《2019版高考物理二輪復習 專題六 物理實驗 第2講 電學實驗學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019版高考物理二輪復習 專題六 物理實驗 第2講 電學實驗學案（24頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 第2講　電學實驗 網絡構建 [規(guī)律方法] 明確三個“選擇” (1)實驗器材的選擇 ①電源的選擇 ②電表的選擇 (2)電流表內接法與外接法的選擇 (3)控制電路的選擇 ①從節(jié)能的角度考慮，優(yōu)先選用限流式。 ②以下三種情況必須用分壓式： a.要求待測電路的U、I從0變化； b.R滑≤Rx； c.選用限流式，Ux、Ix過大(超過電流表量程，燒壞電表、電源或用電器等)。 　基本儀器的使用及讀數 【典例】 (2017·全國卷Ⅲ，23)圖1(a)為某同學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

2、電流為250 μA，內阻為480 Ω。虛線方框內為換擋開關，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。 圖1 (1)圖1(a)中的A端與________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。 (2)關于R6的使用，下列說法正確的是________(填正確答案標號)。 A.在使用多用電表之前，調整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，調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位

3、置 (3)根據題給條件可得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，則多用電表讀數為__________；若此時B端是與“3”相連的，則讀數為________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數為____________。(結果均保留3位有效數字) 解析　(1)與歐姆表內電源正極相連的是黑表筆。 (2)R6是可變電阻，它的作用就是歐姆表調零的作用，也就是使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置。 (3)換擋開關接2時，是量程較小的電流表，所以 R1＋R2

4、＝＝160 Ω； 換擋開關接4時，是量程較小的電壓表，這時表頭與R1、R2并聯組成新表頭，新表頭的內阻 r＝＝120 Ω， 新表頭的量程是1 mA，所以 R4＝－r＝ Ω－120 Ω＝880 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端與“1”相連，則多用電表是量程為2.5 mA的電流表，則讀數為1.47 mA；若此時B端與“3”相連接，多用電表是歐姆×100 Ω擋，則讀數為11.0×100 Ω即1.10×103 Ω；若此時B端與“5”相連接，多用電表是量程為5 V電壓表，則讀數為2.95 V。 答案　(1)黑 　(2)B　(3)160 Ω　880 Ω　(4)

5、1.47 mA 1.10×103 Ω　2.95 V 某同學做“描繪小燈炮的伏安特性曲線”的實驗： (1)該同學先用多用電表粗測小燈泡的電阻，他將多用電表的選擇開關打到歐姆擋“×1”倍率擋處，測量結果如圖2甲所示，則小燈泡的燈絲電阻為R＝________ Ω。 (2)他根據測量結果連接好了如圖乙所示的實物圖，請根據圖乙畫出實驗電路圖。 圖2 (3)調節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表和兩組電壓表的示數如圖3中的①、②、③、④所示，電流表的量程為0～0.6 A，電壓表的量程為0～3 V，所示讀數為①________、②________、③________、④________。兩組數據

6、得到的電阻分別是________和________。 圖3 解析　(1)根據多用電表讀數的規(guī)則可知，小燈泡的電阻為R＝10 Ω。 (2)從實物圖中可知電壓表測量燈泡兩端的電壓，電流表采用外接法，滑動變阻器采用分壓式接法，故電路圖如圖所示。 (3)電流表的量程為0～0.6 A，所以每小格的分度值為0.02 A，故①的讀數為0.10 A，②的讀數為0.24 A；電壓表的量程為0～3 V，則每一小格表示0.1 V，所以③的讀數為2.00 V，在④中電壓表接0～3 V量程時，指針在0～1 V之間，故固定刻度值是0.2 V，估讀數為0.07，則總讀數為0.27 V。根據歐姆定律可知①④為

