新教材人教版高中物理必修第三册全册实验汇总（2022新高考一轮复习）.pdf

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1、人教版必修第三册实验实验一 导体电阻率的测量.-1-实验二 练习使用多用电表.-12-实验三 电源电动势和内阻的测量.-20-实验一导体电阻率的测量注 意 事 项 1.螺旋测微器的使用(1)构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度。(2)原 理：测 微 螺 杆F与 固 定 刻 度B之 间 的 精 密 螺 纹 的 螺 距 为0.5 m m,即旋钮D每 旋 转 一 周，F前 进 或 后 退0.5 m m,而 可 动 刻 度E上 的 刻 度 为50等 份，每转动一 小 格，F前 进 或 后 退0.01 m m,即 螺 旋 测 微 器 的 精 确 度 为0.01 mm。读数时估读到 毫 米 的 千

2、分 位 上，因 此，螺 旋 测 微 器 又 叫 千 分 尺。(3)读数测 量 值(mm)=固 定 刻 度 数(mm)(注 意 半 毫 米 刻 度 线 是 否 露 出)+可 动 刻 度 数(估读一位)X0.01(mm)。如 图 所 示，固 定 刻 度 示 数 为2.0 m m,半 毫 米 刻 度 线 未 露 出，可动刻度上的示数为 15.0,最后的读数为 2.0mm+15.0X0.01 mm=2.150 mm02.游标卡尺游标卡尺的读数应注意以下几点(1)第 一 看 一看清精确度刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可精确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0

3、.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm如 图 甲 所 示。0 cm 1 2I I i I i_ i I i I )I i 1 I|0 5 10甲易错读成 11 mm+4X0.1 mm=11.40 mm正 确 的 读 数 应 为11.4 m m,游 标 卡 尺 不 需 要 估 读，后 面 不 能 随 意 加。或 去0。(2)第 二 看 一 游 标 尺 上 的 零 刻 度 线 位 置，区 分 零 刻 度 与 标 尺 最 前 端。如图乙所7J o1 2 3 cmI I I I T.3 目 山 川 UWMJJJIUo 10 20乙易错读成 13 mm+10X0.05 mm

4、=13.50 mm正确的读数应为 14 mm+10X0.05 mm=14.50 mm。(3)第三看一主尺上的单位主尺上标识的1、2、3 等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm。如图丙所示。5 cm 6 711,1,1111,1,1,11 II II ill II ll IlliI II 1111111111111111110 5 10 15 20丙易错读成 5 mm+4X0.05 mm=5.20 mm正确的读数应为 50 mm+4X0.05 mm=50.20 mm。3.电流表和电压表的读数(1)若刻度盘上每一小格为1、01、0.01、时，需估读到最小刻

5、度值的下一位。(2)若刻度盘上每一小格为2、0.2、0.02、5、0.5 0.05、时，只需估读到最小刻度值的位数。4.伏安法测电阻的电路选择RRVRA时，用电流表内接法。5.测量金属的电阻率(1)先测直径，再连接电路。应该把所测量的待测金属丝的两个端点之间的长度接入电路。(2)本实验中被测金属丝的电阻值较小，应采用电流表外接法。(3)开关S 闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大。(4)电流不宜太大(电流表用0-0.6 A 量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大。误差分析1.测量金属丝直径、长度以及电流、电压带来误差。2.电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因

6、为电流表外接，所以R g R其，由 R p,知 p sijp 真。3.通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率变化带来误差。考点1基本测量仪器的读数典例(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_mm0(3)如图丙所示的电表使用00.6 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0 3 A 量程时，对应刻度盘中每一小格代表 A,图中表针示数为 Ao如图丁所示的电表使用较小量程时，

7、每小格表示 V,图中表针示数为 V。若使用的是较大量程，则表盘刻度每小格表示 V,图中表针示数为 V,丙 丁【自主解答】解析：(1)题图甲中最上面图的读数：整毫米是16,不足1毫米数是7X0.1 mm=0.7 m m,最后结果是 16 mm+0.7 mm=16.7 mm。中间图的读数：整毫米是2 3,不足1毫米数是17X0.05 mm=0.85 m m,最后结果是 23 mm+0.85 mm=23.85 mm。最下面图的读数：整毫米是3,不足1毫米数是7X0.02 mm=0.14 m m,最后结果是 3 mm+0.14 mm=3.14 mm。（2）固定刻度示数为1.0m m,不足半毫米的从可动

