高考物理大二輪復(fù)習(xí)與增分策略 專題九 實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新 第2講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新-人教版高三全冊(cè)物理試題

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《高考物理大二輪復(fù)習(xí)與增分策略 專題九 實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新 第2講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新-人教版高三全冊(cè)物理試題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理大二輪復(fù)習(xí)與增分策略 專題九 實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新 第2講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新-人教版高三全冊(cè)物理試題(29頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新 解題方略 1.電流表、電壓表、歐姆表的對(duì)比 儀器 極性 量程選擇 讀數(shù) 電流表 有正、負(fù)極的電表,電流由電表的正極流入,負(fù)極流出 使指針指在比滿偏刻度多的位置 若最小分度為1、0.1、0.01等,需要估讀到最小分度的下一位;如果最小分度不是1、0.1、0.01等,只需要讀到最小分度位即可 電壓表 歐姆表 使指針盡量指在表盤的中間位置左右 取兩位有效數(shù)字并乘以相應(yīng)擋位的倍率 2.歐姆表的原理 (1)歐姆表內(nèi)有電源,紅表筆與內(nèi)部電源負(fù)極相連,黑表筆與內(nèi)部電源的正極相連,故其電流方向?yàn)椤凹t表筆流進(jìn),黑表筆流出”. (2)測(cè)電阻的原理是

2、閉合電路歐姆定律.當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0(即歐姆調(diào)零),使靈敏電流計(jì)滿偏,Ig=,此時(shí)中值電阻R中=Rg+R0+r,當(dāng)兩表筆接入電阻Rx時(shí)I=,電阻Rx與電路中的電流相對(duì)應(yīng),但不是線性關(guān)系,故歐姆表刻度不均勻. 3.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;(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)用完后,選擇開關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋. 例1 一塊表頭被燒壞的雙量程電壓表,其內(nèi)部電路如圖1甲所示,但測(cè)得R1=2.8 kΩ、R2=14.8 kΩ是完好的,現(xiàn)用滿偏電流和表盤刻度相

3、同的一塊新表頭替代,已知新表頭的滿偏電流為1 mA,內(nèi)阻為150 Ω,且有三個(gè)精密定值電阻r1=50 Ω,r2=100 Ω,r3=150 Ω.若在保留R1、R2的情況下,對(duì)電壓表進(jìn)行修復(fù),請(qǐng)完成下列問題: 圖1 (1)原表頭的內(nèi)阻rg=________ Ω; (2)在圖乙虛線框中畫出修復(fù)后雙量程電壓表的電路(標(biāo)出所選用的相應(yīng)器材符號(hào)). (3)修復(fù)后校準(zhǔn)完,連接0~15 V量程測(cè)量時(shí),某次表盤指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示,其電壓示數(shù)應(yīng)為________ V. 答案 (1)200 (2)如圖所示 (3)9.3 預(yù)測(cè)1 (1)為了測(cè)量電阻,現(xiàn)取一只已經(jīng)完成機(jī)械調(diào)零的多用電表,

4、如圖2甲所示,請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量: ①將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置. ②將插入“+”、“-”插孔的表筆短接,旋動(dòng)部件________(選填“C”或“D”),使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的“0”刻度線. ③將調(diào)好零的多用電表按正確步驟測(cè)量一電學(xué)元件P的電阻,P的兩端分別為a、b,指針指示位置如圖甲所示.為使測(cè)量比較精確,應(yīng)將選擇開關(guān)旋到________(選填“×1”、“×10”、“×1 k”)的倍率擋位上,并重新調(diào)零,再進(jìn)行測(cè)量. 圖2 (2)多用電表電阻擋的內(nèi)部電路如圖乙虛線框中所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r,R0為調(diào)零電阻,Rg為表頭內(nèi)阻,電路中電流I與待測(cè)電阻的阻值Rx的關(guān)系

5、式為________; 圖3 (3)某同學(xué)想通過多用電表中的歐姆擋去測(cè)量一量程為3 V的電壓表內(nèi)阻.該同學(xué)將歐姆擋的選擇開關(guān)撥至“×1 k”的倍率擋,并將紅、黑表筆短接調(diào)零后,應(yīng)選用圖3中________(選填“A”或“B”)方式連接.在進(jìn)行了正確的連接、測(cè)量后,歐姆表的讀數(shù)如圖4甲所示,讀數(shù)為________ Ω,這時(shí)電壓表的讀數(shù)為如圖乙所示.若該歐姆擋內(nèi)阻為24 kΩ,則可算出歐姆擋內(nèi)部所用電池的電動(dòng)勢(shì)為________ V(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). 圖4 答案 (1)D “×10” (2)I= (3)A 30 k 2.9 解析 (1)②將插入“+”、“-”插

