實(shí)驗(yàn)一 描繪小燈泡的伏安特性曲線 人教版（通用）

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1、實(shí)驗(yàn)一 描繪小燈泡的伏安特性曲線 （一）.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模好枥L小燈泡的伏安特性曲線（二）.實(shí)驗(yàn)原理:用電流表測(cè)出流過(guò)小燈泡的電流，用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓，測(cè)出多組（ U 、 I ）值，在 U 一 I 坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連結(jié)起來(lái)，就得到小燈泡的伏安特性曲線（三）.實(shí)驗(yàn)器材:小燈泡、 4V 一 6V 學(xué)生電源、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（四）.實(shí)驗(yàn)步驟:1 連接電路：將燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖實(shí)一 1 所示電路圖實(shí)一 12 測(cè)出小燈泡在不同電壓下的電流移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出 12 組左右不同的電壓值 U 和電流值

2、 I ，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格圖3 畫(huà)出伏安特性曲線( 1 ）在坐標(biāo)紙上以 U 為橫軸，以 I 為縱軸，建立坐標(biāo)系( 2 ）在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)（坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜）( 3 ）將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)，就得到小燈泡的伏安特性曲線4 拆除電路、整理儀器（五）.注意事項(xiàng)：1 小燈泡（ 3 . SV , 0 . 3A ）的電阻很小，當(dāng)它與 O 一 0.6A 的電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大，故為準(zhǔn)確測(cè)出小燈泡的伏安特性曲線，即 U 、 I 的值，電流表應(yīng)采用外接法；為使小燈泡上的電壓能從 O 開(kāi)始連續(xù)變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接2

3、 閉合電鍵 S 前，滑動(dòng)變阻器觸頭應(yīng)移到一端，以使開(kāi)關(guān)閉合時(shí)燈泡電壓能從0開(kāi)始變化，同時(shí)，這樣做也防止開(kāi)關(guān)剛閉合時(shí)電燈兩端電壓過(guò)大而燒壞燈絲3 . U 一 I 圖線在以U= 1.OV 左右將發(fā)生明顯彎曲，故在 U = 1.0v 左右測(cè)繪點(diǎn)要密，否則將出現(xiàn)很大誤差4 電流表選擇0.6A 量程，電壓表量程選擇視小燈泡的額定電壓而定，即使用的若是“ 3.8V , 0.3A ”的小燈泡，選用電壓表的5 V 量程，若選用“2.5V , 0.6A”的小燈泡，則選用電壓表的 3v 量程5 電壓接近額定電壓值時(shí)，一定要緩慢移動(dòng)觸頭的位置，當(dāng)電壓指在額定電壓處時(shí)，測(cè)出 I 后，要馬上斷開(kāi)開(kāi)關(guān)6 畫(huà) U 一 I

4、曲線時(shí)不要畫(huà)成折線，而應(yīng)畫(huà)成平滑的曲線，誤差較大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍去（六）.誤差分析：1 由于電壓表、電流表不是理想電表，表內(nèi)阻對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差2 測(cè)量時(shí)讀數(shù)帶來(lái)誤差3 在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)誤差（七）.名師點(diǎn)撥：例1:為了測(cè)定和描繪一只標(biāo)有“ 220V 、 40W 的白熾燈絲的伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電調(diào)壓變壓器是一種自藕變壓器，它只有一組線圈 L ，繞在閉合的環(huán)形的鐵芯上輸人端接在 220V 交流電源的火線和零線間，輸出端有一個(gè)滑動(dòng)觸頭P，移動(dòng)它的位置，就可以使輸出電壓在0- 250V 之間連續(xù)變化，如圖中畫(huà)出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號(hào)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動(dòng)變

5、阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)必備器材圖實(shí)一 2( 1 ）在實(shí)一 2中完成實(shí)驗(yàn)電路圖（要求在額定電壓下測(cè)得的數(shù)據(jù)誤差盡量?。? 2 ）說(shuō)明按你的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在電壓較高段與電壓較低段進(jìn)行比較，哪段的系統(tǒng)誤差較大？為什么？( 3 ）如果根據(jù)測(cè)量結(jié)果作出的該燈泡的伏安特性曲線如實(shí)一 3所示，試根據(jù)圖線確定：把兩只完全相同的“ 22OV 、 4OW ”的白熾燈串聯(lián)接在 220V 交流電源的火線和零線間時(shí)，兩只燈所消耗的總功率是多大？圖實(shí)一 3解析： ( l ）該設(shè)計(jì)是“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)知識(shí)的遷移和拓展，還廣泛地涉及了變壓器、家電常識(shí)、內(nèi)外接法、串聯(lián)電路、圖象等各種知識(shí)，綜合性很強(qiáng)，因此打

6、好墓礎(chǔ)才能創(chuàng)新！( 2 ) “描繪小燈泡的伏安特性曲線”給我們提供了一種了解家用電器、各種電學(xué)元件電學(xué)性質(zhì)的重要方法描點(diǎn)法特別對(duì)些非線性元件 ，只有知道了其特性，才可以對(duì)其合理利用！如電子技術(shù)中常用的二極管的伏安特性曲線( 3 ）兩只白熾燈串聯(lián)后分壓各為 110v ，由燈泡的伏安特性曲線 可讀出此時(shí)的工作電流約為0.15 A ，故P = 0.15 1102W = 33 W .答案： ( l ）如圖實(shí)一 4所示( 2 ）在電壓較高段誤差大因?yàn)殡妷焊邥r(shí)燈消耗的實(shí)際功率大，燈絲溫度高，電阻大，對(duì)外接法而言，電壓表的分流大，系統(tǒng)誤差大( 3 ) 33W圖實(shí)一 4（八）.實(shí)驗(yàn)檢測(cè)1 ( 2020 廣東高

7、考）熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整已知常溫下待測(cè)熱敏電阻的值約 4 - 5 熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水瓶（圖中未畫(huà)出）、電源（ 3V 、內(nèi)阻可忽略）、直流電流表（內(nèi)阻約1 ）、直流電壓表（內(nèi)阻約 5 K）、滑動(dòng)變阻器（ 0 - 200 ）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干圖實(shí)一 5( l ）在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，要求測(cè)量誤差盡可能小( 2 ）根據(jù)電路圖，在圖實(shí)一 5 的實(shí)物圖上連線( 3 ）簡(jiǎn)要寫(xiě)出完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟. 解析： 本題考查學(xué)生伏安法研究電阻特性實(shí)驗(yàn)

8、中安培表內(nèi)接、外接的確定變阻器分壓限流的確定等知識(shí)，同時(shí)也考查了學(xué)生能否把伏安法研究小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法遷移到本實(shí)驗(yàn)中來(lái)的能力圖實(shí)一6 ( 1 ）由于要求曲線盡可能完整，變阻器用分壓式接法實(shí)驗(yàn)電路如圖圖實(shí)一 6所示：( 2 ) ( 3 ） 往保溫杯中加入一些熱水，待溫度穩(wěn)定時(shí)讀出溫度值 調(diào)節(jié)變阻器，快速測(cè)出幾組電流表、電壓表的值 重復(fù) 、 ，測(cè)出不同溫度下數(shù)據(jù) 繪出各測(cè)量溫度下熱敏電阻的特性曲線2. （O06 .澤高三期末）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室先后完成下面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)： 測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻； 描繪小燈泡的伏安特性曲線( l ）用實(shí)驗(yàn) 測(cè)量得到的數(shù)據(jù)作出U 一 I 圖象如圖實(shí)一 7中a