8、刻度上读，其示数为15.0,最后的读数为 1.0 m m+15.0X0.01 mm=1.150 mmo（3）使用0 0.6 A 量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A,表针示数为0.44A;当使用0 3 A 量程时，每一小格为0.1 A,表针示数为2.20 A。电压表使用0 3 V 量程时，每小格表示0.1 V,表针示数为1.70 V;使用较大量程时，每小格表示0.5 V,表针示数为8.5 Vo答案：（1）16.7 23.85 3.14（2）1.150（1.149-1.151 均可）（3）0.02 0.440.1 2.20（2.192.21 均可）0.1 1.70（1.691.71 均可）0

9、.5 8.5考点2仪器的选取和电路设计典例在“测定金属的电阻率”的实验中，被测金属丝的电阻大约为6。，先用刻度尺测出金属丝的长度/以及金属丝的直径M 接着用伏安法测出金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流/,计算出它的电阻，再根据电阻公式计算出该金属材料的电阻率。在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下供选择的实验器材：直流电源及 电动势约为4.5 V,内阻很小；电流表Ai：量程00.6 A,内阻为0.125 C；电流表A2：量程03 A,内阻为0.025 Q；电压表V：量程03 V,内阻为3kC；电压表V2：量程01 5 V,内阻为15kQ；滑动变阻器用：最大阻值10 Q,允许通

10、过的最大电流为0.2 A；滑动变阻器心：最大阻值2 0 Q,允许通过的最大电流为1.0 A；开关，导线若干。要求有较高的测量精度，并能测得多组数据。（1）在可供选择的器材中，应 该 选 用 的 电 流 表 是，应该选用的电压表是，应 该 选 用 的 滑 动 变 阻 器 是-（均填器材符号）（2）根据所选的器材，在如图所示的虚线框中画出实验电路图。(3)用 测 得 的 物 理 量 表 示 电 阻 率 的 表 达 式 为p=【自主解答】.(用字母表示)。解 析：(1)电 源 电 动 势 约 为4.5 V,被 测 金 属 丝 的 电 阻 约 为6Q,干路中的最大电 流 约 为0.7 5 A,为 使

11、电 表 读 数 误 差 较 小，故 电 流 表 选A i,电 压 表 选V i,滑动变阻 器R i允 许 通 过 的 最 大 电 流0.2 A太 小，所 以 滑 动 变 阻 器 选/?2。(2)待 测 金 属 丝 的 电 阻 较 小，电 流 表 应 采 用 外 接 法，要 求 能 测 得 多 组 数 据，故滑 动 变 阻 器 应 采 用 分 压 式 接 法，电 路 图如图所示。由区=号 及R=p(,又5=兀e=今 ，得U 7rd2RS 7 Und1p=r=r=F。答 案：(1)A|V1&(2)见 解 析 图 需【技 法 总 结】电 流 表 内、外接法的比较及选取(1)电流表、电压表测电阻两种方

12、法的比较电流表内接法电流表外接法电路图_ -=-C-4&,测量值/测大于真实值-5 RxRv c、而且/士R测 j pip R v，测里值/测 Kx-vK小于真实值适用条件 HAR R v R r(2)两种接法的选择阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R较小，宜采用电流表外接法；若 R 较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大，小外偏小”。临界值计算法R、R RVRA时，用电流表外接法；RQRVRN时，用电流表内接法。实验试探法：按如图所示连接好电路，让电压表的一根接线柱P先后与b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表

13、外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。O I II-t OR,1：考 点 3 数据分析与误差分析典例(2 0 1 9 江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下：(1)螺旋测微器如图甲所示。在测量电阻丝的直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动(选填或 C”)，直 到 听 到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。(2)选 择 电 阻 丝 的(选 填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。(3)图乙中&为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图丙实物电路中的正确

