2019高考物理二輪復習 專題六 實驗技能與創(chuàng)新 第2講 電學實驗學案

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1、第2講 電學實驗 [做真題·明考向]                真題體驗 透視命題規(guī)律 授課提示:對應學生用書第76頁 [真題再做] 1.(2018·高考全國卷Ⅰ,T23)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,其標稱值(25℃時的阻值)為900.0Ω;電源E(6V,內(nèi)阻可忽略);電壓表(量程150mV);定值電阻R0(阻值20.0Ω),滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω);電阻箱R2(阻值范圍0~999.9Ω);單刀開關S1,單刀雙擲開關S2. 實驗時,先按圖(a)連接好

2、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,得到相應溫度下R2的阻值,直至溫度降到25.0℃。實驗得到的R2-t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

3、的滑片應移動到________(填“a”或“b”)端. (2)在圖(b)的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點,并作出R2-t曲線. (3)由圖(b)可得到RT在25℃~80℃范圍內(nèi)的溫度特性.當t=44.0℃時,可得RT=________Ω. (4)將RT握于手心,手心溫度下R2的相應讀數(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S1前,應讓滑片移動到b端,使滑動變阻器連入電路的阻值最大. (3)由圖象可知t=44.0℃時,電阻的阻值為450Ω. (4)由圖(c)可得電阻箱阻值為620.0Ω,由圖象可得溫度約為33.0℃.

4、 答案:(1)b (2)如圖所示 (3)450 (4)620.0 33.0 2.(2017·高考全國卷Ⅰ,T23)某同學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(量程3V,內(nèi)阻3kΩ);電流表(量程0.5A,內(nèi)阻0.5Ω);固定電阻R0(阻值1000Ω);滑動變阻器R(阻值0~9.0Ω);電源E(電動勢5V,內(nèi)阻不計);開關S;導線若干. (1)實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量,畫出實驗電路原理圖. (2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示. 由實驗曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的

5、電阻________(填“增大”“不變”或“減小”),燈絲的電阻率________(填“增大”“不變”或“減小”). (3)用另一電源E0(電動勢4V,內(nèi)阻1.00Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實際功率.閉合開關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)) 解析:(1)要實現(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量,則滑動變阻器需要設計成分壓接法;電壓表應與固定電阻R0串聯(lián),將量程改為4V.由于小燈泡正常發(fā)光時電阻約為12Ω,所以需將電流表外接.(2)由小燈泡伏安特性曲

6、線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻增大.根據(jù)電阻定律可知,燈絲的電阻率增大.(3)當滑動變阻器接入電路中的阻值最大為9.0Ω時,流過小燈泡的電流最小,小燈泡的實際功率最小,把滑動變阻器視為等效電源內(nèi)阻的一部分,在題圖(a)中畫出等效電源E0′(電動勢4V,內(nèi)阻1.00Ω+9.0Ω=10Ω)的伏安特性曲線,函數(shù)表達式為U=4-10I(V),圖線如圖中Ⅰ所示,故小燈泡的最小功率為Pmin=U1I1=1.75×0.225W≈0.39W.當滑動變阻器接入電路中的阻值最小為零時,流過小燈泡的電流最大,小燈泡的實際功率最大,在題圖(a)中畫出電源E0(電動勢4V,內(nèi)阻1.00Ω)的伏安特性曲線,函數(shù)表達式

7、為U=4-I(V),圖線如圖中Ⅱ所示,故小燈泡的最大功率為Pmax=U2I2=3.68×0.318W≈1.17W. 答案:(1)實驗電路原理圖如圖所示 (2)增大 增大 (3)0.39 1.17 [考情分析] ■命題特點與趨勢——怎么考  近幾年高考電學實驗的命題突出集中在以下幾點: (1)注重以“三尺三表(刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器,電壓表、電流表、多用電表)”為核心的基本儀器使用的考查.電學實驗中刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等,高頻穿插于具體實驗中進行考查. (2)注重對實驗原理、實驗方法的考查.命題基于“已學過”的實驗