7、同一組數據，故得到的電阻為R1＝＝ Ω＝2.7 Ω；②③為同一組數據，故得到的電阻為R2＝＝ Ω＝8.3 Ω。 答案　(1)10　(2)見解析圖　(3)0.10 A　0.24 A　2.00 V　0.27 V　2.7 Ω　8.3 Ω 電表的讀數方法 (1)讀數時應使視線垂直刻度盤表面。 (2)估讀問題：最小分度為“1”的儀器，測量誤差出現在最小分度值的下一位，在下一位按十分之一估讀；最小分度值為“2”“5”的儀器，測量誤差出現在最小分度的同一位，在同一位按二分之一、五分之一估讀。 　以測電阻為核心的實驗(含電表的改裝) 【典例1】 (2018·全國卷Ⅱ，22)某同學組裝一個多用電

8、表?？蛇x用的器材有：微安表頭(量程100 μA，內阻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。 圖4 (2)電阻箱的阻值應取R1＝______ Ω，R2＝________ Ω。(保留到個位) 解析　(1)微安表頭改裝成電流表需要并聯一個小電阻

9、，電流表改裝成一個電壓表需要串聯一個大電阻，所以并聯的電阻箱應為R1，串聯的電阻箱應為R2，電路如圖所示。 (2)微安表頭改裝成電流表需要并聯一個小電阻R1＝＝100 Ω，電流表改裝成一個電壓表應串聯一個大電阻R2＝＝2 910 Ω。 答案　(1)如解析圖所示　(2)100　2 910 【典例2】 (2018·全國卷Ⅲ，23)一課外實驗小組用如圖5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＝20.0 Ω)；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

10、； 圖5 (2)將滑動變阻器滑動端置于適當的位置，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U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數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)，得到如下數據： 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，

11、求得Rx＝________ Ω。(保留1位小數) 解析　開關S2擲于1端，由歐姆定律可得通過Rx的電流I＝，將開關S2擲于2端，R0和Rx兩端電壓為U2，Rx兩端電壓為U＝U2－U1，由歐姆定律可得待測電阻阻值Rx＝＝R0＝R0。5次測量所得的平均值為(3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39)＝3.41，代入得Rx＝(3.41－1)×20.0 Ω＝48.2 Ω。 答案　(1)實物連線如圖　(4)R0　(6)48.2 連接實物圖四點注意 (1)各導線都應接在接線柱上。 (2)不應在導線中間出現分叉，且導線不能跨過儀器。 (3)連接電表應注意量程選用正確，正、負接線柱

12、不要接錯。 (4)開關要控制整個電路。 1.(2018·湖南五校聯考)為了精確測量一電阻的阻值Rx，現有以下器材：蓄電池組E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，電阻箱RP，開關S1、S2，導線若干。某實驗小組設計了如圖6甲所示的電路，實驗的主要步驟如下： a.閉合S1，斷開S2，調節(jié)R和RP，使電流表和電壓表的示數適當，記下兩表示數分別為I1、U1； b.保持S1閉合、RP阻值不變，閉合S2，記下電流表和電壓表示數分別為I2、U2。 (1)按圖甲所示的電路圖將如圖乙所示的實物連成電路。 (2)被測電阻的阻值Rx＝________(用兩電表的示數表示)。 (3)由于電流表、電壓

13、表都不是理想電表，則被測電阻的阻值Rx的測量值________真實值(選填“大于”“小于”或“等于”)。 圖6 解析　(1)如圖所示。 (2)由題意易知RP＝，又RP、Rx并聯的阻值為R并＝，又＋＝，聯立解得Rx＝。 (3)若考慮電流表和電壓表不是理想電表，則在分析時應考慮電壓表的內阻，即在第(2)問的分析中表示的就是RP和RV并聯時的總電阻，結合后面的分析可知此時Rx的測量值仍等于真實值。 答案　(1)見解析圖　(2)　(3)等于 2.實驗室有一完好的PTC熱敏電阻，某同學根據其型號查閱得到該熱敏電阻在常溫下的伏安特性曲線如圖7甲所示。 圖7 (1)用多用電表歐姆

