備戰(zhàn)2019年高考物理 高頻考點解密 專題15 電學(xué)實驗教學(xué)案

專題15 電學(xué)實驗 核心考點 考綱要求 實驗八：測定金屬的電阻率(同時練習(xí)使用螺旋測微器) 實驗九：描繪小電珠的伏安特性曲線 實驗十：測定電源的電動勢和內(nèi)阻 實驗十一：練習(xí)使用多用電表 實驗十二：傳感器的簡單使用 1．要求會正確使用的儀器主要有：游標卡尺、螺旋測微器、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等 2．要求認識誤差問題在實驗中的重要 考點1 測定金屬的電阻率 （同時練習(xí)使用螺旋測微器） 1．基本實驗要求 （1）實驗原理 根據(jù)電阻定律公式知道只要測量出金屬絲的長度和它的直徑d，計算出橫截面積S，并用伏安法測出電阻Rx，即可計算出金屬絲的電阻率。 （2）實驗器材 被測金屬絲，直流電源（4 V），電流表（0~0.6 A），電壓表（0~3 V），滑動變阻器（50 Ω），開關(guān)，導(dǎo)線若干，螺旋測微器，毫米刻度尺。 （3）實驗步驟 ①用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d。 ②接好用伏安法測電阻的實驗電路。 ③用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度，反復(fù)測量三次，求出其平均值l。 ④把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置。 ⑤改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi)。 ⑥將測得的Rx、l、d值，代入公式中，計算出金屬絲的電阻率。 （4）電流表、電壓表測電阻兩種方法的比較 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=Ux＋UA 電壓表分流I測=Ix＋IV 電阻測量值 =Rx＋RA>Rx 測量值大于真實值 <Rx 測量值小于真實值 適用條件 RA?Rx RV?Rx 2．規(guī)律方法總結(jié) （1）伏安法測電阻的電路選擇 ①阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法。 ②臨界值計算法 Rx<時，用電流表外接法； Rx>時，用電流表內(nèi)接法。 ③實驗試探法：按圖接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大變化，而電流表示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表示數(shù)有較大的變化，而電壓表示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法。 （2）注意事項 ①先測直徑，再連電路：為了方便，測量直徑時應(yīng)在金屬絲連入電路之前測量。 ②電流表外接法：本實驗中被測金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法。 ③電流控制：電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬絲溫度過高，導(dǎo)致電阻率在實驗過程中變大。 （3）誤差分析 ①若為內(nèi)接法，電流表分壓。 ②若為外接法，電壓表分流。 ③長度和直徑的測量。 3．儀器選擇的基本思路 （1）優(yōu)先考慮安全因素 各電表的實際讀數(shù)不能超過其量程，電阻類元件中的實際電流（或電壓）不能超過其允許的最大電流（或電壓）。實際處理過程中，需要估算回路中的最大電流（一般假設(shè)滑動變阻器采用限流式接法時進行估算）。如：用伏安法作出標有“6 V，0.6 W”字樣的小燈泡的U–I圖象，而實際加在小燈泡兩端的電壓的最大值不能超過6 V。 （2）考慮讀數(shù)誤差因素 一般要求各電表的實際讀數(shù)不小于其量程的，以減小讀數(shù)誤差。 （3）儀器選擇的一般步驟 A．首先選擇唯一性的器材； B．粗畫電路圖（暫不接電流表和電壓表）； C．估算回路中電流和電壓的最大值，在電表的指針有較大幅度偏轉(zhuǎn)但不超過其量程的情況下，結(jié)合已知器材的規(guī)格，確定實驗電路和實驗器材。 4．電阻測量方法薈萃 （1）伏安法： 電路圖 特點：大內(nèi)小外（內(nèi)接法測量值偏大，測大電阻應(yīng)用內(nèi)接法測量） （2）安安法 若電流表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)做電流表、電壓表以及定值電阻來使用。 ①如圖甲所示，當(dāng)兩電表所能測得的最大電壓接近時，如果已知的內(nèi)阻R1，則可測得的內(nèi)阻R2=。 ②如圖乙所示，當(dāng)兩電表的滿偏電壓UA2?UA1時，串聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可測得的電阻R2=。 （3）伏伏法 若電壓表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)做電流表、電壓表和定值電阻來使用。 ①如圖甲所示，兩電表的滿偏電流接近時，若已知的內(nèi)阻R1，則可測出的內(nèi)阻R2=R1。 ②如圖乙所示，兩電表的滿偏電流IV1?IV2時，并聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可得的內(nèi)阻R2=。 （4）比較法測電阻 如圖所示，測得電阻箱R1的阻值及表、表的示數(shù)I1、I2，可得Rx=。 如果考慮電表內(nèi)阻的影響，則I1(Rx＋RA1)=I2(R1＋RA2)。 （5）半偏法測電流表內(nèi)阻 電路圖如圖所示 步驟： ①斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R0，使表滿偏為I0； ②保持R0不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R，使表讀數(shù)為； ③由上可得RA=R。 特別提醒：當(dāng)R0?RA時，測量誤差小，此方法比較適合測小阻值的電流表的內(nèi)阻，且阻值的測量值偏?。浑娫措妱觿輵?yīng)選大些的，這樣表滿偏時R0才足夠大，閉合S2時總電流變化才足夠小，誤差才小。 （2018·遼寧省莊河市高級中學(xué)）某同學(xué)要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。步驟如下： （1）游標卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為__________； （2）用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為__________； （3）選用多用電表“”擋，按正確的操作步驟此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖所示。 （4）為更精確地測量其電阻，可供選擇的器材如下： 電流表（量程，內(nèi)阻約為）； 電流表（量程，內(nèi)阻約為）； 電壓表（量程，內(nèi)阻）； 電壓表（量程，內(nèi)阻約為）； 定值電阻； 滑動變阻器（最大阻值）； 滑動變阻器（最大阻值）； 電源（電動勢約為，內(nèi)阻約為）； 開關(guān)，導(dǎo)線若干。 