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“分門別類”重溫基礎(chǔ)實驗——系統(tǒng)方法
考綱實驗
高考熱點
①測定金屬的電阻率；②描繪小燈泡的伏安特性曲線；③測定電源的電動勢和內(nèi)阻；④練習(xí)使用多用電表；⑤傳感器的簡單使用。
復(fù)習(xí)本講內(nèi)容時要關(guān)注以下幾個熱考點：①兩種控制電路，即電流表的“內(nèi)、外接法”、滑動變阻器的“分壓、限流接法”；②電阻測量的幾種方法；③多用電表的使用方法。
命題點(一) 實驗儀器和電路的選擇
1．實驗儀器的選擇
電壓表和電流表一般要根據(jù)實驗電路中電源的電壓和流過金屬絲的電流進(jìn)行選擇，在該實驗中，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，選用的滑動變阻器最大阻值一般要比待測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變阻器。
2．電流表內(nèi)接法與外接法的選擇
電流表內(nèi)接法
電流表外接法
電路
誤差
原因
由于電流表內(nèi)阻的分壓作用，電壓表測量值偏大
由于電壓表內(nèi)阻的分流作用，電流表測量值偏大
測量
結(jié)果
R測＝＝RA＋Rx>Rx
電阻的測量值大于真實值
R測＝＝Rx
R真。
[對點訓(xùn)練]
2．某同學(xué)利用圖(a)所示電路測量量程為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 Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流電源E(電動勢3 V)，開關(guān)1個，導(dǎo)線若干。
實驗步驟如下：
①按電路原理圖(a)連接線路；
②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；
③調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；
④保持滑動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。
回答下列問題：
(1)實驗中應(yīng)選擇滑動變阻器______(填“R1”或“R2”)。
(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實物圖連線。
(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0 Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個位)。
(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿偏電流為________(填正確答案標(biāo)號)。
A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA
解析：(1)滑動變阻器R1的阻值較小，在分壓電路中便于調(diào)節(jié)，故實驗中應(yīng)選擇滑動變阻器R1。
(2)實物圖連線如圖所示。
(3)電阻箱阻值為0時，電壓表滿偏電壓Ug＝2.5 V，電阻箱阻值R＝630.0 Ω時，電壓表的示數(shù)UV＝2.00 V，此時電阻箱兩端的電壓UR＝Ug－UV＝0.5 V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比可得＝，故Rg＝R＝630.0 Ω＝2 520 Ω。
(4)電壓表的滿偏電流為Ig，則IgRg＝Ug，故Ig＝＝ A≈1 mA，選項D正確。
答案：(1)R1 (2)見解析圖 (3)2 520 (4)D
命題點(三) 對電學(xué)基礎(chǔ)實驗的考查
該實驗雖然是測定金屬絲的電阻率，實際上是先測出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律R＝ρ得出金屬絲的電阻率ρ＝R。
[對點訓(xùn)練]
3．用電流表和電壓表測定某一電阻絲的阻值，實驗時提供下列可選用的器材：
待測電阻絲Rx(阻值約為6 kΩ)
電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約50 kΩ)
電流表A1(量程500 μA，內(nèi)阻約200 Ω)
電流表A2(量程5 mA，內(nèi)阻約20 Ω)
電流表A3(量程0.6 A，內(nèi)阻約1 Ω)
滑動變阻器R(最大阻值1 kΩ)
電源E(電動勢4 V)
開關(guān)S、導(dǎo)線
(1)在所提供的電流表中應(yīng)選用________(填字母代號)。
(2)在虛線框中畫出測定待測電阻絲阻值的實驗電路圖。
(3)分別用L、d、Rx表示電阻絲的長度、直徑和阻值，則電阻率表達(dá)式為ρ＝________。
解析：(1)通過電阻絲的最大電流約為I＝＝ A＝ mA，遠(yuǎn)小于電流表A2、A3的量程，接近A1的量程，故選A1。
