課時作業(yè) 13電學(xué)實驗與創(chuàng)新12018陜西寶雞一模在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，為了安全、準(zhǔn)確、方便地測出電阻絲的電阻Rx，設(shè)計了如圖所示實驗電路圖來完成實驗，實驗器材如下：A待測金屬絲(Rx約5 )B電壓表V(量程為01 V，內(nèi)阻RV1 k)C電流表A(量程為00.6 A，內(nèi)阻RA1 )D定值電阻R1(阻值R10.5 k)E定值電阻R2(阻值R22 k)F滑動變阻器R3(010 )G滑動變阻器R4(01 000 )H電源(電動勢為3 V，內(nèi)阻很小)I開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實驗中定值電阻應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選用_(選填器材前面字母)；(2)用圖中電路測量該金屬絲的電阻，若某次測量中，電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，該金屬絲電阻的表達式為：Rx_(用測出或已知的物理量的符號表示)解析：(1)電源的電動勢為3 V，而電壓表V的量程為01 V，內(nèi)阻RV1 k，必須通過串聯(lián)電阻來擴大量程，因此定值電阻應(yīng)選用R2(阻值R22 k)，從而達到03 V量程，待測金屬絲阻值Rx約5 ，且滑動變阻器是限流式接法，因此滑動變阻器應(yīng)選用R3(010 )(2)電壓表的讀數(shù)為U，那么金屬絲與電流表兩端的總電壓為3U，由于電流表的讀數(shù)為I，則金屬絲電阻RxRA.答案：(1)EF(2)RA2某同學(xué)用伏安法測量待測電阻的阻值現(xiàn)有器材為：待測電阻R(阻值約為5 )電源(電動勢3 V)滑動變阻器(阻值范圍010 )電流表(量程0.6 A,3 A)電壓表(量程3 V,15 V)開關(guān)，導(dǎo)線若干實驗要求在測量電路中將電流表外接，滑動變阻器起限流作用回答下列問題：(1)按照實驗要求在圖(a)中畫出實物連線圖(2)若已按實驗要求接線，閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)始終約為3 V，電流表的示數(shù)始終接近0.寫出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的一個原因：_.(3)在連線正確后，閉合開關(guān)電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖(b)和圖(c)所示由圖可知，電壓表讀數(shù)為_ V，電流表讀數(shù)為_ A由此可得待測電阻的阻值為_ (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)解析：(1)因為電源電動勢為3 V，則電壓表的量程選用3 V，根據(jù)歐姆定律知，電流的最大值大約0.6 A，則電流表量程選擇0.6 A，根據(jù)實物圖進行連線(2)閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)始終約為3 V，電流表的示數(shù)始終接近0，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是待測電阻R斷路，由于電壓表內(nèi)阻非常大，導(dǎo)致電流表電流接近0，電壓表電壓測得是電源電壓(3)由圖可知，電壓表的讀數(shù)為2.20 V，電流表的讀數(shù)為0.48 A，根據(jù)歐姆定律得，待測電阻R 4.58 .答案：(1)如圖所示(2)待測電阻R斷路(3)2.200.484.5832018湖南重點中學(xué)模擬用下列器材組裝成一個電路，使其既能測量出電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，又能描繪小燈泡的伏安特性曲線A電壓表V1(量程6 V，內(nèi)阻很大)B電壓表V2(量程4 V，內(nèi)阻很大)C電流表(量程3 A，內(nèi)阻很小)D滑動變阻器R(最大阻值10 ，額定電流4 A)E小燈泡L(2 A,7 W)F電池組(電動勢E，內(nèi)阻r)G開關(guān)一只，導(dǎo)線若干實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減小(1)請將設(shè)計的實驗電路圖在圖甲中補充完整(2)每一次操作后，同時記錄電流表、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，組成兩個坐標(biāo)點(I，U1)、(I，U2)，標(biāo)到UI坐標(biāo)中，經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則電池組的電動勢E_ V，內(nèi)阻r_ (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)在UI圖象中兩條圖線在P點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為_ ，電池組的效率為_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)電路圖如右圖所示(2)由縱軸的截距可以求出電源的電動勢E5.5 V，UI圖線的斜率的絕對值表示內(nèi)阻的大小，可以求出r|1.0 .