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專題19電學(xué)實(shí)驗(yàn) 第一部分 名師綜述 綜合分析近幾年的高考物理試題發(fā)現(xiàn)，試題在考查主干知識(shí)的同時(shí)，注重考查必修中的基本概念和基本規(guī)律。 考綱要求 1、掌握電流表、電壓表和多用表的使用方法及電流表、電壓表和多用表的讀數(shù)方法；掌握多用表的使用方法。 2、掌握滑動(dòng)變阻器的使用方法及連接方法，會(huì)用伏安法測電阻。 3、能明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模芾斫鈱?shí)驗(yàn)原理和方法，能控制實(shí)驗(yàn)條件，會(huì)使用儀器，會(huì)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會(huì)記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論。 命題規(guī)律 1、與電阻測量有關(guān)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)仍是2015年高考命題的熱點(diǎn)，同進(jìn)伴隨對(duì)基本儀器的讀數(shù)能力的考查。 2、命題形式可能為填空、選擇性填空、電路圖或?qū)嵨镞B線、圖象圖表分析等。 3、重視對(duì)實(shí)驗(yàn)操作能力的考查；實(shí)驗(yàn)器材的選擇，包括滑動(dòng)變阻器、電阻箱、電表量程的選擇。 第二部分 知識(shí)背一背 （1）電學(xué)測量儀器的使用與讀數(shù) 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 使指針指示比滿偏刻度的多的位置 3 V和3 A量程估讀到最小分度的；15 V 量程估讀到最小分度的；0.6 A量程應(yīng)估讀到最小分度的 電壓表 歐姆表 使指針盡量指在表盤中間位置 取兩位有效數(shù)字并乘以相應(yīng)擋位的倍率 （2）多用電表使用“四注意”: ①極性:從電表外部看，電流應(yīng)從紅表筆（“+”極）流入電表，從黑表筆（“-”極）流出電表。 ②功能:利用多用電表測電壓和電流時(shí)，選擇開關(guān)對(duì)應(yīng)的是電表的量程；而測電阻時(shí)，選擇開關(guān)對(duì)應(yīng)的是倍率。 ③調(diào)零:測量電阻時(shí)，要進(jìn)行兩次調(diào)零:機(jī)械調(diào)零和歐姆調(diào)零?！皺C(jī)械零點(diǎn)”在表盤刻度左側(cè)“0”位置。調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕。 ④保護(hù):測電阻時(shí)，應(yīng)把被測電阻從電路中拆下測量；多用電表長期不用時(shí)，必須取出表內(nèi)的電池。 （3）控制電路（滑動(dòng)變阻器的接法）的比較與選擇 ①控制電路的比較 比較項(xiàng)目 限流式接法 分壓式接法 電路 電壓調(diào)節(jié)的范圍 E→E 0→E 電能損耗 節(jié)能 耗能 電路連接 簡便 復(fù)雜 ②控制電路的選擇：優(yōu)先選用限流式． 以下情況考慮分壓式： （1）要求待測電路的U、I從0變化； （2）R滑?Rx； （3）選用限流式時(shí)，Ux、Ix過大（超過電表量程，燒壞電表、電源或用電器等）或Ux、Ix過?。ㄗ畲笾挡怀^電表滿量程的，讀數(shù)誤差大）. （4）伏安測電阻實(shí)驗(yàn)中電流表的內(nèi)、外接法 比較項(xiàng)目 電流表內(nèi)接法 電流表外接法 電路 誤差 原因 由于電流表內(nèi)阻的分壓作用，電壓表測量值偏大 由于電壓表內(nèi)阻的分流作用，電流表測量值偏大 比較 項(xiàng)目 電流表內(nèi)接法 電流表外接法 測量 結(jié)果 電阻的測量值大于真實(shí)值 電阻的測量值小于真實(shí)值 適用 條件 Rx?RA，大電阻 Rx?RV，小電阻 ②特別提醒:在RV、RA均不知的情況下，可采用試觸法.如下圖所示，分別將a端與b、c接觸，如果前后兩次電流表示數(shù)比電壓表示數(shù)變化明顯，說明電壓表分流作用大，應(yīng)采用內(nèi)接法；如果前后兩次電壓表示數(shù)比電流表示數(shù)變化明顯，說明電流表分壓作用 大，應(yīng)采用外接法. （5）選擇實(shí)驗(yàn)儀器的三大原則 ①安全性原則:要能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和客觀條件選用合適的儀器，使實(shí)驗(yàn)切實(shí)可行，能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。另外還要注意測量儀器的量程，電阻類器件的電流不能超過允許通過的最大電流等。 ②精確性原則:根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，選用精度合適的測量工具，但對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)來講，精確程度達(dá)到要求即可，并不是精度越高越好。 ③方便性原則:在不違反前兩個(gè)原則的前提下，盡量使測量電路簡單好接，測量中的調(diào)節(jié)控制操作方便。 （a）用分壓式接法時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻值較小的，而額定電流較大的。 （b）用限流式接法時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻值和被測電阻接近的，額定電流應(yīng)大于被測電阻的額定電流 第三部分 技能+方法 一、多用電表測電阻使用“五步”法 ①選檔：選倍率，一般要選擇比被測電阻的估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級(jí)的倍率，如估計(jì)值為200Ω就應(yīng)該選10的倍率； ②調(diào)零：進(jìn)行歐姆調(diào)零； ③測量：將紅、黑表筆接被測電阻兩端進(jìn)行測量； ④讀數(shù)：將指針示數(shù)乘以倍率，得測量值； ⑤整理：測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋。 ⑥特別注意:用歐姆擋測電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太小（即指針?biāo)傅臍W姆刻度值太大），應(yīng)該適當(dāng)增大倍率重新調(diào)零后再測量；如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大（即指針?biāo)傅臍W姆刻度值太?。?，應(yīng)該適當(dāng)減小倍率重新調(diào)零后再測量。 二、控制電路的設(shè)計(jì)技巧 ①滑動(dòng)變阻器控制電路的方式有分壓式和限流式兩種，下列幾種情況必須選用分壓式接法： （a）要求被控制電路的電流（或電壓）從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)（如：測繪導(dǎo)體的伏安特性曲線等實(shí)驗(yàn)）； （b）被控制電路的電阻RL遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值R0時(shí)； （c）實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大（或要求測量多組數(shù)據(jù)）時(shí)； （d）若采用限流式接法，電路中實(shí)際電壓（或電流）的最小值仍超過電表或電器的額定值時(shí)． ②若測量電路電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，只是小范圍內(nèi)測量，且被控制電路的電阻RL與滑動(dòng)變阻器的最大值R0接近或RL略小于R0，則應(yīng)該采用限流式接法．測定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)必須采用限流式接法． 三、電學(xué)儀器的選擇: ①電源的選擇:一般可以根據(jù)待測電路的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源。 ②電表的選擇:一般根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)或待測用電器的額定電壓選擇電壓表；根據(jù)待測電流的最大電流選擇電流表；選擇的電表的量程應(yīng)使電表的指針偏轉(zhuǎn)的幅度較大，一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏以上，以減小讀數(shù)的偶然誤差，提高精確度 四、實(shí)物圖連接注意 ①一般先從電源正極開始，須看電流的方向，將干路元件依次連線； ②最后并接電壓表； ③連線時(shí)要注意電表的正、負(fù)接線柱，要使電流從正接線柱流入，負(fù)接線柱流出. 