14、“×10”擋，按正確操作測量該熱敏電阻的阻值，結果指針指在圖乙中的虛線位置，為了使測量結果更準確，多用電表的選擇開關應打向歐姆“×________”擋，若調擋后指針指在圖乙中的實線位置，電阻測量結果為________ Ω。 (2)若將熱敏電阻與一電動勢E0＝15 V、內阻r＝15 kΩ的直流信號源串聯成一閉合電路，則通過熱敏電阻的電流為________ mA，此時熱敏電阻的阻值為________ Ω。 (3)該同學欲用伏安法驗證熱敏電阻伏安特性曲線是否與資料中的一致，實驗室提供的器材如下： A.熱敏電阻R1 B.電壓表V(量程0～15 V，內阻約15 kΩ) C.電流表A1(量程0～

15、30 mA，內阻約30 Ω) D.電流表A2(量程0～5 mA，內阻約100 Ω) E.滑動變阻器R(0～40 Ω，額定電流2 A) F.電源E(電動勢20 V，內阻不計) 請完成丙圖中的實物電路圖。 解析　(1)由題圖乙知多用電表的歐姆擋指針指在虛線位置時偏角過小，由于指針指在表盤中央附近時測量電阻的阻值較準確，應換用歐姆“×100”擋；若指針指在題圖乙中的實線位置，電阻的測量結果為22×100 Ω＝2.2 kΩ。 (2)根據U＝E0－Ir＝15－1.5×103I(V)，作其圖線如圖所示，則兩圖線的交點即為熱敏電阻兩端的實際電壓和電流，由圖知，通過熱敏電阻的電流為4 mA，電壓為

16、9 V，熱敏電阻的阻值為＝2 250 Ω。 (3)為描繪熱敏電阻的伏安特性曲線，要求電壓從零開始變化，所以滑動變阻器應采用分壓式接法；由題圖甲知，測量的最大電流為4.5 mA，所以應選用電流表A2；由于＝6.8<＝22，所以電流表應采用內接法。實物電路圖見答案。 答案　(1)100　2 200　(2)4　2 250　(3)如圖所示 　以測電源的電動勢和內阻為核心的實驗 【典例】 (2018·江蘇單科，10)一同學測量某干電池的電動勢和內阻。 (1)如圖8所示是該同學正準備接入最后一根導線(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

17、測得的電阻箱阻值R和電流表示數I，以及計算的數據見下表： 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 6.0 5.3 4.5 3.8 根據表中數據，在方格紙上作出R－關系圖象。由圖象可計算出該干電池的電動勢為________ V；內阻為________ Ω。 (3)為了得到更準確的測量結果，在測出上述數據后，該同學將一只量程為100 mV的電壓表并聯在電流表的兩端。調節(jié)電阻箱，當電流表的示數為0.33 A時，電壓表的指針位置如圖9所示，則該干電池的電動勢應為_______

18、_ V，內阻應為________ Ω。 解析　(1)在連接電路前，首先要斷開開關，電路中串聯的電阻箱或滑動變阻器阻值要調節(jié)到最大，所以操作中存在的不妥之處是：①開關未斷開；②電阻箱阻值為零。 (2)根據測量得到的數據，利用描點法先在坐標圖中畫出數據點，然后用直尺過盡可能多的點畫出傾斜的直線，如圖所示。對題圖8，利用閉合電路歐姆定律，可得E＝I(R＋r)，變化成R＝E·－r，對照作出的R－圖象，可知R－圖象的斜率等于電池的電動勢，可得E＝1.4 V，R － 圖象在縱軸的截距的絕對值等于電池的內阻，可得r＝1.2 Ω。 (3)根據電壓表的讀數規(guī)則，題圖9中電壓表讀數U＝66 mV，由

