高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 專題十四 必考 電學(xué)實(shí)驗(yàn)

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專題十四 必考 電學(xué)實(shí)驗(yàn)考綱解讀實(shí)驗(yàn)名稱考試屬性說(shuō)明必考加試9.測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線1.不要求知道二極管伏安特性曲線的特征與意義2不要求了解數(shù)字式多用電表的使用方法3不要求分析測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的誤差11.練習(xí)使用多用電表12.測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線1實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)電路圖(如圖1所示)(1)測(cè)多組小燈泡的U、I的值，并繪出IU圖象；(2)由圖線的斜率反映電流與電壓和溫度的關(guān)系圖12電流表內(nèi)接法與外接法的比較電流表內(nèi)接法電流表外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測(cè)UxUA電壓表分流I測(cè)IxIV電阻測(cè)量值R測(cè)RxRARx測(cè)量值大于真實(shí)值R測(cè)Rx測(cè)量值小于真實(shí)值適用條件RARxRVRx3.滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法比較滑動(dòng)變阻器的接法限流式分壓式兩種接法的電路圖負(fù)載R上電壓的調(diào)節(jié)范圍UE0UE負(fù)載R上電流的調(diào)節(jié)范圍I0I4.滑動(dòng)變阻器兩種接法的適用條件(1)限流式接法適合測(cè)量阻值較小的電阻(跟滑動(dòng)變阻器的最大電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的最大電阻還小)(2)分壓式接法適合測(cè)量阻值較大的電阻(一般比滑動(dòng)變阻器的最大電阻要大)5實(shí)驗(yàn)器材小燈泡“3.8 V0.3 A”、電壓表“03 V15 V”、電流表“00.6 A3 A”、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆6實(shí)驗(yàn)器材選取(1)原則：安全；精確；操作方便(2)具體要求電源允許的最大電流不小于電路中的實(shí)際最大電流干電池中電流一般不允許超過(guò)0.6 A.用電器的額定電流不能小于通過(guò)該用電器的實(shí)際最大電流電壓表或電流表的量程不能小于被測(cè)電壓或電流的最大值電壓表或電流表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的以上從便于操作的角度來(lái)考慮，限流式接法要選用與待測(cè)電阻相近的滑動(dòng)變阻器，分壓式接法要選用較小阻值的滑動(dòng)變阻器7實(shí)驗(yàn)步驟(1)畫(huà)出電路圖(如圖2甲所示)圖2(2)將小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖乙所示的實(shí)物電路(3)測(cè)量與記錄移動(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I，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中(4)數(shù)據(jù)處理在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)，就得到小燈泡的伏安特性曲線8注意事項(xiàng)(1)電路的連接方式：電流表應(yīng)采用外接法：因?yàn)樾襞?3.8 V，0.3 A)的電阻很小，與量程為0.6 A的電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法：目的是使小燈泡兩端的電壓能從零開(kāi)始連續(xù)變化(2)閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)移到使小燈泡分得電壓為零的一端，使開(kāi)關(guān)閉合時(shí)小燈泡的電壓能從零開(kāi)始變化，同時(shí)也是為了防止開(kāi)關(guān)剛閉合時(shí)因小燈泡兩端電壓過(guò)大而燒壞燈絲(3)IU圖線在U01.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U1.0 V左右繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)較大誤差例1(2016浙江4月選考模擬)在“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡額定電壓為2.5 V、電流為0.3 A.圖3(1)部分連線的實(shí)物照片如圖3甲所示，請(qǐng)?jiān)趫D中完成實(shí)物連接圖(2)某次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.18 A，電壓表的指針如圖乙所示，則電壓為_(kāi) V，此時(shí)小燈泡的功率是_ W.(3)正確測(cè)量獲得的伏安特性曲線是下列圖象中的_(填字母)A BC D答案(1)見(jiàn)解析圖(2)1.500.27(3)C解析(1)如圖所示(2)電壓表的示數(shù)為1.50 V；功率PUI0.27 W.(3)溫度變高，電阻率變大，所以答案為C.