8、(分組實驗、演示實驗、課外小實驗),而不局限于《考試大綱》中要求的實驗,變換情境而不偏離主題,如電學實驗基于“測電阻”和“測電源的電動勢和內(nèi)阻”兩個模型,串起了電表的改裝、滑動變阻器的兩種接法、電流表的內(nèi)外接法、等效法、半偏法、比較法等. ■解題要領——怎么做 1.掌握基本儀器的原理和使用. 2.掌握基本的實驗目的、實驗原理和實驗思想,如伏安法測電阻,電流表的內(nèi)、外接法及滑動變阻器的連接方式. 3.掌握處理實驗數(shù)據(jù)的基本方法,如圖象法、平均值法等. [建體系·記要點]               知識串聯(lián) 熟記核心要點 授課提示:對應學生用書第78頁 [網(wǎng)絡構(gòu)建]

9、[要點熟記] 1.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)流入電表,從“-”插孔(黑表筆)流出電表,即“紅入黑出”. 2.歐姆表的讀數(shù):①為了減小讀數(shù)誤差,指針應指在表盤中央刻度附近;②電阻值等于指針示數(shù)與所選倍率的乘積. 3.實驗儀器的選擇:根據(jù)電源電動勢大小選擇合適量程的電壓表,根據(jù)通過待測電阻的最大電流選擇合適量程的電流表,根據(jù)電路中需要的最大電阻來選擇滑動變阻器. 4.控制電路的選擇:當滑動變阻器的最大電阻遠小于待測電阻或要求電流從零開始調(diào)節(jié)時,變阻器應采用分壓式接法;當滑動變阻器的最大電阻和待測電阻接近時,選用限流式接法, 5.電流表內(nèi)外接法的選擇

10、:當待測電阻滿足RRARV時,電流表應用內(nèi)接法. 6.滑動變阻器的選擇 (1)當采用分壓式接法時,一般應選用最大阻值較小、而額定電流較大的滑動變阻器. (2)當采用限流式接法時,一般應選用最大阻值比待測電阻稍大或差不多的滑動變阻器. [研考向·提能力]                   考向研析 掌握應試技能 授課提示:對應學生用書第78頁 考向一 電學常用儀器的讀數(shù)及使用 1.電流表和電壓表 量程 精確度 讀數(shù)規(guī)則 電流表0~3A 0.1A 與刻度尺一樣,采用估讀,讀數(shù)規(guī)則較簡單,只需要精確值后加一估讀數(shù)即可

11、 電壓表0~3V 0.1V 電流表0~0.6A 0.02A 估讀位與最小刻度在同一位,采用估讀 電壓表0~15V ,0.5V 估讀位與最小刻度在同一位,采用估讀 2.多用電表的讀數(shù)及使用 (1)電流的流向 電流從電表的“+”插孔(紅表筆)流入,從“-”插孔(黑表筆)流出,即“紅進、黑出”. (2)“機械零點”與“歐姆零點” “機械零點”在表盤刻度左側(cè)“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲;“歐姆零點”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置,調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕. (3)歐姆表刻度不均勻的原因 當紅、黑表筆短接時,調(diào)節(jié)滑動變阻器R0(即歐姆調(diào)零),使靈敏電流計滿偏

12、,Ig=,此時中值電阻R中=Rg+R0+r,當兩表筆接入電阻Rx時,I=,電阻Rx與電路中的電流相對應,但不是線性關系,故歐姆表刻度不均勻. 1.如圖所示為電壓表和電流表的刻度盤示意圖,指針位置分別如圖甲、乙所示. (1)若使用的是0~3V量程的電壓表,讀數(shù)為______V.若使用的是0~15V量程的電壓表,讀數(shù)為______V. (2)若使用的是0~0.6A量程的電流表,讀數(shù)為______A.若使用的是0~3A量程的電流表,讀數(shù)為______A. 解析:對于電壓表,當選取0~3V量程時,每小格為0.1V,讀數(shù)為1.68V,當選取0~15V量程時,每小格為0.5V,讀數(shù)為8.4

13、V;對于電流表,當選取0~0.6A量程時,每小格為0.02A,讀數(shù)為0.46A,當選取0~3A量程時,每小格為0.1A,讀數(shù)為2.30A. 答案:(1)1.68(1.67~1.69均正確) 8.4(8.3亦可) (2)0.46 2.30(2.29~2.31均正確) 2.如圖所示為多用電表的刻度盤,若選用倍率為“×100”的電阻擋測電阻時,表針指示如圖所示,則: (1)所測電阻的阻值為________Ω.如果要用此多用電表測量一個阻值約為2.0×104Ω的電阻,為了使測量結(jié)果比較精確,應選用的歐姆擋是__________(選填“×10”“×100”或“×1k”). (2)用此多用電