14、位置。(4)为 测 量 心，利 用 图 乙 所 示 的 电 路，调 节 滑 动 变 阻 器 测 得5组 电 压 5 和电流人的值，作 出 的 关 系 图 像 如 图 丁 所 示。接 着，将 电 压 表 改 接 在a、8两端,测 组 电 压。2和 电 流/2的 值，数据见下表:UdV0.5 0 1.0 2 1.5 4 2.0 52.5 5/2/m A2 0.0 4 0.0 6 0.0 8 0.0 1 0 0.0请根据表中的数据,由 此，可 求 得 电 阻 丝 的 电 阻R.=Q。根据电阻定律可得到电阻丝的 电 阻 率。【自 主 解 答】解 析：(1)旋 转 微 调 旋 钮C。(2)电阻丝的粗细

15、不 一 定 均 匀，为 保 证 测 量结果准确，应在不同位置测量直径,然 后 取 平 均 值 作 为 测 量 值。(3)滑 动 变 阻 器 采 用 分 压 式 接 法 接 入 电 路，注 意 线 不 能 交 叉，如 图 甲 所 示。甲（4）将所给的5组数据标注在U-I图像中，用过原点的直线把它们连在一起,+R）,由作出的02-拉图线的斜率可得 三=25.50。故凡=（49.025.5）0=23.5。答案：（1）C（2）不 同（3）见解析图甲（4）见解析图乙（5）23.5（23.024.0均可）考点4实验的改进与创新典例国标（GB/T）规定自来水在15 c时的电阻率应大于13 Q-m o某同学利

16、用图甲电路测量15 c自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为3 V,内阻可忽略），电压表V i（量程为03 V,内阻很大），电压表V2（量程为0-3V,内阻很大），定值电阻R（阻值4kQ）,定值电阻用（阻值2kC）,电阻箱R（最大阻值9 999 Q）,单刀双掷开关S,导线若干，游标卡尺，刻度尺。乙丙实验步骤如下:A.用游标卡尺测量玻璃管的内径必B.向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C.把S拨 到1位置，记录电压表VI示数

17、；D.把S拨 到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表Vi示数相同，记录电阻箱的阻值RE.改变玻璃管内水柱的长度，重复实验步骤C、D,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F.断 开S,整理好器材。(1)测量玻璃管的内径4时，游标卡尺示数如图乙所示，则“=mm。(2)玻璃管内水柱的电阻R的表达式为R,=(用吊、足、R表示)。(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的总关系图像。自来水的电阻率。=Q-m(结果保留2位有效数字)。(4)本 实 验 中 若 电 压 表V i内阻不是很大，则自来水电阻率的测量结果将(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。【自主解答

18、】解析：(1)根据游标卡尺的读数规则，玻璃管的内径d=30 mm+OXO.O5 mm=30.00 mm。(2)把S拨 到1位置，记录电压表Vi示数，得到通过水柱的电流力=看，由闭合电路欧姆定律，有E=U+-R xO把S拨 到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表A IV2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R,得到该支路的电流/2=号，由闭合电路欧姆定律，有 E=U+&i 2,联 立 解 得 尺=警。1K由电阻定律R=f k,凡=警，联立解得总 关系图线的J I p L L斜 率k=O A X，八3 八 ,RiR2s。7 vd2.v、p RiRind2，八10 Q m,k=,S=4,代入数据解

19、仔 p 14 Q-m。(4)本实验中，若电压表V i内阻不是很大，则通过水柱的电流/1大于测量值，得到 号，即自来水电阻的测量值偏大，自来水电阻率的测量结果将偏大。答案：30.00 Q)窄(3)1 4偏大【核心归纳】“测定金属的电阻率”的实验核心是导线电阻的测量，除伏安法外，本实验的主要创新点体现在测量目的、测量方法等，要注意实验原理、实验手段的迁移。常见创新视角如下：(1)实验原理的创新教材中的实验是测量金属丝的电阻率，可以采用教材实验的原理测定导线的长度或导线的电阻。(2)实验器材的创新实验中若没有螺旋测微器测电阻丝的直径，可将电阻丝紧密缠绕在圆柱形铅笔上30 50匝，测总长度，然后求出直

