高考物理二轮整合复习 电学实验.docx

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1、电学实验基本框架一、电学实验基础题型一电学实验误差分析1系统误差(1)伏安法测电阻误差来源:通过电阻的电流不准确,电阻两端的电压不准确(2)测电源电动势和内阻误差来源:路端电压测量不准确、干路电流测量不准确(3)减小系统误差题目中给出的电阻阻值大约值,选用合适的实验器材,采用误差小的实验方案(如电流表的内、外接法)消除系统误差题目给定的条件充分(电阻阻值已知),合理设计电路可消除系统误差2偶然误差(1)电压表、电流表、多用电表、毫米刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器等读数误差;(2)描点、计算等对数据处理造成的误差(3)通过多次测量取平均值或图象法可以减小偶然误差例1用内阻为3 000 的电压表和内

2、阻为10 的电流表测电阻,在图甲、乙两种情况下,电压表的示数都是60 V,电流表的示数都是0.2 A,则R1的测量值为 ,真实值是 ,R2的测量值为 ,真实值是 .题型二常用仪器的读数 螺旋测微器、游标卡尺、电压、电流、欧姆表、电阻箱的读数例2(1)如图甲所示的三把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分,它们的读数依次为 mm, mm, mm.(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图乙所示,则金属丝的直径是 mm.例3(1)如图甲所示的电表使用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表 A,图中表针示数为 A;当使用3 A量程时

3、,对应刻度盘中每一小格代表 A,图中表针示数为 A.(2)如图乙所示的电表使用较小量程时,每小格表示 V,图中表针的示数为 V若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示 V,图中表针示数为 V.(3)旋钮式电阻箱如图所示,电流从接线柱A流入,从B流出,则接入电路的电阻为 .现欲将接入电路的电阻改为2 087 ,最简单的操作方法是 若用两个这样的电阻箱,则可得到的电阻值范围为 题型三电表改装例4(2020海南高三上学期期末)如图14所示,有一个双量程电流表,其中小量程为01 A已知表头G的满偏电流Ig500 mA,定值电阻R120 ,R2180 ,则表头G的内阻Rg的值为()A100 B200

4、 C250 D500 例5(2018全国卷22)某同学组装一个多用电表可选用的器材有:微安表头(量程100 A,内阻900 );电阻箱R1(阻值范围0999.9 );电阻箱R2(阻值范围099 999.9 );导线若干要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡回答下列问题:(1)在图13虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱(2)电阻箱的阻值应取R1 ,R2 .(保留到个位)题型四测量电路与控制电路的选择考向1电压表和电流表的内、外接法考向

5、2.滑动变阻器两种连接方式的对比考向3.滑动变阻器两种接法的选择例6(2020全国卷22)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1 k,电流表内阻为0.5 .该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间测量得到如图(b)所示的两条UI图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数回答下列问题:(1)图(b)中标记为的图线是采用电压表跨接在 (填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线 (填“”或“”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为 (保留1位小数)(3

6、)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为 (保留1位小数)例7为测量“12 V5 W”的小灯泡在不同电压下的功率,给定了以下器材:电源(12 V,内阻不计);电流表(量程00.6 A、03 A,内阻约为0.2 );电压表(量程03 V、015 V,内阻约为15 k);滑动变阻器(020 ,允许最大电流1 A); 开关一个,导线若干实验要求加在小灯泡两端的电压可从零开始调节(1)如图所示的四个电路图中你认为最合适的是 (填选项下的字母)(2)在本实验中,电流表的量程可选 题型五实验器材的选取与实物图的连接例8(2018天津卷9(3)某同学用伏安法测定待

7、测电阻Rx的阻值(约为10 k),除了Rx、开关S、导线外,还有下列器材供选用:A电压表(量程01 V,内阻约10 k)B电压表(量程010 V,内阻约100 k)C电流表(量程01 mA,内阻约30 )D电流表(量程00.6 A,内阻约0.05 )E电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)F电源(电动势 12 V,额定电流2 A,内阻不计)G滑动变阻器R0(阻值范围010 ,额定电流2 A)(1)为使测量尽量准确,电压表选用 ,电流表选用 ,电源选用 (均填器材的字母代号)(2)在虚线框内画出测量Rx阻值的实验电路图(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待