9、線，實(shí)驗(yàn)所測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)為 V , 內(nèi)電阻為_(kāi).圖實(shí)一 7( 2 ）在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，方便調(diào)節(jié)，請(qǐng)?jiān)趫D實(shí)一 8給定的四個(gè)電路圖和三個(gè)滑動(dòng)變阻器中選取適當(dāng)?shù)碾娐坊蚱鞑模⑺鼈兊木幪?hào)填在橫線上應(yīng)選取的電路是_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選取_E.總阻值 15 ，最大允許電流 2A 的滑動(dòng)變阻器F.總阻值 200，最大允許電流 2A 的滑動(dòng)變阻器G.總阻值 1 000 ,最大允許電流 1A 的滑動(dòng)變阻器圖實(shí)一 8( 3 ）將實(shí)驗(yàn) 中得到的數(shù)據(jù)在同（ l ）中 U 一 I 坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作圖，得到如圖實(shí)一 7所示的圖象 b ，如果將（ l ）中的電池與（ 2 ) 中的小燈泡組成閉

10、合回路，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為_(kāi).實(shí)驗(yàn)二 測(cè)定金屬的電阻率（一）.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)使用安培表、電壓表、螺旋測(cè)微器及正確讀數(shù)，會(huì)用伏安法測(cè)電阻，測(cè)定金屬電阻率（二）.實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)電阻定律公式R=,只要測(cè)出金屬導(dǎo)線長(zhǎng)l和它的直徑 d ，計(jì)算出導(dǎo)線橫截面積 S ，用伏安法測(cè)出金屬線的電阻 R ，即可計(jì)算出導(dǎo)線電阻率（三）.實(shí)驗(yàn)器材:金屬絲、米尺、螺旋測(cè)微器、電壓表、電流表、直流電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干（四）.實(shí)驗(yàn)步驟:1用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均 值 d ，計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積 S .2按圖實(shí)二1所示的原理電路圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖實(shí)二13用

11、毫米刻度尺測(cè)量接人電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量 3 次，求出其平均值 l .4把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng) 檢查確認(rèn)無(wú)誤后,閉合電鍵,改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù) I 和 U 的值，記人記錄表格內(nèi)，斷開(kāi)電鍵 S 求出導(dǎo)線電阻 R 的平均值5將測(cè)得 R 、 l 、 d 的值，代人電阻率計(jì)算公式 中，計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率6 拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材螺旋測(cè)微器1 構(gòu)造：圖實(shí)二2所示是常用的螺旋測(cè)微器，它的小砧 A 和固定刻度 G 固定在框架 F 上，旋鈕 K/、微調(diào)旋鈕 K ，和可動(dòng)刻度 H ，測(cè)微螺桿P連在一起

12、，通過(guò)精密螺紋套在 G 上圖實(shí)二22 原理：精密螺紋的螺距是 0 . 5 mm，即每旋轉(zhuǎn)一周，P前進(jìn)或后退 0 . 5 mm ，把這一周分成 50 等分，每一等分對(duì)應(yīng)固定刻度上的 0 . 01 mm ，即可動(dòng)刻度每轉(zhuǎn)過(guò)一等分，P前進(jìn)或后退 0 . 01mm,因此，從可動(dòng)刻度旋轉(zhuǎn)了多少等分就知道長(zhǎng)度變化了多少個(gè) 0 . 01mm 用它測(cè)量長(zhǎng)度，可以精確到 0 . 01mm ，還可以估讀到0.001 mm （即毫米的千分位），因此螺旋測(cè)微器又稱為千分尺它是把前后方向的微小變化和圓周上的旋轉(zhuǎn)變化對(duì)應(yīng)起來(lái)，放大了這種變化3 讀數(shù)方法：先從固定刻度 G 上讀出半毫米整數(shù)倍的部分，不足半毫米的部分由可動(dòng)刻

13、度讀出，即看可動(dòng)刻度上的第幾條刻度線與固定刻度線上的橫線重合，從而讀出可動(dòng)刻度示數(shù)（注意估讀）即有：測(cè)量長(zhǎng)度=固定刻度示數(shù)可動(dòng)刻度示數(shù) x 精確度（注意單位為mm）如圖所示，固定刻度示數(shù)為 2 . 0mm ，不足半毫米而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為 15 . 5 格，最后的讀數(shù)為： 2 . 0 mm + 15 . 5 0 . 01mm =2 . 155 mm（五）.注意事項(xiàng)( 1 ）測(cè)量前須校對(duì)零點(diǎn)：先使小砧 A 與測(cè)微螺桿并攏，觀察可動(dòng)刻度的零刻度線與固定刻度的軸向線是否重合，以及可動(dòng)刻度的邊緣與固定刻度的零刻度線是否重合，否則應(yīng)加以修正( 2 ）讀數(shù)時(shí)，除注意觀察毫米整數(shù)刻度線外，還要特別注意半

14、毫米刻度線是否露出螺旋測(cè)微器要估讀，以毫米為單位時(shí)要保留到小數(shù)點(diǎn)后第三位( 3 ）測(cè)量時(shí)，當(dāng)螺桿P快要接觸被測(cè)物體時(shí)，要停止使用粗調(diào)旋鈕 K，改用微調(diào)旋鈕 K ，當(dāng)聽(tīng)到“咔、咔”響聲時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕 K ，并擰緊固定旋鈕這樣做既可保護(hù)儀器，又能保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性.本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表外接法 實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、電鍵、電流表、待測(cè)金屬導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器連成主干線路（閉合電路），然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬導(dǎo)線的兩端測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，是指測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接人電壓表的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，亦即電壓表兩并入點(diǎn)間的部分為待測(cè)導(dǎo)線長(zhǎng)

15、度測(cè)量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直 測(cè)金屬絲直徑時(shí)，要選三個(gè)不同位置測(cè)量求平均值.閉合電鍵 s 之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片處在有效電阻值最大的位置.在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，通過(guò)待測(cè)導(dǎo)線的電流強(qiáng)度 I 的值不宜過(guò)大（電流表用0-0.6A 量程），通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐漸增大（六）.誤差分析1 金屬絲直徑、長(zhǎng)度的測(cè)量帶來(lái)誤差2 測(cè)量電路中電流表及電壓表對(duì)電阻測(cè)量的影響，因?yàn)殡娏鞅硗饨?，所?R 測(cè) R 真，由R= 知測(cè)真3 通電電流過(guò)大，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，致使電阻絲發(fā)熱，電阻率隨之變化帶來(lái)誤差（七）.名師點(diǎn)撥例圖實(shí)二3丙中為待測(cè)電阻率的一根金屬絲，長(zhǎng)為 L , R 為