6、孔的表筆短接,旋動(dòng)部件D,使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的“0”刻度線;③針偏轉(zhuǎn)角度過大,說明所選擋位太大,應(yīng)換“×10”擋.(2)根據(jù)圖乙,多用電表測(cè)電阻的原理是閉合電路歐姆定律,則有:I=.(3)歐姆表的正極插孔與內(nèi)部電源的負(fù)極相連,與電壓表構(gòu)成一閉合回路,電流從負(fù)極流出,進(jìn)入電壓表的正極,所以選擇圖A正確;歐姆表的讀數(shù)為:30×1 kΩ=30 kΩ,電壓表的讀數(shù)為:1.60 V. 由題意知?dú)W姆表的內(nèi)阻為24 kΩ,與電壓表的內(nèi)阻30 kΩ串聯(lián),由歐姆定律可知: E=I(R+r)=×(2.4×104+3×104) V≈2.9 V. 解題方略 1.電路結(jié)構(gòu):實(shí)驗(yàn)電路至少包括三個(gè)部分:(1)測(cè)量電

7、路;(2)控制電路(滑動(dòng)變阻器、開關(guān));(3)電源. 2.電路設(shè)計(jì):(1)電表選擇注意三方面:①安全性,要求量程不能太小,電表不反接;②準(zhǔn)確性,要求量程不能太大,讀數(shù)一般要超過量程的;③若電表量程不合適,要利用有準(zhǔn)確內(nèi)阻的電表進(jìn)行改裝. (2)測(cè)量電路設(shè)計(jì):若>,則應(yīng)把電流表內(nèi)接;若<,則應(yīng)把電流表外接. (3)控制電路:以小控大用分壓,相差無幾用限流,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:①電壓要求從零開始變化;②滑動(dòng)變阻器最大阻值太小,不能起到限流的作用;③限流式不能獲取有區(qū)分度

8、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. 例2 (2016·全國(guó)甲卷·23)某同學(xué)利用圖5所示電路測(cè)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(dòng)變阻器R1(最大阻值50 Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V),開關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干. 圖5 實(shí)驗(yàn)步驟如下 ①按電路原理圖連接線路; ②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖中最左端所對(duì)應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S; ③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表滿偏; ④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的

9、示數(shù)為2.00 V,記下電阻箱的阻值. 回答下列問題: (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器________(填“R1”或“R2”). (2)根據(jù)電路圖將圖6中實(shí)物圖連線. 圖6 (3)實(shí)驗(yàn)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(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個(gè)位). (4)如果此電壓表是由一個(gè)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(biāo)號(hào)). A.100 μA B.250 μA C.500 μA D.1 mA 解析 (1)本實(shí)驗(yàn)測(cè)電壓表的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)變化不大,則接入

10、電阻箱后電路的總電阻變化不大,故需要滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小,故選R1可減小實(shí)驗(yàn)誤差. (2)滑動(dòng)變阻器為分壓式接法,連接實(shí)物電路如圖所示: (3)電壓表和電阻箱串聯(lián),兩端電壓分別為2.00 V和0.50 V,則RV=4R=2 520 Ω. (4)電壓表的滿偏電流Ig== A≈1 mA,故選項(xiàng)D正確. 答案 (1)R1 (2)見解析圖 (3)2 520 (4)D 預(yù)測(cè)2 (2016·浙江理綜·22)某同學(xué)用伏安法測(cè)量導(dǎo)體的電阻,現(xiàn)有量程為3 V、內(nèi)阻約為3 kΩ的電壓表和量程為0.6 A、內(nèi)阻約為0.1 Ω的電流表.采用分壓電路接線,圖7甲是實(shí)物的部分連線圖,待測(cè)電阻為圖乙中的R

11、1,其阻值約為5 Ω. 圖7 (1)測(cè)R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線①連接________(填a或b)、導(dǎo)線②連接________(填c或d). (2)正確接線測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表,用作圖法求得R1的阻值為________Ω. U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 I/A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53 (3)已知圖乙中R2與R1是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導(dǎo)體,R2的邊長(zhǎng)是R1的,若測(cè)R2的阻值,則最優(yōu)的連線應(yīng)選________(填選項(xiàng)). A.①連接a,②連接c B.①連接a,②

12、連接d C.①連接b,②連接c D.①連接b,②連接d 答案 (1)a d (2)見解析圖 4.5(4.4~4.7) (3)B 解析 (1)因電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻R1的阻值,則電流表采用外接法,而滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,故測(cè)R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線①連接a,導(dǎo)線②連接d; (2)建立坐標(biāo)系描點(diǎn)連線如圖所示,則R1== Ω≈4.5 Ω; (3)根據(jù)電阻定律可得,R=ρ=,故R2=R1,要測(cè)R2的阻值,與測(cè)量R1一樣,最優(yōu)的連線應(yīng)①連接a,②連接d,選項(xiàng)B正確. 解題方略 1.在描繪小電珠的伏安特性曲線時(shí),要注意一定要用平滑的曲線,當(dāng)某個(gè)(或某些)測(cè)量數(shù)據(jù)出