8、测电阻测量值会 其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是 例9(2018全国卷23)一课外实验小组用如图16所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值,图中R0为标准定值电阻(R020.0 );可视为理想电压表;S1为单刀开关,S2为单刀双掷开关;E为电源;R为滑动变阻器采用如下步骤完成实验:(1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线;图16(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置,闭合S1;(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器滑动端的位置,记下此时电压表的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表的示数U2;(4)待测电阻阻值的表达式Rx (用R0、U1、U2表示);(5)重复

9、步骤(3),得到如下数据:12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39(6)利用上述5次测量所得的平均值,求得Rx .(保留1位小数)二 、描绘小电珠的伏安特性曲线考点一教材原型实验例1(2020陕西省黄陵县中学期中)现要用伏安法描绘一只标值为“2.5 V,0.6 W”小灯泡的IU图线,有下列器材供选用:A电压表(03 V,内阻3 k;015 V,内阻10 k)B电流表(00.6 A,内阻0.5 ;03 A,内阻0.1 )C滑动变阻器(10 ,2 A)D滑动变阻器(100 ,1.0 A)E蓄电

10、池(电动势6 V,内阻不计)(1)为了减小测量误差,图2甲中的S1应接_(填“M”或“N”),滑动变阻器应选用_(用序号字母表示)(2)根据选择的电路,用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需要电路(3)开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应该置于_端(选填“A”“B”或“AB正中间”)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数变化明显,但电流表示数始终为0,则电路故障为_例2在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,额定功率为0.5 W,此外还有以下器材可供选择:A直流电源3 V(内阻不计)B直流电流表A1:量程0300 mA(内阻约为5 )C直流电流表A2:量程

11、03 A(内阻约为0.1 )D直流电压表V:量程03 V(内阻约为3 k)E滑动变阻器R1:阻值范围0100 ,额定电流0.5 AF滑动变阻器R2:阻值范围010 ,额定电流2 AG导线和开关实验要求:滑动变阻器便于调节,小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量(1)实验中电流表应选用_(填写仪器前的字母);(2)在图3甲所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出,请补齐电路的其他部分,要求滑片P向b端滑动时,灯泡变亮);(3)根据实验数据,画出小灯泡的IU图线如图乙所示由此可知,当电压为0.5 V时,小灯泡的灯丝电阻是_.(4)根据实验测量结果可以绘制小灯泡

12、的电功率P随其两端电压U或电压的平方U2变化的图象,在图中所给出的a、b、c图象中可能正确的是_(选填“a”“b”或“c”)考点二拓展创新实验例3LED灯的核心部件是发光二极管某同学欲测量一只工作电压为2.9 V的发光二极管的正向伏安特性曲线,所用器材有:电压表(量程3 V,内阻约3 k),电流表 (用多用电表的直流25 mA挡替代,内阻约为5 ),滑动变阻器(020 ),电池组(内阻不计),开关和导线若干他设计的电路如图(a)所示回答下列问题:(1)根据图(a),在实物图(b)上完成连线;(2)调节滑动变阻器的滑片至最_端(填“左”或“右”),将多用电表选择开关拨至直流25 mA挡,闭合开关

13、;(3)某次测量中,多电表示数如图(c),则通过二极管的电流为_ mA;(4)该同学得到的正向伏安特性曲线如图(d)所示由曲线可知,随着两端电压增加,二极管的正向电阻_(填“增大”“减小”或“不变”);当两端电压为2.9 V时,正向电阻为_ k(结果保留两位有效数字);三、测量金属的电阻率考点一教材原型实验例1有一根均匀的管线状导体,横截面如图甲所示,长约为5.0 cm,电阻值约为6 .可供选择的器材有:A电流表(量程0.6 A,内阻约为0.1 )B电流表(量程3 A,内阻约为0.03 )C电压表(量程3 V,内阻约为3 k)D滑动变阻器(1 750 ,0.3 A)E滑动变阻器(15 ,3 A

