《2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 第10節(jié) 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案（含解析）新人教版選修3-1.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 第10節(jié) 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案（含解析）新人教版選修3-1.doc（15頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．知道伏安法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)一步理解電源路端電壓隨電流變化的關(guān)系。 2．學(xué)會(huì)根據(jù)圖像合理外推進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法。 3．嘗試進(jìn)行電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻測(cè)量誤差的分析，了解測(cè)量中減小誤差的辦法。 二、實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，改變R的阻值，測(cè)出兩組U、I的值，根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出兩個(gè)方程： E＝U1＋I(xiàn)1r和E＝U2＋I(xiàn)2r， 聯(lián)立可解出E、r的值。 三、實(shí)驗(yàn)器材 待測(cè)電池一節(jié)，電流表(0～0.6 A)、電壓表(0～3 V)各一塊，滑動(dòng)變阻器一只，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1．確定電流表、電壓表的量程，按實(shí)驗(yàn)電路圖連接好實(shí)物電路，并將滑動(dòng)變阻器的滑片移到使接入電路的阻值為最大值的一端。 2．閉合開關(guān)S，接通電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片由一端向另一端移動(dòng)，從電流表有明顯讀數(shù)開始，記錄一組電流表、電壓表讀數(shù)。 3．同樣的方法，依次記錄多組U、I值。 4．?dāng)嚅_開關(guān)S，拆除電路。 5．以U為縱軸，I為橫軸，將記錄的電壓、電流標(biāo)在坐標(biāo)圖上，過這些點(diǎn)作一條直線，根據(jù)縱軸截距求出電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)斜率大小求出內(nèi)電阻。 五、數(shù)據(jù)處理 為減小測(cè)量誤差，本實(shí)驗(yàn)常選用以下兩種數(shù)據(jù)處理方法： 1．公式法 利用依次記錄的多組數(shù)據(jù)(一般6組)，分別記錄如表所示： 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6 U外/V U1 U2 U3 U4 U5 U6 分別將1、4組，2、5組，3、6組聯(lián)立方程組解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它們的平均值 E＝，r＝作為測(cè)量結(jié)果。 2．圖像法 把測(cè)出的多組U、I 值，在UI 圖中描點(diǎn)畫圖像，使UI 圖像的直線經(jīng)過大多數(shù)坐標(biāo)點(diǎn)或使各坐標(biāo)點(diǎn)大致分布在直線的兩側(cè)，如圖所示，由U＝E－Ir 可知： (1)縱軸截距等于電源的電動(dòng)勢(shì) E，橫軸截距等于外電路短路時(shí)的電流Im＝。 (2)圖線斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻r＝＝。 六、誤差分析 1．偶然誤差 主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作UI 圖像時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確。 2．系統(tǒng)誤差 由于電壓表分流IV，使電流表示數(shù)I小于電池的輸出電流I真。I真＝I＋I(xiàn)V，而IV＝，U越大，IV越大，它們的關(guān)系可用如圖表示。實(shí)測(cè)的圖線為AB，經(jīng)過IV修正后的圖線為A′B，可看出AB的斜率絕對(duì)值和在縱軸上的截距都小于A′B，即實(shí)測(cè)的E和r都小于真實(shí)值。 七、注意事項(xiàng) 1．為使電池的路端電壓有明顯變化，應(yīng)選取內(nèi)阻較大的舊干電池和內(nèi)阻較大的電壓表。 2．實(shí)驗(yàn)中不能將電流調(diào)得過大，且讀數(shù)要快，讀完后立即切斷電源，防止干電池大電流放電時(shí)內(nèi)阻r的明顯變化。 3.若干電池的路端電壓變化不很明顯，作圖像時(shí)，縱軸單位可取得小一些，且縱軸起點(diǎn)可不從零開始。如圖所示，此時(shí)圖線與縱軸交點(diǎn)仍為電池的電動(dòng)勢(shì)E，但圖線與橫軸交點(diǎn)不再是短路電流，內(nèi)阻要在直線上取較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)用r＝求出。 4．為了提高測(cè)量的精確度，在實(shí)驗(yàn)中I、U的變化范圍要大一些，計(jì)算E、r時(shí)，U1和U2、I1和I2的差值要大一些。 八、它案設(shè)計(jì) 1．用電流表和電阻箱測(cè)E、r(又叫安阻法) 如圖所示，由E＝IR＋I(xiàn)r可知，如果能得到I、R的兩組數(shù)據(jù)，也可以得到關(guān)于E和r的兩個(gè)方程，于是能夠從中解出E和r。