13、現(xiàn)明顯錯(cuò)誤時(shí),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.小電珠的伏安特性曲線(以I-U關(guān)系圖線為例)上各點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)不表示小電珠在該電壓下的電阻,此時(shí)計(jì)算小電珠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(shí)二者才相等). 例3 要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3 V 0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線,要求燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V,并便于操作.已選用的器材有: 直流電源(電壓為4 V); 電流表(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻約0.5 Ω); 電壓表(量程為0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ); 開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干. 圖8 (

14、1)實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的______(填字母代號(hào)). A.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10 Ω,額定電流1 A) B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1 kΩ,額定電流0.3 A) (2)圖8甲為某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中完成的部分電路連接的情況,請(qǐng)你幫他完成其余部分的線路連接.(用筆畫線表示對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線) (3)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示.由曲線可知小燈泡的電阻隨電壓增大而________(填“增大”“不變”或“減小”). (4)如果某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得小燈泡兩端所加電壓如圖丙所示,請(qǐng)結(jié)合圖線算出此時(shí)小燈泡的電阻是________ Ω.(保留兩位有效數(shù)字) (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡的伏安特

15、性曲線,下列分析正確的是________. A.測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏小,主要是由于電壓表內(nèi)阻引起 B.測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏小,主要是由于電流表內(nèi)阻引起 C.測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏大,主要是由于電壓表內(nèi)阻引起 D.測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏大,主要是由于電流表內(nèi)阻引起 解析 (1)由于采用分壓式接法,為方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選A. (2)描繪小燈泡的伏安特性曲線,電壓與電流應(yīng)從零開始變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為:R== Ω=15 Ω,電流表內(nèi)阻約為0.5 Ω,電壓表內(nèi)阻約為3 kΩ,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻,電流表應(yīng)采用外接法,

16、實(shí)物電路圖如圖所示: (3)由曲線可知,隨電壓增大通過燈泡的電流增大,電壓與電流的比值增大,燈泡電阻增大. (4)電壓表量程為3 V,由圖丙電壓表可知,其分度值為0.1 V,示數(shù)為2.30 V,由圖乙可知,2.30 V對(duì)應(yīng)的電流為0.20 A,此時(shí)燈泡電阻為: R== Ω≈12 Ω. (5)電流表采用外接法,由于電壓表的分流作用,所測(cè)電流I偏大,測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率P=UI偏大,故選C. 答案 (1)A (2)見解析圖 (3)增大 (4)12 (5)C 預(yù)測(cè)3 某學(xué)習(xí)小組通過實(shí)驗(yàn)來研究用電器Z的導(dǎo)電規(guī)律.他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中測(cè)得用電器Z兩端的電壓與通過Z的電流的數(shù)據(jù)如下表: U

17、/V 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I/A 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215 (1)有下列器材供選用: A.電壓表(0~3 V,內(nèi)阻約為10 kΩ) B.電壓表(0~10 V,內(nèi)阻約為20 kΩ) C.電流表(0~0.3 A,r1=1 Ω) D.電流表(0~0.6 A,r2=0.4 Ω) E.滑動(dòng)變阻器(5 Ω,1 A) F.滑動(dòng)變阻器(500 Ω,0.2 A) 實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用________,電流表應(yīng)選用________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_

18、_______;(用序號(hào)字母表示) (2)請(qǐng)根據(jù)題中信息,在虛線框內(nèi)畫出電路圖; (3)利用這些數(shù)據(jù)繪出用電器Z的伏安特性曲線如圖9(a)所示.把該用電器Z接入圖(b)所示的電路中,已知A、B間所接電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V,內(nèi)阻r=0.1 Ω,定值電阻R0=9.9 Ω.則此時(shí)用電器Z的實(shí)際電阻為________ Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 圖9 答案 (1)A C E (2)如圖所示 (3)5.0 解題方略 1.實(shí)驗(yàn)儀器選擇的原則:電壓表和電流表一般要根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,電壓表一般選擇3 V的量程,電流表一般選

19、擇0.6 A的量程;如果采用限流式電路,選用的滑動(dòng)變阻器最大阻值一般要比待測(cè)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(dòng)變阻器. 2.實(shí)物圖連線的基本原則:對(duì)限流式電路,一般是從電源的正極開始,把電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器以及測(cè)量電路順次連接起來即可.對(duì)分壓式電路,應(yīng)先將電源、開關(guān)和滑動(dòng)變阻器的全部電阻用導(dǎo)線連接起來,然后在滑動(dòng)變阻器上金屬桿兩端的接線柱中任選一個(gè),依據(jù)電路中電流的流向?qū)y(cè)量電路部分連接起來即可. 3.電阻定律的應(yīng)用:該實(shí)驗(yàn)雖然是測(cè)定金屬絲的電阻率,實(shí)際上是先測(cè)出金屬絲的電阻,然后根據(jù)R=ρ得出金屬絲的電阻率ρ=R. 例4 某實(shí)驗(yàn)小組利