20、径。还可以把电压表、电流表更换为电压、电流传感器。(3)测量对象的创新可以将测量金属丝的电阻率，改为测量圆柱体金属、圆桶形薄片、电解液等的电阻率。实验二练习使用多用电表实验目的i .r解多用电表的构造和原理.掌握多用电表的使用方法2.会使用多用电表测电压、电流及电阻3.会用多用电表探索黑箱中的电学元件表头指针定位螺丝选择开关欧姆调零旋钮纤表笔进行实验实验思路实验器材根据闭合电路欧姆定律当红、黑表笔短接时./*=s A+A+r当被测电阻H接在红、黑表笔两端时./=Rf,+R+r+Rx(3)当/中二/4时.中值电阻凡产4+/?+/,此电阻等于多用电表的内阻多用电表、电学黑箱、克流电源、开关、导线若

21、干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个I.测量定值电阻机械调零:调整指针定位螺丝，使指针指向左端的零位置根据被测电阻的估计限值,选择合适的挡位,把两表笔短接.进行欧姆调零将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数(4)改变选择开关挡位时,需重新进行欧姆调零(5)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡2.测量:小灯泡的电压和电流3.测埴二极管的正、反向电阻4.探索黑箱内的电学元件数据分析 .测电阻时.电阻值等于指针的示数与倍率的乘积2.测电流和电压时，如 果 表 盘 的 最 小 刻 度 为 等.读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5。05等

22、，读数时只读到与最小刻度位数相同即可注意事 项 1.使用多用电表的注意事项(1)使用前要先机械调零。两表笔在使用时，电流总是“红进黑出”。(3)测电阻时指针指中值附近较准，否则换挡。每换一挡必须重新欧姆调零。读出示数要乘以倍率。(4)使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。2.电路故障检测注意事项将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用。在电源完好时，将电压表与外电路的各部分电路并联。若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路内有断点。误差分 析 1 .偶然误差(1)估读时带来的误差。(2)表头指针角度偏转过大或过小都会使误差增大。2.系统误差(1)电池用旧后，

23、电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池。(2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实考点1多用电表的原理及使用典例图甲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；R、R2、R3、Rt和 R 是定值电阻，尺是可变电阻；表头 的满偏电流为250 HA，内阻为480Q。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 m A 挡,欧姆“X100C”挡。A-v-n(1)图甲中的A 端与.(选 填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于R6的使

24、用，下 列 说 法 正 确 的 是。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，调整治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RI+R2=C,R4=Qo(4)某次测量时，该多用电表指针位置如图乙所示。若此时8端是与“1”相连的，则 多 用 电 表 的 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)【自主解答】解析：(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。(2冰6是可变

25、电阻，它的作用就是欧姆表调零，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整心使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，故B正确。(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以RI+H 2=1 6 0 Q换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与Ri、R2并联组成新表头,新表头的内阻(R+R2)RR+/?2+R g=120Q新表头的量程是0 1 m A,所以 l0-3 Cl20 c=880。(4)某次测量时，该多用电表的指针位置如题图乙所示。若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为0 2.5 mA的电流表，则读数为1.44 m A;若此时8端与“3”相连，多用电表是欧姆“X100Q”挡，则 读 数

26、 为11.0X100Q,即1.10义1()3。；若此时B端与“5”相连，多用电表是量程为0 5 V的电压表，则读数为2.89 V。答案：黑(2)B(3)160 880(4)1.44 mA1.10X103 Q 2.89 V考点2用多用电表判断电路故障典例如图所示是某同学连接的实验电路实物图。若灯Li、L2都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查：（1）使用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于的量程是（）A.02.5 V B.0-10VC.0-50 V D.0250 V（2）该同学的测试结果如表1所示，在测试a、8 间直流电压时，红表笔应接触（选填“a或*”）。根据测试结果，可以判定故障

27、是（）A.灯 Li短路 B.灯 L2短路C.cd段断路 D.4 段断路表 1测试点。、bc、dd、f电压表示数情况有示数无示数有示数（3）将开关断开，再选择欧姆挡测试，测试结果如表2 所示，那么进一步检查出的故障是（）A.灯 L 断路B.灯 L2断路C.灯 Li、灯 L2都断路D.de段断路表 2测试点c、dd、ee、f指针偏转情况【自主解答】解析：（1）四节干电池的总电动势为6 V,应用多用电表的直流电压的10 V 挡进行测量，故选B。（2）在测试“、匕间直流电压时，因为电流必须从多用电表的正接线柱流入，所以红表笔应当接触心 若灯Li短路，则灯L i不亮，而灯Lz亮，这与题述不符，故A错误；