16、阻值已知的定值電阻， R 為保護(hù)電阻， E 為電池組， V 為理想電壓表， S 為單刀單擲開(kāi)關(guān)， 、為單刀雙擲開(kāi)關(guān)， a 、 b 、 d 、 f 為接線柱( 1 ）實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑時(shí)，其示數(shù)如圖實(shí)二3圖甲所示，則金屬絲的直徑 d 圖實(shí)二3圖實(shí)二3( 2 ）某同學(xué)利用上述器材設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)金屬絲電阻Rx的電路，如圖實(shí)二3圖乙所示，請(qǐng)據(jù)此電路圖將圖實(shí)二3圖丙中的實(shí)驗(yàn)儀器和器材連接實(shí)驗(yàn)電路( 3 ）簡(jiǎn)要寫(xiě)出閉合開(kāi)關(guān) S 后的實(shí)驗(yàn)步驟和所測(cè)的物理量，并導(dǎo)出計(jì)算電阻率 P 的表達(dá)式 解析:（ 1 ) 1 . 220 ( 2 ）如下圖所示（八）.實(shí)驗(yàn)檢測(cè)l ( 2020 全國(guó)卷）用螺旋測(cè)微

17、器測(cè)圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖圖實(shí)二4所示，此示數(shù)為_(kāi) mm .圖實(shí)二4解析:本題考查螺旋測(cè)微器的原理及讀數(shù)的掌握情況固定刻度數(shù)為 8mm ，不足 0 . 5 mm的部分讀數(shù) 0 . 01 mm 11 . 7 ，即 0 . 117 mm ，最后讀數(shù)為 8 .117mm ，可動(dòng)刻度的對(duì)應(yīng)整數(shù)估讀在 11 . 6 - 11 . 8 之間，所以讀數(shù)在（ 8 . 116- 8 . 118 ) mm 均對(duì)2.有一根很細(xì)的均勻空心金屬管線（橫截面是圓環(huán)形），長(zhǎng)約 50 cm ，電阻約為 80 ，這種金屬的電阻率為 ，現(xiàn)要測(cè)定它的內(nèi)徑 d ，實(shí)驗(yàn)室中可以提供下列器材：A 厘米刻度尺 B 毫米刻度尺 C 螺旋測(cè)

18、微器 D 電流表（ 6 00 mA , 2 ）E 電流表（ 60 mA , 4 ) F 電壓表（ 3V , 1 k ) G 變阻箱（ O - 999 . 9 , 0 .2A )H 滑動(dòng)變阻器（ 10 , 2A ) 1 蓄電池（ 6V , 0 . 05 ) J 開(kāi)關(guān)一個(gè)及導(dǎo)線若干( l ）在方框畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖；( 2 ）應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有（只填寫(xiě)字母代號(hào)）_( 3 ）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)量的物理量及符號(hào)是：_( 4 ）用已知物理量和測(cè)得的物理量表示金屬細(xì)管的內(nèi)徑 d=_解析:本實(shí)驗(yàn)考查“測(cè)定金屬電阻率”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)伏安法測(cè)電主要涉及到電路選擇、儀器選擇問(wèn)題Rx RA ，安培表內(nèi)接,變阻器電阻遠(yuǎn)小于 Rx

19、 ，故變阻器選擇分壓式由于I max=75 mA ，故電流表選擇 E 另外要用毫米刻度尺測(cè)長(zhǎng)度，螺旋測(cè)微器測(cè)外徑 D 等答案:（ 1 ）如圖圖實(shí)二5( 2 ) B 、 C 、 E 、 F 、 H 、 I 、 J( 3 ）金屬管的長(zhǎng)度 L ，外徑 D ，加在管線兩端的電壓 U ，通過(guò)管線的電流 I .( 4 ）圖實(shí)二53.有一根細(xì)且均勻的空心金屬管線，重約 12N ，長(zhǎng)約 30 cm ，電阻約 30 40，現(xiàn)要測(cè)定其內(nèi)徑 d ，已知這種金屬的密度為0，勁度系數(shù)為 k ，比熱為 C ，電阻率為 ，現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)器材：A 厘米刻度尺 B 毫米刻度尺 C 螺旋測(cè)微器 D 電流表（ 50mA , 10)

20、E 電流表（ 3A , 0 .1)F 電壓表（ 3V , 6 k)G 滑動(dòng)變阻器（ 200, 0 . 5A )H 滑動(dòng)變阻器（ 5, 2A )I 蓄電池（ 6V ，0.05)J 開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方案，并回答以下問(wèn)題：( 1 ）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)直接測(cè)定的物理量有哪些？( 2 ）實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用器材有哪些？( 3 ）將圖實(shí)二6所示的實(shí)驗(yàn)器材連成實(shí)際測(cè)量電路( 4 ）用已知的物理量和測(cè)得的物理量推導(dǎo)出計(jì)算金屬管線內(nèi)徑的表達(dá)式( 5 )除以上儀器外，可再由你任選其他儀器，請(qǐng)?jiān)僭O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定這根金屬管線內(nèi)徑的實(shí)驗(yàn)方案，并導(dǎo)出內(nèi)徑 d 的表達(dá)式圖實(shí)二6解析 ：本題依據(jù)伏安法、電阻定律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和根據(jù)電阻率公式進(jìn)

21、行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的綜合能力關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，對(duì)空心金屬管線進(jìn)行等效轉(zhuǎn)換成一個(gè)矩形截面，其長(zhǎng)為環(huán)的周長(zhǎng)錯(cuò)誤原因是不能把握實(shí)驗(yàn)的原理，對(duì)導(dǎo)線管的截面不會(huì)等效轉(zhuǎn)移根據(jù)對(duì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所需掌握的相關(guān)知識(shí)的理解和記憶知道是利用歐姆定律和電阻定律，即 R=，電源只有一個(gè)E= 6V ，則電路中最大電流約為 I=0. 17A 。故電流表選用 50mA 的，又 Rv R 知，電流表外接，此電路采用分壓電路，測(cè)動(dòng)變阻器選 5 的，電路圖為圖實(shí)二7圖實(shí)二7( 1 ）金屬管線長(zhǎng)度 L 、外徑 D 、加在金屬管線兩端的電壓 U 、通過(guò)金屬管線的電流 I .( 2 ) B 、C 、D 、F 、H 、I 、J( 3 ）圖略（分壓電路

22、、電流表外接） ( 4 ) R= U / I =L SS=（/4）（D2-d2）d=( 5 ）用天平稱得金屬管線的質(zhì)量 m ，用螺旋測(cè)微器測(cè)出管線外徑 D ，用毫米刻度尺測(cè)得金屬管線的長(zhǎng)度由公式 =mV , m =0L（D2-d2）解得：d=實(shí)驗(yàn)三 把電流表改裝為電壓表（一）.實(shí)驗(yàn)?zāi)康陌研×砍痰碾娏鞅砀臑殡妷罕?，學(xué)會(huì)用半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻rg，（二）、實(shí)驗(yàn)原理1 根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓作用，給電流表串聯(lián)一個(gè)阻值較大的電阻，從而限制流過(guò)電流表的電流不超過(guò)其滿偏電流，這樣把電流表和串聯(lián)電阻一起作為電壓表，如圖實(shí)三1所示圖實(shí)三12 利用圖實(shí)三2所示的電路測(cè)定電流表內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)先調(diào)節(jié)電位器 R ，使其阻值最