五、器材選擇的一般步驟是： ①找出唯一性的器材； ②草畫電路圖（暫不把電表接入）； ③估算最大值（在限流電路中把滑動(dòng)變阻器觸頭推向最小值）； ④考慮能否都使電表達(dá)到滿偏的1/3以上，且不超過電表的量程 第四部分 基礎(chǔ)練+測 1．為測量某電瓶車的電源電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r約為12V，額定功率150W，r約為0.1Ω）器材量程為3A內(nèi)阻為0.1Ω的電流表，定值電阻R1=4.4Ω，定值電阻R2=1.5Ω，電鍵K1，電鍵K2，導(dǎo)線若干 ①畫出實(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，先閉合開關(guān)K1測得電流表讀數(shù)為I1=2.60A，再閉合開關(guān)K2測得電流表讀數(shù)為I2=2.40A，則可以求出E=______，r=______。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字） 【答案】 12V 0.13Ω 【解析】 【詳解】 ①由題可知，無電壓表，且I=PU=15012A=12.5A>3A，故需把電流表串聯(lián)一個(gè)大電阻更改裝成電壓表，故電路如圖: ； ②由閉合歐姆定律可以得閉合開關(guān)K1時(shí)：E=I1R1+I1r，再閉合開關(guān)K2時(shí)：E=I2R1+I2+I2R1R2r，又I1=2.60A、I2=2.40A、R1=4.4Ω、R2=1.5Ω，聯(lián)立解得：E=12V、r=0.13Ω。 2．用如圖所示器材研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 （1）在圖中用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖______； （2）閉合開關(guān)時(shí)，副線圈中感應(yīng)電流的繞向與原線圈中電流的繞向______（填“相同”或“相反”）。 【答案】 （1）如圖所示；（2）相反。 【解析】 【詳解】 （1）探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、A線圈組成閉合電路，檢流計(jì)與B線圈組成另一個(gè)閉合電路；電路圖如圖所示； （2）在突然閉合S時(shí)，根據(jù)楞次定律：增反減同，則有B線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與A線圈中的電流方向相反。 3．要測一段阻值大約為100Ω的粗細(xì)均勻金屬絲的電阻率。除米尺、螺旋測微器、電源E(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻約0.5Ω)、最大阻值為20Ω的滑動(dòng)變阻器R、開關(guān)一只、導(dǎo)線若干外,電流表和電壓表各兩只供選擇：A1(量程0.05A,內(nèi)阻約1Ω),A2(量程0.6A,內(nèi)阻約2Ω),V1(量程3.0V,內(nèi)阻約1000Ω),V2(量程15V,內(nèi)阻約3000Ω). （1）為了使測量有盡可能高的精度，電流表應(yīng)選_________，電壓表應(yīng)選__________. （2）實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選擇下列電路中的________ （3）若用米尺測得金屬絲的長度為L，用螺旋測微器測得金屬絲直徑為d，電流表的讀數(shù)為I，電壓表讀數(shù)為U，則該金屬絲的電阻率：ρ=________. 【答案】 A1V1AπUd24IL 【解析】 【詳解】 （1）電源電動(dòng)勢(shì)為3V，為減小讀數(shù)誤差，電壓表應(yīng)選：V1，電路最大電流約為：I=UR=3100A=0.03A=30mA，則電流表選：A1。 （2）待測電阻阻值約為100Ω，電流表內(nèi)阻約為1Ω，電壓表內(nèi)阻約為1000Ω，待測電阻阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，應(yīng)選擇圖A所示電路圖。 （3）根據(jù)歐姆定律得：R=UI，根據(jù)電阻定律得：R=ρLS，其中S=πd22，聯(lián)立可得：ρ=πUd24IL。 4．為測量某金屬絲的電阻率，他截取了其中的一段，用米尺測出金屬絲的長度L，用螺旋測微器測得其直徑為D，用多用電表粗測其電阻約為R． (1)該同學(xué)將米尺的0刻度線與金屬絲的左端對(duì)齊，從圖甲中讀出金屬絲的長度L=______mm (2)該同學(xué)用螺旋測微器測金屬絲的直徑，從圖乙中讀出金屬絲的直徑D=_____mm． (3)該同學(xué)選擇多用電表“10”檔粗測金屬絲的電阻，從圖丙中讀出金屬絲的電阻R=____Ω 【答案】 191.0 0.680 220 【解析】 【詳解】 解：(1)由圖甲所示刻度尺可知，其分度值為1mm，示數(shù)為L=191.0mm； (2)由圖乙所示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為0.5mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為18.00.01mm=0.180mm，螺旋測微器的示數(shù)為0.5mm+0.180mm=0.680mm； ③由圖丙所示可知，電阻阻值為2210Ω=220Ω； 5．某實(shí)驗(yàn)小組想組裝一個(gè)雙量程(3 V、15 V)的電壓表，提供的器材如下： A．電流表G：滿偏電流為300 μA，內(nèi)阻未知； B．干電池E：電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻未知； C．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值約為5 kΩ，額定電流為1 A； D．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值約為16 kΩ，額定電流為0.5 A； E．電阻箱R0：0～9999.9 Ω； F．定值電阻R3：40 kΩ，額定電流為0.1 A； G．開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干。 (1)若用圖示電路測量電流表G　的電阻，則滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用____(選填“C”或“D”)。 (2)將開關(guān)S1、S2都斷開，連接好實(shí)物圖，將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)到____(選填“a”或“b”)端。接通開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表G　的指針示數(shù)為200 μA；閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值為100 Ω時(shí)電流表G　的指針示數(shù)為100 μA，則電流表G　的內(nèi)阻測量值為___Ω。 (3)在虛線框中畫出雙量程電壓表的電路原理圖______，并標(biāo)明所選的器材和改裝電壓表對(duì)應(yīng)的量程，其中R0應(yīng)取值為___kΩ。 【答案】 D1009.9 【解析】 【分析】 (1) 明確實(shí)驗(yàn)原理，知道如何減小半偏法的實(shí)驗(yàn)誤差，從而確定滑動(dòng)變阻器； (2) 根據(jù)串并聯(lián)電路的基本規(guī)律進(jìn)行分析，從而確定電流表G的內(nèi)阻大??； (3) 根據(jù)改裝原理進(jìn)行分析，知道改裝成電壓表時(shí)需要串聯(lián)一個(gè)大電阻。 【詳解】 (1) 由圖可知，本實(shí)驗(yàn)中采用半偏法確定表頭內(nèi)阻，為了減小并聯(lián)電阻箱后對(duì)電流的影響，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較大的D； (2) 閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值為100Ω時(shí)電流表G的示數(shù)為100μA，則說明電流表半偏，電阻箱分流100μA；根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知，電流表G的內(nèi)阻為100Ω； (3)由電流表改裝成電壓表要將電阻與電流表串聯(lián)，量程越大，串聯(lián)的電阻越大，所以電路圖如圖： 電流表G與電阻箱串聯(lián)改裝成的電壓表量程為3V，則有： Ig(Rg+R0)=3 即30010-6(100+R0)=3 解得：R0=9900Ω=9.9kΩ。 