28、若 灯L2短路，则灯L2不亮，而灯L i亮，这与题述不符，故B错误；若cd段断路，则d、/间没有电压，无示数，故C错误；若分段断路，电路中无电流，两灯都不亮，a、Z?和d、./间有电压，c、d间无电压，与题述相符，故D正确。(3)欧姆表的无穷大刻度在最左端，零刻度在最右端，电路断路时，其电阻为无穷大。根据欧姆表的读数可知，d、e间电阻无穷大，说 明d、e间导线断路，故D正确。答案：(1)B(2)a D(3)D【核心归纳】使用多用电表检测故障的三点注意事项(1)电流挡检测：将电流表串联在电路中，若示数为0,说明与电流表串联的部分电路断路。(2)电压挡检测：将电压表与部分电路并联，若示数为0或小于

29、电动势，说明该部分电路完好。若示数等于电动势，说明该部分电路中有断点。(3)欧姆挡检测：将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若电阻无穷大说明此元件断路。考 点3用多用电表探索黑箱内的电学元件典例如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图中多用电表的(选填“A”“B”或C”)。(2)在 用 多 用 电 表 的 直 流 电 压 挡 探 测 黑 箱a、人接点间是否存在电源时，一表笔接a,另一表笔应_ _ _ _ _ _ _ _(选 填“短 暂”或“持 续”)接b,同时观察指针偏转情况。(3)在 判

30、 定 黑 箱 中 无 电 源 后，将 选 择 开 关 旋 至 欧 姆“X I”挡，调节好多用电表,测 量 各 接 点 间 的 阻 值。测 量 中 发 现，每 对 接 点 间 正、反 向 阻 值 均 相 等，测 量记录如 表 所 示。两 表 笔 分 别 接。、8时，多 用 电 表 的 示 数 如 图 乙 所 示。请将记录表补充完 整，并 在 黑 箱 图 甲 中 画 出一种可 能 的 电 路。两表笔接的接点多用电表的示数。、h_Qa、C10.0 Qb、c15.0 Q【自 主 解 答】解 析：使 用 多 用 电 表 前 应 先 调 整“指 针 定 位 螺 丝”A,使 指 针 指到左边的“0”刻 度

31、线 处。(2)为 保 护 多 用 电 表 的 内 部 元 件，在 测 量 黑 箱 中 是 否 存 在 电 源 时，应短暂接触接 点b(3)欧 姆 表 的 读 数 为5.0X1 Q=5.0C：每 对 接 点 间 正、反 向 电 阻 均 相 同，说明黑 箱 中 没 有 二 极 管 元 件，根 据 表 格 中 两 接 点 间 电 阻 的 数 值，可设计的电路图如图甲、乙所示。甲 乙答 案：(1)A 短 暂(3)5.0见解析图【核 心 归 纳】判断元件应用挡位现象电源电压挡两 接 线 柱 正、反 接 时 均 无 示 数，说明无电源电阻欧姆挡两 接 线 柱 正、反接时示数相同二极管欧姆挡示 数 很 小

32、说 明 黑 表 笔 接 二 极 管 正 极，示数很大说明黑表笔接二极管负极电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值后逐渐增大到“8，且指针摆动越来越慢考点4实验的改进与创新典例某兴趣小组对市场中的电线进行调查。如图甲所示，采用绕线法测得该电线直径为 mm。甲 乙（2）取长度为100 m 的电线，欲测其电阻：先用多用电表进行粗略测量，将多用电表的选择开关置于“X 10”挡并调零后，两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图乙所示。为了使测量值更准确，选 择 开 关 应 置 于（选 填 X 1”“X 100”或“X 1 k”）挡，并将两表笔短接，调 节 图 丙 中 的（选填A”或B”）重新调零后进行测