14、表進行測量,當選用量程為50mA的直流電流擋測量電流時,表針指于圖示位置,則所測電流為________mA;當選用量程為250mA的直流電流擋測量電流時,表針指于圖示位置,則所測電流為________mA. (3)當選用量程為10V的電壓擋測量電壓時,表針也指于圖示位置,則所測電壓為________V. 解析:(1)歐姆表讀數(shù):對應最上一行刻度值為15,倍率為“×100”,讀數(shù)為1.5×103Ω;測2.0×104Ω電阻時應選“×1k”的歐姆擋. (2)選50mA直流電流擋,則每一大格表示10mA,每一小格表示1mA,測量的精確度為1mA,應估讀到0.1mA(此時為估讀),指針對應的讀數(shù)為

15、30.8mA;選擇量程為250mA的直流電流擋,則每一大格表示50mA,每一小格表示5mA,測量的精確度為5mA,應估讀到1mA(此時為估讀),指針對應的讀數(shù)為154mA. (3)選擇10V電壓擋,則每一大格表示2V,每一小格表示0.2V,測量的精確度為0.2V,應估讀到0.1V(此時應為估讀),指針對應的讀數(shù)為6.2V. 答案:(1)1.5×103 ×1k (2)30.8(30.7~30.9都正確) 154 (3)6.2 3.(2018·高考全國卷Ⅱ)某同學組裝一個多用電表.可選用的器材有:微安表頭(量程100μA,內(nèi)阻900Ω);電阻箱R1(阻值范圍0~999.9Ω);電阻箱R2(阻

16、值范圍0~99999.9Ω);導線若干. 要求利用所給器材先組裝一個量程為1mA的直流電流表,在此基礎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. 回答下列問題: (1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標出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)電阻箱的阻值應取R1=______Ω,R2=______Ω.(保留到個位) 解析:(2)接a時改裝成量程為1mA的電流表,有 IgRg=(I-Ig)R1,解得R1=100Ω,接b時改裝成量程為3V的電壓表,有U=IgRg+IR2,解得R2=2910Ω. 答案:(1)如圖所示 

17、(2)100 2910 考向二 以測電阻為核心的實驗 1.電流表內(nèi)接法與外接法的選擇 比較 項目 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

18、 串、并聯(lián)關系不同 負載R上電壓調(diào)節(jié)范圍 ≤U≤E 0≤U≤E 分壓電路調(diào)節(jié)范圍大 負載R上電流調(diào)節(jié)范圍 ≤I≤ 0≤I≤ 分壓電路調(diào)節(jié)范圍大 閉合S前滑片P位置 b端 a端 都是為了保護電路元件 4.在伏安法測電阻的實驗中,待測電阻Rx約為200Ω,電壓表V的內(nèi)阻約為2kΩ,電流表A的內(nèi)阻約為10Ω,測量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示,結(jié)果由公式Rx=計算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù).若將圖甲和圖乙中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則________(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值,且測量值Rx1____

19、____(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值,測量值Rx2________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值. 解析:根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點解題.根據(jù)題意知>,電壓表的分流作用較顯著,故Rx1更接近待測電阻的真實值.圖甲的測量值是Rx與RA串聯(lián)的電阻阻值,故Rx1>Rx真;圖乙的測量值是Rx與RV并聯(lián)的電阻阻值,故Rx2<Rx真. 答案:Rx1 大于 小于 5.要描繪一個標有“3V 0.8W”小燈泡的伏安特性曲線,要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增加,且盡量減小實驗誤差.已選用的器材除導線、開關外,還有: 電池組(電動勢為4.5V,內(nèi)阻約1Ω) 電流表(量程為0~0.6A,內(nèi)

20、阻約為1Ω) 電壓表(量程為0~3V,內(nèi)阻約為3kΩ) 滑動變阻器(最大阻值20Ω,額定電流1A) (1)實驗電路應選用圖甲中的________(填字母代號). (2)按照(1)中選擇的電路進行連線,如圖乙所示,其中應該去掉的導線是________(選填相應的字母). (3)閉合開關前滑動變阻器的滑片應該置于最________端(選填“左”或“右”). (4)以電壓表的讀數(shù)U為橫軸,以電流表的讀數(shù)I為縱軸,根據(jù)實驗得到的多組數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線,如圖丙所示.由圖可知:隨著電壓的增大,小燈泡的電阻________(選填“增大”或“減小”),其發(fā)生變化的原因是__