20、用提供的器材測(cè)量某種電阻絲(電阻約為20 Ω)材料的電阻率.他們首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上,在電阻絲上夾上一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾,沿電阻絲移動(dòng)金屬夾,可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置,從而改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度.可供選擇的器材還有: 電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3.0 V,內(nèi)阻約1 Ω); 電流表A1(量程0~100 mA,內(nèi)阻約5 Ω); 電流表A2(量程0~0.6 A,內(nèi)阻約0.2 Ω); 電阻箱R(0~999.9 Ω); 開關(guān)、導(dǎo)線若干.    圖10 他們的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下: A.用螺旋測(cè)微器在三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑d;

21、 B.根據(jù)提供的器材,設(shè)計(jì)并連接好如圖10甲所示的電路; C.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值最大,閉合開關(guān)S; D.將金屬夾夾在電阻絲上某位置,調(diào)節(jié)電阻箱接入電路中的電阻值,使電流表滿偏,記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L; E.改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置,調(diào)節(jié)電阻箱接入電路中的電阻值,使電流表再次滿偏.重復(fù)多次,記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L. F.斷開開關(guān),拆除電路并整理好器材. (1)小明某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑時(shí)其示數(shù)如圖乙所示,則這次直徑的測(cè)量值d=________ mm; (2)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇________(選填“A1”或

22、“A2”); (3)小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù),繪出了如圖丙所示的R-L關(guān)系圖線,圖線在R軸的截距為R0,在L軸的截距為L(zhǎng)0,再結(jié)合測(cè)出的電阻絲直徑d,可求出這種電阻絲材料的電阻率ρ=________(用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示). 解析 (1)由圖示螺旋測(cè)微器可知,固定刻度是0.5 mm, 可動(dòng)刻度是22.6×0.01 mm=0.226 mm,金屬絲直徑d=0.5 mm+0.226 mm=0.726 mm. (2)電路中最大電流約為I== A≈0.14 A,不到0.6 A的四分之一,如果使用電流表A2實(shí)驗(yàn)誤差較大,因此電流表應(yīng)選A1.

23、 (3)由實(shí)驗(yàn)步驟可知,外電路電阻不變,由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知,外電路總電阻R總=R+R電阻絲=R+ρ=R+ρ=R+ρ, 由題圖丙可知,當(dāng)電阻絲接入電路的長(zhǎng)度為零時(shí),電路總電阻R總=R0, 則R+ρ=R0,R=R0-ρ,圖象斜率的絕對(duì)值|k|==,則電阻率ρ=. 答案 (1)0.726(0.725~0.727) (2)A1 (3) 預(yù)測(cè)4 在做“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)時(shí),需要對(duì)金屬絲的電阻進(jìn)行測(cè)量,已知金屬絲的電阻值Rx約為20 Ω.一位同學(xué)用伏安法對(duì)這個(gè)電阻的阻值進(jìn)行了比較精確的測(cè)量,想使被測(cè)電阻Rx兩端的電壓變化范圍盡可能的大.他可選用的器材有: 電源E:電動(dòng)勢(shì)為6 V,內(nèi)阻為1.

24、0 Ω; 電流表A:量程0.6 A,內(nèi)阻約為0.50 Ω; 電壓表V:量程10 V,內(nèi)阻約為10 kΩ; 滑動(dòng)變阻器R:最大電阻值為5.0 Ω; 開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干. (1)根據(jù)上述條件,測(cè)量時(shí)電流表應(yīng)采用________(選填“外接法”或“內(nèi)接法”). (2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖. (3)若在上述實(shí)驗(yàn)中,電流表的示數(shù)為I,電壓表的示數(shù)為U,且電流表內(nèi)阻RA、電壓表內(nèi)阻RV均為已知量,用測(cè)量物理量和電表內(nèi)阻計(jì)算金屬絲電阻的表達(dá)式Rx=________. 答案 (1)外接法 (2)見解析圖 (3) 解析 (1)待測(cè)電阻約為20 Ω,是電流表內(nèi)阻的40倍,但電壓表內(nèi)阻是待

25、測(cè)電阻的500倍,故采用外接法. (2)因?yàn)橐筊x兩端的電壓變化范圍盡可能的大,所以滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法,電路圖如圖所示. (3)電壓表分得的電流為IV=,所以Rx中的電流為 Ix=I-IV=I-,則Rx===. 解題方略 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本原理是閉合電路歐姆定律,數(shù)據(jù)處理的主要思想方法是“化曲為直”,常用的方法有三種: (1)伏安法——利用電壓表和電流表.閉合電路方程為E=U+I(xiàn)r,利用兩組數(shù)據(jù),聯(lián)立方程求解E和r;也可作出U-I圖象,圖線的縱截距表示電源的電動(dòng)勢(shì),斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻. (2)伏阻法——利用電壓表和電阻箱.閉合電路方程為E=U(