為了使測量盡量準確，測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的，電壓表應(yīng)選__________，電流表應(yīng)選__________。（均填器材代號） （5）根據(jù)你選擇的器材，請在線框內(nèi)畫出實驗電路圖。（需標注器材代號） 【參考答案】（1）50.15 （2）4.700（） （4） （5）如圖所示 【試題解析】（1）游標卡尺的固定刻度讀數(shù)為50 mm，游標尺上第3個刻度游標讀數(shù)為0.05×3 m=0.15 mm，所以最終讀數(shù)為：50 mm+0.15 mm=50.15 mm； （2）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為4.5 mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×20.0 mm=0.200 mm，所以最終讀數(shù)為：4.5 mm+0.200 mm=4.700 mm。 （3）該電阻的阻值約為22×1 Ω=22 Ω； （4）電源電動勢為4 V，測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的，故電壓表應(yīng)選V1，且串聯(lián)定值電阻R0擴大量程；電流表的最大電流約為2 V/32 Ω=62 mA，故電流表應(yīng)選A2； （5）由于電壓表與定值電阻串聯(lián)后阻值為2 000歐姆，電流表內(nèi)阻為10歐姆，待測電阻約為22歐姆，故采用電流表外接法；滑動變阻器采用R2，調(diào)節(jié)不方便；采用R1，因阻值較小，應(yīng)采用分壓電路，故電路圖如圖： 1．測金屬電阻率的實驗： （1）測長度時，金屬絲的起點、終點位置如圖a所示，則長度為____________cm； （2）用螺旋測微器測金屬絲的直徑，示數(shù)如圖b所示，則直徑為____________mm； （3）用多用電表“Ω×1”擋估測其電阻，示數(shù)如圖c所示，則阻值為____________Ω； （4）在圖d中完成實物連線（滑動變阻器要求接限流式）； （5）閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移至最____________（選填“左”或“右”）端。 【答案】（1）60.50（60.48~60.51） （2）1.980（1.979~1.981） （3）5 （4）連圖如圖所示 （5）左 （4）連圖如圖所示。 （5）閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移至阻值最大處，由連接圖可知應(yīng)該移到最左端。 考點2 描繪小電珠的伏安特性曲線 1．基本實驗要求 （1）實驗原理 ①測多組小燈泡的U、I，并繪出I–U圖象； ②由圖線的斜率反映電流與電壓和溫度的關(guān)系。 （2）實驗器材 小燈泡“3.8 V，0.3 A”、電壓表“0~3 V~15 V”、電流表“0~0.6 A~3 A”、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標紙、鉛筆。 （3）實驗步驟 ①畫出電路圖（如圖所示）。 ②將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如實驗原理圖所示電路。 ③測量與記錄 移動滑動變阻器滑片的位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計的表格中。 ④數(shù)據(jù)處理 A．在坐標紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標系。 B．在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點。 C．將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線。 （4）實驗器材選取 ①原則：安全；精確；操作方便。 ②具體要求 A．電源允許的最大電流不小于電路中的實際最大電流。干電池中的電流一般不允許超過0.6 A。 B．用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實際最大電流。 C．電壓表或電流表的量程不能小于被測電壓或電流的最大值。 D．電壓表或電流表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的以上。 E．從便于操作來考慮，限流式接法要選用與待測電阻相近的滑動變阻器，分壓式接法要選用小阻值滑動變阻器。 2．規(guī)律方法總結(jié) （1）滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法比較 兩種接法的電路圖 負載R上電壓的調(diào)節(jié)范圍 ≤U≤E 0≤U≤E 負載R上電流的調(diào)節(jié)范圍 ≤I≤ 0≤I≤ （2）兩種接法的適用條件 ①限流式接法適合測量阻值較小的電阻（跟滑動變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動變阻器的總電阻還?。?。 ②分壓式接法適合測量阻值較大的電阻（一般比滑動變阻器的總電阻要大）。 （3）注意事項 ①電流表外接法：本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采用電流表外接法。 ②滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法：本實驗要作出U–I圖象，要求測出多組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓式接法。 ③保護元件安全：為保護元件不被燒毀，開關(guān)閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)位于最大電阻處，加在小燈泡兩端的電壓不要超過其額定電壓。 （4）誤差分析 ①由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測得的電流值大于真實值。 ②測量時讀數(shù)帶來誤差。 ③在坐標紙上描點、作圖帶來誤差。 （5）實物連線的原則 ①先串后并，接線到柱，注意量程和正負。 ②對限流電路，用筆畫線代替導(dǎo)線，從電源正極開始，把電源、開關(guān)、滑動變阻器、“伏安法”四部分依次串聯(lián)起來即可（注意電表的正負接線柱和量程，滑動變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處）。 ③對分壓電路，應(yīng)該先把電源、開關(guān)和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低，根據(jù)“伏安法”部分電表正負接線柱的情況，將“伏安法”部分接入該兩點間。 （2018·山東省濟南市長清區(qū)）有一個小燈泡上標有“”字樣，現(xiàn)要測量該燈泡的伏安特性曲線，有下列器材可供選用： A．電壓表（，內(nèi)阻） B．電壓表（，內(nèi)阻） C．電流表（，內(nèi)阻） D．電流表（，內(nèi)阻） E．滑動變阻器（） F．滑動變阻器（） G．