(2)由于>，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，滑動變阻器R的最大阻值小于待測電阻絲Rx的阻值，滑動變阻器采用分壓接法，電路圖如圖所示。
(3)電阻絲的電阻Rx＝ρ，電阻率表達(dá)式為ρ＝。
答案：(1)A1 (2)見解析圖 (3)
1．在描繪小燈泡的伏安特性曲線時，一定要用平滑的曲線，當(dāng)某個(或某些)測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯錯誤時，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．小燈泡的伏安特性曲線(以IU關(guān)系圖線為例)上各點切線斜率的倒數(shù)不是小燈泡在該電壓下的電阻，此時計算小燈泡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)系時二者才相等)。
[對點訓(xùn)練]
4．有一額定電壓為2.8 V，功率約為0.8 W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個小燈泡的IU圖線，有下列器材供選用：
A．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻6 kΩ)
B．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻30 kΩ)
C．電流表(0～3 A，內(nèi)阻0.1 Ω)
D．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻0.5 Ω)
E．滑動變阻器(10 Ω，2 A)
F．滑動變阻器(200 Ω，0.5 A)
G．蓄電池(電動勢6 V，內(nèi)阻不計)
(1)用圖甲所示的電路進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用________(均用字母代號表示)。
(2)通過實驗測得小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。由圖線可求得小燈泡在正常工作時的電阻為________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)若將小燈泡與20 Ω的定值電阻串聯(lián)，接在電動勢為6 V、內(nèi)阻不計的電源上，則小燈泡的實際功率為________W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
解析：(1)由題意可知，小燈泡的額定電壓為2.8 V，故電壓表應(yīng)選A；由P＝UI可得小燈泡正常工作時電流為：I≈0.29 A，故電流表應(yīng)選D；本實驗中滑動變阻器選用分壓接法，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器，故滑動變阻器選E。
(2)由題圖乙可知，當(dāng)電壓為2.8 V時，電流為：I＝0.28 A，故電阻為：R＝＝ Ω＝10 Ω。
(3)若將小燈泡與20 Ω的定值電阻串聯(lián)，接在電動勢為6 V、內(nèi)阻不計的電源上，此時定值電阻相當(dāng)于電源的等效內(nèi)阻，在題圖乙中作出電源的IU圖像如圖所示，則由圖可知，小燈泡的工作電壓為1.4 V，電流為0.23 A，則實際功率為：P′＝U′I′＝1.40.23 W≈
0.32 W。
答案：(1)A D E (2)10 (3)0.32(0.30～0.34均可)
伏安法
伏阻法
安阻法
原理
E＝U＋I(xiàn)r
E＝U＋r
E＝IR＋I(xiàn)r
電
路
圖
關(guān)系
式
U＝E－Ir
＝＋
＝＋
圖像
縱軸截距：E
斜率大?。簉
縱軸截距：
斜率：
縱軸截距：
斜率：
誤差
分析
E測r真
E測r真
[對點訓(xùn)練]
5．(2019屆高三咸陽模擬)某同學(xué)為了較精確地測量某一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室準(zhǔn)備了下列器材：
A．待測干電池E(電動勢約為1.5 V，內(nèi)阻約為1 Ω)
B．電流表G(滿偏電流3.0 mA，內(nèi)阻為100 Ω)
C．電流表A(量程0.6 A，內(nèi)阻約為1 Ω)
D．滑動變阻器R1(0～10 Ω，額定電流為2 A)
E．滑動變阻器R2(0～1 kΩ，額定電流為1 A)
F．定值電阻R0(阻值為900 Ω)
G．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干
(1)為了能比較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，同時還要考慮操作的方便，實驗中滑動變阻器應(yīng)選________(填字母代號)。
(2)根據(jù)題意在圖甲中畫出該實驗所需要的電路圖。
(3)根據(jù)電路圖，將圖乙中實物圖連接起來，組成完整的電路。