23、大，然后閉合 S1 ，調(diào)節(jié) R 的阻值，使電流表指針轉(zhuǎn)到滿刻度再閉合開(kāi)關(guān) S2 ，調(diào)節(jié) R/ 的阻值，使電流表指針正好是滿刻度的一半由電路特點(diǎn)可知rg =R .圖實(shí)三2（三）、實(shí)驗(yàn)器材:電源、兩個(gè)開(kāi)關(guān)、電流表、標(biāo)準(zhǔn)電壓表、電阻箱、電位器（大阻值）、導(dǎo)線（四）、實(shí)驗(yàn)步驟1 按照?qǐng)D所示的電路圖連接成實(shí)驗(yàn)電路，開(kāi)關(guān) S1 、 S2 都處于斷開(kāi)狀態(tài)，使電位器 R 在電路中的阻值最大2 閉合開(kāi)關(guān) S1 ，調(diào)節(jié)電位器 R 使電流表的指針滿偏3 閉合開(kāi)關(guān) S2 ，調(diào)節(jié)電阻箱 R/使電流表示數(shù)從滿偏電流Ig減小到半偏電流Ig，讀出此時(shí)電阻箱的阻值 R ，就是電流表的內(nèi)阻rg4.斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S1 ，計(jì)算出電流表改

24、裝成電壓表需要串聯(lián)的電阻值 Rl ( Rl=rg) 5 將電阻箱 R/的阻值調(diào)到 Rl ，與電流表串聯(lián)構(gòu)成量程為 U 的電壓表6 按圖圖實(shí)三3所示的電路圖連成電路，與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對(duì)圖實(shí)三3電流表（ 改裝成大量程電流表）如圖實(shí)三4所示即為電流表的原理圖，其中 R 為分流電阻： (n 為量程擴(kuò)大倍數(shù)，n= I / Ig ) 改裝后的總內(nèi)阻RA=圖圖實(shí)三4（五）.注意事項(xiàng)1 在調(diào)節(jié)電位器 R 的阻值使電流表滿偏時(shí)，電位器的阻值要比電流表的內(nèi)阻rg、大得多，一般要求 R 10rg2 閉合開(kāi)關(guān)S2、調(diào)節(jié)電阻箱 R /時(shí)，應(yīng)保持電位器 R 的阻值不變3 閉合開(kāi)關(guān) S1 時(shí)，必須先將電位器的阻值調(diào)至最大

25、；在閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，將電阻箱調(diào)至 0 .4 實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使電流表滿偏，電源電動(dòng)勢(shì)宜大些5 改裝后電壓表較準(zhǔn)，核對(duì)電路要用分壓式，使改裝電壓表的電壓可以從零開(kāi)始一一校對(duì)6 半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中 R/只能用電阻箱， R 可用阻值很大的變阻器或電阻箱若實(shí)驗(yàn)給出兩個(gè)電阻箱一個(gè)阻值較大 ( 10 k以上），另一個(gè)阻值較小，一定要把阻值大的連到干路上，阻值小的與電流表并聯(lián)（六）.誤差分析1 半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻rg= R ，是利用 R rg保證并聯(lián)部分電路變化時(shí)，電路總阻值、電流值基本不變事實(shí)上當(dāng)S2閉合后電路結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生變化， R總變小，故總電流增大，因此rg測(cè)rg2 由于電阻箱接線柱上和箱內(nèi)電刷上

26、的接觸電阻的影響，使分壓電阻值偏大，故改裝表的示數(shù)比實(shí)際偏?。ㄆ撸?名師點(diǎn)撥例1一只量程為 1V ，內(nèi)阻R v 約 900 的電壓表是由小量程電流表改裝而成的，現(xiàn)在要測(cè)量它的內(nèi)阻并對(duì)該表進(jìn)行校正，實(shí)驗(yàn)室提供了以下可供選擇的器材：A待測(cè)電壓表B標(biāo)準(zhǔn)電壓表（量程 1V )C滑動(dòng)變阻器：最大阻值 1 000 ，額定電流 1AD滑動(dòng)變阻器：最大阻值 10 ，額定電流 1AE電阻箱：最大阻值 999 . 9 ，阻值最小改變量 0 . 1F電阻箱：最大阻值 99 . 9 ，阻值最小改變量 0 . 1G電池組：電動(dòng)勢(shì)約 3V ，內(nèi)阻約 1另外有導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)若干圖實(shí)三5( l ）為了用半偏法測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻，

27、某同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種電路（圖實(shí)三5中的甲和乙），要使測(cè)量較精確，應(yīng)選擇圖中的_電路在器材的選擇上，除了電池組、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)和待測(cè)電壓表外，還應(yīng)從提供的器材中選用_（用器材前的序號(hào)字母表示）用上述方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值 Rv _ （填“大于”、“等于”或“小于”）電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值( 2 ）在對(duì)該電壓表進(jìn)行校正時(shí)，該同學(xué)已圖實(shí)三6經(jīng)選擇好了器材，如圖實(shí)三6所示若要求對(duì)電壓表的每一根刻度線都進(jìn)行校正，請(qǐng)你將這些器材連接成測(cè)量電路，并在滑動(dòng)變阻器上方標(biāo)出所選器材的序號(hào)字母解析： 若選甲電路，題中提供的器材中滑動(dòng)變阻器的最大值為 1 000 ，不滿足 Rv R 滑，故用此電路誤差較大在乙電路中， R

28、選 D ，當(dāng) V 滿偏時(shí)，滑片右邊的電阻約為 R= Rv900故誤差很小在乙電路中還需器材 R 、 R 。分別選 D 、 E . 串上 R0 后， V 與 R 。串聯(lián)電路兩端的電壓要增大，故當(dāng) V 半偏時(shí)， R0上分得電壓要大于半偏電壓，故Rv測(cè)大于 Rv真，如果半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻，選擇甲圖精確總之，串聯(lián)時(shí)，小電阻的改變對(duì)電路影響小，并聯(lián)時(shí)，大電阻的改變對(duì)電路的影響小。答案：( l ）乙 D 、E 大于圖實(shí)三7（八）.實(shí)驗(yàn)檢測(cè)1 （ 2020 江蘇卷）將滿偏電流 I g=300 A 、內(nèi)阻未知的電流表 G 改裝成電壓表并進(jìn)行核對(duì)( l ）利用如圖實(shí)三8所示的電路測(cè)量電流表 G 的內(nèi)阻（圖中電

29、源的電動(dòng)勢(shì) E = 4V 且 R R ) ：先閉合 S1 ，調(diào)節(jié) R ,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再閉合 S2 ，保持 R 不變，調(diào)節(jié)R ，使電流表指針偏轉(zhuǎn)至滿偏刻度的，讀出此時(shí) R /的阻值為 200，則電流表內(nèi)阻的測(cè)量值 R g=_( 2 ）將該表改裝成量程為 3V 的電壓表，需_（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）阻值為 R0=_ 的電阻( 3 ）把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對(duì)，試在圖圖實(shí)三9上畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物連接圖圖實(shí)三8圖實(shí)三9解析：（1 ）此問(wèn)源于“半偏法”測(cè)電流表內(nèi)阻由電路知識(shí)有：故 R g= R / 2 =100( 2 ）電流表的滿偏電壓Ug=IgRg=0. 03V , 故( 3