直流電源（，內(nèi)阻不計），另有開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。 （1）實驗中電壓表應(yīng)選__________，電流表應(yīng)選__________，滑動變阻器應(yīng)選__________。（只填器材的字母代號） （2）在答題卡的虛線框中畫出實驗電路圖，要求電流、電壓能從零開始變化。 【參考答案】（1）A C E （2）如圖所示 【試題解析】（1）根據(jù)小燈泡的規(guī)格“3 V，0.2 A”可知，電壓表應(yīng)選A，電流表應(yīng)選C，由于測定小燈泡伏安特性曲線實驗要求電流從零調(diào)，變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器E以方便調(diào)節(jié)； （2）小燈泡的電阻較小，滿足，所以電流表應(yīng)用外接法，又變阻器采用分壓式接法，電路圖如圖所示。 1．在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，所用器材有：小電珠L（2.5 V，0.6 W）、滑動變阻器R、多用電表、電流表A、干電池組E、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。 （1）粗測小電珠的電阻，應(yīng)選擇多用電表 倍率（選填“×1”、“×10”或“×100”）的電阻擋；調(diào)零后，將兩根表筆分別與小電珠燈座的兩接線柱相連接，若觀察到多用電表示數(shù)如右圖1所示，則粗測結(jié)果應(yīng)為 Ω。 （2）實驗中使用多用電表測量小電珠的電壓，請根據(jù)圖2所示的實驗電路完成圖3中的實物連線。 （3）開關(guān)S閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于 端；開關(guān)S閉合后，若滑片P位于R的中點處，為了使小電珠的亮度增加，應(yīng)將滑片P緩慢地向 端移動。（以上兩空均選填“a”或“b”） （4）下表為實驗過程中小電珠兩端的電壓U等間隔變化測得的數(shù)據(jù)，為了能獲得更精確的伏安特性曲線，必須在相鄰數(shù)據(jù)點 和 之間適當(dāng)?shù)囟鄿y幾組數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)點 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ U/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244 【答案】（1）“×1” 7.5 Ω （2）實物連線如圖所示 （3）a b （4）①和② 考點3 測定電源的電動勢和內(nèi)阻 1．基本實驗要求 （1）實驗原理 ①閉合電路的歐姆定律。 ②E和r的求解：由U=E–Ir得，解得E、r。 ③用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖所示。 A．圖線與縱軸交點為E； B．圖線與橫軸交點為I短=； C．圖線的斜率表示r= （2）實驗器材 電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標紙和刻度尺。 （3）基本操作 ①連接電路。 ②電流表用0.6 A的量程，電壓表用3 V的量程； ③把滑動變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處； ④閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使表有明顯的示數(shù)，記下一組數(shù)據(jù)，同理記錄多組數(shù)據(jù)。 2．規(guī)律方法總結(jié) （1）實驗數(shù)據(jù)求E、r的處理方法 ①列多個方程組求解，再求E、r的平均值。 ②圖象法處理：以端電壓U為縱軸，干路電流I為橫軸，建系、描點、連線，縱軸截距為電動勢E，直線斜率k的絕對值為內(nèi)阻r。 （2）注意事項 ①為了使端電壓變化明顯，可使用內(nèi)阻較大的舊電池。 ②電流不要過大，應(yīng)小于0.5 A，讀數(shù)要快。 ③要測出不少于6組的（U，I）數(shù)據(jù)，變化范圍要大些。 ④若U–I圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點不再是短路電流，應(yīng)根據(jù)r=確定。 ⑤電流表要內(nèi)接（因為r很?。?。 （3）誤差來源 ①偶然誤差：用圖象法求E和r時作圖不準確。 ②系統(tǒng)誤差：電壓表分流或電流表分壓。 3．實物圖連接的技巧 實物圖連接是一類考查學(xué)生實驗技能和操作能力較為有效的題型，連線前一定要畫出實驗電路圖，然后按圖連線，且必須注意以下幾點： （1）連線不能交叉； （2）必須把線接在接線柱上；（3）電流應(yīng)從電表正接線柱流入，從負接線柱流出； （4）變阻器應(yīng)處在有效控制狀態(tài)。在實際操作中，畫電路圖時，各元件的相對位置 應(yīng)盡量與實物圖相吻合；連實物圖時，應(yīng)先串后并，先連控制電路后連測量電路。 要特別注意變阻器的分壓連接，把變阻器的全電阻、開關(guān)、電源連成干路，取變阻器的部分電阻與測量電路并聯(lián)即可。 4．測定電源電動勢和內(nèi)阻的其他方法 電源的電動勢和內(nèi)阻測量方法一般為伏安法，另外還有以下幾種方法： （1）安阻法：用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖甲所示，測量原理為：E=I1（R1＋r），E=I2（R2＋r），由此可求出E和r，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內(nèi)阻偏大。 （2）伏阻法：用一個電壓表和電阻箱測量，電路如圖乙所示，測量原理為：E=U1＋r，E=U2＋r，由此可求出r和E，此種方法測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小。 （3）粗測法：用一只電壓表粗測電動勢，直接將電壓表接在電源兩端，所測值近似認為是電源電動勢，此時U=≈E，需滿足RV?r。 （4）雙伏法：用兩個電壓表可測得電源的電動勢，電路如圖所示。測量方法為：斷開S，測得V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2。此時，E=U1＋U2＋r，RV為V1的內(nèi)阻；再閉合S，V1的示數(shù)為U1′，此時E=U1′＋r，解方程組可求得E和r。 （2018·北京市第十二中）某同學(xué)做“用電流表和電壓表測定電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗，可供選擇的實驗器材如下： A．1節(jié)干電池 B．電流表，量程0~0.6 A，0~3 A C．電壓表，量程0~3 V，0~15 V D．滑動變阻器0~20 Ω、2 A，滑動變阻器0~500 Ω、0.2 A E．電鍵一個，導(dǎo)線若干 （1）為了盡量得到較好效果，電流表量程應(yīng)選__________，電壓表量程選__________，滑動變阻器選____________。 （2）他采用如圖所示的實驗電路進行測量。下圖給出了做實驗所需要的各種儀器。請你按電路圖把它們連成實驗電路。 （3）這位同學(xué)測量時記錄了5組數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)填入了以下表格中。請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖畫出U–I圖線。根據(jù)圖線求出電池的電動勢E =__________V，內(nèi)阻__________Ω。 【參考答案】（1）0~0.6 A 0~3 V 0~20 Ω （2）見解析 （3）見解析 1.48（1.45~1.49） 0.5（0.47~0.52） 【試題解析】（1）一節(jié)干電池，故選電壓表0~3 V；一節(jié)干電池當(dāng)電源，電路中電流較小，故選電流表0~0.6 A；為了便于操作，應(yīng)選較小的滑動變阻器（0~20 Ω）； （2）實物圖如圖所示 （3）根據(jù)描點法可知U–I圖象如圖所示 縱截距表示電源電動勢，故，圖象的斜率表示電源內(nèi)阻，故 1．某實驗小組想通過實驗測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供的實驗器材如下： 待測干電池E（電動勢約為1.5 V，內(nèi)阻約為3 Ω） 直流電流表A1（量程0~0.6 A，內(nèi)阻約0.5 Ω） 直流電流表A2（量程0~3 A，內(nèi)阻約0.1 Ω） 電壓表V1（量程0~2 V，內(nèi)阻約為2 000 Ω） 電壓表V2（量程0~6 V，內(nèi)阻約為6 000 Ω） 滑動變阻器R1（最大電阻20 Ω，額定電流2 A） 滑動變阻器R2（最大電阻200 Ω，額定電流1 A） 電阻箱R3（最大電阻99.9 Ω，額定電流1 A） 開關(guān)、導(dǎo)線若干 （1）若用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)阻，要求測量有盡可能高的精確度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的電流表是________，電壓表是________，滑動變阻器是________。 （2）請將圖甲中的實物連接成實驗電路。 （3）在用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)阻時，電流表出現(xiàn)了故障，不能使用，實驗小組如想方便且能較準確地進行測量，需將實驗進行改進，只需去掉電流表，將上述器材中的________換成________即可。 （4）請在下框中畫出改進后的實驗電路圖。 （5）實驗小組在改進后的實驗中得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù)，對所得數(shù)據(jù)進行處理后，在坐標紙上作出了如圖乙所示圖線。由圖線得出：干電池的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 【答案】（1）A1 V1 R1 （2）電路連接如圖1所示 （3）R1 R3 （4）如圖2所示 （5）1.7 2.5 考點4 練習(xí)使用多用電表 1．電流表與電壓表的改裝 （1）改裝方案 改裝為電壓表 改裝為大量程的電流表 原理 串聯(lián)電阻分壓 并聯(lián)電阻分流 改裝原理圖 分壓電阻或分流電阻 U=Ig（Rg＋R） 故R=－Rg IgRg=（I－Ig）R 故 改裝后電表的內(nèi)阻 RV=Rg＋R>Rg RA=<Rg （2）校正 校正電路如圖所示，校正的過程是：先將滑動觸頭移動到最左端，然后閉合開關(guān)，移動滑動觸頭位置，使改裝后的電壓表示數(shù)從零逐漸增大到量程值，每移動一次都要記下改裝的電壓表和標準電壓表示數(shù)，并計算滿刻度時的百分誤差，然后加以校正。 2．歐姆表原理（多用電表測電阻原理） （1）構(gòu)造：如圖所示，歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅黑表筆組成。 歐姆表內(nèi)部：電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián)。 外部：接被測電阻Rx。 全電路電阻R總=Rg＋R＋r＋Rx。 （2）工作原理：閉合電路歐姆定律I=。 （3）刻度的標定：紅黑表筆短接（被測電阻Rx=0）時，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使I=Ig，電流表的指針達到滿偏，這一過程叫歐姆調(diào)零。 ①當(dāng)I=Ig時，Rx=0，在滿偏電流Ig處標為“0”。（圖甲） ②當(dāng)I=0時，Rx→∞，在I=0處標為“∞”。（圖乙） ③當(dāng)I=時，Rx=Rg＋R＋r，此電阻是歐姆表的內(nèi)阻，也叫中值電阻。 3．多用電表 多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個量程。外形如圖所示：上半部為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部為選擇開關(guān)，它的四周刻有各種測量項目和量程。另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕、指針定位螺絲和表筆的插孔。 4．二極管的單向?qū)щ娦? （1）晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個極，即正極和負極，它的符號如圖甲所示。 （2）晶體二極管具有單向?qū)щ娦裕ǚ柹系募^表示允許電流通過的方向）。當(dāng)給二極管加正向電壓時，它的電阻很小，電路導(dǎo)通，如圖乙所示；當(dāng)給二極管加反向電壓時，它的電阻很大，電路截止，如圖丙所示。 （3）將多用電表的選擇開關(guān)撥到歐姆擋，紅、黑表筆接到二極管的兩極上，當(dāng)黑表筆接“正”極，紅表筆接“負”極時，電阻示數(shù)較小，反之電阻示數(shù)很大，由此可判斷出二極管的正、負極。 5．練習(xí)使用多用電表 （1）實驗器材 多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻（大、中、?。┤齻€。 （2）實驗步驟 ①觀察：觀察多用電表的外形，認識選擇開關(guān)的測量項目及量程。 ②機械調(diào)零：檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置。若不指零，則可用小螺絲刀進行機械調(diào)零。 ③將紅、黑表筆分別插入“＋”、“－”插孔。 ④測量小燈泡的電壓和電流 A．按如圖甲所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓。 B．按如圖乙所示連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流。 ⑤測量定值電阻 A．根據(jù)被測電阻的大約阻值，選擇合適的擋位，把兩表筆短接，觀察指針是否指歐姆表的“0”刻度，若不指歐姆表的“0”刻度，調(diào)節(jié)歐姆表的調(diào)零旋鈕，使指針指在歐姆表的“0”刻度處； B．將被測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)； C．讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值，觀察選擇開關(guān)所對應(yīng)的歐姆擋的倍率，用讀數(shù)乘以倍率，即得測量結(jié)果； D．