【點(diǎn)睛】 本題考查半偏法測量電流計(jì)內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方法和電流表改裝原理，要注意明確半偏法原理，知道電表的改裝原理，明確串并聯(lián)電路的基本規(guī)律和應(yīng)用。 6．某實(shí)驗(yàn)小組描繪規(guī)格為“2.5V0.6W”的小燈泡的I-U特性曲線，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材： A．電流表A1（量程為0～25mA，內(nèi)阻約2Ω） B．電流表A2（量程為0～300mA，內(nèi)阻約0.2Ω） C．電壓表V1（量程為0～3V，內(nèi)阻約3kΩ） D．電壓表V2（量程為0～15V，內(nèi)阻約15kΩ） E．滑動(dòng)變阻器R1（0～10Ω，額定電流1.5A） F．滑動(dòng)變阻器R2（0～1000Ω，額定電流0.5A） G．直流電源（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻忽略不計(jì)） H．電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干 （1）實(shí)驗(yàn)中所用的電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器分別選擇__________（填選項(xiàng)前的字母）． A．A1V1R2 B．A2V1R1 C．A2V2R2 D．A1V1R1 （2）若采用如圖1所示的電路描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓表的右端應(yīng)與電路中的____點(diǎn)相連（選填“a”或“b”） （3）開關(guān)閉合之前，圖1中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于____端（選填“c”、“d”或“cd中間”） （4）測量后，該小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用Excel擬合出小燈泡的I-U特性曲線如圖2所示．結(jié)合所畫出的I-U特性曲線，現(xiàn)將一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3.6V，內(nèi)阻為12Ω的電源只與該小燈泡組成電路，則該小燈泡的實(shí)際功率約為_______W．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 【答案】 （1）B （2）a （3）c （4）0.24 【解析】 【詳解】 （1）根據(jù)小燈泡的規(guī)格可知，加在小燈泡上的電壓不能超過2.5V，流過的電流不能超過I=0.62.5A=240mA，故電流表用A2，電壓表用V1；滑動(dòng)變阻器選用分壓接法，宜選阻值較小的R1可以便捷調(diào)節(jié)，故選B。 （2）小燈泡屬于小電阻，應(yīng)使用電流表外接法，故電壓表的右端應(yīng)與電路中的a點(diǎn)相連; （3）開關(guān)閉合之前，圖1中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于c端，此時(shí)燈泡和一段導(dǎo)線并聯(lián)，燈泡中無電流通過，比較安全； （4）設(shè)燈泡與電動(dòng)勢(shì)為3.6V，內(nèi)阻為12Ω的電源組成電路后，小燈泡電壓為U，流過小燈泡電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，U=3.6-12I，在I-U圖像中描點(diǎn)連線，即得到小燈泡此時(shí)的工作點(diǎn)電壓和電流分別為1.2V，0.20A，故小燈泡的實(shí)際功率約為0.24W。 7．某同學(xué)為了測量Rx的電阻值，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路．用到的器材有：電源（電動(dòng)勢(shì)未知．內(nèi)阻為r），理想電流表mA，理想電壓表V，單刀雙擲開關(guān)S．實(shí)驗(yàn)時(shí)他進(jìn)行了如下操作： (1)在開關(guān)處于斷開狀態(tài)下連接好電路； (2)將開關(guān)S向電壓表一側(cè)閉合，記錄下電壓表讀數(shù)U1；將開關(guān)S向Rx一側(cè)閉合，記錄下電流表讀數(shù)I2; (3)根據(jù)已知條件和(2)中測量數(shù)據(jù)，可得電源電動(dòng)勢(shì)E=________，待測電阻的表達(dá)式Rx= _________;（用字母符號(hào)表示） (4)根據(jù)圖甲電路，完成圖乙中各實(shí)物器材之間的連線__________. 【答案】 U1U1-I2rI2 【解析】 （3）當(dāng)將開關(guān)S向電壓表一側(cè)閉合，電壓表讀數(shù)U1，可知電源的電動(dòng)勢(shì)E=U1；將開關(guān)S向Rx一側(cè)閉合，電流表讀數(shù)I2，則E=I2(Rx+r)，解得Rx=U1-I2rI2. （4）實(shí)物連線如圖； 8．小明同學(xué)為測量某合金的電阻率，取來一段粗細(xì)均勻、長為L0的合金絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)． （1）用蜾旋測微器測金屬絲的直徑d，讀數(shù)如圖甲所示．則d=______mm． （2）用多用電表粗測該合金絲的電阻并練習(xí)使用多用電表用，某多用電表表盤的示意圖如圖所示，在正確操作的情況下： 1)若選擇開關(guān)的位置如a所示，測量結(jié)果為________． 2)若選擇開關(guān)的位置如b所示，測量結(jié)果為________． 3)若選擇開關(guān)的位置如c所示時(shí)，指針偏角很大接著重新調(diào)整檔位，指針在圖示位置，測量結(jié)果為___． 【答案】 0.6801.25 V50 mA1700Ω 【解析】 【詳解】 （1）螺旋測微器的固定刻度為0.5mm，可動(dòng)刻度為18.00.01mm=0.180mm，所以最終讀數(shù)為0.5mm+0.180mm=0.680mm。 （2）1）若選擇開關(guān)的位置如箭頭a所示，則測量的物理量是直流電壓，量程為2.5V，其分度值為0.05V，測量結(jié)果為1.25V． 2）若選擇開關(guān)的位置如箭頭b所示，則測量的物理量是直流電流，量程為100mA，分度值為2mA，測量結(jié)果為50mA． 3）若選擇開關(guān)的位置如箭頭c所示，則測量的物理量是電阻，所選擇的倍率為100，測量結(jié)果為17100=1700Ω． 9．在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用“教學(xué)用的可拆變壓器”進(jìn)行探究。 ①下列器材中，實(shí)驗(yàn)需要的器材是 ____ A.干電池 B.低壓交流電源 C.220V 交流電源 D 條形磁鐵 E.可拆變壓器和導(dǎo)線 F.直流電壓表 G.多用電表 ②關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是_____________ A.為了人身安全，原線圈兩端只能使用低壓交流電源，所用電壓不要超過 12V B.實(shí)驗(yàn)通電時(shí)，可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路 C.使用多用電表測電壓時(shí)，先用中等量程擋試測，再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量 【答案】 BEGA 【解析】 【分析】 變壓器只能改變交變電壓，所以需要的器材有：交流電壓表，開關(guān)，導(dǎo)線若干、低壓交流電源；再根據(jù)變壓比等于匝數(shù)比進(jìn)行分析即可。 【詳解】 ①“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，需耍器材是學(xué)生電源，提供低壓交流電，同時(shí)還需要交流電壓表來測量電壓及可拆變壓器和導(dǎo)線；故選BEG；②變壓器是改變電壓，因此為了人身安全，原線圈兩端只能使用低壓交流電源，所用電壓不超過12V，故A正確；實(shí)驗(yàn)通電時(shí)，可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，這樣無形之中，將人體并聯(lián)電路中，導(dǎo)致所測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，故B錯(cuò)誤；使用多用電表測電壓時(shí)，先用最高量程擋試測，再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量，故C錯(cuò)誤。