26、1+).利用兩組數(shù)據(jù)聯(lián)立方程求解或?qū)⒎匠叹€性化,處理為=·+或U=-r+E,作-圖象或U-圖象,利用圖線的截距和斜率求E和r. (3)安阻法——利用電流表和電阻箱.閉合電路方程為E=I(R+r),利用兩組數(shù)據(jù)聯(lián)立方程求解或?qū)⒎匠叹€性化,處理為=·R+,作-R圖象,利用圖線的截距和斜率求E和r. 例5 (2016·四川理綜·8)用如圖11所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.實(shí)驗(yàn)器材:待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約3 V,內(nèi)阻約2 Ω),保護(hù)電阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω),滑動(dòng)變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干. 實(shí)驗(yàn)主要步驟: (ⅰ)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)

27、; (ⅱ)逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I; (ⅲ)以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),作UI圖線(U、I都用國(guó)際單位); (ⅳ)求出UI圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a. 圖11 回答下列問題: (1)電壓表最好選用________;電流表最好選用________. A.電壓表(0~3 V,內(nèi)阻約15 kΩ) B.電壓表(0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ) C.電流表(0~200 mA,內(nèi)阻約2 Ω) D.電流表(0~30 mA,內(nèi)阻約2 Ω) (2)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大.兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是__

28、______. A.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端的接線柱 B.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端的接線柱 C.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱 D.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱 (3)選用k、a、R1和R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=________,r=________,代入數(shù)值可得E和r的測(cè)量值. 解析 (1)電壓表內(nèi)阻越大,分流越小,誤差也就越小,所以選內(nèi)阻較大的電壓表A;當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻最小時(shí)通過電流表電流最大,此時(shí)通過電流表電流大小約為I=≈176 mA,所以選量程為200 m

29、A的電流表C. (2)由電路分析可知,若滑動(dòng)變阻器的滑片右移電壓表示數(shù)變大,則滑動(dòng)變阻器接入電路部分阻值增大,選項(xiàng)C符合題意. (3)由E=U+I(xiàn)(r+R2),得U=-I(r+R2)+E,對(duì)比伏安特性曲線可知,圖象斜率的絕對(duì)值k=r+R2,所以電源內(nèi)阻r=k-R2;令U=0,得I==,由題意知與橫軸截距為a,所以a=I=,則E=ka. 答案 (1)A C (2)C (3)ka k-R2 預(yù)測(cè)5 某探究小組采用如圖12甲所示的電路測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí),發(fā)現(xiàn)量程為3 V的電壓表出現(xiàn)故障不能正常使用,實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有一個(gè)量程為500 μA,內(nèi)阻Rg=200 Ω的靈敏電流計(jì)和一個(gè)電阻箱R(

30、0~9 999 Ω). 圖12 (1)為了把靈敏電流計(jì)改裝成量程為2 V的電壓表繼續(xù)實(shí)驗(yàn),電阻箱R應(yīng)調(diào)整至________ Ω. (2)探究小組中一個(gè)同學(xué)用靈敏電流計(jì)和電阻箱設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路,同樣測(cè)出了干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻. ①多次調(diào)節(jié)電阻箱,記錄靈敏電流計(jì)的示數(shù)I和電阻箱的阻值R,電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別用E和r表示,則和R的關(guān)系式為________. ②然后以為縱坐標(biāo),以R為橫坐標(biāo),作出—R圖線為一直線,如圖丙所示,測(cè)得直線在縱軸上的截距b=134,直線的斜率k=,則該電池的電動(dòng)勢(shì)E=________ V,內(nèi)阻r=________ Ω. 答案 (1)3 800 (2

31、)①=+R ②1.5 1 解析 (1)將電流計(jì)改裝成電壓表,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)大電阻,根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知: R=(-200)Ω=3 800 Ω; (2)①根據(jù)閉合電路歐姆定律可知:I=變形可得:=+R ②根據(jù)圖象和公式可知:b=;k=,根據(jù)題意可知:E=1.5 V;r=1 Ω. 例6 (2016·全國(guó)乙卷·23)現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng),要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過60 ℃時(shí),系統(tǒng)報(bào)警.提供的器材有:熱敏電阻,報(bào)警器(內(nèi)阻很小,流過的電流超過Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警),電阻箱(最大阻值為999.9 Ω),直流電源(輸出電壓為U,內(nèi)阻不計(jì)),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000

32、Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2 000 Ω),單刀雙擲開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干. 在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),已知U約為18 V,Ic約為10 mA;流過報(bào)警器的電流超過20 mA時(shí),報(bào)警器可能損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小,在60 ℃時(shí)阻值為650.0 Ω. (1)在圖13中完成待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線. 圖13 (2)電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器________(填“R1”或“R2”). (3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng): ①電路接通前,需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,這一阻值為________Ω;滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于________(填“a”或“b”)端附

33、近,不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________. ②將開關(guān)向________(填“c”或“d”)端閉合,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至________________________________________________________________________. (4)保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,將開關(guān)向另一端閉合,報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用. 解析 (1)熱敏電阻工作溫度達(dá)到60 ℃時(shí),報(bào)警器報(bào)警,故需通過調(diào)節(jié)電阻箱使其電阻為60 ℃時(shí)的熱敏電阻的阻