19、題述知I＝0.33 A，根據歐姆定律可得電流表內阻RA＝＝0.2 Ω。對題圖8，考慮到電流表內阻，利用閉合電路歐姆定律，可得E＝I(R＋r＋RA)，變化成R＝E·－(r＋RA)，對照作出的R－圖象，可知R－圖象的斜率等于電池的電動勢，可得E＝1.4 V；R－圖象在縱軸的截距的絕對值等于電池的內阻與電流表內阻之和，可得電池的內阻為1.0 Ω。 答案　(1)①開關未斷開；②電阻箱阻值為零。 (2)如解析圖所示　1.4(1.36～1.44都算對)　1.2(1.0～1.4都算對) (3)1.4(1.36～1.44都算對)　1.0 某研究性學習小組想測量某電源的電動勢E及內阻r，實驗室提供的

20、器材有： A.待測電源E，電動勢約為9 V，內阻約為2 Ω，允許通過的最大電流為2.5 A B.量程為3 V、內阻為3 kΩ的電壓表 C.定值電阻R1＝3.0 kΩ D.定值電阻R2＝6.0 kΩ E.定值電阻R3＝9.0 kΩ F.一電阻箱R，阻值范圍為0～9 999.9 Ω G.一只開關S、若干導線 (1)在虛線框內畫出測量電源電動勢及內阻的實驗原理電路圖，圖中標明相關器材的字母符號。 (2)某同學根據記錄的電壓表和電阻箱的多組數據，以為縱軸，以為橫軸作出了－圖象，并得到該圖象的斜率為k，縱軸截距為b，則該電源電動勢E＝________，內阻r＝________(

21、用k、b表示)。 (3)因為電壓表的分流作用，則電源電動勢的測量值________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值，電源內阻的測量值________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。 解析　(1)因為提供的器材中沒有電流表，故要采用電壓表和電阻箱測量電源的電動勢和內阻，但所給電壓表量程太小，所以將電壓表與定值電阻R2串聯，擴大成量程為9 V的電壓表。 (2)根據閉合電路歐姆定律可得E＝3U＋r，變形得＝＋·，所以以為縱軸，為橫軸作出的－圖象的縱截距為b＝，斜率k＝，解得E＝，r＝。 (3)因為電壓表的分流作用，所以有E＝3U＋(＋)r，整理得＝＋＋·，對比＝＋·，可知測

22、量得到的電源電動勢和內阻均偏小。 答案　(1)如圖所示 (2)　　(3)小于　小于 用好一個“電阻” 在高考電學設計性實驗中，常以定值電阻的合理使用為背景來命題。求解這類問題的關鍵是必須弄清定值電阻在設計電路中的主要作用，一般來說，定值電阻有三種作用： 　電學創(chuàng)新類實驗 通過對近幾年的高考實驗試題的研究發(fā)現，高考電學創(chuàng)新類實驗試題有兩個顯著的特點： 第一，基于教材中的電學實驗，著重考查實驗原理的改進、實驗步驟過程的設置、誤差分析。 第二，重視電學實驗的實驗方法，問題設置結合科技、生產、生活的實際；因此，理解實驗原理，掌握實驗方法，是解決電學創(chuàng)新類實驗的關鍵。 【

23、典例】 (2018·全國卷Ⅰ，23)某實驗小組利用如圖10所示的電路探究在25 ℃～80 ℃范圍內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900.0 Ω；電源E(6 V，內阻可忽略)；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S1，單刀雙擲開關S2。 實驗時，先按圖10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，調節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，

24、將R2置于最大值，將S2與2端接通，調節(jié)R2，使電壓表讀數仍為U0；斷開S1，記下此時R2的讀數。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數據見下表。 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10中R1的滑片應移動到________(填“a”或“b ”)端； (2)在圖11的坐標紙上補齊數據表中所給數據點，并做出R2－t曲線；