測量完畢，將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。 ⑥探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件 判斷目的 應(yīng)用擋位 現(xiàn)象 電源 電壓擋 兩接線柱正、反接時均無示數(shù)說明無電源 電阻 歐姆擋 兩接線柱間正、反接時示數(shù)相同 二極管 歐姆擋 正接時示數(shù)很小，反接時示數(shù)很大 電容器 歐姆擋 指針先指向某一小阻值后逐漸增大到“∞”，且指針擺動越來越慢 6．規(guī)律方法總結(jié) （1）多用電表使用注意事項 ①表內(nèi)電源正極接黑表筆，負極接紅表筆，但是紅表筆插入“＋”孔，黑表筆插入“－”孔，注意電流的實際方向應(yīng)為“紅入黑出”。 ②區(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”。機械零點是表盤刻度左側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；歐姆零點是指刻度盤右側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕。 ③由于歐姆擋表盤難以估讀，測量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字，讀數(shù)時注意乘以相應(yīng)量程的倍率。 ④使用多用電表時，手不能接觸表筆的金屬桿，特別是在測電阻時，更應(yīng)注意不要用手接觸表筆的金屬桿。 ⑤測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開，否則不但影響測量結(jié)果，甚至可能損壞電表。 ⑥測電阻時每換一擋必須重新歐姆調(diào)零。 ⑦使用完畢，選擇開關(guān)要置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。長期不用，應(yīng)把表內(nèi)電池取出。 （2）多用電表對電路故障的檢測 高中階段對電路故障的考查只限于斷路和短路兩種，且故障一般只有一處。 ①斷路故障的檢測方法 A．將多用電表撥到電壓擋作為電壓表使用。 a．將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)不為零，說明電源良好，若電壓表示數(shù)為零，說明電源損壞。 b．在電源完好時，再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián)。若電壓表的示數(shù)為零，則說明該部分電路完好，若電壓表示數(shù)等于電源電動勢，則說明該部分電路中有斷點。 B．將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表的示數(shù)為零，則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路。 C．用歐姆擋檢測 將各元件與電源斷開，然后接到紅黑表筆間，若有阻值（或有電流）說明元件完好，若電阻無窮大（或無電流）說明此元件斷路。 不能用歐姆表檢測電源的情況。 ②短路故障的檢測方法 A．將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，說明電源被短路；若電壓表示數(shù)不為零，則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路。 B．用電流表檢測，串聯(lián)在電路中的電流表若示數(shù)不為零，故障應(yīng)是短路。 7．歐姆表刻度盤特點及多用電表讀數(shù)技巧 （1）歐姆表刻度盤不同于電壓、電流刻度盤 ①左∞右0：電阻無限大與電流、電壓零刻度重合，電阻零與電流、電壓最大刻度重合。 ②刻度不均勻：左密右疏。 ③歐姆擋是倍率擋，即讀出的示數(shù)應(yīng)再乘以該擋的倍率。電流、電壓擋是量程范圍擋。 在不知道待測電阻的估計值時，應(yīng)先從小倍率開始，熟記“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”（因為歐姆擋的刻度盤上越靠左讀數(shù)越大，且測量前指針指在左側(cè)“∞”處）。 （2）歐姆表的讀數(shù) ①為了減小讀數(shù)誤差，指針應(yīng)指在表盤到的部分，即中央刻度附近。 ②除非指針所在刻度盤處每個小格表示1 Ω時，要估讀到下一位，其余情況都不用估讀。 ③電阻值等于指針示數(shù)與所選倍率的乘積。 （3）測電壓、電流時的讀數(shù)，要注意其量程，根據(jù)量程確定精確度，精確度是1、0.1、0.01時要估讀到下一位，精確度是2、0.02、5、0.5時，不用估讀到下一位。 （4）多用電表使用的“七大注意” ①使用前要機械調(diào)零。 ②兩表筆在使用時，電流總是“紅入黑出”。 ③選擇開關(guān)的功能區(qū)域，要分清是測電壓、電流、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，中間為電壓、交流、直流共用，下為交流2.5 V專用。 ⑥測電阻時：Ａ．待測電阻與電路、電源一定要斷開；B．兩手一定不要同時接觸兩筆金屬桿；C．指針指中值附近較準，否則換擋；D．每換一擋必須重新歐姆調(diào)零；E．讀出示數(shù)要乘以倍率。 ⑦使用完畢，選擇開關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，長期不用應(yīng)取出電池。 （5）探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件 探究項目 應(yīng)用擋位 現(xiàn)　象 電源 電壓擋 兩接線柱正、反接時均無示數(shù)說明無電源 電阻 歐姆擋 兩接線柱正、反接時示數(shù)相同 二極管 歐姆擋 正接時示數(shù)很小，反接時示數(shù)很大 電容器 歐姆擋 指針先指向某一小阻值，后逐漸增大到“∞”，且指針擺動越來越慢 電感線圈 歐姆擋 示數(shù)由“∞”逐漸減小到某一較小固定示數(shù) （2018·四川省成都市）指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器。請回答下列問題： （1）使用多用電表粗測電阻時，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×10”擋，經(jīng)正確操作后，指針指示如圖甲a，為了使多用電表測量的結(jié)果更準確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋______檔（選填“×1”“×100”）；若經(jīng)過正確操作，將兩表筆接待測電阻兩端時，指針指示如圖甲b，則待測電阻為______Ω。 （2）圖乙是某多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖。其中，電流表滿偏電流為0.5 mA、內(nèi)阻為10 Ω；電池電動勢為1.5 V、內(nèi)阻為1 Ω；變阻器R0的阻值范圍為0?5 000 Ω。 ①該歐姆表的兩只表筆中，_____是紅表筆。（選填“A”或“B”）； ②該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5 V、內(nèi)阻為1 Ω進行刻度的。