21、_____________________. (5)如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V、內(nèi)阻為5Ω的電源兩端,電路接通后小燈泡兩端的電壓是________V. 解析:(1)由題意得,本實驗應從零開始測量,故滑動變阻器應采用分壓接法;由于燈泡內(nèi)阻較小,因此應采用電流表外接法,故選擇B電路. (2)由題圖乙可知,電壓表左側(cè)分別接了兩條導線,由于本實驗應采用電流表外接法,故應將導線b去掉. (3)由題圖乙可知,測量部分與滑動變阻器左側(cè)并聯(lián),為了讓電壓從零開始調(diào)節(jié),滑片開始時應置于最左端. (4)I-U圖象中任一點與原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù),則可知,隨著電壓的升高電阻增大,原因是燈絲電

22、阻隨溫度的升高而增大. (5)在燈泡的伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線,如圖所示,由圖可知,小燈泡兩端的電壓約為0.70V. 答案:(1)B (2)b (3)左 (4)增大 隨著電壓升高,燈絲電阻的溫度升高,電阻增大 (5)0.70(0.68~0.75均可) 6.(2018·高考全國卷Ⅲ)一課外實驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值.圖中R0為標準定值電阻(R0=20.0Ω);可視為理想電壓表;S1為單刀開關,S2為單刀雙擲開關;E為電源;R為滑動變阻器.采用如下步驟完成實驗: (1)按照實驗原理線路圖(a),將圖(b)中實物連線. (2)將滑動變阻器滑動端置于

23、適當?shù)奈恢?,閉合S1. (3)將開關S2擲于1端,改變滑動變阻器滑動端的位置,記下此時電壓表的示數(shù)U1;然后將S2擲于2端,記下此時電壓表的示數(shù)U2. (4)待測電阻阻值的表達式Rx=________(用R0、U1、U2表示). (5)重復步驟(3),得到如下數(shù)據(jù). 1 2 3 4 5 U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44 U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 3.44 3.43 3.39 3.40 3.39 (6)利用上述5次測量所得的平均值,求得Rx=________Ω.(保

24、留1位小數(shù)) 解析:(1)根據(jù)原理圖,沿電流的流向依次連接. ①先接E、R、S1連接起來,組成閉合回路. ②將R0、Rx與R連接起來. ③將、S2與Rx連接起來. (4)由于為理想電壓表,故S2接1或接2時流過R0、Rx的電流相等. 根據(jù)部分電路歐姆定律和串聯(lián)電路的特點得 =,解得Rx=(-1)R0 (6)根據(jù)所給數(shù)據(jù),計算的平均值為3.41,代入Rx=(-1)R0得Rx=48.2Ω. 答案:(1)實物連線如圖 (4)(-1)R0 (6)48.2 考向三 以測電動勢為核心的實驗 1.電源電動勢和內(nèi)電阻的測量方法 方案 伏安法 伏阻法 安阻法 原理 E

25、=U+Ir E=U+r E=IR+Ir 電路圖 關系式 U=E-Ir =+ =+ 圖象 縱軸截距:E 斜率:-r 縱軸截距: 斜率: 縱軸截距: 斜率: 2.對實驗的兩點說明 (1)任何一種實驗方法,一定要緊扣閉合電路歐姆定律E=U+Ir,其中最關鍵的是看電路中如何測量出路端電壓U和電路中的總電流I. (2)利用圖象得出電動勢和內(nèi)阻是常見的方法,對于不同的電路設計,在作圖象時都要畫出傾斜直線,即得到有關電動勢和內(nèi)阻的一次函數(shù)關系,再利用圖象中的斜率與截距求解. 7.某同學設計了一個“測定電池電動勢和內(nèi)阻”的實驗,可供選擇的器材如下