25、 (3)由圖11可得到RT在25 ℃～80 ℃范圍內的溫度特性。當t＝44.0 ℃時，可得RT＝________ Ω； (4)將RT握于手心，手心溫度下R2的相應讀數如圖12所示，該讀數為________ Ω，則手心溫度為________ ℃。 解析　(1)題圖10的電路滑動變阻器采用限流接法，在閉合S1前，R1應該調節(jié)到接入電路部分的阻值最大，使電路中電流最小，即題圖10中R1的滑片應移到b端。 (2)將t＝60 ℃和t＝70 ℃對應的兩組數據畫在坐標圖上，然后用平滑曲線過盡可能多的數據點畫出R2－t曲線。 (3)根據題述實驗過程可知，測量的R2的數據等于對應的熱敏電阻RT的阻值。由

26、畫出的R2－t曲線可知，當t＝44.0 ℃ 時，對應的RT＝450 Ω。 (4)由圖12知R2＝620.0 Ω，由畫出的R2－t曲線可知，當R2＝620.0 Ω時，手心溫度t＝33.0 ℃。 答案　(1)b　(2)如圖　(3)450　(4)620.0　33.0 (2018·廣州凱里市模擬)如圖13中矩形框內存在一沿水平方向且與金屬棒垂直的勻強磁場，金屬棒放在電子秤上?，F通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小并判定其方向。 圖13 (1)在圖中畫線連接完成實驗電路圖，要求接通電源后電流由a流向b。 (2)完成下列主要實驗步驟中的填空： ①按圖接

27、線； ②保持開關S斷開，讀出電子秤示數m0； ③閉合開關S，調節(jié)R的阻值使電流大小適當，此時電子秤仍有讀數，然后讀出并記錄________________、________________(填物理量名稱及符號)； ④用米尺測量__________________________________(填物理量名稱及符號)。 (3)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得到B＝________________。 (4)判斷磁感應強度方向的方法是：若________，磁感應強度方向垂直金屬棒向外；反之，磁感應強度方向垂直金屬棒向里。 解析　(1)如圖所示 (2)③記錄電

28、流表的示數I以及此時電子秤的示數m1。④金屬棒的長度l。 (3)測磁感應強度原理：開關斷開時，電子秤稱出金屬棒質量；接通電源后，若磁感應強度的方向垂直于金屬棒向里，所受安培力向下，則有m0g＋BIl＝m1g，所以B＝g；接通電源后，若磁感應強度的方向垂直于金屬棒向外，則安培力向上，則有m0g－BIl＝m1g，得到B＝g；所以磁感應強度的大小B＝g。 (4)m1

29、 第1步―→明確實驗目的 第2步―→通過實驗目的與實驗器材的結合，選擇合適的實驗原理 第3步―→畫出可能實驗原理圖，結合題設條件確定最優(yōu)的電路原理圖 【例】 (2018·湖北武漢模擬)現要測量電壓表的內阻和電源的電動勢，提供的器材有：電源(電動勢約為6 V，內阻不計)，電壓表V1(量程0～2.5 V，內阻約為2.5 kΩ)，電壓表V2(量程0～3 V，內阻約為10 kΩ)，電阻箱R0(最大阻值為9 999.9 Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值為3 kΩ)，滑動變阻器R2(最大阻值為500 Ω)，單刀雙擲開關一個，導線若干。 (1)在圖14 a中完成實驗電路原理圖的連線； (2)電路中

30、應選用滑動變阻器________(選填“R1”或“R2”)； (3)按照下列步驟進行實驗： ①閉合開關前，將滑動變阻器和電阻箱連入電路的阻值調至最大； ②閉合開關，將電阻箱調到6 kΩ，調節(jié)滑動變阻器至適當的位置，此時電壓表V1的示數為1.60 V，電壓表V2的示數為2.40 V； ③保持滑動變阻器連入電路的阻值不變，再將電阻箱調到2 kΩ，此時電壓表V1的示數如圖b所示，其示數為________ V，電壓表V2的示數為1.40 V。 (4)根據實驗數據，計算得到電源的電動勢為________ V，電壓表V1的內阻為________ kΩ，電壓表V2的內阻為________ kΩ。