30、 ）改裝后的電壓表要和標(biāo)準(zhǔn)電壓表并聯(lián)；滑動(dòng)變阻器采用分壓接法實(shí)驗(yàn)電路圖及實(shí)物連接圖如圖實(shí)三10：圖實(shí)三102 ( 2020 南京高三調(diào)研卷）某電流表 的量程為I0= 50 mA ，內(nèi)阻為 r0= 50 ，其表盤刻度線已模糊不清，要重新通過(guò)測(cè)量來(lái)刻畫(huà)出從零到滿刻度的刻度值，有下列器材：A待測(cè)電流表B . 6V 直流電源 EC . o 10 ， 1A” ,滑動(dòng)變阻器 Rl D . O100 , 50 mA” ,滑動(dòng)變阻器 R2E . “06A , 0 . 5”標(biāo)準(zhǔn)電流表F . 3A , 0 . 01 ”標(biāo)準(zhǔn)電流表G .5 定值電阻R3H . 20 定值電阻 R4I 開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干( l ）應(yīng)選用的

31、器材有_（只需填寫(xiě)所選器材序號(hào)） .( 2 ）在下列虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖( 3 ）待測(cè)電流表的電流刻度值的表達(dá)式I=_,式中各物理量所表示的意義分別為_(kāi).解析：要重新畫(huà)出電流表從零到滿刻度的刻度值，由于電流的讀數(shù)從零開(kāi)始，所以電路應(yīng)該選擇用分壓電路，且滑動(dòng)變阻器選用 C 根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)的大小和所用儀器可以計(jì)算并選出標(biāo)準(zhǔn)電流表由于要重新測(cè)量刻度值，故標(biāo)準(zhǔn)電流表與待測(cè)電流表應(yīng)該是并聯(lián)的關(guān)系，同時(shí)選出標(biāo)準(zhǔn)電流表的保護(hù)電阻據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可列出待測(cè)電流表的電流刻度值的表達(dá)式( l ) AB C EGI( 2 )電路圖如圖實(shí)三11所示圖圖實(shí)三113現(xiàn)有完全相同的小量程電流表兩只（電阻約為 100 ）允許

32、通過(guò)電流為 1 mA ，現(xiàn)有如下器材：電源 El ，電動(dòng)勢(shì)約 1 .5V滑動(dòng)變阻器 R1（ O 100 , 1A )滑動(dòng)變阻器 R2 (0 1 700 , 0 . 3A )定值電阻 R3 ( 10 ）定值電阻 R4（200 )電阻箱 R ( 0 9999 )單刀雙擲開(kāi)關(guān) Sl開(kāi)關(guān) S 和導(dǎo)線若干( 1 ）為盡可能精確測(cè)定 G 電阻，請(qǐng)畫(huà)出設(shè)計(jì)電路( 2 ）所選用的器材 . （填儀器代號(hào)）( 3 ）寫(xiě)出測(cè)量步驟：_.解析: （ 1 ）電流表內(nèi)阻約為 100 ，允許通過(guò)電流為 lmA ，故電流表兩端最大電壓為0.1V ，滑動(dòng)變阻器可選 R1，連接為分壓電路，如圖實(shí)三12所示，圖實(shí)三12( 2 ）所

33、選用的器材 El 、 R1 、 R 、S1、S2和導(dǎo)線( 3 ）步驟： 將 R1滑片移到最左端 S1 接至 1 ，閉合 S2 ，緩慢移動(dòng) Rl 滑片使兩電流表示數(shù)為某一值（如 0 . 8 mA ) 將 R 調(diào)至最大， Sl 接至 2 點(diǎn)，調(diào)節(jié) R 的值，使電流表的示數(shù)仍為 0 . 8 mA . 電阻箱的示數(shù)等于電流表的阻值實(shí)驗(yàn)四 測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（二）實(shí)驗(yàn)原理：如圖實(shí)四1所示，改變 R 的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組 I 、 U 值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組 E 、r值，最后分別算出它們的平均值此外還可以用圖象法來(lái)處理數(shù)據(jù)，即在坐標(biāo)紙上以 I

34、 為橫坐標(biāo) U 為縱坐標(biāo)，用測(cè)出的幾組 I 、 U 值畫(huà)出 U 一 I 圖象，圖所得直線跟縱軸交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)的值，圖線的斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)阻 r 的值圖實(shí)四1（三）實(shí)驗(yàn)器材：電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、干電池、電鍵、導(dǎo)線（四）實(shí)驗(yàn)步驟1 選擇好電流表、電壓表量程按圖連接好電路2 把變阻器的滑動(dòng)片移到一端，使接人電路的阻值最大3 閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)（ I1 , U1），用同樣的方法測(cè)量幾組 I 、 U 值4 打開(kāi)電鍵，整理器材5 處理數(shù)據(jù)，用公式法和圖象法求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值（五）注意事項(xiàng)：1 為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些（選用已使用過(guò)一段

35、時(shí)間的 1 號(hào)干電池） .2 干電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動(dòng)勢(shì) E 會(huì)明顯下降，內(nèi)阻r會(huì)明顯增大，故長(zhǎng)時(shí)間放電不宜超過(guò) 0 . 3A ，短時(shí)間放電不宜超過(guò) 0 . 5 A 因此，實(shí)驗(yàn)中不要將 R 調(diào)得過(guò)小，讀電表示數(shù)要快，每次讀完立即斷電3 要測(cè)出不少于 6 組 I 、 U 數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些用方程組求解時(shí)，要將測(cè)出的 I 、 U 數(shù)據(jù)中，第 1 和第 4 為一組、第 2 和第 5為一組，第 3 和第 6 為一組，分別解出 E 、 r 值再取平均4 在畫(huà) U 一 I 圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不予考慮。這樣，就可使偶然

36、誤差得到部分的抵消，從而提高測(cè)量精度5 干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓 U 的變化也較小，即不會(huì)比電動(dòng)勢(shì)小很多，這時(shí)，在畫(huà) U 一 I 圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開(kāi)始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開(kāi)始（橫坐標(biāo) I 必須從零開(kāi)始）但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流 Im ，不過(guò)圖線與縱軸截距仍為電動(dòng)勢(shì)，直線斜率的絕對(duì)值仍是電源的內(nèi)阻（六）誤差分析：1 每次讀完電表示數(shù)沒(méi)有立即斷電，造成 E 、 r 變化2 測(cè)量電路存在系統(tǒng)誤差，I真=I測(cè)十 Iv 、未考慮電壓表的分流，或電路中 U 真= U測(cè)十UA，未考慮UA3 用圖象法求 E 、 r 時(shí)，作圖不準(zhǔn)確造成偶然誤差圖實(shí)四24.如圖實(shí)四2，在理論上

37、 E= U + ( Iv + I A） r ，其中電壓表示數(shù) U 是準(zhǔn)確的電源兩端電壓而實(shí)驗(yàn)中忽略了通過(guò)電壓表的電流 Iv 而形成誤差（如圖中虛線段），而且電壓表示數(shù)越大， Iv 越大結(jié)論： ( l ）當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí)，Iv=0 , IA= I短，短路電流測(cè)量值=真實(shí)值；( 2 ）E測(cè) E真 ;( 3 ）因?yàn)樗詒測(cè)r真、實(shí)際上r測(cè)是電壓表內(nèi)阻和電源內(nèi)阻r的并聯(lián)值，當(dāng)然應(yīng)變小如采用圖實(shí)四3接法， IA為電源電流真實(shí)圖實(shí)四3值，理論上有 E = U + UA + IA Rg ，其中的 UA不可知，而造成誤差（如圖實(shí)四5虛線段為 UA，而且電流表示數(shù)越大， UA 越大，當(dāng)電流為零時(shí)，UA=0 ，