故選A。 【點(diǎn)睛】 考查“探究變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)原理，掌握原、副線圈電壓與匝數(shù)成正比的成立條件，理解理想變壓器的含義，及變壓器的作用。 10．用如圖甲所示電路測量某電原的電動(dòng)和內(nèi)阻,電路中AB段為拉力敏感電阻絲。拉力敏感電阻絲的阻值R隨拉力F線性變化,其線性關(guān)系為RL=15+10F，單位為Ω (1)待測電源的電動(dòng)勢(shì)E約為5V，內(nèi)阻r約為2Ω，電流表應(yīng)選擇_____填序號(hào) A.量程0.6A,內(nèi)阻rA=0.2Ω B.量程3A,內(nèi)阻rA=0.05Ω (2)改變拉力F的大小,記錄電流表讀數(shù)I,測得多組數(shù)據(jù),作出廣1I-F圖象,如圖乙所示。由圖象可得=待測電源的電動(dòng)勢(shì)E=_____V,內(nèi)阻r=_____Ω(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) (3)如圖丙所示為一燈泡的伏安特性曲線,現(xiàn)將若干個(gè)這種燈泡并聯(lián)之后與上述的電直接連接,并聯(lián)_____只燈泡可使電源的輸出功率最大 【答案】 A4.01.02 【解析】 【詳解】 （1）由題圖乙可知：RL=15+10F，可知，當(dāng)F=0N時(shí)，RL=RLmin，此時(shí)I最大，大約為Imax=52+15A≈0.29A，所以選A。 （2）由閉合電路歐姆定律I=ERL+r=Er+15+10F，可得：1I=r+15E+10EF，由1I-F圖象可知，斜率k=10E=16.5-45=2.5，可得：E=4V；圖線的截距b=r+15E=4.0，解得：r=1.0Ω。 （3）當(dāng)外電路的電阻R等于電池內(nèi)阻r時(shí)，電源的輸出功率最大。即R=r=1Ω時(shí)，U外=2V，所以由燈泡的U-I圖可知，此時(shí)R燈=2Ω，則有1=Rn，可得：n=2. 11．某科技小組的同學(xué)通過查找資料動(dòng)手制作了一個(gè)電池． (1)甲同學(xué)選用圖1所示的電路圖測量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．在他測量與計(jì)算無誤的情況下，所得到的電源電動(dòng)勢(shì)E的測量值比真實(shí)值?。瓻的測量值比真實(shí)值小的原因可能是________(填選項(xiàng)前的字母)造成的． A．電壓表的分流 B．電流表的分壓 (2)乙同學(xué)選用圖2所示的電路圖測量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中定值電阻的阻值為R0，根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接好電路，閉合開關(guān)S，逐次改變電阻箱接入電路中電阻的阻值R，讀出與R對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，并作記錄．根據(jù)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的1U-1R圖象，若已知圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則這個(gè)實(shí)驗(yàn)中所測電池電動(dòng)勢(shì)的測量值E＝________，內(nèi)阻的測量值r＝________. 【答案】 （1）A（2）E＝1b，r=kb-R0 【解析】 (1) 由圖1所示可知，相對(duì)于電源來說，實(shí)驗(yàn)采用電流表外接法， 當(dāng)外電路短路時(shí)，電流的測量值等于真實(shí)值，除此之外，由于電壓表的分流作用，電流的測量值小于真實(shí)值，電源的U-I圖象如圖所示， 由圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)的測量值小于真實(shí)值，因此E的測量值比真實(shí)值偏小的原因可能是A； (2) 由圖2所示電路可知，E=U+I（r+R0）=U+UR(r+R0) 則1U=R0+rE1R+1E 因此圖3中圖象的縱軸截距b=1E，得電動(dòng)勢(shì)E=1b 圖象的斜率k=r+R0E，則電源內(nèi)阻r=kb-R0。 12．在測量阻值較小的金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，并要求在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，在測量其電阻時(shí)應(yīng)選擇的電路是(　　) A． B． C． D． 【答案】 D 【解析】金屬阻值較小，在用伏安法測電阻時(shí)應(yīng)該用電流表外接法，題干中要求實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，故滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法，D正確． 13．某物理興趣小組的同學(xué)準(zhǔn)備測量一個(gè)定值電阻的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了以下實(shí)驗(yàn)器材供選擇，請(qǐng)你幫助該實(shí)驗(yàn)小組完成以下操作。 A．待測電阻Rx：阻值約為200Ω； B．電源E：電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)； C．電流表A1：量程為0～30mA，內(nèi)電阻r1=20Ω； D．電流表A2：量程為0～50mA，內(nèi)電阻r2約為8Ω； E．電壓表V：量程為0～15V，內(nèi)電阻RV約為10kΩ； F．定值電阻R0：阻值R0=80Ω； G．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值為10Ω； H．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值為1000Ω； J．開關(guān)S，導(dǎo)線若干。 （1）由于實(shí)驗(yàn)室提供的電壓表量程太大，測量誤差較大，所以實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)準(zhǔn)備將電流表A1和定值電阻R0改裝成電壓表，則改裝成的電壓表的量程為___V； （2）為了盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇___（選填“G”或“H”）。 （3）若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1，I電流表A2的示數(shù)為I2，則Rx的表達(dá)式為Rx=___。 【答案】 3.0V G I1R0+r1I2-I1 【解析】 （1）根據(jù)電壓表改裝原來可知改裝后的電壓表量程為U=Ig(R0+r1)=0.03100=3V； （2）用最大阻值為1000Ω的滑動(dòng)變阻器不方便操作，為減小實(shí)驗(yàn)誤差、方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇：G；由題意可知，待測電阻阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器最大阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示： （3）根據(jù)圖示電路圖可知，待測電阻阻值為Rx=UxIx=I1R0+r1I2-I1； 【點(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則；根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖的關(guān)鍵；應(yīng)用伏安法測電阻，當(dāng)待測電阻阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器最大阻值時(shí)，為測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法． 14．課外小組利用如圖甲所示電路測量電壓表（毫伏表）內(nèi)電阻RV，該電壓表量程為500mV，內(nèi)電阻約為100Ω。圖中電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)可阻忽略不計(jì)，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為電阻箱，V為待測電壓表。經(jīng)以下步驟可近似測得電壓表V（毫伏表）的內(nèi)電阻RV。 