這樣，用電流表、電阻箱也可以測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 2．用電壓表和電阻箱測(cè)E、r(又叫伏阻法) 如圖所示，由E＝U＋r可知，如果能得到U、R的兩組數(shù)據(jù)，同樣能通過解方程組求出E和r。這樣，除了以上兩個(gè)方法外，還可以用電壓表、電阻箱來測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 [例1]　某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 (1)實(shí)驗(yàn)室除提供開關(guān)S和導(dǎo)線外，還有以下器材可供選擇： A．電壓表 V(量程3 V，內(nèi)阻RV＝10 kΩ) B．電流表G(量程3 mA，內(nèi)阻RG＝100 Ω) C．電流表A(量程3 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω) D．滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0～10 Ω，額定電流2 A) E．滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0～1 000 Ω，額定電流1 A) F．定值電阻R3＝0.5 Ω 該同學(xué)依據(jù)器材畫出了如圖1所示的原理圖，他沒有選用電流表A的原因是____________________________________。 (2)該同學(xué)將電流表G與定值電阻R3并聯(lián)，實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝，則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是______ A。 (3)為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器______(填寫器材的符號(hào))。 (4)該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理測(cè)得數(shù)據(jù)，以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo)，以電壓表 V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖2所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E＝______ V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，電源的內(nèi)阻r＝______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 [解析]　(1)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1，它的阻值范圍是0～10 Ω，電路中最小電流約為Imin＝＝ A＝0.15 A，電流表A的量程是3 A，電流表量程太大，因此不能用電流表A。 (2)改裝后電流表量程：I＝Ig＋＝0.003 A＋ A＝0.603 A。 (3)為使電路中電流較大，并且方便調(diào)節(jié)，故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是阻值范圍較小的R1。 (4)由上可知，改裝后電流表的量程是電流表G量程的200倍，圖像的縱截距等于電源的電動(dòng)勢(shì)，由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為：E＝1.48 V。圖線的斜率大小k＝r，r＝＝ Ω＝0.83 Ω。 [答案]　(1)電流表量程太大　(2)0.603　(3)R1　(4)1.48　0.83 Ω [例2]　如圖所示，用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，在電路中接一阻值為2 Ω的保護(hù)電阻R0，通過改變滑動(dòng)變阻器，得到幾組電表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： U(V) 1.10 0.86 0.70 0.54 0.06 I(A) 0.10 0.16 0.20 0.24 0.36 請(qǐng)完成下列問題： (1)本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差主要因素是_____________________________________________； (2)用作圖法在坐標(biāo)系內(nèi)作出UI圖線； (3)利用圖線，測(cè)得電動(dòng)勢(shì)E＝______ V，內(nèi)阻r＝______ Ω。 (4)電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值______真實(shí)值，內(nèi)阻測(cè)量值______真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”)。 [解析]　(1)引起誤差的主要因素為電壓表的分流； (2)UI圖線如圖所示； (3)圖像的縱截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，故E＝1.5 V，圖像的斜率表示內(nèi)阻與R0之和，故r＝－R0＝2 Ω； (4)由圖示可知，伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來說采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測(cè)量值偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的UI圖像如圖所示，由圖像可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值。 [答案]　(1)電壓表的分流作用　(2)見解析圖　(3)1.5　2　(4)小于　小于 1．為了測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，除待測(cè)電源和開關(guān)、導(dǎo)線以外，配合下列哪組儀器，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?　　) A．一個(gè)電流表和一個(gè)電阻箱 B．一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器 C．一個(gè)電壓表和一個(gè)電阻箱 D．一個(gè)電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器 解析：選D　根據(jù)E＝I(R＋r)，由電流表測(cè)出電流，用電阻箱讀出外電阻的阻值，可以求出E、r，A正確；根據(jù)E＝U＋I(xiàn)r，由電流表測(cè)出電流，由電壓表測(cè)出電壓，可以求出E、r，B正確；根據(jù)E＝U＋，由電壓表測(cè)出電壓，用電阻箱讀出外電阻的阻值，可以求出E、r，C正確；因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器不能讀出電阻的數(shù)值，所以只有一個(gè)電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器，測(cè)不出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，D錯(cuò)誤。 2．[多選]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0～20 Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖所示。關(guān)于該學(xué)生接線的說法正確的是(　　) A．滑動(dòng)變阻器不起變阻作用　 B．電流表接線有誤 C．電壓表量程選用不當(dāng) D．電壓表接線不妥 解析：選AD　移動(dòng)變阻器觸頭時(shí)，不會(huì)改變接入電路的電阻大小，變阻器不起變阻作用，A正確；電流表只允許電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，而且應(yīng)該選擇0～0.6 A量程，圖中電流表接線正確，所以B錯(cuò)誤；圖中電源為兩節(jié)干電池，電動(dòng)勢(shì)為3 V，所以電壓表量程應(yīng)選用0～3 V，所以C錯(cuò)誤；圖中開關(guān)不能控制電壓表，且電流從負(fù)接線柱流入，從正接線柱流出，所以電壓表的接線不妥，D正確。 3．下列給出多種用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的數(shù)據(jù)，處理方法既能減小偶然誤差，又直觀、簡(jiǎn)便的是(　　) A．測(cè)出兩組I、U的數(shù)據(jù)，代入方程組E＝U1＋I(xiàn)1r和E＝U2＋I(xiàn)2r，求出E和r B．多測(cè)幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E、r，最后分別求出其平均值 C．測(cè)出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫出UI圖像，再根據(jù)圖像求出E、r D．多測(cè)幾組I、U的數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測(cè)出斷路時(shí)的路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)E，再用閉合電路歐姆定律求出電池內(nèi)阻r 解析：選C　A中只測(cè)量?jī)山M數(shù)據(jù)求出E、r，偶然誤差較大；B中計(jì)算E、r平均值雖然能減小誤差，但太繁瑣；D中分別求出I、U的平均值再求解的方法是錯(cuò)誤的。 4．[多選]用如圖甲所示的電路來測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出了如圖所示的UI圖線，由圖乙可知(　　) A．電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值是1.40 V B．電池內(nèi)阻的測(cè)量值是3.50 Ω C．外電路發(fā)生短路時(shí)的電流為0.40 A D．電壓表的示數(shù)為1.20 V時(shí)電流表的示數(shù)I′＝0.20 A 解析：選AD　圖像與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電池的電動(dòng)勢(shì)E＝1.40 V；電池的內(nèi)阻r＝＝ Ω＝1 Ω；根據(jù)E＝U＋I(xiàn)′r，代入數(shù)據(jù)得I′＝＝ A＝0.20 A，故A、D正確。 5．小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量一干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 (1)圖1中電流表的示數(shù)為________A。 (2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下： U/V 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06 I/A 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44 請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上(如圖2)作出UI圖線。