38、電壓為準(zhǔn)確值，等于 E .結(jié)論： ( 1 ) E 為真實(shí)值；( 2 ) I 短測(cè)I 短，( 3 ）又因?yàn)樗詒測(cè)r真 r測(cè)實(shí)際是r和 RA的串聯(lián)值圖實(shí)四5（七）.名師點(diǎn)撥例1.我們都有這樣的體驗(yàn)，手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后燈泡發(fā)紅光，這就是我們常說(shuō)的“電池沒(méi)電了”，有人為了節(jié)約在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用，某同學(xué)為了檢驗(yàn)此做法是否合理，設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)圖實(shí)四6( l ）該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)四6甲所示的電路來(lái)測(cè)量新舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，并將結(jié)果繪成如圖實(shí)四6（乙）的 U 一 I 圖象，由圖象可知新電池電動(dòng)勢(shì) El = _ V，內(nèi)阻 r = _ , 舊電池電動(dòng)勢(shì)E2= V ，內(nèi)阻

39、 r2 = .（2 ）計(jì)算新舊電池各一節(jié)串聯(lián)使用時(shí)的效率（手電筒燈泡“ 3V , 2W ” )( 3 ）計(jì)算上小題中舊電池提供的電功率和本身消耗的電功率( 4 ）你認(rèn)為新舊電池搭配使用的做法是否合理，簡(jiǎn)述理由（限 80 個(gè)字以內(nèi)）解析 ： 本實(shí)驗(yàn)在課本中“測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)思想和方法的基礎(chǔ)上聯(lián)系實(shí)際，探究了新舊電池混用是否合理的問(wèn)題，也同時(shí)考查了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的綜合分析能力( 1 ）圖線與縱軸的截距表示電動(dòng)勢(shì)大小，圖象斜率表示內(nèi)阻大小 （八）. 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)1 （ 2020 全國(guó)卷 ）測(cè)量電源 B 的電動(dòng)勢(shì) E 及內(nèi)阻r ( E 約為 4 . 5V , r 約為 1 .5 ) . 器材：

40、量程 3V 的理想電壓表 V ，量程0.5A 的電流表 A （具有一定內(nèi)阻），固定電阻 R= 4 ，滑線變阻器 R ，開(kāi)關(guān) S ，導(dǎo)線若干( 1 ）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖圖中各元件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出( 2 ）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為 I1 時(shí)，電壓表：讀數(shù)為 Ul ；當(dāng)電流表讀數(shù)為 I2 時(shí)，電壓表讀數(shù)為 U2 則可以求出 E =_ , r = _. （用 I1 、 I2 、 Ul 、 U2及 R 表示）解析 : 本題是教材中“測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的變形實(shí)驗(yàn)，考查學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力( 1 ）測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，內(nèi)阻大一點(diǎn)測(cè)量誤差小一些，所以實(shí)驗(yàn)原理圖中 4 的電

41、阻應(yīng)串聯(lián)在干路上，以等效為電源的內(nèi)電阻電路圖連線如圖實(shí)四7 圖實(shí)四7( 2 ）實(shí)驗(yàn)中當(dāng)電流表讀數(shù)為 I1 時(shí)，電壓表讀數(shù)為 Ul ；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為 U2 ；則由閉合電路的歐姆定律可得：圖2 （ 2020 中山質(zhì)量檢測(cè)）圖實(shí)四8所示的電路可用于測(cè)量電池 E 的內(nèi)阻 r 電池的電動(dòng)勢(shì)未知圖中 A 是電流表，其內(nèi)阻并不是很小， V 為電壓表，其內(nèi)阻亦不是很大， R 是一限流電阻，阻值未知， 3 個(gè)電鍵 S1 、 S2 、 S3 都處于斷開(kāi)狀態(tài)圖實(shí)四8( 1 ）寫(xiě)出測(cè)量電池內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟，用適當(dāng)?shù)姆?hào)表示該步驟中應(yīng)測(cè)量的物理量：_( 2 ）用所測(cè)得的物理量表示電池內(nèi)阻的表達(dá)式為r=

42、_ .解析： （ l ）實(shí)驗(yàn)步驟及應(yīng)測(cè)的物理量為：a 、閉合S1 , S3 打向 1 ，測(cè)得電壓表的讀數(shù)為 U0，電流表的讀數(shù)I0設(shè)Rg為電壓表的內(nèi)阻，則有 ，b 、閉合 S1 , S3 打向 2 ，測(cè)得電壓表的讀數(shù) Ul 電動(dòng)勢(shì)， I1 表示通過(guò)電池的電流，以 E 表示電池電動(dòng)勢(shì)的則有E = Ilr + Ul Ul = Il *Rg c 、閉合 S1 、 S2 、S3打向 2 ，測(cè)得電壓表的讀數(shù)U2，電流表的讀數(shù)I2，設(shè)通過(guò)電池的電流為 I ，則有 E= Ir 十 U2設(shè)通過(guò)電壓表的電流為I/2 ，則有I I/2 + I2 ,U2 = I/2R g3（ 2002 廣東）現(xiàn)有器材：量程為 10

43、 . 0 mA ，內(nèi)阻約 30 40的電流表一個(gè)，定值電阻 Rl = 150，定值電阻 R2=100，單刀單擲開(kāi)關(guān) S ，導(dǎo)線若干，要求利用這些器材測(cè)量一干電池（電動(dòng)勢(shì)約 1 .5V ）的電動(dòng)勢(shì)( l ）按要求在實(shí)物圖實(shí)四9( a ）、（ b ）上連線；圖實(shí)四9( 2 ）用已知量和直接測(cè)得量表示的待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為 E =_，式中各直接測(cè)得量的意義是：_解析: 本題以閉合電路歐姆定律為依托，考查運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，關(guān)健是找出外電路的選擇不能使測(cè)量電流超過(guò)電流表的量程這一隱含條件錯(cuò)誤原因是只注重實(shí)驗(yàn)原理，沒(méi)有考慮電流表量程決定了設(shè)計(jì)方案的惟一 。 本題提供了兩只定值電阻及開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等，

44、要求測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)，這是一個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，原理是利用閉合電路歐姆定律E = I ( R 外 r ）= I ( R + RA + r, ) ，只要改變 R 測(cè)兩次電流的位便可求出電動(dòng)勢(shì) E 的值，但應(yīng)注意：改變 R 時(shí) R 的阻值不能過(guò)小，防止電流過(guò)大，超過(guò)電流表的量程，本題如將 R2 接入電路或 R 1和 R2 并聯(lián)后接入電路，經(jīng)估算會(huì)超過(guò)電流表的量程，故第一次把 R1接入電路，第二次把 Rl 、 R 2串聯(lián)后接入電路，實(shí)現(xiàn) R 的兩次改變由E = I1 ( Rl + RA 十 r ) ,E= I2 ( R2 + R1 RA r ）可求出 E = I1 I2 R2 / ( I1 一 I2 )答