當(dāng)電池的電動勢下降到1.45 V、內(nèi)阻增大到4 Ω時，歐姆表仍可調(diào)零，則調(diào)零后R0接入電路的電阻將變______（填“大”或“小”），若用重新調(diào)零后的歐姆表測得某待測電阻阻值為300 Ω，則這個待測電阻的真實阻值為______Ω。 【參考答案】（1）×100 3 000 （2）A 小 290 【試題解析】（1）使用多用電表粗測電阻時，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×10”擋，經(jīng)正確操作后，指針偏角很小，說明倍率檔選擇較小，則為了使多用電表測量的結(jié)果更準確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋“×100”檔；待測電阻為30×100 Ω=3 000 Ω。 （2）①該歐姆表的兩只表筆中，紅表筆內(nèi)部接電源的負極，則A是紅表筆。 ②電池電動勢為1.5 V、內(nèi)阻為1 Ω時，調(diào)零電阻；電池的電動勢下降到1.45 V、內(nèi)阻增大到4 Ω時調(diào)零電阻，則調(diào)零后R0接入電路的電阻將變??；電動勢為1.5調(diào)零后，歐姆表內(nèi)部的中性電阻的；電動勢變?yōu)?.45調(diào)零后，歐姆表內(nèi)部的中性電阻；由300 Ω對應(yīng)的電流列出關(guān)系式：；故對應(yīng)1.45 V時的電阻R真=290 Ω。 1．在“練習(xí)使用多用電表”的實驗中： （1）用多用電表歐姆擋測量電阻時，紅黑表筆互換了插孔，這樣_____（選填“會”或“不會”）影響測量結(jié)果； （2）如圖所示是一個多用電表歐姆擋內(nèi)部電路的示意簡圖，其中有靈敏電流表（量程未知，內(nèi)阻100 Ω）、電池組（電動勢未知，內(nèi)阻r=0.5 Ω）和滑動變阻器R0（總阻值未知），表刻度盤上電阻刻度中間值為15；有實驗者用多用電表歐姆擋測量電壓表的內(nèi)阻（測量過程規(guī)范），讀得電壓表的讀數(shù)為6.0V，讀得阻值為30 kΩ，可知此時多用電表歐姆擋的總內(nèi)阻（包括電流表內(nèi)阻、電池組內(nèi)阻和變阻器R0的阻值）是______kΩ，靈敏電流表的量程為_____mA。若表內(nèi)電池用舊，電池電動勢會變小，內(nèi)阻會變大，假設(shè)電池組的電動勢下降到6 V、內(nèi)阻升高到2 Ω時，但仍可調(diào)零，測得某電阻是30 kΩ，這個電阻真實值是____kΩ； （3）在使用多用電表結(jié)束后，分別將選擇開關(guān)保留在如下圖a、圖b和圖c所示的位置，其中圖________（選填“a”或“b”或“c”）的位置是規(guī)范的。 圖a 圖b 圖c 【答案】（1）不會 （2）15 0.6 20 （3）a 考點5 傳感器的簡單使用 1．實驗?zāi)康? （1）認識熱敏電阻、光敏電阻等傳感器的特性。 （2）了解傳感器在技術(shù)上的簡單應(yīng)用。 2．實驗器材 熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。 3．研究熱敏電阻的熱敏特性 4．研究光敏電阻的光敏特性 5．注意事項 （1）在做熱敏實驗時，加開水后要等一會兒再測其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時讀出水溫。 （2）光敏實驗中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少。 （3）歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零。 （2018·寧夏銀川市第二中學(xué)）在實際應(yīng)用中有多種自動控溫裝置，以下是其中兩種控溫裝置： （1）圖（a）為某自動恒溫箱原理圖，箱內(nèi)的電阻R1=2 kΩ，R2=1.5 kΩ，R3=4 kΩ，Rt為熱敏電阻，其電阻隨溫度變化的圖象如圖（b）所示。當(dāng)a、b兩點電勢φa<φb時，電壓鑒別器會令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)φaφb時，電壓鑒別器會使S斷開，停止加熱，則恒溫箱內(nèi)的穩(wěn)定溫度為____℃，恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時Rt的取值范圍為_____。 （2）有一種由PTC元件做成的加熱器，它產(chǎn)生的焦耳熱功率PR隨溫度t變化的圖象如圖（c）所示。該加熱器向周圍散熱的功率為PQ=k(t–t0)，其中t為加熱器的溫度，t0為室溫（本題中取20 ℃），k=0.1 W/℃。 ①當(dāng)PR=PQ時加熱器的溫度即可保持穩(wěn)定，則該加熱器工作的穩(wěn)定溫度為________℃； ②（單選）某次工作中，該加熱器從室溫升高至穩(wěn)定溫度的過程中，下列溫度變化過程用時最短的是（填選項前的字母序號） A．20~24 ℃ B．32~36 ℃ C．48~52 ℃ D．60~64 ℃ 【參考答案】（1）25 大于3 kΩ （2）70（68~73均可） B 【試題解析】（1）由題意得當(dāng)時，恒溫箱保持穩(wěn)定，根據(jù)串并聯(lián)電路電壓與電阻的關(guān)系可知，只有也為4:3的時候，，此時電橋平衡，所以可知Rt電阻為3 kΩ，從題圖乙可以看出電阻為3 kΩ時，溫度為25攝氏度。 （2）①，PQ與溫度t之間關(guān)系如圖所示，由圖可知，當(dāng)溫度為70℃時，發(fā)熱功率與與散熱功率相等，即此時物體的溫度不再變化。 ②當(dāng)溫度稍高于穩(wěn)定溫度時，加熱器電阻增大，產(chǎn)生的焦耳熱的功率小于散熱功率，溫度下降，當(dāng)溫度稍低于穩(wěn)定溫度時，，加熱器電阻減小，產(chǎn)生的焦耳熱的功率大于散熱的功率，溫度將上升。 1．某實驗小組設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，用鉤碼所受重力作為小車所受到的拉力，用DIS測小車的加速度。通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a–F圖線，如圖（b）所示。 （1）圖線______是在軌道右側(cè)抬高成為斜面的情況下得到的；（選填“①”或“②”） （2）隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時圖（b）中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，為消除此誤差可采取的簡便且有效的措施是 _____________； A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上長時間緩慢運動（即將小車與傳感器發(fā)射部分的重力沿軌道方向的分力恰與其所受摩擦力平衡） B．在增加鉤碼數(shù)量進行實驗的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠小于小車與傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量 C．在鉤碼與細繩之間放置一力傳感器，直接得到小車運動的加速度a和力傳感器讀數(shù)F的關(guān)系圖象 D．