26、: A.待測干電池一節(jié) B.電流表A(量程為0~60mA,內(nèi)阻RA=18Ω) C.電壓表V(量程為0~3V,內(nèi)阻RV約為3kΩ) D.滑動變阻器R1(阻值為0~5Ω) E.滑動變阻器R2(阻值為0~30Ω) F.定值電阻R3(阻值為2Ω) G.定值電阻R4(阻值為10Ω) (1)為完成實驗,滑動變阻器應該選________,定值電阻應該選________.(填器材后面的代號) (2)請完善圖(a)中的電路圖. (3)根據(jù)圖(b)中已描出的點畫出U-I圖象,由圖象得該電源的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 解析:(1

27、)因為電池的內(nèi)阻較小,約為幾歐,故為了能起到控制調(diào)節(jié)作用,滑動變阻器應采用總阻值為30Ω的R2;因為給出的電流表量程為0~60mA,量程偏小,為了能準確測量,可以采用串聯(lián)定值電阻的方法來減小電流,需要的電阻R==25Ω,兩定值電阻均達不到要求,所以應考慮改裝電流表,為了讓量程變大,應將較小的電阻與電流表并聯(lián),電流表改裝后的量程為I=Ig+=60mA+mA=600mA,符合實驗要求. (2)根據(jù)(1)中分析可知,電路圖如圖所示. (3)根據(jù)已描出的點畫出的U-I圖象如圖所示.設電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,則根據(jù)閉合電路的歐姆定律有U=E-10Ir,可知電路的U-I圖線與縱軸的交點即為

28、電源的電動勢,故E=1.49V,圖線的斜率k=Ω=10r,則r=1.05Ω. 答案:(1)R2 R3 (2)圖見解析 (3)圖見解析 1.49(1.47~1.49均可) 1.05(1.04~1.07均可) 8.某同學利用如圖甲所示的電路測量電池盒的電動勢和內(nèi)阻,所用的實驗器材有:一個電壓表V、一個電阻箱R、一個5.0Ω的定值電阻R0、一個開關和導線若干. (1)根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導線,將實物圖乙連成完整的電路. (2)該同學為了用作圖法來確定電源的電動勢和內(nèi)阻,以為縱坐標、為橫坐標作出的圖象如圖丙所示,則該圖象的函數(shù)表達式為________________________

29、____________________ (用含有U、R、R0、E、r的函數(shù)表達式表示). (3)由圖象可求得,該電源的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 解析:(1)根據(jù)電路圖連接實物圖,如圖所示. (2)由閉合電路的歐姆定律可知 E=U+(R0+r), 化簡得=+·. (3)由上式及題圖丙知 =0.35V-1, =Ω/V=2.6 Ω/V, 解得E=2.9V,r=2.5Ω. 答案:(1)圖見解析 (2)=+· (3)2.9 2.5 [限訓練·通高考]                  科學設題 拿下高考高分 單

30、獨成冊 對應學生用書第151頁 (45分鐘) 1.(1)如圖甲所示,當電流表使用的量程為0~0.6A時,對應刻度盤上每一小格代表________A,圖中表針示數(shù)為________A;當電流表使用的量程為0~3A時,對應刻度盤中每一小格代表________A,圖中表針示數(shù)為________A. (2)如圖乙所示,當電壓表使用的量程為0~3V時,每小格表示________V,圖中表針的示數(shù)為________V;當電壓表使用的量程為0~15V時,則表盤刻度每小格表示________V,圖中表針示數(shù)為________V. 解析:(1)當電流表使用的量程為0~0.6A時,刻度盤上的每一小

31、格為0.02A,表針所指的示數(shù)為0.44A;當電流表使用的量程為0~3A時,每一小格為0.1A,表針所指的示數(shù)為2.20A. (2)當電壓表使用的量程為0~3V時,每小格表示0.1V,表針所指的示數(shù)為1.70V;當電壓表使用的量程為0~15V時,每小格表示0.5V,表針所指的示數(shù)為8.5V. 答案:(1)0.02 0.44 0.1 2.20 (2)0.1 1.70 0.5 8.5 2.在“用多用電表測電阻、電流和電壓”的實驗中: (1)用多用表測電流或電阻的過程中________. A.在測量電阻時,更換倍率后必須重新進行調(diào)零 B.在測量電流時,更換量程后必須重新進行調(diào)零 C.在