45、案： ( 1 ）實(shí)物連線如圖實(shí)四10、圖實(shí)四11所示( 2 ) I1 I2 R2 / ( I1 一 I2 ) , I 1是外電阻為 Rl 時(shí)電流， I2是外電限為 Rl 和 R2串聯(lián)時(shí)的電流 圖實(shí)四10 圖實(shí)四11實(shí)驗(yàn)五：用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模壕毩?xí)使用多用電表測(cè)電阻及探測(cè)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件（二）實(shí)驗(yàn)原理：1 多用電表可以用來(lái)測(cè)量電流、電壓、電阻等并且每一種測(cè)量都有幾個(gè)量程外形見(jiàn)圖實(shí)五一 1 ：圖實(shí)五一 1上半部為表頭，表盤上有電流、電壓、電阻等種種量程的刻度；下半部為選擇開(kāi)關(guān)，它的四周刻著各種測(cè)量項(xiàng)目和量程另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕，機(jī)械調(diào)零旋鈕和測(cè)試筆的插孔2 根據(jù)不同

46、電學(xué)元件的電阻特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量判斷( 1 ）電阻為零一兩接線柱由無(wú)阻導(dǎo)線短接( 2 ）電壓為零有下述可能性：任意兩接線柱之間電壓均為零 盒內(nèi)無(wú)電源有的接線柱之間電壓為零 或兩接線柱中至少有一個(gè)與電源斷路； 或兩接線柱之間有電動(dòng)勢(shì)代數(shù)和為零 的反串電池組 或兩接線柱間短路電壓最大( 3 ）有充放電現(xiàn)象（歐姆表指針先偏轉(zhuǎn)，然后又回到“”刻度） 兩接線柱之間有電容器在分析和解答黑盒問(wèn)題時(shí)，其外觀表現(xiàn)往往相同，所以不僅答案多種多樣，而且在無(wú)條件限制時(shí)，還可能有無(wú)數(shù)多解答（三）實(shí)驗(yàn)器材：多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、二極管（四）實(shí)驗(yàn)步驟：1 熟悉多用電表的表面結(jié)構(gòu)，觀察使用前表指針是否指

47、在刻度線左端位置，若不指，調(diào)整調(diào)零螺絲，使指針指 0 .2 研究二極管的單向?qū)щ娦? l ）將二極管、小燈泡、電鍵、直流電源按圖實(shí)五2 所示 電路連接起來(lái)，閉合電鍵 S 后，小燈泡正常發(fā)光圖實(shí)五2 圖實(shí)五3( 2 ）將二極管、電鍵、小燈泡等按圖實(shí)五3連接起來(lái)，閉合電鍵 S 后，小燈泡不發(fā)光3 探測(cè)黑箱內(nèi)電路，如圖實(shí)五4 所示( 1 ）將多用電表選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋，并置于 V 量程， 用多用電表測(cè)量黑箱任意二個(gè)接線柱間的電壓，若均無(wú)電壓，說(shuō)明箱內(nèi)不含電源( 2 ）用歐姆擋測(cè) AC 間正反接電阻，若二次所測(cè)阻值相等，則標(biāo)明 AC 間只含有電阻( 3 ）用歐姆擋測(cè) AB 間正、反接電阻，若一次

48、測(cè)量電阻值較小，另一次較大，說(shuō)明 AB 間有二極管，且測(cè)量阻值較小時(shí)，與黑筆接觸的那一端為二極管的正極( 4 ）用歐姆擋測(cè)量C 間正反接電阻，若二次測(cè)量值相等表明 B間只有電阻若二次測(cè)量值不相等且一次較小一次較大說(shuō)明間有二極管，阻值較小時(shí)與黑表筆接的那一端為二極管的正極( 5 ）根據(jù)前面所測(cè)結(jié)果，畫(huà)出黑箱內(nèi)電路圖實(shí)五4（五）注意事項(xiàng)：使用多用電表“十二忌”1 忌不調(diào)零就使用多用電表2 忌搞錯(cuò)連接方式，測(cè)電壓需并聯(lián)，測(cè)電流需串聯(lián)3 ，忌搞反直流電流方向，直流電要從正極測(cè)試筆插孔流人，從負(fù)極測(cè)試筆插孔流出4 忌用手接觸測(cè)試筆的金屬桿，特別在測(cè)電阻時(shí)，更應(yīng)注意不要用手接觸測(cè)試筆的金屬桿5 忌用直流電

49、擋位測(cè)交流電6 忌用多用電表測(cè)不是 50 Hz 的交流電，普通多用電表的交流電擋位是按照 50 Hz 設(shè)計(jì)的，不能準(zhǔn)確測(cè)量其他頻率的交流電7 忌不進(jìn)行歐姆表調(diào)零，就用多用電表測(cè)電阻值8 改換歐姆擋量程后，忌不重新調(diào)零9 忌把電池裝反10 忌把電阻同其他電路聯(lián)在一起進(jìn)行測(cè)量1 忌把電池裝在多用電表內(nèi)長(zhǎng)期不用12 多用電表不用時(shí)，忌選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋（六）.誤差分析1 測(cè)電阻時(shí)，刻度線不均勻造成讀數(shù)誤差2 電池舊了電動(dòng)勢(shì)下降，會(huì)使電阻測(cè)量值偏大3 測(cè)電阻讀數(shù)時(shí)，忘記乘以相應(yīng)倍率（七）. 名師點(diǎn)撥例1.多用電表是確定電學(xué)元件、檢修電學(xué)故障的重要儀器，在電子技術(shù)中有很廣泛的應(yīng)用如圖實(shí)五5所示，一個(gè)盒子

50、外部有四個(gè)接線柱 A 、 B 、 C 、 D 盒內(nèi)有三個(gè)電學(xué)元件和若干導(dǎo)線組成的電路利用多用電表歐姆擋測(cè)試，結(jié)果如下：( 1 ) A 、 B 間的電阻是 B 、 D 間電阻的兩倍，即R AB= 2RBD；圖實(shí)五5( 2 ）兩表筆分別接觸 A 、 C 和 C 、 D 時(shí)，指針均先偏轉(zhuǎn)，然后又緩慢回到“”刻度試畫(huà)出盒內(nèi)的電路解析: 一般來(lái)說(shuō)，電學(xué)元件有電池、電阻、電容器和二極管有無(wú)電池應(yīng)由電壓表首先探測(cè)確定無(wú)電池后再由歐姆表探測(cè)箱內(nèi)是電阻還是電容器或二極管若是電阻，則用歐姆表兩次側(cè)得數(shù)據(jù)相等（先測(cè)一次，將紅、黑表筆交換后再測(cè)一次）若是二極管，則一次結(jié)果很小，另一次結(jié)果必很大若是電容器，則用歐姆表探