變式題組1小亮同學(xué)為研究某電學(xué)元件(最大電壓不超過(guò)2.5 V，最大電流不超過(guò)0.55 A)的伏安特性曲線，在實(shí)驗(yàn)室找到了下列實(shí)驗(yàn)器材：A電壓表(量程3 V，內(nèi)阻6 k)B電壓表(量程15 V，內(nèi)阻30 k)C電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻0.5 )D電流表(量程3 A，內(nèi)阻0.1 )E滑動(dòng)變阻器(阻值范圍05 ，額定電流為0.6 A)F滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0100 ，額定電流為0.6 A)G直流電源(電動(dòng)勢(shì)E3 V，內(nèi)阻不計(jì))H開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干該同學(xué)設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示電學(xué)元件上的電流和電壓).I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表選_；電壓表選_；滑動(dòng)變阻器選_(以上均填寫(xiě)器材代號(hào))(2)請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖答案(1)CAE(2)見(jiàn)解析圖解析(1)從表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電流測(cè)量值I的范圍為00.50 A，電壓測(cè)量值U的范圍為02.00 V，因此電流表應(yīng)選C，電壓表應(yīng)選A.因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)要測(cè)量多組(U，I)值，需使電壓U連續(xù)變化，因此，滑動(dòng)變阻器應(yīng)接成分壓式，故選阻值較小的滑動(dòng)變阻器E.(2)由表格中的數(shù)據(jù)，根據(jù)R，估算電學(xué)元件的電阻值大約為幾歐，因此電流表外接電路圖如圖所示2(2016浙江10月學(xué)考18)做“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)，要求采用分壓電路，電流表外接小王的連接如圖4甲所示，閉合開(kāi)關(guān)S前請(qǐng)老師檢查，老師指出圖中標(biāo)示的、兩根連線有一處錯(cuò)誤，錯(cuò)誤連線是_(填“”或“”)；圖中標(biāo)示的、和三根連線有一處錯(cuò)誤，錯(cuò)誤連線是_(填“”“”或“”)小王正確連線后，閉合開(kāi)關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片C移到_處(填“A”或“B”)閉合開(kāi)關(guān)S，此時(shí)電壓表讀數(shù)為_(kāi)V緩慢移動(dòng)滑片C至某一位置時(shí)，電流表指針如圖乙所示，電流表的示數(shù)為_(kāi)A.甲乙圖4答案A00.32 解析本實(shí)驗(yàn)的電路圖如下：應(yīng)該采用分壓式、外接法，所以、兩根導(dǎo)線有問(wèn)題實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)為了保證實(shí)驗(yàn)儀器的正常使用，需要將C撥到最左端，即A處，開(kāi)關(guān)閉合后，電壓表讀數(shù)為0 V.圖乙中電流表的讀數(shù)為0.32 A(不需要估讀)練習(xí)使用多用電表一、歐姆表原理(多用電表測(cè)電阻原理)1構(gòu)造：如圖5所示，歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成圖5歐姆表內(nèi)部：電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián)外部：接被測(cè)電阻Rx.全電路電阻R總RgRrRx.2工作原理：閉合電路歐姆定律I.3刻度的標(biāo)定：紅、黑表筆短接(被測(cè)電阻Rx0)時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使IIg，電流表的指針達(dá)到滿偏，這一過(guò)程叫歐姆調(diào)零(1)當(dāng)IIg時(shí)，Rx0，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”(圖甲)(2)當(dāng)I0時(shí)，Rx，在I0處標(biāo)為“”(圖乙)(3)當(dāng)I時(shí)，RxRgRr，此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值，Rx叫中值電阻(圖丙)二、多用電表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2外形如圖6所示：上半部為表盤(pán)，表盤(pán)上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部為選擇開(kāi)關(guān)，它的四周刻有各種測(cè)量項(xiàng)目和量程圖63多用電表面板上還有：歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負(fù)插孔(紅表筆插入“”插孔，黑表筆插入“”插孔)三、多用電表的使用1多用電表測(cè)電流的方法及讀數(shù)(1)選擇直流電流擋合適的量程(2)將被測(cè)電路導(dǎo)線卸開(kāi)一端，把多用電表串聯(lián)在電路中注意使電流從紅表筆流入電表(3)讀數(shù)時(shí)，首先要認(rèn)清刻度盤(pán)上的最小刻度2多用電表測(cè)電壓的方法及讀數(shù)(1)選擇直流電壓擋合適的量程(2)將電表與被測(cè)電路并