a．?dāng)嚅_S2，閉合S1，電阻箱R2的阻值調(diào)到最大，調(diào)節(jié)R1，使電壓表讀數(shù)等于其量程U0； b．保持R1不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)等于U02，然后讀出R2的值，取RV=R2。 （1）按圖甲所示的實(shí)物圖，在圖乙所給出的虛線框中畫出電路圖。_____ （2）在備選的實(shí)驗(yàn)器材中，有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器供選擇，它們的銘牌上分別標(biāo)有：A．“4500Ω，1A”，B．“50Ω，2A”，在保證各實(shí)驗(yàn)器材均能正常工作的前提下，為盡可能提高測量精度且便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器R1應(yīng)選用_______（填“A”或“B”） （3）若實(shí)驗(yàn)中測得的結(jié)果R測=100Ω，要將這令電壓表改裝成量程為10V的電壓表，則應(yīng)串聯(lián)一個(gè)阻值為R串＝_____Ω定值電阻。 （4）本實(shí)驗(yàn)中測RV的系統(tǒng)誤差來自于________________________。 【答案】 A 1900 認(rèn)為總電流不變（或?qū)嶋H總電流變大） 【解析】 （1）根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖，如圖所示： （2）由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用的是限流式接法，故為盡可能提高測量精度且便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用電阻最大值較大的，故選A. （3）根據(jù)串聯(lián)電路電流相等，可得：50010-3100=10-50010-3Rx，解得：Rx=1900Ω. （4）閉合S2前后，認(rèn)為總電流不變，而實(shí)際上閉合S2后外電阻的減小了，故總電流變大. 15．測量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,提供實(shí)驗(yàn)器材如下: A.待測電源(電動(dòng)勢(shì)約12V、內(nèi)阻約1Ω、額定電流2A) B.安培表A(量程1A) C.電流表G(量程1mA、內(nèi)阻約50Ω) D.電阻箱(0~99999.9Ω) E.滑動(dòng)變阻器(0~20kΩ) F.滑動(dòng)變阻器(0~1kΩ) H.滑動(dòng)變阻器(0~50Ω); J.定值電阻(阻值5Ω) K.定值電阻(阻值100Ω) L.開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1).電流表改裝成電壓表,需要測量電流表內(nèi)阻Rg,實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的電路,實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①連接好電路,閉合開關(guān)S1前,變阻器R1的滑片應(yīng)移到__________(選填“最左端”或“最右端”). ②閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)R1使電流表G滿偏. ③閉合S2,保持R1阻值不變,調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值,使得G半偏,讀出電阻箱示數(shù)R,則電流表G的內(nèi)阻Rg=__________. (2).將電流表G改裝成量程15V的電壓表,已測得Rg=52.0Ω,則圖乙電路中電阻箱R2的取值應(yīng)為__________Ω. (3).用圖乙電路測電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,滑動(dòng)變阻器R3選用__________;定值電阻R0選用__________(選填器材序號(hào)). (4).根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)作出電壓表讀數(shù)U與電流表A讀數(shù)I間的關(guān)系圖象(圖象未畫出)，由圖象讀出I=0時(shí)U=12.1V，圖線斜率絕對(duì)值為5.9V/A，則電源電動(dòng)勢(shì)E=__________V,電源內(nèi)阻r=__________Ω. 【答案】 最左端R14948.0HJ12.10.9 【解析】 （1）變阻器R1的滑片移到最左端時(shí)接入電路的電阻最大，故閉合開關(guān)S1前，變阻器R1的滑片移到最左端，閉合S2，電阻箱R2與電流表G并聯(lián)，當(dāng)電流表G半偏時(shí)，即電流表中電流為原來的一半，則另一半電流流過電阻箱R2，電阻箱R2與電流表G中電流相同，故電阻值也相等。故填分別填最左端和R。 （2）將電流表G改裝成量程為15 V的電壓表后，表的總電阻R=UIg=15110-3=1.5104Ω，與電流表G串聯(lián)的電阻箱R2=R-Rg=14948Ω； （3）滑動(dòng)變阻器的總阻值小，便于精細(xì)調(diào)節(jié)，故選H，因電流表量程為1A，定值電阻若選100Ω，則測量電流的大小及大小變化范圍就非常小，故定值電阻應(yīng)選J。 （4）由圖乙，將定值電阻等效為電源內(nèi)阻，I＝0時(shí)，路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)E=U＝12.1 V，圖線斜率絕對(duì)值為等效內(nèi)阻的大小，則電源實(shí)際內(nèi)阻為r=5.9 -5=0.9Ω 。 16．某興趣小組的同學(xué)制作了一個(gè)“水果電池”：將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了一個(gè)簡單的“水果電池”，其電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為幾百歐，現(xiàn)要求你用量程合適的電壓表（內(nèi)阻較大）、電流表（內(nèi)阻較小）來測定水果電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。 ①本實(shí)驗(yàn)的電路應(yīng)該選擇圖甲或圖乙中的________圖． ②若給出的滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格：A（0～20Ω）、B（0～3kΩ）．本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器為________，通電前應(yīng)該把變阻器的滑片調(diào)至________，（填最大或最小）． ③實(shí)驗(yàn)中測出六組（U，I）的值，在U-I坐標(biāo)系中描出圖丙所示的六個(gè)點(diǎn)，分析圖中的點(diǎn)跡可得出水果電池的電動(dòng)勢(shì)為E=________V，內(nèi)電阻為r=________Ω．（均保留3位有效數(shù)字） ④根據(jù)你在①中所選擇的電路來測量得出的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的測量值與真實(shí)值相比：電動(dòng)勢(shì)E________，內(nèi)電阻r________．（均選填：“偏大”、“相等”或“偏小”），由此造成的實(shí)驗(yàn)誤差屬于________誤差．（選填“系統(tǒng)”或“偶然”） 【答案】 ①圖甲， ②B，最大； ③1.50、 500；④相等；偏大；系統(tǒng)． 【解析】①“水果電池”的內(nèi)阻很大，為了使電表有明顯示數(shù)，應(yīng)選用阻值較大的滑動(dòng)變阻器，由于變阻器的電阻較大，為減小誤差，應(yīng)選擇圖甲所示電路，（電流表內(nèi)接法）． ②由題意可知，“水果電池”的內(nèi)阻很大，若選用0～20?的變阻器，當(dāng)滑動(dòng)觸頭移動(dòng)時(shí)，電表的讀數(shù)幾乎不變，無法多次測量，使實(shí)驗(yàn)的誤差較大；為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用阻值較大的滑動(dòng)變阻器B．在閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大． ③圖線的縱軸截距等于電源的電動(dòng)勢(shì)，U-I圖線的縱軸截距為1.5，知：水果電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.50V，圖線斜率的絕對(duì)值等于內(nèi)阻， ④由于電流表的分壓，使得路端電壓存在誤差，而電流沒有誤差，運(yùn)用圖象法分別在U-I圖上由測量數(shù)據(jù)作出的圖線1和修正誤差后真實(shí)值作出的圖線2，由圖看出，電動(dòng)勢(shì)沒有系統(tǒng)誤差，即電動(dòng)勢(shì)值與真實(shí)值相等，內(nèi)阻的測量值偏大．