34、值,即調(diào)節(jié)到阻值650.0 Ω,使報(bào)警器能正常報(bào)警,電路圖如圖所示. (2)U=18 V,當(dāng)通過報(bào)警器的電流10 mA≤Ic≤20 mA,故電路中總電阻R=,即900 Ω≤R≤1 800 Ω,故滑動(dòng)變阻器選R2. (3)熱敏電阻為650.0 Ω時(shí),報(bào)警器開始報(bào)警,模擬熱敏電阻的電阻箱阻值也應(yīng)為650.0 Ω,實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí),將開關(guān)置于c端,緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,直到報(bào)警器開始報(bào)警.為防止通過報(bào)警器電流過大,造成報(bào)警器燒壞,應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片置于b端. 答案 (1)見解析圖 (2)R2 (3)①650.0 b 接通電源后,流過報(bào)警器的電流會(huì)超過20 mA,報(bào)警器可能損壞 ②c 報(bào)警器

35、開始報(bào)警 預(yù)測(cè)6 小明同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系,已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10 Ω,R隨t的升高而增大,實(shí)驗(yàn)電路如圖14所示,控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度. 圖14 實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合S,先將開關(guān)K與1端閉合,調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度,分別記下溫度t1、t2、…和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1、I2、….然后將開關(guān)K與2端閉合,調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)再次為I1、I2、…,分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1、R2、…. (1)有以下兩種電流表,實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用________. A.量程0~100 mA,內(nèi)阻約2 Ω B.量程0~0.6 A,內(nèi)阻可忽略 (2)實(shí)驗(yàn)過程中,

36、要將電阻箱的阻值由9.9 Ω調(diào)節(jié)至10.0 Ω,需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”,正確的操作順序是________. ①將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1” ②將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0” ③將旋鈕c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0” (3)實(shí)驗(yàn)記錄的t和R的數(shù)據(jù)見下表 溫度t(℃) 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 阻值R(Ω) 9.6 10.4 11.1 12.1 12.8 請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖15的方格紙上作出R-t圖線. 圖15 由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R=________Ω. 解析 (1)電路中電源電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,金屬電

37、阻的阻值約為10 Ω,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10 Ω,電流在0.075~0.15 A,則電流一般在0.1 A以內(nèi)調(diào)整,為使電流讀數(shù)更準(zhǔn)確,應(yīng)選用量程0~100 mA的電流表. (2)調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)按照先調(diào)大再調(diào)小的原則,旋轉(zhuǎn)各旋鈕的正確操作順序是①②③(或①③②). (3)R-t圖象如圖所示 由R-t圖象知,R=0.04t+8.8 Ω. 答案 (1)A (2)①②③(或①③②) (3)見解析 0.04t+8.8 專題強(qiáng)化練 1.要測(cè)量某種合金的電阻率. 圖1 (1)若合金絲長(zhǎng)度為L(zhǎng),直徑為D,阻值為R,則其電阻率ρ=________. 用螺旋測(cè)微器測(cè)合金絲的直徑如

38、圖1甲所示,讀數(shù)為________ mm. (2)圖乙是測(cè)量合金絲阻值的原理圖,S2是單刀雙擲開關(guān).根據(jù)原理圖在圖丙中將實(shí)物連線補(bǔ)充完整. (3)閉合S1,當(dāng)S2處于位置a時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1=1.35 V,I1=0.30 A;當(dāng)S2處于位置b時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2=0.92 V,I2=0.32 A.根據(jù)以上測(cè)量數(shù)據(jù)判斷,當(dāng)S2處于位置________(選填“a”或“b”)時(shí),測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確,測(cè)量值Rx=________ Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案 (1) 0.650 (2)見解析圖 (3)b 2.9 解析 (1)金屬絲電阻:R==ρ=ρ, 則電阻率:

39、ρ=; 圖示螺旋測(cè)微器可知,其示數(shù)為:0.5 mm+15.0×0.01 mm=0.650 mm; (2)實(shí)物連線圖如圖所示: (3)根據(jù)=≈0.32, 而=≈0.07, 可知,使用電流表外接法測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確,即S2處于位置b, 根據(jù)歐姆定律,則有:Rx= Ω≈2.9 Ω 2.某物理興趣小組在家中進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),他們找到了一個(gè)阻值為800 Ω的金屬絲繞成的繞圈(金屬絲外表面涂有絕緣層),金屬絲電阻率ρ=1.57×10-8 Ω·m.該興趣小組試圖測(cè)量該金屬絲的直徑,但家中沒有游標(biāo)卡尺或螺旋測(cè)微器,只有多用電表、米尺、剪刀、鉛筆等生活工具.他們想到了如下方法: 第一種方法: (1)