31、 圖14 [設計思路] 第1步：明確實驗目的 ―→可知本題的實驗目的是測電壓表的內阻和電源的電動勢 第2步：選擇合適的實驗原理 ―→根據題目的實驗儀器可知本題可用電壓表和電阻箱測電源的電動勢 第3步：畫原理圖 解析　(1)由于兩個電壓表的量程都小于電源的電動勢，兩個電壓表串聯后的總電壓仍然小于電源的電動勢，故應該用滑動變阻器作為保護電阻。如果只是測量電動勢，可以采用如圖甲所示的電路，但是要想計算電壓表V1、電壓表V2各自的內阻，需要將電路改進，設計的電路有圖乙、圖丙所示的兩種；而通過電壓表V1的最大電流約為1 mA，通過電壓表V2的最大電流約為0.3 mA，故設計的電路應

32、該選擇圖乙。 (2)根據(1)中電路圖的連接，因為電壓表的內阻較大，故滑動變阻器的最大阻值應該大于電壓表V1的內阻，故滑動變阻器應該選擇R1。 (3)題圖b所示的電壓表的最小刻度為0.1 V，故估讀到0.01 V，其讀數為2.10 V。 (4)對圖乙，設電壓表V1和電壓表V2的內阻分別為r1、r2，示數分別為U1、U2，滑動變阻器的電阻調到r，由閉合電路的歐姆定律，得E＝U1＋U2＋(＋)r，E＝U1′＋U2′＋(＋)r，其中R01＝6 kΩ，R02＝2 kΩ，對電壓表V1和電壓表V2所在的電路，由串并聯規(guī)律得＝＋，＝＋，代入數據，聯立解得E＝5.60 V，r1＝2.5 kΩ，r2＝

33、10 kΩ. 答案　(1)見解析圖乙所示　(2)R1　(3)2.10　(4)5.60　2.5　10 課時跟蹤訓練 1.某電動機的三組線圈①、②、③阻值相同，均為幾歐姆，接法可能是圖1中甲、乙兩種之一，A、B和C是外接頭。現有一組線圈斷路，維修人員通過多用電表測量外接頭之間的電阻來判斷故障，若測A和B之間、B和C之間、A和C之間的電阻時，多用電表指針偏轉分別如圖2 a、b、c所示，則測量中使用的電阻擋的倍率是________(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)，三組線圈的接法是________(填“甲”或“乙”)，斷路線圈是________(填“①”“②”或“③”)。

34、解析　測A和B之間、B和C之間、A和C之間的電阻時，多用電表指針都有偏轉，由此可知三組線圈的接法一定不是甲電路，而是乙電路。因為在甲電路中，只要有一個電阻斷路，三次測量時，多用電表指針只可能有一次偏轉。由圖乙可知，A和B之間、B和C之間的電阻都是4 Ω，而A和C之間的電阻是8 Ω，顯然是線圈③發(fā)生了斷路。題中已經告訴線圈的電阻是幾歐姆，結合多用電表的示數可以判斷使用的擋位為“×1”。 答案　×1　乙?、? 2.一同學在學習金屬的電阻率知識時發(fā)現不同的材料電阻率一般不同。有些不法商人在一些導線中摻入雜質，導致導線的質量不達標，該同學想通過測量導線的電阻率來進一步確定導線是否合格，于是設計了如圖

35、3 a所示的實驗電路。 圖3 (1)該同學剝掉導線的絕緣外層，用剪刀剪下一段，為了粗略測量該金屬絲的電阻，該同學用如圖b所示的多用電表在連接好的電路上進行測量 。 ①機械調零后將選擇開關撥到“×1 Ω”擋。 ②將紅、黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 ③______________________________

36、__，將紅表筆接P，黑表筆接Q，多用電表指針如圖c所示，則金屬絲總電阻約為________ Ω。 (2)用螺旋測微器測金屬絲直徑，測得該金屬絲直徑d＝0.360 mm。 (3)閉合開關S，保持電流表示數不變，改變并記錄電阻箱的阻值R和對應接入電路中金屬絲長度L的數據，作出R－L圖線如圖d所示。 (4)根據測得的金屬絲直徑d及R－L圖線，求得金屬絲的電阻率ρ＝________。(結果保留3位有效數字) 解析　(1)②歐姆調零時，將紅、黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指在歐姆表盤零刻度處(或使指針指在電流滿偏的位置)。③測量時，需將多用電表接在金屬絲兩端，且電路處于斷路狀態(tài)，所以應斷開

