2019-2020年高三物理復(fù)習 專題十 實驗技能與創(chuàng)新 第2課時 力學(xué)實驗與創(chuàng)新講義.doc

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2019-2020年高三物理復(fù)習 專題十 實驗技能與創(chuàng)新 第2課時 力學(xué)實驗與創(chuàng)新講義 一、多用電表的使用 例1　(xx新課標Ⅰ23)某學(xué)生實驗小組利用圖1所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“1k”擋內(nèi)部電路的總電阻．使用的器材有： 圖1 多用電表；電壓表：量程5 V，內(nèi)阻十幾千歐；滑動變阻器：最大阻值5 kΩ；導(dǎo)線若干． 回答下列問題： (1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“1k”擋，再將紅表筆和黑表筆__________，調(diào)零點． (2)將圖1中多用電表的紅表筆和________(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端． (3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當位置，使多用電表的示數(shù)如圖2所示，這時電壓表的示數(shù)如圖3所示．多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為________kΩ和________ V. 圖2　　　　　　　　　圖3 (4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零．此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 kΩ和4.00 V．從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為________ kΩ. (5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖4所示．根據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為______V，電阻“1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為______ kΩ. 圖4 解析　(4)當滑動變阻器調(diào)到阻值為零時，多用電表的示數(shù)為電壓表的內(nèi)阻． (5)設(shè)多用電表內(nèi)電池的電動勢為E，電阻“1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為R，則由閉合電路歐姆定律及兩組數(shù)據(jù)得： E＝R＋4.00 V，E＝[(15.0－12.0) kΩ＋R]＋3.60 V 聯(lián)立兩式解得R＝15.0 kΩ，E＝9.00 V. 答案　(1)短接　(2)1　(3)15.0　3.60　(4)12.0 (5)9.00　15.0 以題說法　1.歐姆表的原理 (1)歐姆表內(nèi)有電源，紅表筆與內(nèi)部電源負極相連，黑表筆與內(nèi)部電源的正極相連，故其電流方向為“紅表筆流進，黑表筆流出”． (2)測電阻的原理是閉合電路歐姆定律．當紅、黑表筆短接時，調(diào)節(jié)滑動變阻器R0(即歐姆調(diào)零)，使靈敏電流計滿偏，Ig＝，此時中值電阻R中＝Rg＋R0＋r，當兩表筆接入電阻Rx時I＝，電阻Rx與電路中的電流相對應(yīng)，但不是線性關(guān)系，故歐姆表刻度不均勻． 2． 歐姆表使用六注意 (1)選擋接著調(diào)零；(2)換擋重新調(diào)零；(3)待測電阻與電路、電源要斷開；(4)盡量使指針指在表盤中間位置附近；(5)讀數(shù)之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，選擇開關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓的最高擋． 　(1)用多用電表的歐姆擋測量阻值時，選擇倍率為100 Ω擋，按正確的實驗操作步驟測量，表盤指針位置如圖5所示，該電阻的阻值約為________Ω； 圖5 (2)下列關(guān)于用多用電表歐姆擋測電阻的說法中正確的是 (　　) A．測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則不會影響測量結(jié)果 B．測量阻值不同的電阻時，都必須重新歐姆調(diào)零 C．測量電路中的電阻時，應(yīng)該把該電阻與電源斷開 D．歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但仍能調(diào)零，其測量結(jié)果與原來相比不變 (3)用多用電表探測二極管的極性，用歐姆擋測量，黑表筆接a端，紅表筆接b端時，指針偏轉(zhuǎn)角較大，然后黑、紅表筆反接指針偏轉(zhuǎn)角較小，說明________(填“a”或“b”)端是二極管正極． 