聯(lián)，注意紅表筆接觸點(diǎn)的電勢(shì)要比黑表筆高(3)讀數(shù)時(shí)，首先要認(rèn)清刻度盤(pán)上的最小刻度3多用電表電阻擋刻度的特點(diǎn)：歐姆表的“0”刻度線在刻度盤(pán)的最右端，刻度盤(pán)的最左端為“”刻度線且刻度不均勻4電阻擋調(diào)零旋鈕的使用：將選擇開(kāi)關(guān)扳到歐姆擋上，此時(shí)紅表筆連接表內(nèi)電源的負(fù)極，黑表筆連接表內(nèi)電源的正極選好量程后，先調(diào)零，然后測(cè)量，換用不同量程必須重新調(diào)零測(cè)量完畢，應(yīng)把選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF擋5電阻擋倍率選擇及電阻測(cè)量；利用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大或過(guò)小，誤差都比較大(1)合理選擇量程，使指針盡可能指在中間刻度線附近，一般應(yīng)在R中4R中的范圍內(nèi)(2)選擋時(shí)若無(wú)法估計(jì)待測(cè)電阻的大小，則應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋到“100”擋，歐姆調(diào)零后，將紅、黑表筆分別接到電阻兩端，若指針偏角太小，則逐漸增大量程，直到指針指到中值電阻附近為止6測(cè)量二極管的正反向電阻：二極管是一種半導(dǎo)體元件，如圖7所示，它的特點(diǎn)是電流從正極流入時(shí)電阻很小，而從正極流出時(shí)電阻較大圖7四、數(shù)據(jù)處理1測(cè)電阻時(shí)，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字2測(cè)電壓和電流時(shí)，如果所讀表盤(pán)的最小刻度為1、0.1、0.01等，讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位，若表盤(pán)的最小刻度為0.2、0.02、0.5、0.05等，讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可五、注意事項(xiàng)1多用電表使用“七注意”：(1)使用前要機(jī)械調(diào)零(2)兩表筆在使用時(shí)，電流總是“紅入黑出”(3)選擇開(kāi)關(guān)的功能區(qū)域，要分清是測(cè)電壓、電流還是電阻，還要分清是交流還是直流(4)電壓、電流擋為量程范圍擋，歐姆擋為倍率擋(5)刻度線有三條：上為電阻專用，中間為直流電壓、交流、共用，下為交流2.5 V專用(6)測(cè)電阻時(shí)：待測(cè)電阻與電路、電源一定要斷開(kāi)兩手一定不要同時(shí)接觸兩筆金屬桿指針指中值附近較準(zhǔn)，否則換擋每換一擋必須重新歐姆調(diào)零讀出示數(shù)要乘以倍率(7)使用完畢，選擇開(kāi)關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，長(zhǎng)期不用應(yīng)取出電池2表內(nèi)電源正極接黑表筆，負(fù)極接紅表筆，但是紅表筆插入“”孔，黑表筆插入“”孔，注意電流的實(shí)際方向3區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”機(jī)械零點(diǎn)是表盤(pán)刻度左側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是表盤(pán)下邊中間的定位螺絲；歐姆零點(diǎn)是指刻度盤(pán)右側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕4. 在研究二極管的單向?qū)щ娦詴r(shí)，切記在二極管正向?qū)ǖ那闆r下電路中必須連有燈泡或其他用電器，不能只連接一個(gè)二極管，否則極易燒壞二極管例2(1)用如圖8所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開(kāi)關(guān)K和兩個(gè)部件S、T.請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量：圖8旋動(dòng)部件_，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”的位置將插入“”“”插孔的兩表筆短接，旋動(dòng)部件_，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的_(填“0刻線”或“刻線”)將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按_的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)量A將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“1 k”的位置B將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“10”的位置C將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接D將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)圖9(2)用多用電表進(jìn)行了幾次測(cè)量，指針?lè)謩e處于a和b的位置，如圖9所示若多用電表的選擇開(kāi)關(guān)處于下面表格中所指的擋位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少？請(qǐng)?zhí)钤诒砀裰?