由圖線求得：電動(dòng)勢(shì)E＝________ V；內(nèi)阻r＝________ Ω。 (3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明進(jìn)行了多次測(cè)量，花費(fèi)了較長(zhǎng)時(shí)間，測(cè)量期間一直保持電路閉合。其實(shí)，從實(shí)驗(yàn)誤差考慮，這樣的操作不妥，因?yàn)開____________________。 解析：(1)電流表選擇的量程是0.6 A，所以此時(shí)電流表的示數(shù)為0.44 A。 (2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，畫出UI圖像如圖所示， 根據(jù)圖像可知，縱坐標(biāo)的截距代表電動(dòng)勢(shì)的大小，直線的斜率代表內(nèi)電阻的大小，所以電動(dòng)勢(shì)E＝1.60 V；內(nèi)阻r＝ Ω＝1.2 Ω。 (3)干電池長(zhǎng)時(shí)間使用后，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大。 答案：(1)0.44　(2)UI圖像見解析圖　1.60(1.58～1.62都算對(duì))　1.2(1.18～1.26都算對(duì)) (3)干電池長(zhǎng)時(shí)間使用后，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大 6．某同學(xué)用下列器材測(cè)定一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約為3 V，內(nèi)阻很小。 A．量程是0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω的電流表； B．量程是3 V，內(nèi)阻是6 kΩ的電壓表； C．量程是15 V，內(nèi)阻是30 kΩ的電壓表； D．阻值為0～1 k，額定電流為0.5 A的滑動(dòng)變阻器； E．阻值為0～10 Ω，額定電流為2 A的滑動(dòng)變阻器； F．定值電阻4 Ω，額定功率4 W； G．開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。 (1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選擇______(填器材代號(hào))，電路圖1中的導(dǎo)線應(yīng)連接到______(填“①”或“②”)，改變滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，為了使電壓表和電流表的讀數(shù)變化比較明顯，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______(填器材代號(hào))。 (2)用上問中的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量，讀出電壓表和電流表的讀數(shù)，畫出對(duì)應(yīng)的UI圖線如圖2中圖線(a)所示，另有一電阻的UI圖線如圖2中圖線(b)所示。若把該電阻單獨(dú)與這節(jié)蓄電池連接成閉合回路，則電池兩端的電壓為______ V。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 解析：(1)電壓表應(yīng)該選擇量程是3 V的B；根據(jù)題意得內(nèi)阻很小，為減小誤差所以采用電流表外接法，即選擇①。改變滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，為了使電壓表和電流表的讀數(shù)變化比較明顯，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇E。 (2)若把該電阻單獨(dú)與這節(jié)蓄電池連接成閉合回路，由電源UI圖線可知電動(dòng)勢(shì)為3.2 V，內(nèi)阻r＝－R0＝1 Ω，由電阻的UI圖線得串聯(lián)的電阻是5 Ω，若把該電阻單獨(dú)與這節(jié)蓄電池連接成閉合回路，則電池兩端的電壓為U＝R＝2.67 V。 答案：(1) B?、佟　(2)2.67 7．利用兩個(gè)電流表A1和A2測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的電路原理圖如圖1所示；圖中S為開關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，固定電阻R1和電流表A1內(nèi)阻之和為10 000 Ω(比r和滑動(dòng)變阻器的總電阻大得多)，A2為理想電流表。 (1)在閉合開關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c移動(dòng)至______(填“a端”“中央”或“b端”)。 (2)閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c至某一位置，讀出電流表A1和A2的示數(shù)I1和I2。多次改變滑動(dòng)端c的位置，得到的數(shù)據(jù)如下表所示。 I1(mA) 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 I2(mA) 480 400 320 232 140 68 在圖2所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫出所對(duì)應(yīng)的I1I2曲線。 (3)利用所得曲線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E＝______ V，內(nèi)阻r＝______ Ω(保留兩位有效數(shù)字)。 (4)該電路中電源輸出的短路電流I＝ ______A。 解析：(1)為保證安全，開始時(shí)滑動(dòng)變阻器應(yīng)接到最大值，故應(yīng)接b端； (2)將各點(diǎn)依次描出，連線如下圖所示； (3)由圖示可知，電源電動(dòng)勢(shì)E＝I1(R1＋RA1)＝14910－610 000 V＝1.49 V， 電源內(nèi)阻r＝ ＝ Ω≈0.60 Ω； (4)短路電流I＝＝ A＝2.4 A。 答案：(1)b端　(2)圖像見解析　(3)1.49　0.60　(4)2.4 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　電學(xué)實(shí)驗(yàn)問題 1．(1)如圖甲所示為螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬零件直徑時(shí)的示數(shù)，則該金屬零件的直徑為________ cm。 (2)有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1 mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一工件的長(zhǎng)度，如圖乙所示。圖示的讀數(shù)是________cm。 解析：(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度為5.5 mm，可動(dòng)刻度為20.00.01 mm＝0.200 mm，所以最終讀數(shù)為5.5 mm＋0.200 mm＝5.700 mm＝0.570 0 cm。 (2)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50 mm，游標(biāo)尺上第3個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為30.05 mm＝0.15 mm，所以最終讀數(shù)為：50 mm＋0.15 mm＝50.15 mm＝5.015 cm。 答案：(1)0.570 0　(2)5.015 2．要用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的電阻值，備選的器材規(guī)格如下： A．待測(cè)電阻Rx(大約100 Ω) B．直流毫安表A1(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω) C．直流毫安表A2(量程0～40 mA，內(nèi)阻約為40 Ω) D．直流電壓表V1(量程0～3 V，內(nèi)阻約為5 kΩ) E．直流電壓表V2(量程0～15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ) F．直流電源(輸出電壓4 V，內(nèi)阻不計(jì)) G．滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍0～50 Ω，允許最大電流1 A) H．開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干 (1)要使測(cè)量精度盡量高，在備選的器材中，直流毫安表應(yīng)選________，直流電壓表應(yīng)選________。(填器材前面的序號(hào)) (2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些)。 解析：(1)因電源為4 V，若用V2則讀數(shù)誤差大，用電壓表D即可。因電阻值約為100 Ω。故電流的最大值約為：I＝＝ A＝0.03 A＝30 mA，故電流表應(yīng)選C。 (2)因 ＝ Ω＞100 Ω，故為小電阻用電流表外接法；因滑動(dòng)變阻器為小電阻確定為分壓式接法。故電路圖如圖所示。 答案：(1)C　D　(2)見解析 3．(1)一量程為3 V的改裝電壓表由靈敏電流計(jì)G與電阻R串聯(lián)而成，如圖所示。若在使用中發(fā)現(xiàn)此電壓表的讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍大一些，采用下列哪種措施可加以改進(jìn)________。 A．在R上串聯(lián)一比R小得多的電阻 B．在R上串聯(lián)一比R大得多的電阻 C．在R上并聯(lián)一比R小得多的電阻 D．在R上并聯(lián)一比R大得多的電阻 (2)將此電壓表調(diào)好校準(zhǔn)接入電路測(cè)某電路兩端的電壓，指針示數(shù)電壓為______ V。 (3)關(guān)于多用電表的使用，下列做法正確的是______ 。 A．把多用電表的選擇開關(guān)旋至適當(dāng)?shù)闹绷麟妷簱?，用圖a所示的電路，合上開關(guān)S，則可測(cè)小燈泡兩端的電壓 B．把多用電表的選擇開關(guān)旋至適當(dāng)?shù)闹绷麟娏鲹?，用圖b所示的電路，合上開關(guān)S，則可測(cè)通過小燈泡的電流 C．把多用電表的選擇開關(guān)旋至適當(dāng)?shù)臍W姆擋，進(jìn)行調(diào)零后，用圖c所示的電路，開關(guān)S保持?jǐn)嚅_，則可測(cè)小燈泡的電阻 D．把多用電表的選擇開關(guān)旋至適當(dāng)?shù)臍W姆擋，進(jìn)行調(diào)零后，用圖d所示的電路，會(huì)觀察到此時(shí)歐姆表示數(shù)很小 解析：(1)在R上串聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻，可實(shí)現(xiàn)電流表的分壓稍小些，故A正確；在R上串聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻，會(huì)使電流表的分壓過小，示數(shù)又偏小，故B錯(cuò)誤；在R上并聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻會(huì)使其分壓更小，電流表分壓變大，示數(shù)更大，故C錯(cuò)誤；在R上并聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻會(huì)使其分壓更小，電流表分壓變大，示數(shù)更大，故D錯(cuò)誤，故選A。 (2)電壓表讀數(shù)為2.50 V。 (3)測(cè)電壓時(shí)，其紅表筆接高電勢(shì)處，因?yàn)殡娏饕獜募t表筆流入，故A錯(cuò)誤；測(cè)電流時(shí)，其紅表筆接高電勢(shì)處，因?yàn)殡娏饕獜募t表筆流入，故B錯(cuò)誤；測(cè)電路中某個(gè)電阻的阻值時(shí)，一定要將該電阻與其他元件斷開，避免測(cè)量出現(xiàn)較大誤差，C正確；圖d是測(cè)量二極管的正向電阻，二極管正向電阻較小，指針應(yīng)該偏轉(zhuǎn)較大，示數(shù)較小，D正確；故選C、D。 答案：(1)A　(2)2.50(2.49～2.51 )　(3)CD 4．為測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻： (1)在下列三個(gè)電壓表中選一個(gè)改裝成量程為9 V的電壓表。 A．量程為1 V、內(nèi)阻大約為1 kΩ的電壓表V1 B．量程為2 V、內(nèi)阻大約為2 kΩ的電壓表V2 C．量程為3 V、內(nèi)阻大約為3 kΩ的電壓表V3 選擇電壓表________串聯(lián)________ kΩ的電阻可以改裝成量程為9 V的電壓表。 (2)利用一個(gè)電阻箱、一個(gè)開關(guān)、若干導(dǎo)線和改裝好的電壓表(此表用符號(hào)、 或與一個(gè)電阻串聯(lián)來表示，且可視為理想電壓表)，在虛線框內(nèi)畫出測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖。 (3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)原理電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀出電壓表示數(shù)為1.50 V時(shí)，電阻箱的阻值為15.0 Ω；電壓表示數(shù)為2.00 V 時(shí)，電阻箱的阻值為40.0 Ω，則電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________ V，內(nèi)阻r＝________Ω。 解析：根據(jù)電壓表改裝原理，為使讀數(shù)方便，需要選擇電壓表C串聯(lián)一個(gè)6 kΩ的電阻改裝成量程為9 V的電壓表，讀數(shù)只需乘以3即可。電壓表示數(shù)為1.50 V時(shí)，路端電壓為U1＝4.50 V，電阻箱阻值為R2＝15.0 Ω；電壓表示數(shù)為2.00 V時(shí)，路端電壓為U2＝6.00 V，電阻箱的阻值為R2＝40.0 Ω，由閉合電路歐姆定律E＝U＋聯(lián)立方程解得E＝7.5 V，r＝10 Ω。 答案：(1)V3或C　6　(2)見解析　(3)7.5　10 5．實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測(cè)量實(shí)際電流表G1內(nèi)阻r1的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的儀器如下： ①待測(cè)電流表G1(0～5 mA，內(nèi)阻約300 Ω) ②電流表G2(0～10 mA，內(nèi)阻約100 Ω) ③定值電阻R1(300 Ω) ④定值電阻R2(10 Ω) ⑤滑動(dòng)變阻器R3(0～1 000 Ω) ⑥滑動(dòng)變阻器R4(0～20 Ω) ⑦干電池(1.5 V) ⑧電鍵S及導(dǎo)線若干。 (1)定值電阻應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________。(在空格內(nèi)填寫序號(hào)) (2)在方框中用鉛筆畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，再連接線路圖乙。 (3)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟： ①按電路圖連接電路，___________________________________________； ②閉合電鍵S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G1，G2的讀數(shù)I1，I2； ③_______________________________________________； ④以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖丙所示。 (4)根據(jù)I2I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式__________________________。 解析：(1)根據(jù)電路連接特點(diǎn)，G2為定值電阻和電流表G1的總電流，若定值電阻選10 Ω，則易使流過G2的總電流超過其滿偏值，故選③ 300 Ω。 (2)由題意可知，本實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電流表G2應(yīng)采用外接法；原理圖如圖甲所示；實(shí)物圖如圖乙所示。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①將滑動(dòng)觸頭移至最左端 ③多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2的讀數(shù)I1、I2。 (4)根據(jù)歐姆定律：I1r1＝(I2－I1)R1 解得：I2＝I1 即k＝，所以r1＝(k－1)R1。 