由此造成的實(shí)驗(yàn)誤差屬于系統(tǒng)誤差． 17．在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲、乙、丙所示是實(shí)驗(yàn)中連接的三個(gè)回路。其中判別電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向關(guān)系的回路是_______(填“甲”、“乙”或“丙”)，顯示是否產(chǎn)生了感應(yīng)電流的回路是________(填“甲”、“乙”或“丙”)。 【答案】 甲乙 【解析】 甲圖中，電源與電流表串聯(lián)，當(dāng)開關(guān)閉合后，則電流表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，從而可判定指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系； 乙圖中，線圈與電流表串聯(lián)，當(dāng)穿過線圈的磁通量變化時(shí)，則線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，那么線圈中會(huì)有感應(yīng)電流，即可通過指針的偏轉(zhuǎn)，則可判定； 丙圖中，沒有電表，不能確定． 點(diǎn)睛：考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，掌握感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，注意電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，不是所有電表均一樣． 18．某同學(xué)測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，現(xiàn)有待測電池、電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）、滑動(dòng)變阻器（阻值0~10Ω，額定電流2A）、開關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線若干。為了防止實(shí)驗(yàn)測量時(shí)數(shù)據(jù)過密（即要求電壓變化范圍相對(duì)大一些），另外還配有一個(gè)定值電阻R0（阻值為1Ω、額定功率為5W）。 (1)請(qǐng)按照?qǐng)D甲設(shè)計(jì)的電路圖用筆畫線將圖乙實(shí)物電路圖補(bǔ)充完整_______。 (2)該同學(xué)按照要求連接好電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖所示的U－I圖像，則電源的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，電源內(nèi)阻r＝_____Ω。 (3)在上述實(shí)驗(yàn)過程中存在系統(tǒng)誤差。在下圖所繪圖像中，虛線代表沒有誤差情況下，電壓表兩端電壓的真實(shí)值與通過電源電流真實(shí)值關(guān)系的圖像，實(shí)線是根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪出的圖像，則圖中能正確表示二者關(guān)系的是______（選填選項(xiàng)下面的字母）。 A、 B、 C、 D、 【答案】 或 1.5V 0.6Ω A 【解析】 （1）實(shí)物電路圖如圖； 或 （2）由U－I圖像可得電源的電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，電源內(nèi)阻r=ΔUΔI-R0=1.5-0.70.48Ω-1Ω=0.67Ω （3）在測量電路中，由于電壓表的內(nèi)阻不是無窮大，導(dǎo)致電壓表有分流，通過電源的實(shí)際電流大于安培表的電流，即在電流表讀數(shù)相同的情況下，無誤差時(shí)通過電源的電流值比有誤差時(shí)偏大，而當(dāng)外電路短路時(shí)的短路電流不變，如圖所示；則圖線A正確； 19．若多用電表的電阻擋有三個(gè)倍率，分別是1、10、100.用10擋測量某電阻Rx時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，則應(yīng)： ①將選擇開關(guān)置于________； ②將紅、黑表筆短接進(jìn)行_________________； ③將待測電阻Rx接在___________________進(jìn)行測量． 若按照以上①②③步驟正確操作后，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值是________ Ω. 【答案】 100歐姆調(diào)零紅黑表筆之間 2200 【解析】 選用10擋測量時(shí)若偏角過小，說明測量電阻比較大，所以應(yīng)該換大擋，即100擋，換擋必調(diào)零，所以要把紅黑表筆短接然后進(jìn)行歐姆凋零，調(diào)零過后，將待測電阻接在紅黑表筆之間進(jìn)行測量，從圖中讀出電阻的值R=22.0100=2200Ω 20．(2016天津卷)某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8 V，0.3 A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數(shù)據(jù)盡量精確，繪制曲線完整，可供該同學(xué)選用的器材除了開關(guān)、導(dǎo)線外，還有： 電壓表V1(量程0~3 V，內(nèi)阻等于3 kΩ) 電壓表V2(量程0~15 V，內(nèi)阻等于15 kΩ) 電流表A1(量程0~200 mA，內(nèi)阻等于10 Ω) 電流表A2(量程0~3 A，內(nèi)阻等于0.1 Ω) 滑動(dòng)變阻器R1(0~10 Ω，額定電流2 A) 滑動(dòng)變阻器R2(0~1 kΩ，額定電流0.5 A) 定值電阻R3(阻值等于1 Ω) 定值電阻R4(阻值等于10 Ω) 定值電阻R5(阻值等于1 kΩ) 電源E(E=6 V，內(nèi)阻不計(jì)) （1）請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號(hào)旁__________。 （2）該同學(xué)描繪出的I–U圖象應(yīng)是下圖中的___________。 【答案】 B 【解析】 【詳解】 ①用電壓表V1和R5串聯(lián)，可改裝成量程為U=UV1rV1(rV1+R5)=4 V的電壓表；用電流表A1與R4并聯(lián)可改裝為量程為I=IA1+IA1rA1R4=0.4 A的電流表；待測小燈泡的阻值較小，故采用電流表外接法；為使曲線完整，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，故選擇總阻值小的R1，電路如圖： ②小燈泡燈絲的電阻隨溫度升高而變大，故該同學(xué)描繪出的I–U圖線應(yīng)該是B。 【點(diǎn)睛】 此題考查了探究小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)；此題的難點(diǎn)在于題中所給的電表量程都不適合，所以不管是電流表還是電壓表都需要改裝，所以要知道電表的改裝方法；改裝成電壓表要串聯(lián)分壓電阻；改裝成電流表要并聯(lián)分流電阻；其他部分基本和課本實(shí)驗(yàn)一樣。 21．電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國物理學(xué)家__________首先發(fā)現(xiàn)的．探究這個(gè)現(xiàn)象應(yīng)選用如圖中_______ （填“甲”或“乙”）所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)． 【答案】 法拉第甲 【解析】 試題分析：電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)。 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特點(diǎn)是沒有電源而有一個(gè)電流表，用來測量產(chǎn)生的電流，故探究這個(gè)現(xiàn)象應(yīng)選用如圖中甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 考點(diǎn)：本題考查了物理學(xué)史、電磁感應(yīng)。 22．某同學(xué)用如甲圖所示的電路測定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：待測電源E，電阻箱R（最大阻值99．