14、)F蓄电池(6 V,内阻很小)G开关一个,带夹子的导线若干(1)使用游标卡尺测量管线状导体的长度如图乙所示,则管线状导体的长度L_ cm.(2)要精确测量管线样品的阻值,电流表应选_,滑动变阻器应选_(填选项前的字母)(3)请将如图3所示的实际测量电路补充完整(4)已知管线状导体材料的电阻率为,通过测量得出电压表示数为U,电流表示数为I,外径为d,要想求得管线状导体内形状不规则的中空部分的横截面积S,在前面实验的基础上,还需要测量的物理量是_,计算中空部分横截面积的表达式为S_.例2“测定铜导线的电阻率”实验中可供选用的器材有:A横截面积为1.0 mm2、长度为100 m的一捆铜导线(电阻Rx

15、约2 )B电流表G:内阻Rg100 ,满偏电流Ig3 mA C电流表A:量程0.6 A,内阻约1 D滑动变阻器R:最大阻值5 E定值电阻:R03 ,R1900 ,R21 000 F电源:电动势6 V,内阻不计 G开关,导线若干请完成下列实验内容:(1)把电流表G与定值电阻改装成量程为3 V的电压表,则定值电阻应选_(填“R1”或“R2”)(2)为了尽可能获取多组数据,实验电路图应选图4四幅中的_,电路中R0的作用是_(3)根据正确的电路图,在右图中完成实物图的连接(已正确连接了部分导线)(4)某次测量中,电流表G的读数为2.40 mA时,电流表A的读数为0.50 A,由此求得铜导线的电阻率为_

16、 m.(保留两位有效数字)四、测定电源的电动势和内阻考点一:伏安法测电源的电动势和内阻例1(2020山东卷14)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究实验室提供的器材有:干电池一节(电动势约1.5 V,内阻小于1 );电压表V(量程3 V,内阻约3 k);电流表A(量程0.6 A,内阻约1 );滑动变阻器R(最大阻值为20 );定值电阻R1(阻值2 );定值电阻R2(阻值5 );开关一个,导线若干(1)该小组按照图5甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在UI

17、坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_(单选,填正确答案标号) A电压表分流 B干电池内阻较小C滑动变阻器最大阻值较小 D电流表内阻较小(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示序号1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52请根据实验数据,回答以下问题:图6中已标出后3组数据对应的坐标点,请标出前4组数据对应的坐标点并画出UI图像根据实验数据可知,所选的定值电阻为_(填“R1”或“

18、R2”)例2甲同学利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内阻,提供的器材有:A干电池两节,每节电动势约为1.5 V,内阻未知B直流电压表V1:量程3 V,内阻约为3 kC直流电压表V2:量程15 V,内阻约为6 kD直流电流表A:量程0.6 A,内阻RA2 E滑动变阻器F导线和开关(1)为了尽可能提高实验精度,实验中电压表应选用_(选填“V1”或“V2”);(2) 某次实验部分数据如下表所示,其中一组数据读数如图乙所示,读出数据,完成下表则:处的读数为_ V;处的读数为_ A.U/V2.622.482.342.061.92I/A0.080.120.160.240.28(3)利用表格中的数据在右

19、图中作出UI图象;(4)由图象可知,两节干电池总电动势E_ V,总内阻r_ .(计算结果保留三位有效数字)例3 实验室中准备了下列器材:待测干电池(电动势约1.5 V,内阻约1.0 );电流表G(满偏电流1.5 mA,内阻rg10 );电流表A(量程00.6 A,内阻约0.10 );滑动变阻器R1(最大阻值20 );滑动变阻器R2(最大阻值100 );定值电阻R3990 ,开关S和导线若干(1)某同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内阻为了能较为准确地进行测量和操作方便,实验中选用的滑动变阻器应是_(填代号)(2)请在如图10甲所示虚线框中画出该同学的实验电路图(

20、3)如图乙为该同学根据实验数据作出的I1I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可得,被测干电池的电动势E_ V,内阻r_ .考点二安阻法测电动势和内阻例1(2018江苏卷10)一同学测量某干电池的电动势和内阻(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处_;_.(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的数据见下表:R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A16.75.95.34.53.8根据表中数据,在图中的方格纸上作出R关系图像由图像可计算出该干电