51、測(cè)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)：指針先偏轉(zhuǎn)，然后又緩慢回到“”刻度根據(jù)側(cè)試結(jié)果可知盒內(nèi)有一個(gè)電容器，另外兩個(gè)則是電阻由于 R AB= 2RBD，因此兩電阻串聯(lián)于 A 、B間， B 、 D 間僅有一個(gè)電阻連接方式如圖圖實(shí)五6所示圖實(shí)五6（八）. 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)1. （ 2020 北京卷）“黑盒子”表面有 a 、 b 、c三個(gè)接線柱，盒內(nèi)總共有兩個(gè)電學(xué)元件，每?jī)蓚€(gè)接線柱之間只可能連接一個(gè)元件，為了探明盒內(nèi)元件的種類及連接方式，某位同學(xué)用多用電表進(jìn)行了如下探測(cè)：第一步：用電壓擋，對(duì)任意兩接線柱正、反向測(cè)量，指針均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；第二步：用電阻100擋，對(duì)任意兩個(gè)接線柱正、反向測(cè)量，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖實(shí)五7( 1 ）中所示圖實(shí)五7

52、( 1 ）第一步測(cè)量結(jié)果表明盒內(nèi)_.( 2 ）圖實(shí)五 7 示出了圖實(shí)五7 ( 1 ）中和圖實(shí)五8 ( 2 ）中歐姆表指針?biāo)幍奈恢?，其?duì)應(yīng)的阻值是_.圖實(shí)五 9示出了圖實(shí)五 7 ( 3 ）中歐姆表指針?biāo)幍奈恢?，其?duì)應(yīng)的阻值_.圖實(shí)五 8 圖實(shí)五9( 3 ）請(qǐng)?jiān)趫D實(shí)六10 的接線柱間，用電路圖符號(hào)畫(huà)出盒內(nèi)的元件及連接情況圖實(shí)五10( 4 ）一個(gè)小燈泡與 3V 電池組的連接情況如圖實(shí)五 11 所示如果把圖實(shí)五 1中ef兩端用導(dǎo)線直接相連，小燈泡可正常發(fā)光欲將ef兩端分別與黑盒子上的兩個(gè)接線柱相連，使小燈泡仍可發(fā)光那么e端應(yīng)連接到接線柱f端應(yīng)連接到接線柱， 圖實(shí)五 11解析: 了解典型電學(xué)元件的特

53、性是分析“黑盒子”問(wèn)題的關(guān)鍵答案： ( l ）不存在電源（ 2 ) 1 200 500 。( 3 ）如圖實(shí)五12所示（ 4 ）c、a圖實(shí)五 12. 如圖實(shí)五13 甲所示， A 、B、C、D 為一個(gè)電學(xué)黑箱的四個(gè)接線柱已知 A 、 B 間沒(méi)有直接接入任何電學(xué)元件， A 、 C 間、 C 、 D 間和B、 D 間分別接入一個(gè)電學(xué)元件某學(xué)生用一只多用電表和一個(gè)連接著燈泡的學(xué)生電源圖實(shí)五13（如圖實(shí)五12 乙），分別對(duì)黑箱進(jìn)行如下操作：( l ）用多用電表的直流電壓擋測(cè)量 A 、B、 C 、 D 任意兩點(diǎn)之間均無(wú)電壓( 2 ）用多用電表的歐姆擋對(duì) A 、 C 接線柱進(jìn)行正、反向測(cè)試，發(fā)現(xiàn)歐姆表的指針均

54、先擺向“0”，端，再反回來(lái)退到“”端，且越退越慢； C 、 D 間的正、反向電阻相同且都很??；當(dāng)黑表筆接 B 點(diǎn)，紅表筆接 D 點(diǎn)， B 、 D 間的電阻很小反之電阻卻很大( 3 ）將圖實(shí)五13 乙中的學(xué)生電源撥到直流擋，將 E 、 F 分別接B、 D 時(shí)，燈正常發(fā)光；E、 F 發(fā)別接 D 、B時(shí)燈不亮將E、 F 分別接 C 、 D 和 D 、 C 時(shí)，都能看到燈是逐漸亮起來(lái)，將 E 、 F 接A、 C和 C 、 A 時(shí)，燈均不亮請(qǐng)根據(jù)以上敘述，畫(huà)出黑箱中的電路圖解析 ： 由題意用多用電表的歐姆檔時(shí) A 、 c 接線柱進(jìn)行正、反向測(cè)試，發(fā)現(xiàn)歐姆表的指針均先擺向“0”端，再反回來(lái)退到 ”端，說(shuō)明

55、 A 、 C間的電學(xué)元件為電容器，用歐姆檔測(cè)量時(shí)，黑表筆雖然插負(fù)接線孔，但連接的是歐姆表內(nèi)電源的正極，電流是從黑表筆流出從紅表筆流入當(dāng)黑表筆接 B 端，紅表筆接 D 端， B 、 D 間的電阻很小，反之電阻卻很大，說(shuō)明 B 、 D 間的電學(xué)元件為二極管，且 B 端接二極管的正極 C 、 D 間的正、反電阻相同且都很小，且將學(xué)生電源分別接C 、 D 和 D 、 C 時(shí)都能看到燈是逐漸亮起來(lái)，說(shuō)明 C 、 D 間的電學(xué)元件為電感黑箱內(nèi)部如圖實(shí)五14所示圖實(shí)五143 一盒子里裝有幾個(gè)阻值都是 100 的電阻，它們分別與盒外的四個(gè)接線柱 1 、 2 、 3 、 4 相連，測(cè)量任意兩個(gè)接線柱之間的電阻值

56、，總共進(jìn)行了六次不重復(fù)的測(cè)量，結(jié)果是：有三次測(cè)量結(jié)果是 100 ，另外三次測(cè)量結(jié)果是 200 ，則可判斷盒內(nèi)電阻的接法是圖實(shí)五15中的哪一個(gè)？ ( )圖實(shí)五15解析：C 依據(jù)題給條件，六次測(cè)量中三次結(jié)果是 100 ，即每次測(cè)量的是三個(gè)電阻的阻值，說(shuō)明任意兩個(gè)電阻不并聯(lián)；另三次結(jié)果是 200 ，說(shuō)明每次測(cè)量時(shí)兩個(gè)電阻串聯(lián)，若 A 電路，只有一次是 200 ；若 B 電路，兩次是 200 ；若 D 電路也只有兩次是 200，故只有 C 電路符合實(shí)驗(yàn)六. 傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用（一）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解傳感器的工作原理和一般應(yīng)用。2 研究傳感器的主要元件的電阻特性（二）、實(shí)驗(yàn)原理傳感器是能將所受到的物理量（一般是非電學(xué)量）轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量（一般是電學(xué)量）的一類元件其工作過(guò)程是利用某一元件對(duì)某一物理量敏感按一定規(guī)律將這一物理量轉(zhuǎn)換成便于利用的信號(hào)從而方便檢測(cè)或自動(dòng)化控制（三）、實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、溫度計(jì)、燒杯、熱敏電阻、光敏電阻、冷水、熱水、多用電表、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、光電計(jì)數(shù)器等（四）、實(shí)驗(yàn)步驟1 如圖實(shí)六一 l 所示將熱敏電阻連人電路，歐姆表置于“歐姆”擋，觀察熱敏電阻的阻值2 分幾次向燒杯中倒入熱水，逐漸改變水的溫度，分別觀察不同溫度下熱敏電阻的阻值3 按圖實(shí)六一 2 所示將光敏電阻連人電路中，觀察歐姆表的示數(shù)4 用手擋住部分光線或上下移動(dòng)手掌，觀察光敏電阻的阻值隨光線的變