指針位置選擇開(kāi)關(guān)所處擋位讀數(shù)a直流電流100 mA_ mA直流電壓2.5 V_ Vb電阻100_ 答案(1)ST0刻線ADC(2)指針位置選擇開(kāi)關(guān)所處擋位讀數(shù)a直流電流100 mA22 mA直流電壓2.5 V0.55 Vb電阻100370 解析(1)用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，在測(cè)量之前就要觀察指針是否在零刻度線上，若指針不在零刻度線上，則用螺絲刀小心轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)零螺絲S，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線然后轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)K，選擇量程，再將兩表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕T，使得指針對(duì)準(zhǔn)滿偏刻度(即電阻的“0”刻線)，接下來(lái)才能將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接，測(cè)量被測(cè)電阻的阻值若在測(cè)量過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，表明被測(cè)的電阻阻值很大，這時(shí)要換用更高倍率的擋位，例如，本題就要從“100”擋位更換到“1 k”的位置(2)直流電流100 mA擋讀中間部分“010”一排，最小分度值為2 mA估讀到1 mA就可以了；直流電壓2.5 V擋讀“0250”一排，最小分度值為0.05 V估讀到0.01 V就可以了；電阻“100”擋讀第一排，測(cè)量值等于表盤(pán)上讀數(shù)“3.7”乘以倍率“100”變式題組3(2015浙江選考模擬)某實(shí)驗(yàn)小組在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中：圖10(1)用多用電表測(cè)量某一電學(xué)元件，多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋至如圖10所示操作正確，表盤(pán)指針如圖11所示，則該電學(xué)元件阻值為_(kāi) 圖11(2)(單選)該電學(xué)元件可能是_A一個(gè)阻值未知的電阻B“220 V,15 W”的白熾燈C“220 V,100 W”的白熾燈答案(1)3 000(2)A解析(1)根據(jù)指針?biāo)肝恢眉斑x擇開(kāi)關(guān)所選擋位，可得該電學(xué)元件的阻值為30100 3 000 .(2)根據(jù)R可以計(jì)算出選項(xiàng)B、C白熾燈在正常工作時(shí)的電阻分別為3 227 和484 ，用多用電表測(cè)電阻時(shí)，燈絲的溫度低，電阻小于額定功率下的電阻，選項(xiàng)A正確4(2016紹興市9月選考)在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中(1)某同學(xué)欲測(cè)量一節(jié)干電池的電壓，下述操作正確的是_(填字母)A歐姆調(diào)零、選擇擋位、表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極)、讀數(shù)B機(jī)械調(diào)零、選擇擋位、表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極)、讀數(shù)C選擇擋位、機(jī)械調(diào)零、表筆接觸電池兩極(其中黑表筆接觸正極)、讀數(shù)D選擇擋位、歐姆調(diào)零、表筆接觸電池兩極(其中黑表筆接觸正極)、讀數(shù)(2)該同學(xué)欲測(cè)量如圖甲所示插座的電壓，則應(yīng)把多用電表的選擇開(kāi)關(guān)打到如圖乙所示的_位置(選填A(yù)、B、C、Q字母)(3)經(jīng)過(guò)正確操作后，電表指針指向如圖丙所示，則插座的電壓為_(kāi)V.圖12答案見(jiàn)解析解析(1)多用電表測(cè)電壓，應(yīng)先機(jī)械調(diào)零，再選擇電壓擋位，還需使電流從紅表筆流入電壓表，黑表筆流出，所以應(yīng)選擇B.(2)插座電壓大約為220 V，且是交流電，所以多用電表選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)打到交流250 V，即應(yīng)打到圖乙所示的H位置(3)根據(jù)電壓表的讀數(shù)規(guī)則，電壓表示數(shù)，即插座電壓應(yīng)為200.0 V.測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)電路圖(1)實(shí)驗(yàn)電路(如圖13所示)圖13(2)實(shí)驗(yàn)依據(jù)：閉合電路歐姆定律(3)E和r的求解：由UEIr得，解得E、r.(4)用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖14所示圖14圖線與縱軸交點(diǎn)為E；圖線與橫軸交點(diǎn)為I短；圖線的斜率表示r|.2實(shí)驗(yàn)器材電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺3基本操作(1)電流表用0.6 A的量程，電壓表用3 V的量程，按實(shí)驗(yàn)原理圖連接好電路(2)把滑動(dòng)變阻器的滑片移到使阻值最大的一端(3)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1，U1)用同樣的方法再測(cè)量幾組I、U值，填入表格中(4)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路，整理好器材4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求E、r的處理方法(1)列多個(gè)方程組求解，再求E、r的平均值(2)圖象法處理：以路端電壓U為縱軸，干路電流I為橫軸，建坐標(biāo)系、描點(diǎn)、連線，縱軸截距為電動(dòng)勢(shì)E，直線斜率k的絕對(duì)值為內(nèi)阻r.5注意事項(xiàng)(1)為了使路端電壓變化明顯，可使用內(nèi)阻較大的舊電池(2)電流不要過(guò)大，應(yīng)小于0.5 