更換實驗中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進行上述實驗 （3）小車和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量為 kg；小車在水平軌道上運動時受到的摩擦力大小為__________N。 【答案】（1）① （2）C （3）0.5 1 1．（2018·江蘇卷）一同學(xué)測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻。 （1）如圖所示是該同學(xué)正準備接入最后一根導(dǎo)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）實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計算的數(shù)據(jù)見下表： 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖象。由圖象可計算出該干電池的電動勢為_________V；內(nèi)阻為__________Ω。 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 （3）為了得到更準確的測量結(jié)果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端．調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動勢應(yīng)為_______V；內(nèi)阻應(yīng)為_____Ω。 【答案】（1）①開關(guān)未斷開 ②電阻箱阻值為零 （2）圖象如圖所示： 1.4（1.30~1.44都算對） 1.2（1.0~1.4都算對） （3）1.4（結(jié)果與（2）問第一個空格一致） 1.0（結(jié)果比（2）問第二個空格小0.2） 2．（2018·新課標全國II卷）某同學(xué)組裝一個多用電表?？捎玫钠鞑挠校何脖眍^（量程100 ，內(nèi)阻900 ）；電阻箱R1（阻值范圍0999.9 ）；電阻箱R2（阻值范圍099 999.9 ）；導(dǎo)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(chǔ)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(nèi)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。 （2）電阻箱的阻值_____________；R2=____________（保留到個位） 【答案】（1）如圖所示 （2）100 2 910 3．（2018·天津卷）某同學(xué)用伏安法測定待測電阻Rx的阻值（約為10 kΩ），除了Rx，開關(guān)S、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用： A．電壓表（量程0~1 V，內(nèi)阻約為10 kΩ） B．電壓表（量程0~10 V，內(nèi)阻約為100 kΩ） C．電流表（0~1 mA內(nèi)阻約為30 Ω） D．電流表（0~0.6 A，內(nèi)阻約為0.05 Ω） E．電源（電動勢1.5 V，額定電流0.5 A，內(nèi)阻不計） F．電源（電動勢12 V，額定電流2 A，內(nèi)阻不計） G．滑動變阻器R0（阻值范圍0~10 Ω，額定電流2 A） ①為使測量盡量準確，電壓表選用_________，電流表選用______________，電源選用______________。（均填器材的字母代號）； ②畫出測量Rx阻值的實驗電路圖。 ③該同學(xué)選擇器材、連接電路和操作均正確，從實驗原理上看，待測電阻測量值會______________其真實值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是____________________________。 【答案】B C F 如圖所示 大于 電壓表的讀數(shù)大于待測電阻兩端實際電壓（其他正確表述也可） 4．（2018·新課標全國III卷）一課外實驗小組用如圖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）；V可視為理想電壓表。S1為單刀開關(guān)，S2位單刀雙擲開關(guān)，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； （2）將滑動變阻器滑動端置于適當(dāng)位置，閉合S1； （3）將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動變阻器動端的位置，記下此時電壓表V的示數(shù)U1；然后將S2擲于2 端，記下此時電壓表V的示數(shù)U2； （4）待測電阻阻值的表達式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）； （5）重復(fù)步驟（3），得到如下數(shù)據(jù)： 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，求得Rx=__________Ω。（保留1位小數(shù)） 【答案】（1）如圖所示： （4） （6）48.2 【解析】開關(guān)S2擲于1端，由歐姆定律可得通過Rx的電流I=U1/R0，將開關(guān)S2擲于2端，R0和Rx串聯(lián)電路電壓為U2，Rx兩端電壓為U=U2–U1，由歐姆定律可得待測電阻阻值Rx=U/I=R0=（–1）R0。 5次測量所得的平均值，（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（–1）R0=（3.41–1）×20.0 Ω=48.2 Ω。 5．（2018·新課標全國I卷）某實驗小組利用如圖（a）所示的電路探究在25 ℃~80 ℃范圍內(nèi)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(nèi)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(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2。 實驗時，先按圖（a）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(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0：保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0：斷開S1，記下此時R2的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0 °C，實驗得到的R2–t數(shù)據(jù)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（a）中R1的滑片應(yīng)移動到_____（填“a”或“b”）端； （2）在圖（b）的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并做出R2–t曲線； （3）由圖（b）可得到R1，在25 ℃~80°C范圍內(nèi)的溫度特性，當(dāng)t=44.0 ℃時，可得R1=____Ω； （4）將Rt握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖（c）所示，該讀數(shù)為____Ω，則手心溫度為______℃。 