(4)該同學(xué)根據(jù)正確的實驗得到的數(shù)據(jù)作出的圖線如圖丙所示，縱坐標(biāo)I1為電流表G的示數(shù)，橫坐標(biāo)I2為電流表A的示數(shù)，由圖丙可知，被測干電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。
解析：(1)待測干電池E的電動勢及內(nèi)阻較小，為多測幾組實驗數(shù)據(jù)，方便實驗操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器，因此滑動變阻器應(yīng)選D。
(2)提供的器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，將電流表G與定值電阻R0串聯(lián)，改裝成電壓表，用電流表A測電路電流，滑動變阻器R1串聯(lián)接入電路，實驗電路圖如圖1所示。
(3)完整的電路如圖2所示。
(4)根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的知識得電源兩端電壓為U＝I1(R0＋Rg)＝1 000I1，根據(jù)圖像與縱軸的交點得電動勢為E＝1.410－31 000 V＝1.4 V，根據(jù)圖像與橫軸的交點可得出路端電壓為1.0 V時，電流是0.6 A，由閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r可得，電源內(nèi)阻r＝＝ Ω≈0.67 Ω。
答案：(1)D (2)見解析圖1 (3)見解析圖2 (4)1.4 0.67(0.66～0.68均可)
1．多用電表的讀數(shù)
電流表、電壓表的刻度是均勻的，讀數(shù)時應(yīng)注意量程；歐姆表的刻度是不均勻的，讀數(shù)時應(yīng)注意乘以倍率。
2．使用多用電表的幾個注意事項
(1)電流的流向：由于使用多用電表時不管測量什么，電流都要從電表的“＋”插孔(紅表筆)流入，從“－”插孔(黑表筆)流出，所以使用歐姆擋時，多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆，負(fù)極接的是紅表筆。
(2)要區(qū)分“機(jī)械零點”與“歐姆零點”：“機(jī)械零點”在表盤刻度左側(cè)“0”位置，用表盤下邊中間的指針定位螺絲調(diào)整；“歐姆零點”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，用歐姆調(diào)零旋鈕調(diào)整。
(3)測電阻時每變換一次擋位，都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。
(4)選倍率：測量前應(yīng)根據(jù)估計阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷?。由于歐姆擋的刻度不均勻，使用歐姆擋測電阻時，指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都有較大誤差，通常只使用表盤中間的一段刻度范圍。
(5)測電阻時要將電阻與其他元件斷開。測電阻時不要用手接觸多用電表表筆的金屬桿。
(6)多用電表使用完畢應(yīng)將選擇開關(guān)旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋。
[對點訓(xùn)練]
6．(2017全國卷Ⅲ)圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭的滿偏電流為250 μA，內(nèi)阻為
480 Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，
5個擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆100 Ω擋。
(1)圖(a)中的A端與________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。
(2)關(guān)于R6的使用，下列說法正確的是________(填正確答案標(biāo)號)。
A．在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置
B．使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置
C．使用電流擋時，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置
(3)根據(jù)題給條件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω。
(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為________；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為________。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