32、測量未知電阻時,必須先選擇倍率最大擋進行試測 D.在測量未知電流時,必須先選擇電流最大量程進行試測 (2)測量時多用表指針指在如圖所示位置.若選擇開關處于“10 V”擋,其讀數(shù)為________V;若選擇開關處于“×10”擋,其讀數(shù)________(選填“大于”“等于”或“小于”)200Ω. 解析:(1)多用電表測量電阻時,更換倍率后都必須重新進行歐姆調(diào)零,選項A正確;測量電流前需要進行機械調(diào)零,更換量程時不需要進行再次調(diào)零,選項B錯誤;在測量未知電阻時,要先用中等倍率的擋位試測,看指針偏角情況后再換用恰當倍率擋測量,故選項C錯誤;在測量未知電流時,必須選擇電流最大量程進行試測,避免

33、電表燒壞,故選項D正確.(2)若選擇開關處于“10 V”擋,則電表的最小刻度為0.2V,此時讀數(shù)為5.4V;若選擇開關處于“×10”擋,根據(jù)表盤刻盤“左密右疏”可知,此時指針指示雖未知但小于15,所以讀數(shù)應該小于150Ω,故小于200Ω. 答案:(1)AD (2)5.4 小于 3.某同學制作了一個簡單的多用電表,圖甲為多用電表的內(nèi)部電路圖.已知選用的電流表的內(nèi)阻Rg=5Ω、滿偏電流Ig=25mA,當選擇開關接3時為量程為0~100V的電壓表.該多用電表表盤如圖乙所示,下排刻度均勻,C為上排刻度線的中間刻度,由于該同學粗心,上排刻度線對應數(shù)據(jù)沒有標出. (1)若指針指在圖乙所示位置,選

34、擇開關接1時其讀數(shù)為________;選擇開關接3時其讀數(shù)為________. (2)為了測該多用電表歐姆擋的內(nèi)阻和表內(nèi)電源的電動勢,這位同學在實驗室找到了一個電阻箱,設計了如下實驗: ①將選擇開關接2,紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1使電表指針滿偏; ②將電表紅、黑表筆與電阻箱相連,調(diào)節(jié)電阻箱使電表指針指在C處,此時電阻箱的示數(shù)如圖丙所示,則C處刻度應為________Ω. ③計算得到多用電表內(nèi)電源的電動勢為________V.(保留兩位有效數(shù)字) (3)調(diào)零后將電表紅、黑表筆與某一待測電阻相連,若指針在圖乙所示位置,則待測電阻的阻值為________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

35、解析:(1)選擇開關接1時測電流,多用電表為量程是0~25mA的電流表,其分度值為0.5mA,示數(shù)為17.0mA.選擇開關接3時測電壓,多用電表為量程是0~100V的電壓表,其分度值為2V,其示數(shù)為68V. (2)②由圖丙所示的電阻箱可知,電阻箱示數(shù)為0×1000Ω+1×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=150Ω. ③指針指在C處時,電流表示數(shù)為12.5mA=1.25×10-2A,C處電阻為中值電阻,則電表內(nèi)阻為150Ω,電源電動勢E=I×2R=1.25×10-2×2×150V=3.8V. (3)根據(jù)第(1)問可知,調(diào)零后將電表紅、黑表筆與某一待測電阻相連,此時電路中的電流值為17.0mA

36、,而表內(nèi)電源的電動勢為E=3.8V,表內(nèi)總電阻等于中值電阻,為150Ω,所以待測電阻的阻值約為R=Ω-150Ω=74Ω. 答案:(1)17.0mA 68V (2)②150?、?.8 (3)74 4.某技術質(zhì)量監(jiān)督局曾對市場中電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量進行抽查,檢驗負責人說:“十幾個不合格產(chǎn)品中,大部分存在導體電阻不合格問題,主要是銅材質(zhì)量不合格,使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅,電阻率達不到要求……”. (1)欲測量某捆電線的電阻率是否合格,經(jīng)查閱,純銅的電阻率為1.7×10-8Ω·m,取長度為100m(真實長度)的電線,橫截面積取1mm2,可供選用的器材有: A.電源(電動勢約為6V,內(nèi)阻不計);

37、 B.待測長度為100m的電線一捆; C.電壓表V1(量程為0~3V,內(nèi)阻為6kΩ); D.電壓表V2(量程為0~15V,內(nèi)阻為20kΩ); E.電流表A1(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.125Ω); F.電流表A2(量程為0~3A,內(nèi)阻約為0.025Ω); H.定值電阻R1=1kΩ; G.定值電阻R2=6kΩ; K.滑動變阻器(最大阻值為5Ω,允許通過的最大電流為3A). 為使實驗盡可能準確,電表的示數(shù)均要達到滿偏的以上,請你根據(jù)實驗要求在圖甲中完成實物圖的連線,注意閉合開關的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞. (2)請你選擇合適的器材,電壓表為________,電流表