37、開關S，取下線夾(或斷開開關S，將線夾夾到Q端)。 (4)根據R＝－ρ＋b，可知R－L圖線斜率的絕對值為＝10 Ω·m－1，S＝πd2，代入數據可得ρ＝1.02×10－6 Ω·m。 答案　(1)②指針指在歐姆表盤零刻度處(或指針指在電流滿偏的位置)?、蹟嚅_開關S，取下線夾(或斷開開關S，將線夾夾到Q端)　5　(4)1.02×10－6 Ω·m 3.(1)某同學用多用電表測量某一電阻，以下是該同學實驗過程中的主要操作步驟。 a.將“選擇開關”置于如圖4甲所示的位置； b.將紅黑表筆短接，轉動歐姆調零旋鈕，進行歐姆調零； c.如圖乙所示把兩表筆接觸待測電阻的兩端進行測量，表盤指針如圖丙所

38、示； d.記下讀數，實驗完畢。 圖4 請指出該同學操作中不合理或遺漏的地方并改正。 ____________________________________________________________________； ____________________________________________________________________； ____________________________________________________________________。 (2)該同學想采用“伏安法”更精確地測量該電阻的阻值，選用了如圖5所示的實驗器

39、材。其中電壓表量程3 V、內阻約為3 kΩ，電流表量程15 mA、內阻約為4 Ω，滑動變阻器總阻值為20 Ω，電源電動勢為3 V。圖5中已經完成部分導線的連接，請你在實物接線圖中完成剩余導線的連接。 圖5 解析　(1)根據歐姆表的使用方法可知，歐姆表指針偏角過大，說明待測電阻阻值過小，應選擇較小的倍率，所以甲圖中選擇開關應置于×10擋，且需要重新歐姆調零；乙圖中，不能將兩只手同時接觸表筆，否則測量的是待測電阻與人體電阻的并聯電阻；讀數完后應將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。 (2)從丙圖可讀出待測電阻R＝0.7×100 Ω＝70 Ω，若變阻器采用限流式接法，電路中的最大電阻

40、應為Rmax＝＝ Ω＝600 Ω，由于變阻器的總電阻過小，所以變阻器應采用分壓式接法；由于待測電阻滿足<，所以電流表應用內接法，實物連接圖如圖所示。 答案　(1)甲圖中選擇開關應置于×10擋，且重新歐姆調零　乙圖中手不能接觸表筆　讀數后應將開關置于OFF擋或交流500 V擋，才能實驗完畢　(2)接線圖見解析圖 4.電動自行車具有環(huán)保、節(jié)能、便捷等優(yōu)點，但電動自行車的電池用久以后性能會下降，表現之一為電池的電動勢變小，內阻變大。某興趣小組將一輛舊電動自行車充滿電，取下四塊電池，分別標為A、B、C、D，測量它們的電動勢和內阻。 圖6 (1)用多用電表直流電壓“50 V”擋測量每塊電

41、池的電動勢。測量電池A時，多用電表的指針如圖6甲所示，其讀數為________ V。 (2)用圖乙所示的電路測量A、B、C、D四塊電池的電動勢E和內阻r，圖中R0為保護電阻，其阻值為5 Ω。改變電阻箱的阻值R，測出對應的電流I，根據測量數據分別作出A、B、C、D四塊電池的－R圖線，如圖丙所示。由圖線C可知電池C的電動勢E＝________ V，內阻r＝________ Ω。 (3)分析圖丙可知，電池________(選填“A”“B”“C”或“D”)性能最優(yōu)。 解析　(1)中間刻度線為直流電壓擋，量程50 V，而刻度共計50格，每格為1 V，要估讀到0.1 V，指針指到第11格，因此讀數為