21、池的电动势为_V;内阻为_.(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图15所示,则该干电池的电动势应为_V,内阻应为_.例2 利用如图(a)所示电路,可以测定电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9 ),电阻R0(阻值为3.0 ),电阻R1(阻值为3.0 ),电流表(量程为200 mA,内阻为RA6.0 ),开关S.实验步骤如下:将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;以为纵坐标,R

22、为横坐标,作R图线(用直线拟合);求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.回答下列问题:(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则与R的关系式为_(2)按实验得到的数据作R图线,得出图像的斜率为k,纵截距为b,则电源电动势E=_ ,内阻r_ (用字母表示结果).考点三伏阻法测电动势和内阻例1某课题研究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻,在操作台上准备了如下实验器材:A待测锂电池(电动势E约为3.7 V,内阻r未知)B电压表V1(量程03 V,内阻约为几千欧)C电流表A(量程0.6 A,内阻RA2.0 )D电阻箱R1(099.9 )E滑动变阻器R2(最大阻值为10 )F定值电阻R0(阻值约为5

23、)G开关S一个,导线若干(1)在实验操作过程中,该小组成员设计了如图19甲所示电路多次改变电阻箱R1的阻值R,读出电压U,根据测得的数据作出图象,如图乙所示,则电源电动势E_ V.(2)为了测定锂电池的内阻需测出电阻R0的阻值,小组成员设计了如图丙所示的电路,请在图丁中连接对应的实物图实验过程中,某次测量电流表示数为0.40 A时,电压表示数如图戊所示,由此可求得R0_ ;结合图乙可求得电池内阻r_ .(以上两空结果均保留两位有效数字)例2(2019安徽合肥市第二次质检)为了同时测量一电源的电动势E和内阻r,以及未知阻值的电阻Rx,某同学设计了一电路实验室提供的器材如下:待测电源、待测电阻、电

24、阻箱一个、内阻很大的电压表一只、开关两个、导线若干(1)为实现上述目的,请完善图20甲实物图连接;(2)该同学实验的主要步骤有:闭合S1、S2,多次调节电阻箱阻值,并记录其阻值及对应的电压表的示数;保持S1闭合,断开S2,多次调节电阻箱阻值,并记录其阻值及对应的电压表的示数;根据记录的数据,作出两条图线如图乙所示由图线可得电动势E_,内阻r_,Rx_.(用图中a、b、c表示)五、练习使用多用电表考点一教材原型实验 考向1、欧姆表的原理和使用例1图(a)为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约1 000 的定值电阻(1)测量的某些操作步骤如下:调节可调部件_,

25、使电表指针停在_(选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”)位置调节可调部件K,使它的尖端指向_(选填“1 k”“100”“10”“1”)位置将红、黑表笔分别插入“”“”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件_,使电表指针指向_(选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”)位置将红、黑表笔笔尖分别接触待测电阻的两端,当指针稳定后,读出表头的示数,如图(b)所示,再乘以可调部件K所指的倍率,得出该电阻的阻值Rx_.测量完毕,应调节可调部件K,使它的尖端指向“OFF”或交流电压“500”位置(2)欧姆挡进行调零后,用“10”挡测量另一个阻值未知的电阻,发现指针偏转角度很小,则下列说法和做法中正确的是_A这个电阻的阻值较小

26、B这个电阻的阻值较大C为测量更准确些,电表应当换用欧姆“1”挡,并且重新调零后进行测量D为测量更准确些,电表应当换用欧姆“100”挡,并且重新调零后进行测量考向2、多用电表的原理和使用例2(2017全国卷23)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 A,内阻为480 .虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡,欧姆100 挡(1)图(a)中的A端与_(填“红”或“黑”)色表笔相连接(2)关于

27、R6的使用,下列说法正确的是_(填正确答案标号)A在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1R2_,R4_.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为_;若此时B端是与“3”相连的,则读数为_;若此时B端是与“5”相连的,则读数为_(结果均保留3位有效数字)考向3、使用多用电表测量二极管例3钱华同学的爸爸是个电气工程师,钱华经常看到爸爸用多用电表进行一些测量在