(3)交點處兩個電壓表的示數(shù)相同，故滑動變阻器的電阻為0，由題圖乙可知，交點處對應(yīng)的電源的輸出功率為P1IU23.5 W7 W，電源的總功率PIE25.5 W11 W，電池組的效率100%100%64%.答案：(1)電路圖如解析圖所示(2)5.51.0(3)064%42018湖北武漢模擬現(xiàn)要測量電壓表的內(nèi)阻和電源的電動勢，提供的器材有：電源(電動勢約為6 V，內(nèi)阻不計)，電壓表V1(量程02.5 V，內(nèi)阻約為2.5 k)，電壓表V2(量程03 V，內(nèi)阻約為10 k)，電阻箱R0(最大阻值為9 999.9 )，滑動變阻器R1(最大阻值為3 k)，滑動變阻器R2(最大阻值為500 )，單刀雙擲開關(guān)一個，導(dǎo)線若干(1)在圖(a)中完成實驗電路原理圖的連線；(2)電路中應(yīng)選用滑動變阻器_(選填“R1”或“R2”)；(3)按照下列步驟進行實驗：閉合開關(guān)前，將滑動變阻器和電阻箱連入電路的阻值調(diào)至最大；閉合開關(guān)，將電阻箱調(diào)到6 k，調(diào)節(jié)滑動變阻器至適當(dāng)?shù)奈恢?，此時電壓表V1的示數(shù)為1.60 V，電壓表V2的示數(shù)為2.40 V；保持滑動變阻器連入電路的阻值不變，再將電阻箱調(diào)到2 k，此時電壓表V1的示數(shù)如圖(b)所示，其示數(shù)為_V，電壓表V2的示數(shù)為1.40 V.(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算得到電源的電動勢為_ V，電壓表V1的內(nèi)阻為_ k，電壓表V2的內(nèi)阻為_ k.解析：(1)由于兩個電壓表的量程都小于電源的電動勢，兩個電壓表串聯(lián)后的總電壓仍然小于電源的電動勢，故應(yīng)該用滑動變阻器作為保護電阻如果只是測量電動勢，可以采用如圖甲所示的電路，但是要想計算電壓表V1、電壓表V2各自的內(nèi)阻，需要將電路改進，設(shè)計的電路有圖乙、圖丙所示的兩種；而通過電壓表V1的最大電流約為1 mA，通過電壓表V2的最大電流約為0.3 mA，故設(shè)計的電路應(yīng)該選擇圖乙(2)根據(jù)(1)中電路圖的連接，因為電壓表的內(nèi)阻較大，故滑動變阻器的最大阻值應(yīng)該大于電壓表V1的內(nèi)阻，故滑動變阻器應(yīng)該選擇R1.(3)題圖(b)所示的電壓表的最小刻度為0.1 V，故估讀到0.01 V，其讀數(shù)為2.10 V.(4)對圖乙，設(shè)電壓表V1和電壓表V2的內(nèi)阻分別為r1、r2，示數(shù)分別為U1、U2，滑動變阻器的電阻調(diào)到r，由閉合電路的歐姆定律，得EU1U2()r，EU1U2()r，其中R016 k，R022 k，對電壓表V1和電壓表V2所在的電路，由串并聯(lián)規(guī)律得，代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得E5.60 V，r12.5 k，r210 k.答案：(1)如圖乙所示(2)R1(3)2.10(4)5.602.5105要測量靈敏電流表G1的內(nèi)阻Rg1，實驗室可供選擇的實驗器材如下：待測電流表G1(05 mA，內(nèi)阻約為300 )；電流表G2(010 mA，內(nèi)阻約為100 )；定值電阻R1(阻值為300 )；定值電阻R2(阻值為10 )；滑動變阻器R3(阻值為01 000 )；滑動變阻器R4(阻值為020 )；干電池(E3 V，內(nèi)阻不計)；開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)實驗中要求電流能從零開始調(diào)節(jié)，定值電阻和滑動變阻器應(yīng)分別選擇_(填寫器材前的序號)請在虛線框中畫出符合要求的實驗電路圖(2)按電路圖連接實物后，進行多次測量，記錄電流表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)圖線如圖甲所示寫出待測電流表的內(nèi)阻的表達式Rg1_(用I2I1圖線的斜率k及定值電阻的符號表示)(3)若實驗中測得Rg1320 ，利用圖乙所示電路可將電流表G1改裝成量程為015 mA和050 mA的雙量程電流表，由題給條件和數(shù)據(jù)，計算并聯(lián)電阻的阻值RA_，RB_.解析：(1)由于待測電流表G1量程小于電流表G2的量程，根據(jù)歐姆定律可知應(yīng)將與待測電流表內(nèi)阻接近的定值電阻R1與其并聯(lián)，所以定值電阻應(yīng)選；由于滑動變阻器采用分壓式接法時，滑動變阻器的最大阻值越小調(diào)節(jié)越方便，所以應(yīng)選擇最大阻值較小的.(2)根據(jù)歐姆定律應(yīng)有I2I1IR1I1I1kI1，即斜率k，解得Rg1(k1)R1；(3)量程為015 mA時有：15 mAI1IABI1I1(1)，代入數(shù)據(jù)整理可得RARB160 ；量程為050 mA時有：50 mAI1IAI1I1(1)，代入數(shù)據(jù)整理可得9RA320 RB，聯(lián)立解得RA48 ，RB112 .答案：(1)、電路圖如圖所示(2)(k1)R1(3)48112