A，讀數(shù)要快(3)要測(cè)出不少于6組的(I，U)數(shù)據(jù)，變化范圍要大些(4)若UI圖線縱軸刻度不從零開(kāi)始，則圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)r|確定(5)電流表要內(nèi)接(因?yàn)閞很小)例3采用如圖15所示的電路“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”圖15(1)除了選用圖16中的部分器材外，_(填選項(xiàng))；圖16A還需要電壓表B還需要電流表C還需要學(xué)生電源D不再需要其他器材(2)測(cè)量所得數(shù)據(jù)如下： 測(cè)量次數(shù)物理量 123456R/1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43用作圖法求得電池的內(nèi)阻r_；(3)根據(jù)第5次所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求得電流表內(nèi)阻RA_.答案(1)A(2)如圖所示(0.750.10) (3)0.22 解析(1)根據(jù)所給的電路圖知所給的器材中缺少電壓表，故A項(xiàng)正確；(2)將所給的數(shù)據(jù)描點(diǎn)在UI圖象中，如圖所示，根據(jù)閉合電路歐姆定律得UrIE，因此圖線的斜率的絕對(duì)值表示電池的內(nèi)阻，從圖象上取兩點(diǎn)代入得r0.75 ；(3)電壓表測(cè)得的是電阻箱和電流表消耗的電壓和，因此電流表的電阻等于電壓表示數(shù)除電流表示數(shù)再減去電阻箱的阻值，即為0.22 .變式題組5(2015浙江10月選考18)某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路如圖17所示：圖17(1)電流表示數(shù)如圖18所示，則電流為_(kāi) A.圖18(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得UI圖象如圖19所示，則電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻r_ .圖19答案(1)0.25(2)1.430.75解析(1)由圖可知，電流表示數(shù)約為0.2 A0.022.5 A0.25 A.(2)UI圖象中，直線與U坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值表示電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)電阻r|.由圖可知電動(dòng)勢(shì)E1.43 Vr| 0.75 .6在測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖20所示的實(shí)物電路圖20(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到_(填“最大值”“最小值”或“任意值”)(2)改變電阻箱的阻值R，分別測(cè)出阻值R010 的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是_(填“1”或“2”).方案編號(hào)電阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的R圖象是一條直線若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E_，內(nèi)阻r_.(用k、b和R0表示)答案(1)最大值(2)2(3)R0解析(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為保護(hù)電壓表，應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)到最大，此時(shí)電壓表兩端電壓最小(2)電壓表的量程為3 V，故電阻箱兩端的最小電壓約為6 V根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，電阻箱阻值的最小值為20 .在實(shí)驗(yàn)時(shí)，為減小讀數(shù)誤差，所用電表的指針偏角一般不小于其量程的，當(dāng)電壓表量程為1 V時(shí)，由，得R80 .所以選擇方案2較合理(3)根據(jù)閉合電路的歐姆定律EU(Rr)變形得()R，R圖象的截距b，斜率k，聯(lián)立這兩個(gè)式子得E，rR0.1某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為020 ，連接電路的實(shí)物圖如圖1所示下列對(duì)該學(xué)生接線的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()圖1A滑動(dòng)變阻器不起變阻作用B電流表接線有錯(cuò)C電壓表量程選用不當(dāng)D電壓表接線不妥答案C解析由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱，滑動(dòng)變阻器被接成了定值電阻，不起變阻作用，故A正確；由電路圖可知，電流表正負(fù)接線柱接反了，電流表接線錯(cuò)誤，故B正確；由電路圖可知，電壓表選3 V量程，電壓表量程選擇正確，故C錯(cuò)誤；電壓表直接接在電源連接上，開(kāi)關(guān)不能控制電壓表與電源斷開(kāi)，電壓表接線不妥，故D正確2用如圖2所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開(kāi)關(guān)K和兩個(gè)部件S、T.