多用電表的選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)調(diào)到直流電壓10V擋 1 2 3 1 2018 全國(guó)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100 A 內(nèi)阻900 電阻箱R1 阻值范圍0 999 9 電阻箱R2 阻值范圍0 99999 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(wèn)題 1 在虛線框內(nèi)畫(huà)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 1 2 3 答案 1 見(jiàn)解析圖 2 1002910解析 1 微安表改裝為1mA的電流表 需要并聯(lián)小于其內(nèi)阻的電阻 起分流作用 應(yīng)選R1 改裝后的電流表再改裝為大量程的電壓表時(shí)需要串聯(lián)較大的電阻 起分壓作用 應(yīng)選R2 電路如圖所示 2 微安表與R1并聯(lián) 有Igrg I Ig R1 其中I 1mA Ig 100 A rg 900 代入得R1 100 改裝后的電流表量程為I 1mA 內(nèi)阻為 改裝后的電流表與R2串聯(lián) 有IR2 U IRg 其中U 3V 得R2 2910 1 2 3 2 某同學(xué)想測(cè)量電壓表0 3V擋的內(nèi)阻 他從實(shí)驗(yàn)室拿來(lái)一個(gè)多用電表 3節(jié)干電池 50 的滑動(dòng)變阻器1個(gè) 開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線 1 先用多用電表粗測(cè)其內(nèi)阻 把選擇開(kāi)關(guān)旋到歐姆擋的 100 倍率 將 選填 紅 或 黑 表筆接電壓表的 接線柱 另一只表筆接 3V 的接線柱 多用電表的指針位置如圖甲所示 則電壓表的內(nèi)阻為 2 再用伏安法測(cè)量其內(nèi)阻 把多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋到直流電流的 選填 100 10 或 1 mA擋 請(qǐng)?jiān)趫D乙完成其余的連線 3 實(shí)驗(yàn)中多用電表的示數(shù)為I 電壓表的示數(shù)為U 則電壓表的內(nèi)阻為RV 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 解析 1 由于多用電表的黑色表筆是流出電流的 故它應(yīng)該與電壓表的正接線柱連接 紅色表筆應(yīng)該與電壓表的負(fù)接線柱連接 電壓表的內(nèi)阻為R 30 100 3000 2 由于電路中的最大電流約為I 1 5mA 若選擇 10mA 或 100mA 量程 則指針偏轉(zhuǎn)的角度會(huì)很小 誤差較大 可以通過(guò)變阻器的調(diào)壓作用 讓電壓表中的電流在1mA以內(nèi) 故多用電表的直流電流擋選擇 1mA 量程 電路連接如答案圖所示 3 由于電壓表測(cè)量的就是電壓表的電壓 電流表測(cè)量的就是電壓表的電流 故電壓表的電阻為 1 2 3 3 2017 全國(guó)卷 某同學(xué)利用如圖甲所示的電路測(cè)量一微安表 量程為100 A 內(nèi)阻大約為2500 的內(nèi)阻 可使用的器材有 兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1 R2 其中一個(gè)阻值為20 另一個(gè)阻值為2000 電阻箱Rz 最大阻值為99999 9 電源E 電動(dòng)勢(shì)約為1 5V 單刀開(kāi)關(guān)S1和S2 C D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片 1 2 3 1 按原理圖甲將圖乙中的實(shí)物連線 2 完成下列填空 R1的阻值為 填 20 或 2000 為了保護(hù)微安表 開(kāi)始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖甲中滑動(dòng)變阻器的 填 左 或 右 端對(duì)應(yīng)的位置 將R2的滑片D置于中間位置附近 將電阻箱Rz的阻值置于2500 0 接通S1 將R1的滑片置于適當(dāng)位置 再反復(fù)調(diào)節(jié)R2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(shuō)明S2接通前B與D所在位置的電勢(shì) 填 相等 或 不相等 將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào) 其他條件保持不變 發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601 0 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 結(jié)果保留到個(gè)位 3 寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議 1 2 3 答案 1 連線如圖 2 20 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 1 2 3 解析 1 略 2 R1在電路中具有分壓作用 應(yīng)選阻值為20 的小電阻 為了保護(hù)微安表 