28、高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后,爸爸给他出了一道题目,让他通过测量找到发光二极管的负极(1)钱华同学做了如下两步具体的操作:第一,将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“1”挡,经过_之后,他把红表笔接在二极管的短管脚上,把黑表笔接在二极管的长管脚上,发现二极管发出了耀眼的白光;然后他将两表笔的位置互换以后,发现二极管不发光这说明二极管的负极是_(选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极(2)钱华同学的好奇心一下子就被激发起来了,他琢磨了一下,然后又依次用电阻挡的“1挡”、“10挡”、“100挡”、“1 k挡”分别进行了二极管导通状态的准确的测量,他发现二极管发光的亮度越来越_(选填“大”或

29、“小”),请帮助他分析一下具体的原因:_训练:如图是一个多用电表欧姆挡内部电路示意图电流表满偏电流为0.5 mA,内阻为10 ;电池电动势为1.5 V,内阻为1 ;滑动变阻器阻值为05 000 .(1)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 V标定的,当电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 时仍可调零,调零后R0的阻值将变_(选填“大”或“小”);若测得某电阻阻值为300 ,则这个电阻的真实值是_ .(2)该欧姆表换了一个电动势为1.5 V、内阻为10 的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果_(选填“偏大”“偏小”或“准确”)考点二拓展创新实验 考向1、 欧姆表检测电路故障例4(1

30、)某同学按如图所示的电路图连接元件后,闭合开关S,发现A、B灯都不亮该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障检查前,应将开关S_.(选填“闭合”或“断开”)(2)若(1)中同学检查结果如表所示,由此可以确定_测试点b、fb、eb、dd、e多用电表示数无穷大无穷大500 无穷大A.灯A断路 B灯B断路C灯A、B都断路Dd、e间导线断路考向2、组装欧姆表例5(2019全国卷23)某同学欲将内阻为98.5 、量程为100 A的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 k刻度正好对应电流表表盘的50 A刻度可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14 k),滑动变阻器R1(最大阻值1 50

31、0 ),滑动变阻器R2(最大阻值500 ),电阻箱(099 999.9 ),干电池(E1.5 V,r1.5 ),红、黑表笔和导线若干(1)欧姆表设计将图中的实物连线组成欧姆表欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为_ ;滑动变阻器选_(填“R1”或“R2”)(2)刻度欧姆表表盘通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图所示表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为_、_.(3)校准红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向_ k处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图

32、所示,则电阻箱接入的阻值为_ .2某实验小组在练习使用多用电表时,他们正确连接好电路如图甲所示闭合开关S后,发现无论如何调节电阻箱R0,灯泡都不亮,电流表无读数,他们判断电路可能出现故障经小组讨论后,他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路已知保护电阻R15 ,电流表量程为050 mA.操作步骤如下: 将多用电表挡位调到欧姆1挡,再将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;断开图甲电路开关S,将多用电表两表笔分别接在a、c上,多用电表的指针不偏转;将多用电表两表笔分别接在b、c上,多用电表的示数如图乙所示;将多用电表两表笔分别接在c、e上,调节R020 时,多用电表示数如图丙所示,电流表的示数如图丁所示回答

33、下列问题:(1)图丙中的多用电表读数为_ ;图丁中的电流表读数为_ mA.(2)操作步骤中,多用电表红表笔应接_(选填“c”或“e”)点(3)电路的故障可能是_A灯泡短路 B灯泡断路 C保护电阻R短路 D保护电阻R断路(4)根据以上实验数据,可知多用电表内部电源的电动势E_ V(保留三位有效数字)六、电学实验综合题型一测电阻的其他几种方法 考向1、差值法测电阻1电流表差值法(如图1所示)(1)基本原理:定值电阻R0的电流I0I2I1,电流表的电压U1(I2I1)R0.(2)可测物理量:若R0为已知量,可求得电流表的内阻r1;若r1为已知量,可求得R0.2电压表差值法(如图2所示)(1)基本原理

34、:定值电阻R0的电压U0U2U1,电压表的电流I1.(2)可测物理量:若R0为已知量,可求得电压表的内阻r1R0;若r1为已知量,可求得R0r1.例1(2019天津卷9(3)现测定长金属丝的电阻率 利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻这段金属丝的电阻Rx约为100 ,画出实验电路图,并标明器材代号电源E(电动势10 V,内阻约为10 )电流表A1(量程0250 mA,内阻R15 )电流表A2(量程0300 mA,内阻约为5 )滑动变阻器R(最大阻值10 ,额定电流2 A)开关S及导线若干(3)某同学设计方案正确,测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则这段