解析：(1)A端與電池正極相連，電流從A端流出，故A端與黑色表筆相連。
(2)使用多用電表前，應(yīng)機(jī)械調(diào)零，即應(yīng)調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指在表盤左端電流“0”位置，與R6無關(guān)，選項A錯；使用歐姆擋時，需將紅、黑表筆短接，使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置，選項B對；使用電流擋時，B端與“1”或“2”相連，與R6無關(guān)，選項C錯。
(3)B端與“1”、“2”相連時，該多用電表擋位分別為直流2.5 mA擋、直流1 mA擋，如圖甲所示，由電表的改裝原理可知，B端與“2”相連時，有I2＝Ig＋，解得R1＋R2＝
160 Ω；B端與“4”相連時，如圖乙所示，多用電表為直流電壓1 V擋，表頭并聯(lián)部分電阻
R0＝，R4＝－R0＝880 Ω。
(4)B端與“1”相連時，電表讀數(shù)為1.47 mA；B端與“3”相連時，多用電表為歐姆100 Ω擋，讀數(shù)為11.0100 Ω＝1.10103 Ω；B端與“5”相連時，多用電表為直流電壓5 V擋，讀數(shù)為5 V＝2.95 V。
答案：(1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA 1．10103 Ω 2.95 V
高考對傳感器多以熱敏電阻或光敏電阻進(jìn)行考查，光敏電阻的特性一般是隨著光照增強(qiáng)，電阻變小，導(dǎo)電性變好，而熱敏電阻分為正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)兩種。
[對點訓(xùn)練]
7．(2018全國卷Ⅰ)某實驗小組利用如圖(a)所示的電路探究在25 ℃～80 ℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性。所用器材有：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱值(25 ℃時的阻值)為900.0 Ω；電源E(6 V，內(nèi)阻可忽略)；電壓表(量程150 mV)；定值電阻R0(阻值20.0 Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值為1 000 Ω)；電阻箱R2(阻值范圍0～999.9 Ω)；單刀開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2。
實驗時，先按圖(a)連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0 ℃。將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開S1，記下此時R2的讀數(shù)。逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0 ℃。實驗得到的R2t數(shù)據(jù)見下表。
t/℃
25.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
R2/Ω
900.0
680.0
500.0
390.0
320.0
270.0
240.0
回答下列問題：
(1)在閉合S1前，圖(a)中R1的滑片應(yīng)移動到________(填“a”或“b”)端。
(2)在圖(b)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并作出R2t曲線。
(3)由圖(b)可得到RT在25 ℃～80 ℃范圍內(nèi)的溫度特性。當(dāng)t＝44.0 ℃時，可得RT＝________Ω。
(4)將RT握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖(c)所示，該讀數(shù)為________Ω，則手心溫度為________℃。
解析：(1)閉合開關(guān)S1前，應(yīng)讓滑片移動到b端，使滑動變阻器連入電路的阻值最大。
(2)把t＝60 ℃和t＝70 ℃對應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫點，然后用平滑的曲線畫出R2t曲線，使盡可能多的點位于曲線上，如圖所示。
(3)由圖像可知t＝44.0 ℃時，電阻的阻值約為450 Ω。
(4)由題圖(c)可得電阻箱阻值為620.0 Ω，由圖像可得溫度約為33.0 ℃。
答案：(1)b (2)見解析圖 (3)450 (4)620.0 33.0
[專題強(qiáng)訓(xùn)提能]
1．(2018全國卷Ⅱ)某同學(xué)組裝一個多用電表?？蛇x用的器材有：微安表頭(量程100 μA，
內(nèi)阻900 Ω)；電阻箱R1(阻值范圍0～999.9 Ω)；電阻箱R2(阻值范圍0～99 999.9 Ω)；導(dǎo)線若干。