33、量。用伏安法测量其电阻，并设计如图丁所示的电路，则电压表的另一端应接（选填”或?），测得电压表示数为4.50 V,而电流表示数如图戊所示，则所测的电阻为 Qo【自主解答】解析：(1)由题图甲可知，10匝导线的直径之和为12.0 m m,则该导线的直径u 12.0 为-j-mm=1.20 mmo(2)欧姆表偏转角度过大，说明待测电阻的阻值较小，应换用小倍率挡；换挡后，需要重新进行欧姆调零，方法是将两表笔短接，调节题图丙中的B旋钮(欧姆调零旋钮)，使指针指到欧姆零刻度处。因待测电阻的阻值较小，应采用电流表外接法，故电压表的另一端应接a；电流表量程为0 3 A,分 度 值 为0.1 A,则4 50读

34、数为2.50A,故电阻/?=方。=1.80。答案：(1)1.20(2)XI B a 1.80实验三 电源电动势和内阻的测量注意事项1.电池选取：应选用内阻较大的旧电池。2.实验操作：实验中不宜将电流调得过大，电表读数要快，每次读完数后立即断开开关。3.数据要求：要测出不少于6 组的（/,S数据，且变化范围要大些。4.描点画图：画 U-/图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。5.纵轴标度的确定：纵轴的刻度可以不从0开始，而是依据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标/必须从0开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截

35、距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻。误 差 分 析 1.偶然误差(1)由于电表读数不准确引起误差。(2)用图像法求E和r时，由于作图不准确造成的误差。(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化。2 .系统误差(1)若采用如图甲所示电路图，其U-I图像如图乙所示。由于电压表的分流作用造成误差。当电压表示数越大时，电压表分流越大；反之，电压表分流越小，可推断电压表示数为0时，/v=0,短路电流的测量值等于真实值。E测E宾，r测 其。(2)若采用如图丙所示电路图，其U-I图像如图丁所示。由于电流表的分压作用造成误差。当电压表示数越小时，电流表的分压越大；电压表示数越大时，电流

36、表的分压越小，可推断断路时，电流表分压为0,则断路时，电压表示数等于电动势。E测=良，r ；财 真，一般来说，测的误差非常大。考点1实验思路与实验操作典例用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约4.5 V,内电阻约1 Q）的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材供选用：A.电流表：量程00.6 A,内电阻约1QB.电流表：量程03 A,内电阻约0.2 QC.电压表：量程03 V,内电阻约30 kCD.电压表：量程06 V,内电阻约60 kQE.滑动变阻器：01 0 0 0 Q,额定电流0.5AF.滑动变阻器：02 0 Q,额定电流2 A（1）为了使测量结果尽

37、量准确，电 流 表 应 选 用,电 压 表 应 选 用,滑动变阻器应选用 o （均填仪器的字母代号）（2）如图所示为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小,还需在电路中用导线将 和 相连、和 相连、和 相连。（均填仪器上接线柱的字母代号）【自主解答】解析：（1）电池组的总电动势约为4.5 V,应选择量程为06 V的电压表。滑动变阻器应选择阻值接近电源内阻的，以便调节。电流表在选择时应注意量程与滑动变阻器的调节范围。（2）按照所选电压表和电流表，由于电源内阻较小，为减小误差，设计电路如图所示，因 此 将a、d相 连，c、g相 连，于、力相 连。答 案：(1)A D F (2)a

38、d c g f h考 点2数据分析与误差分析典 例(2 0 2 0.浙江高考)某同学分别用图甲和 图 乙 的 电 路 测 量 同 一 节 干 电 池 的 电动 势 和 内 阻。(1)在 方 框 中 画 出 图 乙 的 电 路 图。(2)某 次 测 量 时 电 流 表 和 电 压 表 的 示 数 如 图 所 示，则 电 流/=A,电压U=Vo 实 验 得 到 如 图 所 示 的 两 条 直 线，图 中 直 线I对 应 的 电 路 是 图(选填“甲”或“乙”)。(4)该 电 池 的 电 动 势 石=V(结果保留3位有效数字)，内 阻r=Q（结果保留2位有效数字）。【自主解答】解析：（1）题图乙中，