40、如圖2所示,取一金屬絲緊密的纏繞在鉛筆上,共計(jì)32匝,用米尺測(cè)量其間距為________ cm,則金屬絲的直徑為________ mm(第二個(gè)空保留兩位有效數(shù)字). 圖2 第二種方法: (2)剪一段長(zhǎng)為12.5 m的金屬絲,用多用電表測(cè)量其阻值為1.0 Ω,計(jì)算可得金屬絲的直徑為________ mm(保留兩位有效數(shù)字). (3)第二種方法中,用多用電表測(cè)量阻值時(shí)誤差較大,于是他們將這段長(zhǎng)為12.5 m的金屬絲帶回實(shí)驗(yàn)室,設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路測(cè)量其準(zhǔn)確阻值. 圖3 主要實(shí)驗(yàn)器材如下: A.靈敏電流計(jì)(內(nèi)阻為0.3 Ω) B.滑動(dòng)變阻器(阻值約幾歐) C.滑動(dòng)變阻器(

41、阻值約幾千歐) D.R2代表12.5 m的金屬絲 E.干電池一節(jié) F.開關(guān) 簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①閉合S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使靈敏電流計(jì)滿偏; ②閉合S2,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針偏角為滿偏時(shí)的四分之三. 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________,R2的阻值為________ Ω,R2的測(cè)量結(jié)果比實(shí)際值________(選填“偏大”“偏小”或“相等”). 答案 (1)1.69 0.53 (2)0.50 (3)C 0.90 偏大 3.如圖4甲所示的金屬工件,橫截面外方內(nèi)圓,外邊長(zhǎng)約為1 cm、內(nèi)徑約為0.5 cm、長(zhǎng)度約為40 cm. (1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)出橫截面外邊長(zhǎng)如圖乙所示

42、,其讀數(shù)a=__________cm. (2)應(yīng)選用________來測(cè)量工件內(nèi)徑d,選用________來測(cè)量工件長(zhǎng)度L.(選填“毫米刻度尺”、“游標(biāo)卡尺”或“螺旋測(cè)微器”) (3)為了測(cè)出該金屬工件的電阻率,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,請(qǐng)按設(shè)計(jì)的電路完成實(shí)物圖丁的連線. (4)實(shí)驗(yàn)測(cè)得工件兩端電壓為U,通過的電流為I,寫出該金屬電阻率的表達(dá)式ρ=________.(用a、d、L、U、I等字母表示) 圖4 答案 (1)1.02 (2)游標(biāo)卡尺 毫米刻度尺 (3)連線圖見解析 (4) 解析 (1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)a=1 cm+0.1 mm×2=1.02 cm (2)應(yīng)選用游

43、標(biāo)卡尺來測(cè)量工件內(nèi)徑d,選用毫米刻度尺來測(cè)量工件長(zhǎng)度L. (3)連線圖如圖所示. (4)因?yàn)镽==ρ=ρ,解得ρ=. 4.在把電流表改裝為電壓表的實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)定電流表的內(nèi)阻.現(xiàn)利用“半偏法”測(cè)量,備用的器材有: A.電流表(量程200 μA,內(nèi)阻約幾百歐) B.標(biāo)準(zhǔn)電壓表(量程3 V) C.電阻箱(阻值范圍0~99 999.9 Ω) D.電阻箱(阻值范圍0~9 999.9 Ω) E.電源(電動(dòng)勢(shì)6 V,有內(nèi)阻) F.電源(電動(dòng)勢(shì)1.5 V,有內(nèi)阻) G.開關(guān)和導(dǎo)線若干 (1)如果采用如圖5所示電路較精確的測(cè)定電流表的內(nèi)阻,從以上備用的器材中選擇:R1用_______

44、_,電源用________.(用器材前的字母代號(hào)填寫) 圖5 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)有以下步驟: A.合上開關(guān)S2,調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半 B.合上開關(guān)S1,調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度 C.觀察R1的阻值是否最大,如果不是,將R1的阻值調(diào)至最大 D.記下R2的阻值 合理的操作順序?yàn)開_______(填字母代號(hào)). (3)如果在步驟D中所得R2的阻值為800 Ω,則電流表的內(nèi)阻Rg的測(cè)量值為________ Ω,該測(cè)量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值. (4)如果要將上述電流表改裝成量程為3 V的電壓表,則需跟電流表___

45、_____聯(lián)一個(gè)阻值為________ kΩ的電阻R0. (5)用如圖6所示器材,對(duì)改裝后的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對(duì),要求對(duì)0~3 V的所有刻度都能在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行核對(duì).請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)電路. 圖6 答案 (1)C E (2)CBAD (3)800 小于 (4)串 14.2 (5)如圖所示 5.某學(xué)習(xí)小組研究一個(gè)標(biāo)有“3.6 V 1.8 W”的小電珠的伏安特性曲線,可供選用的器材如下: ①電流表A,量程0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω; ②電壓表V,量程0~15 V,內(nèi)阻約為15 kΩ; ③滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍0~10 Ω; ④學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)為4 V,內(nèi)阻不計(jì);