請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量(1)旋動(dòng)部件_，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”的位置(3)將插入“”“”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件_，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的_(填“0”刻線或“”刻線)(4)將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按_的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)量A將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“1 k”的位置B將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“10”的位置C將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接D將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)圖2答案(1)S(3)T“0”刻線(4)BDC解析(1)電表使用前要旋轉(zhuǎn)機(jī)械調(diào)零旋鈕S進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線；(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”的位置(3)將插入“”“”插孔的表筆短接，旋動(dòng)歐姆調(diào)零旋鈕T，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的“0”刻線(4)歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，說(shuō)明所選擋位太大，應(yīng)換小擋進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)將旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)K置于“10”的位置，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測(cè)電阻，因此合理的實(shí)驗(yàn)步驟是：B、D、C.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，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V.(1)實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用圖中的_(填字母代號(hào))圖3(2)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖3所示，當(dāng)小燈泡的電壓為1.0 V，其電阻為_(kāi)，由圖可得，當(dāng)電壓U1 V后，小燈泡電阻R隨溫度T的升高而_(填“增大”或“減小”)答案(1)D(2)10增大解析(1)測(cè)量燈泡的伏安特性曲線應(yīng)采用分壓式接法，同時(shí)因燈泡內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法；故電路圖應(yīng)選擇D；(2)由圖可知，當(dāng)電壓為1.0 V時(shí)，電流為0.10 A；則由歐姆定律可知：R 10 ；IU圖象上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)；由圖可知，圖象的斜率越來(lái)越小，說(shuō)明電阻在增大4某學(xué)習(xí)小組欲探究小燈泡(“3 V、1.5 W”)的伏安特性，可提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：A電池組：電動(dòng)勢(shì)約4.5 V，內(nèi)阻可不計(jì)；B雙量程的電壓表：V1：量程為03 V、內(nèi)阻約為3 k；V2：量程為015 V、內(nèi)阻約為15 k；C雙量程的電流表：A1：量程為00.6 A、內(nèi)阻約為1 ； A2：量程為03 A、內(nèi)阻約為0.1 ；D滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍010 、允許通過(guò)最大電流為2 A；E開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干在盡量提高測(cè)量精度的情況下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)以上器材，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖4甲連接成完整電路；(2)閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片應(yīng)移到_端(選填“A”或“B”)；甲乙圖4(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到電壓、電流數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的坐標(biāo)紙上畫(huà)出小燈泡的UI圖線.