39、电流表内接，滑动变阻器串联接在电源两端，电压表测路端电压，则题图乙对应的电路如图所示。-_ ii（2）一节干电池的电动势一般约为1.5 V,故电压表量程应选择03 V,电流表量程应选择00.6 A,所以两电表的读数分别为1.30V、0.40 Ao（3）由闭合电路欧姆定律可得U=E-I r,可 得U-I图像的纵轴截距为电源电动势，图线斜率的绝对值为电源内阻。题图甲中电流表外接，则实验测得的电源内阻广加=厂内+小，测量值偏大；题图乙中电源内阻r*i=一工一八内，测量值偏小，但r内十rv是由于rvr*,故题图乙实验测出的内阻误差更小，故 图 线I对应题图乙，图线II对应题图甲。（4）由于干电池内阻较

40、小，故采用题图乙所示实验电路。根据闭合电路的欧姆E LJ定律有E=U+，则r=一 厂，将题图中的图线I延长，与纵轴的交点即为电源p TJ 1 弓？一1 30的 电 动 势E=1.52 V,将 图 线I上的任一点代入，得r=j =0 4-Q=0.55 Qo答案:（1）见 解 析 图（2）0.40（0.390.41均可）1.30（1.291.31均可）（3）乙（4）1.52（1.51 1.54 均可）0.55（0.520.56 均可）考 点3实验的改进与创新典例（2018 江苏高考）一同学测量某干电池的电动势和内阻。（1）图甲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

41、中在器材操作上存在的两个不妥之处。待测干电池 开关甲 实 验 测 得 的 电 阻 箱 阻 值R和 电 流 表 示 数/,以 及 计 算 的7数据见下表:RIQ8.07.06.05.04.0/A0.1 50.1 70.1 90.2 20.2 6j/A-16.75.95.34.53.8根 据 表 中 数 据，在 图 乙 方 格 纸 上 作 出 关 系 图 像。乙由图像可计算出该干电池的电动势为 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。1 0 0 m V的 电 压 表 并 联 在 电 流 表 的 两 端。调 节 电 阻

42、 箱，当 电 流 表 的 示 数 为0.3 3 A时,电 压 表 的 指 针 位 置 如 图 丙 所 示，则 该 干 电 池 的 电 动 势 应 为 V,内阻应为_ Q o【自 主 解 答】解 析：(1)在 电 学 实 验 中，连 接 电 路 时 应 将 开 关 断 开，电阻箱的阻值调为最大,以确保实验仪器、仪表的安全。1 1(2)根据闭合电路欧姆定律有E=/(R+r),整理可得A=7一r=6 一r，即R-了图像为直线。描点连线后图像如图所示。根据图像可知r=1.2 Q o图线的斜率为电动势E,在R-J图像上取两点(2,1.58),(5,5.71),则 E=5.71-1.58 2 V=1.38

43、 Vo(3)根据欧姆定律，得电流表的内阻小=彳=6 6：3?-Q=0.2 Q,由=/(R+r+-A),得 火=：-5+小)，R-y图线的斜率仍为电动势E,即E=1.38 V,而干电池的内阻应为r,=rTA=1.0 Qo答案：(1)开关未断开电 阻 箱 阻 值 为0(2)见 解 析 图1.38(1.301.44均可)1.2(1。1.4均 可)(3)1.38 结果与(2)问第一个空格一致1.0 结果比(2)问第二个空格小0.2【核心归纳】常用的实验方法和改进方案实验方法改进方案安阻法用一个电流表和电阻箱测】原理为 E=/i(Ri+r),E=1的电动势无偏差，内阻偏;-H 量电源电动势和内阻，电路如图所示，测量2(&+r)，由此可求出E和厂，此种方法测得匕 若已知电流表A的阻值可消除测内阻的系统误差伏阻法卜*1|-咚-1 0 斜 率 仁 吉用一个电压表和电阻箱测量电源电动势和内阻，电路如图所示，测量原理为E=a+r,E=l h+*r,由此可求出E和r,此种方法测得的电动势和内阻均偏小。通过图像可得安安法1 11 IE.r对如图所示电路应用闭合电路欧姆定律有E=/2（R +R A2）+（/l+/2）r,E=/，2（/?+/?A 2）+（r i+Z，2）r近似处理有 E测=/2（R+HA2）+/I7测，E 测=/2（H+R A2）+/i r 测