46、 ⑤開關(guān)S及導(dǎo)線若干. 圖7 (1)該學(xué)習(xí)小組中的某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖7甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量,請(qǐng)按照?qǐng)D甲所示的實(shí)物圖幫該同學(xué)將圖乙中的電路圖補(bǔ)充完整. (2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),由于電壓表的量程較大而造成讀數(shù)誤差很大,因而影響了測(cè)量結(jié)果.于是又從實(shí)驗(yàn)室找來一只量程為Ig=100 μA、內(nèi)阻Rg=1 000 Ω的靈敏電流計(jì),想把該靈敏電流計(jì)改裝成量程為5 V的電壓表,則需串聯(lián)一個(gè)阻值為________ Ω的電阻. (3)該同學(xué)用改裝后的電壓表進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到電流表讀數(shù)I1和靈敏電流計(jì)讀數(shù)I2如下表所示.請(qǐng)?jiān)趫D丙中的坐標(biāo)紙上畫出I1-I2圖線. I1(A) 0 0.19

47、0.30 0.37 0.43 0.46 0.48 0.49 I2(μA) 0 10 20 30 40 50 60 70 (4)若將該小電珠接在如圖丁所示的電路中,則該小電珠消耗的電功率約為________ W.(已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E=3.0 V,內(nèi)阻r=1.5 Ω,定值電阻R0=4.5 Ω,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.提示:可作出該小電珠在此電路中的I-U圖象幫助求解.) 答案 (1)如圖所示 (2)49 000 (3)如圖所示 (4)0.35 解析 (4)將定值電阻R0看做該電源的內(nèi)阻,則內(nèi)阻r′=6 Ω,由此可得路端電壓U=E-Ir′,在I1-

48、I2圖線所在坐標(biāo)紙上作出該I-U圖象如圖所示,可知其交點(diǎn)坐標(biāo)表示的電流約為0.32 A,電壓約為1.1 V,所以該燈泡消耗的功率約為P=0.32×1.1 W≈0.35 W. 6.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖8甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,用以測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,使用的實(shí)驗(yàn)器材為:待測(cè)一節(jié)干電池、電流表A(量程0.6 A,內(nèi)阻小于1 Ω)、電流表A1(量程0.6 A,內(nèi)阻不知)、電阻箱(0~99.99 Ω)、滑動(dòng)變阻器(0~10 Ω)、單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干.考慮到干電池的內(nèi)阻較小,電流表的內(nèi)阻不能忽略. 圖8 (1)該同學(xué)按圖甲連線,閉合開關(guān)K,將開關(guān)S與C接通,

49、通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和電阻箱,讀取電流表A的示數(shù)為0.20 A、電流表A1的示數(shù)為0.60 A、電阻箱(如圖乙)的示數(shù)為________ Ω,則電流表A的內(nèi)阻為________ Ω. (2)利用圖甲所示電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟: ①請(qǐng)同學(xué)們按圖甲所示電路在圖丙中的實(shí)物上完成實(shí)驗(yàn)所需的線路連接; ②斷開開關(guān)K,調(diào)節(jié)電阻箱R,將開關(guān)S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù); ③重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②進(jìn)行多次測(cè)量. (3)圖丁是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的-R圖象,由此求出干電池的電動(dòng)勢(shì)E=________ V、內(nèi)阻r=________ Ω.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案 (1)0.10 0.20

50、 (2)如圖所示 (3)1.5 0.25 解析 (1)電阻箱的讀數(shù)為0.10 Ω;根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知,流過電阻箱的電流I=0.60 A-0.20 A=0.40 A; 電壓U=0.10×0.40 V=0.040 V,則電流表內(nèi)阻RA= Ω=0.20 Ω (2)根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖,連線如圖所示; (3)將電流表內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,I=,變形可得:=+,根據(jù)圖象可知,= V-1=0.675 V-1,解得E≈1.5 V;=0.3 A-1,解得r′=0.45 Ω;則可知,電源內(nèi)阻r=0.45 Ω-0.20 Ω=0.25 Ω. 7.(2016

51、·全國(guó)丙卷·22)某同學(xué)用圖9中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn).兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行,足夠大的電磁鐵(未畫出)的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方,S極位于兩導(dǎo)軌的正下方,一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直. 圖9 (1)在圖中畫出連線,完成實(shí)驗(yàn)電路.要求滑動(dòng)變阻器以限流方式接入電路,且在開關(guān)閉合后,金屬棒沿箭頭所示的方向移動(dòng). (2)為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時(shí)具有更大的速度,有人提出以下建議: A.適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離 B.換一根更長(zhǎng)的金屬棒 C.適當(dāng)增大金屬棒中的電流 其中正確的是________(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)). 答案 (1)見解析圖 (2)AC 解析 (1)實(shí)物連線如圖所示. (2)根據(jù)公式F=BIL可得,適當(dāng)增加導(dǎo)軌間的距離或者增大電流,可增大金屬棒受到的安培力,根據(jù)動(dòng)能定理得,F(xiàn)s-μmgs=mv2,則金屬棒離開導(dǎo)軌時(shí)的動(dòng)能變大,即離開導(dǎo)軌時(shí)的速度變大,A、C正確;若換用一根更長(zhǎng)的金屬棒,但金屬棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度即導(dǎo)軌間的距離不變,安培力F不變,棒的質(zhì)量變大,速度v=變小,B錯(cuò)誤.

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