組數(shù)1234567U/V00.280.580.921.502.003.00I/A00.100.200.300.400.450.49答案(1)如圖所示(2)A(3)如圖所示 解析(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓式接法，同時(shí)由于燈泡內(nèi)阻較小，故采用電流表外接法以減小誤差；故連線如圖所示 (2)為了讓電壓值從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，由圖可知測(cè)量電路與滑動(dòng)變阻器的左側(cè)并聯(lián)；故開(kāi)始時(shí)滑片應(yīng)滑到A端；(3)根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線如圖所示 5. 某班同學(xué)在做“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)甲乙圖5(1)某同學(xué)用多用電表的歐姆擋測(cè)量電阻Rx的阻值，當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋“100”的位置時(shí)，多用電表指針示數(shù)如圖5甲所示，此被測(cè)電阻的阻值約為_(kāi) .(2)某同學(xué)按如圖乙所示的電路圖連接元件后，閉合開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)A、B不亮該同學(xué)用多用電表的歐姆擋檢查電路的故障檢查前，應(yīng)將開(kāi)關(guān)S_.(選填“閉合”或“斷開(kāi)”)(3)若(2)中同學(xué)檢查結(jié)果如表所示，由此可以確定_. 測(cè)試點(diǎn) b、f b、e b、d d、e多用表表盤(pán)指示A燈A斷路 B燈B斷路C燈A、B都斷路 Dd、e間導(dǎo)線斷路答案(1)2.6 k(2)斷開(kāi)(3)D解析(1)歐姆表的讀數(shù)為示數(shù)乘以倍率，即：26100 2.6 k；(2)兩燈不亮，可以用歐姆表測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的電阻來(lái)判斷有無(wú)斷路，檢查前，應(yīng)將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)；(3)由圖知在bf、be、de之間存在斷路，而bd之間電阻較小，說(shuō)明bd之間沒(méi)有斷路，因此判斷de間發(fā)生斷路，D正確； 故選D.6為了測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某實(shí)驗(yàn)小組按圖6甲所示的電路圖連好實(shí)驗(yàn)電路，合上開(kāi)關(guān)，電流表和電壓表均有讀數(shù)當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑片由A端向B端逐漸滑動(dòng)時(shí)，開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)一直都很小，而電壓表的示數(shù)接近1.5 V且?guī)缀醪蛔?，直到?dāng)滑片滑至臨近B端時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)才急劇變化，出現(xiàn)上述情況的原因是_改進(jìn)方法是_改進(jìn)后，測(cè)出幾組電流、電壓的數(shù)值，并畫(huà)出如圖乙所示的圖象，由圖象可知，這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)為E_V，內(nèi)阻r_.圖6答案滑動(dòng)變阻器阻值太大，有效使用的部分短選擇全阻值更小的滑動(dòng)變阻器1.462.3解析滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器電壓，剛開(kāi)始滑片由A端向B端逐漸滑動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)幾乎不變，說(shuō)明隨著電阻的變小，滑動(dòng)變阻器的電阻占整個(gè)電路電阻的比例變化不大，直到當(dāng)滑片滑至臨近B端時(shí)，電壓表的示數(shù)急劇變化，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器的總電阻太大，所以原因是：滑動(dòng)變阻器阻值太大，有效使用的部分短，改進(jìn)方法為：選擇全阻值更小的滑動(dòng)變阻器；UI圖象的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，故E1.46 V，內(nèi)電阻等于圖線的斜率，故r 2.3 .7某同學(xué)用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，所給的其它器材有：A電壓表V：0315 VB電流表A：00.63 AC滑動(dòng)變阻器R1：(20 ，1 A)D滑動(dòng)變阻器R2：(1 000 ，0.1 A)E開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干甲乙圖7(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用的量程為_(kāi)(填“03 V”或“015 V”)；電流表應(yīng)選用的量程為_(kāi)(填“00.6 A”或“03 A”)；變阻器應(yīng)選用_；(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求連接實(shí)物電路圖(圖7甲)；(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的6組數(shù)據(jù)已在UI圖中標(biāo)出，如圖乙所示請(qǐng)你根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)位置完成UI圖線，并由圖線求出該電池的電動(dòng)勢(shì)E_V，電阻r_.