開(kāi)始時(shí)讓微安表兩端的電壓為零 所以開(kāi)始時(shí)將R1的滑片滑到左端 由題可知 S2接通前后微安表的示數(shù)保持不變 故電路中BD導(dǎo)線在S2接通前后通過(guò)的電流均為零 所以B D點(diǎn)在S2接通前后的電勢(shì)相等 由于BD間導(dǎo)線沒(méi)有電流通過(guò) 聯(lián)立解得 R A 2550 3 本實(shí)驗(yàn)需要觀察微安表的示數(shù)是否變化 微安表的示數(shù)越大 觀察誤差越小 所以實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)R1讓微安表接近滿量程 能提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度 電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分析技巧 典例示范 為了測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì)E 約為3V 和內(nèi)阻r 選用的器材如下 A 電流表G1 量程為2mA 內(nèi)阻為100 B 電流表G2 量程為1mA 內(nèi)阻為200 C 電阻箱R1 0 99 99 D 電阻箱R2 0 9999 E 滑動(dòng)變阻器R3 0 1000 允許最大電流1A F 待測(cè)電池G 開(kāi)關(guān)一個(gè) 導(dǎo)線若干 1 某同學(xué)利用上述器材 采用圖甲所示的電路測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 請(qǐng)按照?qǐng)D甲將圖乙所示的實(shí)物圖連線 2 圖甲中利用電阻箱R1 將電流表G1改裝成了量程為0 5A的電流表 利用電阻箱R2將電流表G2改裝成了量程為3V的電壓表 則電阻箱R1的阻值調(diào)到 3 以G2示數(shù)I2為縱坐標(biāo) G1示數(shù)I1為橫坐標(biāo) 作出I2 I1圖象如圖丙所示 結(jié)合圖象可得出電源的電動(dòng)勢(shì)為V 電源的內(nèi)阻為 結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字 答案 1 如圖所示 2 0 4 3 2 79 0 思維導(dǎo)引 以題說(shuō)法電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)需要特別注意 一是選擇好合適的實(shí)驗(yàn)原理 求解電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)考題的關(guān)鍵是在弄清原理的基礎(chǔ)上將基本方法靈活遷移 從方法遷移中尋找問(wèn)題的突破口 二是設(shè)計(jì)合理的電路 應(yīng)先依據(jù)題意確定電流表 電壓表和滑動(dòng)變阻器等儀器 然后確定電流表的接法 再選擇控制電路并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖 針對(duì)訓(xùn)練圖甲為某同學(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 1 已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100 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R1 R2 2 現(xiàn)用一量程為3mA 內(nèi)阻為150 的標(biāo)準(zhǔn)電流表A對(duì)改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn) 校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 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300 和1000 滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格 最大阻值分別為750 和3000 則R0應(yīng)選用阻值為 的電阻 R應(yīng)選用最大阻值為 的滑動(dòng)變阻器 3 若電阻R1和R2中有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o(wú)窮大 利用圖乙的電路可以判斷出損壞的電阻 圖乙中的R 為保護(hù)電阻 虛線框內(nèi)未畫(huà)出的電路即為圖甲虛線框內(nèi)的電路 則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱 選填 b 或 c 相連 判斷依據(jù)是 答案 1 1535 2 3003000 3 c閉合開(kāi)關(guān) 若電表指針偏轉(zhuǎn) 則損壞的電阻是R1 若電表指針不動(dòng) 則損壞的電阻是R2 解析 1 使用a和b兩接線柱時(shí)有IgRg I1 Ig R1 R2 使用a和c兩個(gè)接線柱時(shí)有Ig Rg R2 I2 Ig R1 解得R1 15 R2 35 3 若d點(diǎn)和接線柱c相連 當(dāng)毫安表有讀數(shù)時(shí)表明電阻R1損壞 當(dāng)毫安表沒(méi)有讀數(shù)時(shí) 表明電阻R2損壞 而d點(diǎn)和接線柱b相連 毫安表均有讀數(shù) 故d點(diǎn)應(yīng)與接線柱c相連