要求利用所給器材先組裝一個量程為1 mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋。
回答下列問題：
(1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(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＝________Ω，R2＝________Ω。(保留到個位)
解析：(1)微安表頭改裝成毫安電流表需要并聯(lián)一個小電阻，再把電流表改裝成電壓表，需要串聯(lián)一個大電阻，電路如圖所示。
(2)接a時改裝成量程為1 mA的電流表，有IgRg＝(I－Ig)R1，解得
R1＝100 Ω；接b時改裝成量程為3 V的電壓表，有U＝IgRg＋I(xiàn)R2，解得R2＝2 910 Ω。
答案：(1)見解析圖 (2)100 2 910
2．一只小燈泡標(biāo)有“3.6 V，0.3 A”，某同學(xué)想研究它的燈絲電阻與溫度的關(guān)系。
(1)該同學(xué)先用多用電表的電阻擋“1”倍率調(diào)零后，初測小燈泡冷態(tài)時的電阻，如圖所示，則冷態(tài)電阻為________。
(2)實驗室提供導(dǎo)線和開關(guān)及下列器材：
A．電源E(電動勢為6.0 V)
B．電壓表V1(量程3 V，內(nèi)阻約為2 kΩ)
C．電壓表V2(量程5 V，內(nèi)阻約為4 kΩ)
D．電流表A1(量程0.6 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω)
E．電流表A2(量程100 mA，內(nèi)阻約為2 Ω)
F．滑動變阻器R1(最大阻值為10 Ω，額定電流2 A)
G．滑動變阻器R2(最大阻值為100 Ω，額定電流1 A)
為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，電壓表、電流表和滑動變阻器分別應(yīng)選________(填所選儀器前的字母序號)，并在虛線框內(nèi)畫出電路圖。
(3)根據(jù)正確設(shè)計的實驗電路圖，測得電壓、電流，如表所示：
電壓/V
0
0.20
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
電流/A
0
0.051
0.105
0.165
0.205
0.235
0.260
0.280
0.300
實驗數(shù)據(jù)表明，小燈泡的電阻隨溫度升高而______(選填“增大”“減小”或“不變”)。若將此小燈泡與電動勢為3 V、內(nèi)阻為1 Ω的電源及阻值為9 Ω的電阻串聯(lián)，則小燈泡的功率約為________W(保留兩位小數(shù))。
解析：(1)冷態(tài)電阻由多用電表讀數(shù)可得：71 Ω＝7 Ω。
(2)小燈泡額定電壓為3.6 V，故電壓表選擇量程為5 V的C；額定電流為0.3 A，則電流表選擇0.6 A量程的D；
為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，滑動變阻器采用分壓接法，選擇小電阻即可，故選擇F；被測電阻阻值較小，故采用電流表外接，電路圖如圖所示。
(3)實驗數(shù)據(jù)表明，小燈泡的電阻隨溫度升高而增大。把定值電阻等效為電源內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E＝U＋I(xiàn)(r＋R0)，U＝3－10I，作出電源的IU圖像，如圖所示，電源圖像與小燈泡伏安特性曲線的交點坐標(biāo)值是小燈泡的實際電壓與實際電流，由圖像可知，小燈泡兩端電壓為1.2 V，電流為0.18 A，小燈泡實際功率為P＝
UI＝1.20.18 W≈0.22 W。
答案：(1)7 Ω(或7.0 Ω) (2)C、D、F 見解析圖 (3)增大 0.22
3．(2019屆高三濟(jì)寧模擬)某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量電源電動勢E、內(nèi)阻r和電阻R1的阻值。實驗器材有：待測電源(電動勢為E，內(nèi)阻為r)；待測電阻R1；電壓表V(量程1.5 V，內(nèi)阻很大)；電阻箱R(0～99.99 Ω)；開關(guān)S1；單刀雙擲開關(guān)S2；導(dǎo)線若干。
(1)先測量電阻R1的阻值，請將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整。
①閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)R0和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U1；
②保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b讀出電壓表的示數(shù)U2；