35、金属丝电阻的计算式Rx_.从设计原理看,则测量值与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“相等”)考向2、半偏法测电表内阻1电压表半偏法(如图所示)(1)实验步骤将R2的阻值调为零,闭合S,调节R1的滑动触头,使电压表读数等于其量程Um;保持R1的滑动触头不动,调节R2,当电压表读数等于Um时记录下R2的值,则RVR2.(2)误差分析测量值偏大:RV测R2RV真原因分析:当R2的阻值由零逐渐增大时,R2与电压表两端的总电压也将逐渐增大,因此电压表读数等于Um时,R2两端的电压将大于Um,使R2RV,从而造成RV的测量值偏大显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻减小误差的方法:选电动势较大

36、的电源E,选阻值较小的滑动变阻器R1,满足R1RV.2电流表半偏法(电路图如图5所示)(1)实验步骤先断开S2,再闭合S1,将R1最大阻值逐渐调小,使电流表读数等于其量程Im;保持R1不变,闭合S2,将电阻箱R2由最大阻值逐渐调小,当电流表读数等于Im时记录下R2的值,则RAR2.(2)误差分析测量值偏小:RA测R2RA真原因分析:当闭合S2时,总电阻减小,总电流增大,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大,R2的电阻比电流表的电阻小,而我们把R2的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小减小误差的方法:选电动势较大的电源E,选阻值非常大的滑

37、动变阻器R1,满足R1RA.例2(2016全国卷23)某同学利用图所示电路测量量程为2.5 V 的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 ),滑动变阻器R1(最大阻值50 ),滑动变阻器R2(最大阻值5 k),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干实验步骤如下按电路原理图连接线路;将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置,闭合开关S;调节滑动变阻器,使电压表满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值回答下列问题:(1)实验中应选择滑动变阻器_(填“R1”或“

38、R2”)(2)根据电路将图7中实物图连线(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为_(结果保留到个位)(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为_(填正确答案标号)A100 A B250 AC500 A D1 mA例3(2020山东等级考模拟卷)某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率,设计了如图8甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻值所用器材有电流表A1、A2,电阻箱R1、滑动变阻器R2、待测铅笔芯Rx、电源E、开关S及导线等操作步骤如下:调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大;闭合开关,适当调节滑动变阻器

39、和电阻箱的阻值,记录两个电流表A1、A2的示数分别为I1、I2.请回答以下问题:(1)若电流表的内阻可忽略,则电流表示数I2_I1时,电阻箱的阻值等于待测铅笔芯的电阻值(2)用螺旋测微器测量该铅笔芯的直径,螺旋测微器的示数如图乙所示,该铅笔芯的直径为_ mm.(3)已测得该铅笔芯的长度L20.00 cm,电阻箱R1的读数为5.00 ,根据上面测量的数据可计算出铅笔芯的电阻率_ m.(结果保留3位有效数字)(4)若电流表A2的内阻不能忽略,仍利用(1)中方法,则铅笔芯电阻的测量值_真实值(填“大于”“小于”或“等于”)考向3、等效替代法测电阻例4(2018全国卷23)某实验小组利用如图10甲所示

40、的电路探究在25 80 范围内某热敏电阻的温度特性所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25 时的阻值)为900.0 ;电源E(6 V,内阻可忽略);电压表(量程150 mV);定值电阻R0(阻值20.0 ),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 );电阻箱R2(阻值范围0999.9 );单刀开关S1,单刀双掷开关S2.实验时,先按图甲连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0 .将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0;断开S1,记下此时R2的读数逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0 .实验得到的R2t数据见下表t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题:(1)在闭合S1前,图甲中R1的滑片应移动到_(填“a”或“b”)端(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并作出R2t曲线图10(3)由图乙可得到RT在25 80 范围内的温度特性当t44.0 时,可得RT_.(4)将RT握于手心,手心温度下R2的相应读数如图丙所示,该读数为_,则手心温度为_

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