【答案】（1）b （2）如圖所示 （3）450 （4）620.0 33.0 6．（2017·新課標全國Ⅰ卷）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A）；電壓表V（量程3 V，內(nèi)阻3 kΩ）；電流表A（量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 Ω）；固定電阻R0（阻值1 000 Ω）；滑動變阻器R（阻值0~9.0 Ω）；電源E（電動勢5 V，內(nèi)阻不計）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。 （1）實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖。 （2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。 由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_________（填“增大”、“不變”或“減小”），燈絲的電阻率__________（填“增大”、“不變”或“減小”）。 （3）用另一電源E0（電動勢4 V，內(nèi)阻1.00 Ω）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為__________W，最大功率為__________W。（結(jié)果均保留2位小數(shù)） 【答案】（1）如圖所示 （2）增大 增大 （3）0.39 1.18 【解析】（1）要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，故滑動變阻器用分壓式接法，小燈泡為小電阻，電流表用外接法；電壓表量程為3 V，應(yīng)串聯(lián)定值電阻擴展量程到4 V。 （2）由I–U圖象知，切線的斜率在減小，故燈泡的電阻隨電流的增大而增大，再由電阻定律知，電阻率增大。 （3）當(dāng)滑動變阻器的阻值為9 Ω時，電路電流最小，燈泡實際功率最小，此時由E0=U+I(r+R)得I=–0.1U+0.4，在圖中作出該直線如左圖所示，交點坐標約為U=1.75 V，I=0.225 A，P1=UI=0.39 W；當(dāng)滑動變阻器的阻值為0時，燈泡消耗的功率最大，作圖線I=–U+4，此時交點坐標為U=3.70 V，I=0.32 A，如右圖所示，最大的功率P2=UI=1.18 W。 7．（2017·新課標全國Ⅱ卷）圖（a）為某同學(xué)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；表頭的滿偏電流為250 μA，內(nèi)阻為480 Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，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。 （1）圖（a）中的A端與______（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。 （2）關(guān)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(diào)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(diào)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(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置 （3）根據(jù)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(shù)為________；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為________。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字） 【答案】（1）黑 （2）B （3）160 880 （4）1.47 mA 1 100 Ω 2.95 V 【名師點睛】會規(guī)范使用多用電表，能正確讀出多用電表的示數(shù)，是解決本題的關(guān)鍵。在平時實驗訓(xùn)練過程中要多加注意規(guī)范操作和器材的正確使用方法，多用電表的讀數(shù)，重點是分清測量的物理量不同，讀數(shù)方法不同。 8．（2016·上海卷）在“用多用表測電阻、電流和電壓”的實驗中 （1）（多選題）用多用表測電流或電阻的過程中_________。 （A）在測量電阻時，更換倍率后必須重新進行調(diào)零 （B）在測量電流時，更換量程后必須重新進行調(diào)零 （C）在測量未知電阻時，必須先選擇倍率最大擋進行試測 （D）在測量未知電流時，必須先選擇電流最大量程進行試測 （2）測量時多用表指針指在如圖所示位置。若選擇開關(guān)處于“10 V”擋，其讀數(shù)為 Ｖ；若選擇開關(guān)處于“×10”擋，其讀數(shù)為 200 Ω（選填:“大于”，“等于”或“小于”）。 【答案】（1）AD （2）5.4 小于 【名師點睛】會規(guī)范使用多用電表，能正確讀出多用電表的示數(shù)，是解決本題的關(guān)鍵，在平時實驗訓(xùn)練過程中要多加注意規(guī)范操作和正確使用。 9．（2016·四川卷）用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗器材：待測電源（電動勢約3 V，內(nèi)阻約2 Ω），保護電阻R1（阻值10 Ω）和R2（阻值5 Ω），滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。 實驗主要步驟： （Ⅰ）將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)； （Ⅱ）逐漸減小滑動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，I為橫坐標，作U–I圖線（U、I都用國際單位）； （Ⅳ）求出U–I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a。 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）滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是_____。 A．兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端接線柱 B．兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端接線柱 C．一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端的接線柱 D．一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端的接線柱