③電阻R1的表達(dá)式為R1＝________。
(2)該同學(xué)已經(jīng)測得電阻R1＝4.95 Ω，繼續(xù)測量電源電動勢E和內(nèi)阻r的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的 圖線，則電源電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。
解析：(1)③根據(jù)串、并聯(lián)電路規(guī)律可知，R1兩端的電壓U′＝U2－U1，電流I＝，則由歐姆定律可知，R1＝R0。
(2)在閉合電路中，電源電動勢：E＝U＋I(xiàn)(r＋R1)＝U＋(r＋R1)，變形可得：＝＋，由題圖乙可知，縱軸截距為0.7 V－1，即＝0.7 V－1，解得：E≈1.43 V；圖像斜率k＝＝＝4.2，電源內(nèi)阻r＝kE－R1＝(4.21.43－4.95)Ω≈1.06 Ω。
答案：(1)③R0 (2)1.43 1.06(或1.05)
4．(2018南平質(zhì)檢)為測定待測電阻Rx的阻值(約為200 Ω)，實驗室提供如下器材：
電池組E：電動勢3 V，內(nèi)阻不計；
電流表A1：量程15 mA，內(nèi)阻約為100 Ω；
電流表A2：量程300 μA，內(nèi)阻為1 000 Ω；
滑動變阻器R1：阻值范圍0～20 Ω，額定電流2 A；
定值電阻R2：阻值為9 000 Ω，額定電流10 mA；
定值電阻R3：阻值為200 Ω，額定電流0.1 A；
開關(guān)S、導(dǎo)線若干。
實驗中要求準(zhǔn)確地測量Rx的阻值，請回答下列問題：
(1)正確選取器材，在方框內(nèi)畫出測量Rx阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明所選器材的符號。
(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，兩表的示數(shù)如圖所示，可讀出電流表A1的示數(shù)是________mA，電流表A2的示數(shù)是________μA，則待測電阻Rx的阻值是________Ω(計算結(jié)果保留一位小數(shù))。
(3)僅從實驗原理產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的角度分析，Rx的測量值________(選填“>”“＝”或“<”)真實值。
解析：(1)為了測量待測電阻兩端的電壓，可以將電流表A2與定值電阻串聯(lián)組成電壓表；改裝后電壓表量程應(yīng)為3 V，則定值電阻阻值R＝＝9 000 Ω，故選定值電阻R2；滑動變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于待測電阻阻值，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；由前述電流表A2的改裝方法，可求出改裝后的電壓表內(nèi)阻為RV＝1 000 Ω＋9 000 Ω＝10 000 Ω，故電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示。
(2)由題圖可知，電流表A1的示數(shù)為8.0 mA，電流表A2的示數(shù)是150 μA；待測電阻兩端電壓U＝I2RV＝15010－610 000 V＝1.5 V，測得待測電阻Rx＝＝ Ω≈191.1 Ω。
(3)實驗中能同時準(zhǔn)確地測量出Rx兩端的電壓和通過Rx的電流，所以僅從實驗原理產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的角度分析，Rx的測量值＝真實值。
答案：(1)見解析圖 (2)8.0 150 191.1 (3)＝
5．(2018江蘇高考)一同學(xué)測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻。
(1)圖1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
5.9
5.3
4.5
3.8
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖2方格紙上作出R關(guān)系圖像。
由圖像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3所示，則該干電池的電動勢應(yīng)為________V；內(nèi)阻應(yīng)為________Ω。
解析：(1)在電學(xué)實驗中，連接電路時應(yīng)將開關(guān)斷開，電阻箱的阻值調(diào)為最大，以確保實驗儀器、儀表的安全。
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝I(R＋r)，整理可得R＝－r＝E－r，即R圖像為直線。描點連線后圖像如圖所示。
根據(jù)圖像可知r＝1.2 Ω，圖像的斜率為電動勢E，在R圖像上取兩點(2,1.58)、(5,5.71)，則E＝ V≈1.38 V。