38、為________,定值電阻為________.(填儀器前的序號) (3)某次測量得電壓表示數(shù)為2.50V,電流表讀數(shù)如圖乙所示,為________A. (4)經(jīng)分析計算,這捆電線電阻率是否達標________.(選填“是”或“否”) 解析:(1)該捆電線的電阻約為Rx=ρ=1.7Ω,小于滑動變阻器的最大電阻,故滑動變阻器采用限流式接法;電路中的最大電流大于0.6A,故電流表選量程較大的A2;閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大端,電壓表V1的量程太小,有被燒壞的危險,而電壓表V2的量程又太大,示數(shù)達不到滿偏量程的以上,故應把R2與V1串聯(lián)起來,擴大V1的量程;電流表采用外接

39、法.測量電路如圖所示. (2)由(1)中分析可知電壓表選C,電流表選F,定值電阻選G. (3)電流表的讀數(shù)I=2.50A. (4)被測電線的電阻R==Ω=2.0Ω,電阻率ρ==Ω·m=2.0×10-8Ω·m>1.7×10-8Ω·m,故該電線電阻率不達標. 答案:(1)圖見解析 (2)C F G (3)2.50 (4)否 5.實驗小組要測定一個電池組的電動勢E和內(nèi)阻r,并測量保護電阻的阻值Rx.已知電池組的電動勢約為6V,電池內(nèi)阻和待測電阻的阻值均約為幾十歐,可選用的實驗器材有: 電流表A1(量程0~30mA) 電流表A2(量程0~100mA) 電壓表V1和電壓表V2(量程均為0

40、~6V) 滑動變阻器R1(阻值0~5Ω) 滑動變阻器R2(阻值0~300Ω) 開關S一個,導線若干 某同學設計的實驗過程如下: ①實驗電路圖如圖甲所示,正確連接電路;將滑動變阻器R接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關S; ②逐漸減小滑動變阻器R的阻值,測量并記錄多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)U1、U2、I. 根據(jù)上面信息,回答下列問題: (1)實驗中電流表應選用________,滑動變阻器應選用________. (2)如圖乙所示是根據(jù)步驟②的測量數(shù)據(jù)作出的U1-I圖象,由圖象可知,電源電動勢E=________V,電源內(nèi)阻r=________Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) (3

41、)用U1、U2、I表示待測保護電阻的阻值Rx=________,考慮到電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響,實驗中待測電阻的測量值與真實值相比________(選填“偏小”“偏大”或“相等”). 解析:(1)由題意可知,電動勢約為6V,而電池內(nèi)阻和待測電阻的阻值均約為幾十歐,為了保證實驗的安全,電流表應該選取A2,由電路圖可知,滑動變阻器是用來調(diào)節(jié)電流的大小,R1的阻值小于待測電阻的阻值較多,故只能選取R2.(2)由圖象可知,圖線在縱軸上的截距表示電動勢大小,可知E=5.9V,圖線的斜率的絕對值表示內(nèi)阻大小,故r=||=25Ω.(3)由部分電路的歐姆定律得Rx=,由于電壓表的分流作用,電流表的示數(shù)小于實

42、際通過待測電阻Rx的電流I1,Rx的真實值為Rx0=,其中I

43、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2.00V,記下電阻箱的阻值. 回答下列問題: (1)實驗中應選擇滑動變阻器______________(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630.0Ω,若認為調(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,可推斷該表頭的滿刻度電流為________(填正確答案標號). A.100μA B.250μA  C.500μA  D.1mA 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=2.5V,電阻箱阻值R=630.0Ω時,電壓表的示數(shù)UV=2.00V,此時電阻箱兩端的電壓UR=Ug-UV=0.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比可得=, 故Rg=R=×630.0Ω=2520Ω. (4)電壓表的滿偏電流為Ig,則IgRg=Ug, 故Ig==A≈1mA,選項D正確. 答案:(1)R1 (2)圖見解析 (3)2520 (4)D 21

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