99），定值電阻R0（阻值為2．0），電壓表（量程為3V，內(nèi)阻約為2k），開關(guān)S． 實(shí)驗(yàn)步驟：將電阻箱阻值調(diào)到最大，先閉合開關(guān)S，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數(shù)U和電阻箱相應(yīng)的阻值R，以為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)，作圖線（如圖乙）． （1）E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，寫出關(guān)系表達(dá)式（用E、r、R0表示）____． （2）根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢(shì)E=_____V，內(nèi)阻r=______．（保留兩位有效數(shù)字） （3）用該種方法測電源電動(dòng)勢(shì)存在系統(tǒng)誤差，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是_______． 【答案】 （1） （2）， （3）由于電壓表的分流， 【解析】 試題分析：（1）根據(jù)閉合回路歐姆定律可得，變形可得 （2）圖像的斜率，解得，圖像的縱截距，解得 （3）由于電壓表的分流，比實(shí)際電流要大， 考點(diǎn)：考查了測量電源電壓和電動(dòng)勢(shì)實(shí)驗(yàn) 23．某實(shí)驗(yàn)小組研究兩個(gè)未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表（內(nèi)阻約為3kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為1Ω）、定值電阻等。 （1）使用多用電表粗測元件X的電阻，選擇“1” 歐姆檔測量，示數(shù)如圖（a）所示，讀數(shù)______Ω，據(jù)此應(yīng)選擇圖中的_______（選填“b”或“c”）電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 （2）連接所選電路，閉合S；滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng)，電流表的示數(shù)逐漸___填 “增大”“減小”）；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓；將元件X換成元件Y，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 （3）圖（d）是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出的U—I圖線，由圖可判斷元件_____（填“X”或“Y”）是非線性元件。 （4）該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R＝21Ω的定值電阻，測量待測電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，如圖（e）所示，閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00V，斷開S2，電壓表讀數(shù)為1.00V，結(jié)合圖（d）可算出E＝______V，r= _____Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，電壓表為理想電壓表） 【答案】 （1）10；b （2）增大； （3）Y （4）3.2；0.50 【解析】 試題分析：電阻的大小等于表盤的讀數(shù)乘以倍率．根據(jù)元件X的電阻大小確定電流表的內(nèi)外接． 先分析電路的連接方式即串聯(lián)，然后根據(jù)滑動(dòng)變阻器的正確使用方法進(jìn)行分析． 根據(jù)圖象得特點(diǎn)判斷元件是否是非線性元件； 根據(jù)閉合電路歐姆定律列出等式求解電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r． 解：（1）使用多用電表粗測元件X的電阻，選擇“1”歐姆擋測量，示數(shù)如圖（a）所示，讀數(shù)為10Ω． 元件X的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表采用外接法誤差較小，因此需要選擇圖b所示實(shí)驗(yàn)電路． （2）連接所選電路，閉合S；滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng)，并聯(lián)支路電壓增大，電流表的示數(shù)逐漸增大； （3）如圖（d）是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U﹣I圖線，由圖可判斷元件Y是非線性元件； （4）根據(jù)U﹣I圖線得出元件X的電阻R==10Ω； 閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00V；斷開S2，讀數(shù)為1.00V， 根據(jù)閉合電路歐姆定律列出等式 E=3+r E=1+（r+21） 解得：E=3.2V．r=0.50Ω 故答案為：（1）10；b（2）增大；（3）Y（4）3.2；0.50 【點(diǎn)評(píng)】知道串聯(lián)電路中電阻、電流和電壓的關(guān)系，會(huì)正確使用滑動(dòng)變阻器，會(huì)根據(jù)歐姆定律判斷電壓表和電流表示數(shù)的變化． 關(guān)鍵掌握滑動(dòng)變阻器分壓式和限流式的區(qū)別，電流表內(nèi)外接的區(qū)別，以及會(huì)通過圖線求解電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻． 24．在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中所用的器材如圖所示。它們是： ①電流計(jì)、②直流電源、③帶鐵芯的線圈A、④線圈B、⑤電鍵、⑥滑動(dòng)變阻器（用來控制電流以改變磁場強(qiáng)弱）。 (1)試按實(shí)驗(yàn)的要求在實(shí)物圖上連線_________________（圖中已連好一根導(dǎo)線）。 (2)若連接滑動(dòng)變阻器的兩根導(dǎo)線接在接線柱C和D上，而在電鍵剛閉合時(shí)電流表指針右偏，則電鍵閉合后滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向接線柱C移動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針將_________（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）。 【答案】 左偏 【解析】 試題解析：（1）由于圖中已經(jīng)將一根導(dǎo)線連接在了電路中，說明線圈A接電源、開關(guān)和變阻器，線圈B接電流表，實(shí)物電路如上圖所示。 （2）由于在電鍵剛閉合時(shí)電流表指針右偏，說明線圈A中的磁場在增大，故線圈B產(chǎn)生的磁場與A產(chǎn)生的磁場會(huì)相反；而當(dāng)電鍵閉合后滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向接線柱C移動(dòng)時(shí)，電阻變大，電流變小，A的磁場變小，故線圈B會(huì)產(chǎn)生與A相同方向的磁場以阻礙這種減小，故此時(shí)B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流與原來相反，故電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向也相反，電流表指針向左偏。 考點(diǎn)：研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。 25．要測繪額定電壓為2V的日常用小電珠的伏安特性曲線，所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇： A、電源E（電動(dòng)勢(shì)3.0V，內(nèi)阻可不計(jì)） B、電壓表V1（量程為0～3.0V，內(nèi)阻約2kΩ） C、電壓表V2（ 0～15.0V，內(nèi)阻約6kΩ D、電流表A1（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω） E、電流表A2（ 0～100mA，內(nèi)阻約2Ω） F、滑動(dòng)變阻器R1（最大值10Ω） G、滑動(dòng)變阻器R2（最大值2kΩ） （1）為減少實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇 ______ ，電流表應(yīng)選擇 ______ ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇 ______ （填各器材的序號(hào)） （2）為提高實(shí)驗(yàn)精度，請(qǐng)你在如圖a中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖_____ （3）根據(jù)圖a，在圖b中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成實(shí)驗(yàn)的電路_____． （4）實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，得到了小燈泡的U-I圖象如圖c所示，則該小電珠的額定功率是 ______ w，小電珠電阻的變化特點(diǎn)是 ______ ． 