(3)題圖3的讀數(shù)為6610－3 V，根據(jù)歐姆定律，得電流表的內(nèi)阻rA＝＝ Ω＝0.2 Ω，由E＝I(R＋r′＋rA)得R＝E－(r′＋rA)，R 圖像的斜率仍為電動勢E，即E＝1.38 V，而干電池的內(nèi)阻應(yīng)為r′＝r－rA＝1.0 Ω。
答案：(1)開關(guān)未斷開；電阻箱阻值為零。(2)見解析圖 1.38 1.2 (3)1.38 1.0
6．在“測定金屬的電阻率”實驗中：
(1)為了測量金屬絲的電阻Rx的阻值，實驗室提供如下實驗器材：
A．待測金屬絲Rx(約100 Ω)
B．電動勢E＝6 V，內(nèi)阻很小的直流電源
C．量程50 mA，內(nèi)阻約為50 Ω的電流表
D．量程0.6 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω的電流表
E．量程6 V，內(nèi)阻約為15 kΩ的電壓表
F．最大阻值15 Ω，最大允許電流1 A的滑動變阻器
G．最大阻值15 kΩ，最大允許電流0.5 A的滑動變阻器
H．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干
①為了操作方便，且能比較精確地測量金屬絲的電阻值，電流表選用________，滑動變阻器選用________(填寫選用器材前的字母代號)；
②根據(jù)所選用的實驗器材，設(shè)計出測量電阻的甲、乙兩種電路，為盡可能減少實驗誤差，應(yīng)采用圖________(選填“甲”或“乙”)；
③實驗中測得該金屬絲直徑為d，長度為L，接入電路后，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該金屬絲的電阻率的表達(dá)式為ρ＝________。
(2)若另有一只待測電阻，用電流表內(nèi)接和外接的測量結(jié)果不一致，有一位同學(xué)為了消除因電表內(nèi)阻所帶來的系統(tǒng)誤差，他用兩只相同的電壓表，設(shè)計了如圖所示的測量電路。實驗操作步驟如下：
①按電路圖連接好實驗器材；
②閉合S1，斷開S2，讀出此時電壓表V1的示數(shù)U，電流表的示數(shù)I；
③再閉合S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電流表的示數(shù)仍為I，此時讀出電壓表V1的示數(shù)U1，電壓表V2的示數(shù)U2。
用測得的物理量表示待測電阻的阻值Rx＝__________。
解析：(1)①根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，通過待測金屬絲的最大電流為Imax＝＝
A＝60 mA，所以電流表應(yīng)選用C；當(dāng)滑動變阻器采用限流接法時，電路中需要的最大電阻為Rmax＝＝ Ω＝360 Ω，顯然滑動變阻器應(yīng)選用F，由于F的最大阻值比待測金屬絲的阻值小得多，所以應(yīng)采用分壓接法。②由上述分析可知，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，所以應(yīng)采用題圖甲。③根據(jù)R＝及R＝，可得ρ＝。
(2)當(dāng)S2斷開時應(yīng)有U＝I(RA＋Rx)，當(dāng)S2閉合時應(yīng)有U1＝IRA＋U2，解得Rx＝。
答案：(1)①C F?、诩住、邸?2)
7.壓敏電阻由在壓力作用下發(fā)生形變進(jìn)而導(dǎo)致電阻率發(fā)生變化的材料組成，為了探究某壓敏材料的特性，有人設(shè)計了如圖甲所示的電路，其中電源電動勢為3 V、內(nèi)阻約為1 Ω，兩個電流表量程相同均為0.6 A，一個電流表內(nèi)阻r已知，另外一個電流表內(nèi)阻較小但阻值未知。
(1)電路圖甲中哪個電流表的內(nèi)阻r已知________(填“A1”或“A2”)。
(2)在某一個壓力測試下，兩個電流表A1和A2的讀數(shù)分別為I1和I2，則壓敏電阻的阻值
Rx＝__________。
(3)經(jīng)過測試獲得壓敏電阻的阻值和壓力的關(guān)系如圖乙所示，以豎直向下為正方向，則阻值和壓力的關(guān)系式是__________。
解析：(1)沒有電壓表，但內(nèi)阻已知的電流表不僅可以測出通過自身的電流，還可當(dāng)作電壓表使用，根據(jù)題圖甲判斷A1可作為電壓表測量壓敏電阻兩端的電壓，所以A1的內(nèi)阻r
已知。
(2)壓敏電阻兩端的電壓為I1r，電流為I2－I1，所以壓敏電阻的阻值Rx＝。
(3)由題圖乙知圖像為一次函數(shù)圖像，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得Rx＝16－2F。
答案：(1)A1 (2) (3)Rx＝16－2F
通用版2019版高考物理二輪復(fù)習(xí)第二部分第三板塊第1講“分門別類”重溫基礎(chǔ)實驗--系統(tǒng)方法講義含解析.doc
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