答案(1)03 V00.6 AR1(2)(3)150.5解析(1)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，故電壓表應(yīng)選用的量程為 03 V；為了調(diào)節(jié)方便并能減小誤差，故變阻器應(yīng)選用R1；電流表應(yīng)選用的量程為00.6 A；(2)連接實(shí)物圖，如圖甲所示：甲乙(3)作圖如圖乙所示：圖象的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，故電動(dòng)勢(shì)為1.5 V；斜率絕對(duì)值表示電源內(nèi)電阻，故r 0.5 .8在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用器材有：電動(dòng)勢(shì)為6 V的電源，額定電壓為2.5 V的小燈泡，以及符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線，要求能測(cè)出盡可能多的數(shù)據(jù)，圖8甲所示是沒(méi)有連接完的實(shí)物電路(已連接好的導(dǎo)線有a、b、c、d、e、f六根)(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整(2)連好電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.2 V，若要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向_(填“左”或“右”)端滑動(dòng)(3)通過(guò)移動(dòng)滑片P，分別記下了多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)，并繪制成了如圖乙所示的UI圖線，根據(jù)UI圖線提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率為_(kāi)W.(4)小燈泡的UI圖線是曲線而不是過(guò)原點(diǎn)的直線，原因是_甲乙圖8答案(1)實(shí)物電路圖如圖所示(2)右(3)0.5(4)燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大解析(1)小燈泡的電阻很小，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，實(shí)物電路如圖所示(2)燈泡額定電壓為2.5 V，電壓表的示數(shù)為2.2 V，若要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)增大燈泡兩端電壓，由圖示電路圖可知，將滑片P向右端滑動(dòng)，可以增大燈泡兩端的電壓(3)根據(jù)UI圖象可知，U2.5 V時(shí)，I0.2 A，所以小燈泡的額定功率為PUI2.50.2 W0.5 W.(4)UI圖線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示燈絲的電阻，圖線是曲線而不是過(guò)原點(diǎn)的直線，這是因?yàn)闊艚z的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大9小華和小明在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中：電壓U/V0.000.200.400.701.001.301.702.102.50電流I/A0.000.140.240.260.370.400.430.450.46(1)實(shí)驗(yàn)室有兩種滑動(dòng)變阻器供選擇：A滑動(dòng)變阻器(阻值范圍010 、額定電流3 A)B滑動(dòng)變阻器(阻值范圍02 000 、額定電流1 A)實(shí)驗(yàn)中選擇的滑動(dòng)變阻器是_(填寫(xiě)字母序號(hào))(2)在圖9甲中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整(3)開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至_(選填“左”或“右”)端(4)利用表中數(shù)據(jù)，在圖乙中畫(huà)出小燈泡的UI圖線圖9(5)他們?cè)赨I圖象上找到小燈泡工作電壓為2.0 V時(shí)坐標(biāo)點(diǎn)，計(jì)算此狀態(tài)的電阻阻值時(shí)，小明提出用圖象上該點(diǎn)的曲線斜率表示小燈泡的阻值；小華提出該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示小燈泡的阻值你認(rèn)為_(kāi)(選填“小華”或“小明”)的方法正確答案(1)A(2)見(jiàn)圖甲(3)左(4)見(jiàn)圖乙(5)小華解析(1)由于燈泡的電阻大約在幾歐左右，為了便于測(cè)量，滑動(dòng)變阻器選擇010 的(2)由于燈泡的電壓和電流從零開(kāi)始測(cè)起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；電流表采用外接法實(shí)物連線圖如圖甲所示(3)為了保護(hù)測(cè)量電路，開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至最左端(4)描點(diǎn)連線，小燈泡的UI圖線如圖乙所示(5)根據(jù)歐姆定律知，R，電阻的大小為該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率，故小華正確