【答案】 B D F 0.98 燈泡電阻隨電壓（溫度）的增大而增大 【解析】 試題分析：（1）因電珠的額定電壓只有2V，則實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇B，由圖c可知電流表應(yīng)選擇D，滑動(dòng)變阻器要用分壓電路，故應(yīng)選擇阻值較小的F；（2）電路如圖甲；（3）實(shí)物圖連接，如圖乙；（4）由圖可知，當(dāng)電壓為U=2V時(shí)，I=0.48A，可知小電珠的額定功率是P=IU=0.96W；小電珠電阻的變化特點(diǎn)是燈泡電阻隨電壓（溫度）的增大而增大。 考點(diǎn)：測定小電珠的額定功率. 26．靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻是Rg=200Ω，滿偏電流是Ig=1mA，要把這個(gè)電流表改裝成量程為6.0V的電壓表，應(yīng)_____（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值為______Ω的電阻，改裝電壓表的內(nèi)阻為_______Ω． 【答案】 串聯(lián) 5800 6000 【解析】 試題分析：靈敏電流計(jì)的滿偏電壓ug=IgRg=0.2v，所以要測量6.0v的電壓就要串聯(lián)一個(gè)電阻，串聯(lián)后的電壓等于量程即Ig(Rg+R)=6v，計(jì)算得R=5800Ω，此時(shí)改裝后的電壓表內(nèi)阻Rv=R+Rg=6000Ω。 考點(diǎn)：靈敏電流計(jì)的改裝 27．（6分）在測定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，用螺旋測微器測金屬絲的直徑的測量值 d＝______mm。如圖乙所示，是多用電表的“10”歐姆擋經(jīng)過正確步驟測量金屬絲電阻時(shí)多用 電表指針的位置，則金屬絲阻值的測量值R＝______Ω，若測出金屬絲長度的測量值為L，則該 金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ＝_______（請(qǐng)用上述測量值d、L、R表示）。 【答案】 （1）0.730 （2分）；90 （2分）；πd2R./4L （2分） 【解析】 【分析】 螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀； 用歐姆表測電阻的讀數(shù)為指針示數(shù)乘以倍率，當(dāng)指針指在中央附近時(shí)測量值較準(zhǔn)確； 由電阻定律求出電阻率的表達(dá)式，結(jié)合歐姆定律及串并聯(lián)的特征，然后求出電阻率 【詳解】 由圖示螺旋測微器可知，其讀數(shù)為：1.5mm+22.10.01mm=1.721mm（1.720mm～1.722mm均正確） 多用電表的電阻“10”擋，由圖2所示可知，該電阻的阻值約為1410Ω=140Ω。 根據(jù)電阻定律可得：R=ρLS 橫截面積：S=πd22 聯(lián)立兩式可得該金屬絲電阻率的表達(dá)式：ρ=πd2R4L 故答案為：1.721（1.720～1.722均正確），140，πd2R4L 【點(diǎn)睛】 本題考查金屬電阻率的測量實(shí)驗(yàn)，還考查了螺旋測微器與歐姆表的讀數(shù)；螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)，螺旋測微器需要估讀，利用歐姆定律結(jié)合電阻定律，求解金屬絲的電阻率 28．某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率．所用的器材包括：輸出為3 V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等． (1)他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)．請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路________________，并連接電路實(shí)物圖________________. (2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下： ①正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關(guān)； ②讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置； ③斷開開關(guān)，________________，合上開關(guān)，重復(fù)②的操作． (3)該小組測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù)，據(jù)此繪出了下圖的關(guān)系圖線，其斜率為________A－1m－1(保留三位有效數(shù)字)；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了________________的電阻之和． (4)他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如下圖所示．金屬絲的直徑是________．上圖中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是________，其數(shù)值和單位為________(保留三位有效數(shù)字)． 【答案】 (1) (2)移動(dòng)金屬夾的位置 (3)10.7 電源內(nèi)電阻與電阻箱 (4)0.200mm金屬絲的電阻率 【解析】 (1) (2)本實(shí)驗(yàn)是用一個(gè)電阻箱充當(dāng)電壓表的原理來測量電阻阻值的(3)由閉合電路歐姆定律可知圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了電源內(nèi)電阻與電阻箱的電阻之和(4)主尺讀數(shù)為0mm，可動(dòng)刻度為0.20mm，由公式可求得電阻率 29．下述關(guān)于用多用表歐姆擋測電阻的說法中正確的是(　　) A．測電阻時(shí)如果指針偏轉(zhuǎn)角過大，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測量 B．測量電阻時(shí)，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則會(huì)影響測量結(jié)果 C．測量電路中的某個(gè)電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開 D．測量阻值不同的電阻時(shí)都必須重新調(diào)零 【答案】 AC 【解析】 測量電阻時(shí)如果指針偏轉(zhuǎn)過大，說明電阻較小，所以應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的檔位，每次換擋都需要重新調(diào)零后測量，故A正確 測量電阻時(shí)，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，不會(huì)影響測量結(jié)果，B錯(cuò)誤 測量電路中的某個(gè)電阻，內(nèi)置電源接通，所以應(yīng)該把該電阻與電路斷開，C正確 每次換擋都需要重新調(diào)零，但是不換擋不需要調(diào)零，所以測量阻值不同的電阻時(shí)并不是必須重新調(diào)零，D錯(cuò)誤 故選AC 30．用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量不同物體的寬度和厚度，請(qǐng)你讀出它們的數(shù)據(jù)： （1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：________cm； （2）螺旋測微器的讀數(shù)：_________mm。 【答案】 2.64 5.020 【解析】 游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估