答案：(1)③?、蕖?2)實(shí)驗(yàn)電路圖、實(shí)驗(yàn)連接圖見解析 (3)①將滑動(dòng)觸頭移至最左端?、鄱啻我苿?dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2的讀數(shù)I1、I2　(4)r1＝(k－1)R 6．某物理實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量一螺線管兩接線柱之間金屬絲的長(zhǎng)度，可選用的器材如下： A．待測(cè)螺線管L(符號(hào))：繞制螺線管的金屬絲電阻率為ρ，直徑為D，阻值約為幾十歐 B．電流表A1：量程10 mA，內(nèi)阻r1＝40 Ω C．電流表A2：量程500 μA，內(nèi)阻r2＝750 Ω D．電壓表 V：量程為10 V，內(nèi)阻為10 kΩ E．保護(hù)電阻R1：阻值為100 Ω F．滑動(dòng)變阻器R2：總阻值約為10 Ω G．電源E，電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，內(nèi)阻忽略不計(jì) H．開關(guān)一個(gè)及導(dǎo)線若干 (1)用多用電表粗測(cè)螺線管的電阻，分別選擇倍率“1”和“10”，經(jīng)正確操作后，兩次測(cè)量中多用電表表盤示數(shù)如圖甲所示，則金屬絲的電阻約為________Ω。 (2)為了盡可能準(zhǔn)確的測(cè)量RL，要求電表的指針偏轉(zhuǎn)至少達(dá)到滿刻度的，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一種適合的電路，如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)明所選電表的符號(hào)。 (3)已知金屬絲的直徑為D，利用上述電路圖通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得a表的讀數(shù)為m，b表的讀數(shù)為n，用已知量和測(cè)得量的符號(hào)表示金屬絲的長(zhǎng)度l，則l＝____________。 解析：(1)歐姆表示數(shù)等于指針示數(shù)與倍率的乘積，倍率越大指針示數(shù)越小，指針越偏右，由于歐姆表指針指在歐姆表中值電阻附近時(shí)讀數(shù)較準(zhǔn)，由圖示表盤可知，歐姆表應(yīng)選擇1擋位，由表盤可知，40刻線到60刻線間有4條刻度線共5分度，則每一刻度線數(shù)值為4 Ω，歐姆表示數(shù)為：148 Ω＝48 Ω。 (2)由于電源電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，小于電壓表量程，所以不能使用電壓表V來測(cè)量電壓，由于兩電流表的滿偏電壓分別為U1＝I1r1＝0.4 V，U2＝I2r2＝0.375 V，可以用電流表A2與待測(cè)電阻并聯(lián)測(cè)電壓，用電流表A1測(cè)電流，電路圖如圖所示： (3)螺線管兩端電壓：U＝I2r2＝mr2，螺線管的電阻： R＝＝＝， 由電阻定律可知：R＝ρ＝ρ， 解得，螺線管長(zhǎng)度：l＝。 答案：(1)48　(2)圖見解析　(3) 7．某同學(xué)在進(jìn)行擴(kuò)大電流表量程的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻，他設(shè)計(jì)了一個(gè)用標(biāo)準(zhǔn)電流表G1來校對(duì)待測(cè)電流表G2的滿偏電流和測(cè)定G2內(nèi)阻的電路，如圖所示，已知G1的量程略大于G2的量程，圖中R1為滑動(dòng)變阻器，R2為電阻箱，該同學(xué)順利完成了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。 (1)實(shí)驗(yàn)過程包含以下步驟，其合理的順序依次為________(填步驟的字母代號(hào))。 A．合上開關(guān)S2； B．分別將R1和R2的阻值調(diào)至最大； C．記下R2的最終讀數(shù)； D．反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2的阻值，使G1的示數(shù)仍為I1，使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，此時(shí)R2的最終讀數(shù)為r； E．合上開關(guān)S1； F．調(diào)節(jié)R1使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，記下此時(shí)G1的示數(shù)I1。 (2)僅從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理上看，用上述方法得到的G2內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比________(選填“偏大”“偏小”或“相等”)。 (3)若要將G2的量程擴(kuò)大為I，并結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)過程中測(cè)量的結(jié)果，寫出需在G2上并聯(lián)的分流電阻Rs的表達(dá)式，Rs＝________。 解析：(1)根據(jù)半偏法測(cè)電表內(nèi)阻的步驟可得正確順序?yàn)锽、E、F、A、D、C。 (2)由于G1測(cè)量干路電流，G2測(cè)量支路電流，通過R2的電流是兩表示數(shù)之差，然后根據(jù)并聯(lián)電路中電流與電阻成反比準(zhǔn)確計(jì)算。答案“相等”。 (3)擴(kuò)大電流表的量程需要并聯(lián)一個(gè)電阻，由上述實(shí)驗(yàn)步驟可知其滿偏電流為I1，則有rI1＝(I－I1)Rs，則Rs＝r。 答案：(1)BEFADC　(2)相等　(3)r