42、11.0 V。 (2)根據串聯電路可得I＝，即＝R＋(R0＋r)，則－R圖線的斜率為＝，E＝12 V，由圖線C可以看出，當電阻箱連入電路中的電阻為0時電流表的示數為2 A，圖線C的延長線與橫軸交點為R0＋r＝6 Ω，故電源電動勢為11.43 V，內阻為1 Ω。 (3)－R圖線的延長線與橫軸的交點離原點越遠表示電池的內阻越大，圖線C的延長線與橫軸的交點離坐標原點最近，所以電池C性能最優(yōu)。 答案　(1)11.0　(2)11.43　1　(3)C 5.某實驗小組選用實驗室已有的儀器，測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻，實物圖如圖7甲所示。 圖7 (1)請用筆畫線補全圖甲中實物圖，并確保開關能

43、有效控制電路。 (2)某次操作時，電流表示數如圖乙所示，請讀出電流表的讀數I＝________。 (3)該小組經過一系列正確操作后得到多組數據，并在圖丙中描好了點，請根據這些點作出U－I圖象，并根據圖象求出干電池的內阻r＝________。 (4)該實驗小組還對同一規(guī)格的新的1號干電池和7號干電池分別進行了該實驗，在同一圖表中作出了它們的U－I圖象，如圖丁所示，你覺得可能是圖象________(選填“a”或“b”)。 解析　(1)在本實驗中，滑動變阻器采用限流式接法，為確保開關能有效控制電路，電壓表的“＋”接線柱應連開關的右接線柱。 (2)根據讀數規(guī)則，可知電流表讀數I＝0.14 A

44、。 (3)根據題圖丙可知，有一個數據屬于明顯錯誤，作U－I圖象時不必考慮，圖象中直線斜率的絕對值等于電源內阻大小，計算得r＝0.56 Ω。 (4)同一規(guī)格的新的1號干電池和7號干電池電動勢大小相等，內阻不等，故圖象a正確。 答案　(1)如圖甲所示　(2)0.14 A　(3)如圖乙所示 0.56 Ω　(4)a 6.太陽能電池板在有光照時，可以將光能轉化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學器件。某實驗小組根據測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池板在沒有光照時(沒有儲存電能)的I－U特性。所有的器材包括：太陽能電池板，電源E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，開關S及

45、導線若干。 圖8 (1)為了達到上述目的，實驗電路應選用圖8中的圖________(填“a”或“b”)。 (2)該實驗小組根據實驗得到的數據，描點繪出了如圖9的I－U圖象。由圖可知，當電壓小于2.00 V時，太陽能電池板的電阻________(填“很大”或“很小”)；當電壓為2.80 V時，太陽能電池板的電阻為________。 圖9 (3)當有光照射時，太陽能電池板作為電源，其路端電壓與總電流的關系如圖10所示，分析該曲線可知，該電池板作為電源時的電動勢為________ V。若把它與阻值為1 kΩ的電阻連接構成一個閉合電路，在有光照射情況下，該電池板的效率是_______

46、_%(結果保留3位有效數字)。 圖10 解析　(1)用a圖可以在電池板上得到從零開始的電壓，故應選a圖。 (2)由圖可知，當電壓小于2.00 V時，通過太陽能電池板的電流為零，故太陽能電池板的電阻很大；當電壓為2.80 V 時，電流為2.8 mA，則可知太陽能電池板的電阻為R＝＝＝103 Ω。 (3)由U－I圖線可知，電池板作為電源時的電動勢為2.80 V；若把它與阻值為1 kΩ的電阻連接構成一個閉合電路，則畫出此電阻的U－I圖線與電池板的U－I圖線交于一點，讀出U＝1.8 V，I＝1.8 mA，該電池板的效率是η＝＝×100%＝64.3%。 答案　(1)a　(2)很大　1.0×103 Ω　(3)2.80　64.3 24