答案　(1)1 700　(2)AC　(3)a 解析　(1)歐姆表的測量值是指針讀數(shù)與倍率的乘積，為17100 Ω＝1 700 Ω. (2)歐姆表測電阻時，紅、黑表筆插錯不會影響測量結(jié)果，A正確；測不同的電阻時，只要沒更換倍率，不需重新歐姆調(diào)零，B錯誤；測電路中的電阻時應(yīng)將待測電阻與電源斷開，C正確；表中的電池電動勢變小、內(nèi)阻變大后，會影響測量結(jié)果，D錯誤． (3)二極管具有單向?qū)щ娦裕瑲W姆表的紅表筆接的是表內(nèi)電池的負極，接b端時，指針偏轉(zhuǎn)角度大，二極管電阻小，說明b端是二極管的負極，a端是其正極． 二、以測電阻為核心的電學(xué)實驗 例2　(xx北京21)某同學(xué)通過實驗測定一個阻值約為5 Ω的電阻Rx的阻值． (1)現(xiàn)有電源(4V，內(nèi)阻可不計)、滑動變阻器(0～50 Ω，額定電流2 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表： A．電流表(0～3 A，內(nèi)阻約0.025 Ω) B．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.125 Ω) C．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ) D．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻約15 kΩ) 為減小測量誤差，在實驗中，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________(選填器材前的字母)；實驗電路應(yīng)采用圖6中的________(選填“甲”或“乙”)． 圖6 (2)圖7是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線．請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線． 圖7 (3)接通開關(guān)，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖8所示，可得該電阻的測量值Rx＝＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)． 圖8 (4)若在(1)問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是__________________；若在(1)問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是________．(選填選項前的字母) A．電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值 B．電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值 C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值 D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值 (5)在不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，被測電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加，下列反映Ux關(guān)系的示意圖中正確的是________． 解析　(1)為了減小誤差，應(yīng)使電表讀數(shù)為量程的～，電源電動勢為4 V，故電壓表選C.估算通過Rx的最大電流約為Im＝ A＝0.6 A，所以電流表應(yīng)選B.因為＞，所以電流表應(yīng)外接，即應(yīng)采用甲電路，測量誤差較?。? (2) (3)電流表、電壓表的讀數(shù)分別為I＝0.50 A，U＝2.60 V，所以Rx＝ Ω＝5.2 Ω. (4)甲電路中產(chǎn)生誤差的主要原因是電壓表的分流作用，選項B正確．乙電路中產(chǎn)生誤差的主要原因是電流表的分壓作用，故選項D正確． (5)Rx兩端的電壓U＝，其中R為滑動變阻器總阻值，L為滑動變阻器兩端總長度，結(jié)合數(shù)學(xué)知識可知選項A正確． 答案　(1)B　C　甲　(2)見解析圖　(3)5.2　(4)B　D (5)A 以題說法　描繪小電珠的伏安特性曲線、測定金屬的電阻率，其實驗原理都涉及伏安法測電阻，這類實驗要從以下兩個方面攻克． 1．電路結(jié)構(gòu)：實驗電路至少包括三個部分：(1)測量電路；(2)控制電路(滑動變阻器、開關(guān))；(3)電源． 2．電路設(shè)計：(1)電表選擇注意三方面：①安全性，要求量程不能太小，電表不反接；②準確性，要求量程不能太大，讀數(shù)一般要超過量程的；③若電表量程不合適，要利用有準確內(nèi)阻的電表進行改裝． (2)測量電路設(shè)計：若>，則應(yīng)把電流表內(nèi)接；若<，則應(yīng)把電流表外接． (3)控制電路：以小控大用分壓，相差無幾用限流，即當滑動變阻器的阻值較小時，常采用分壓式接法；當滑動變阻器的阻值與負載相差不大時，常采用限流式接法．另外滑動變阻器必須接為分壓式的情況有三種：①電壓要求從零開始變化；②滑動變阻器太小，不能起到限流的作用；③限流式不能獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù)．若兩種接法均可，則采用限流式，因為限流式損耗功率?。? 　某實驗小組進行“探究熱敏電阻的溫度特性”實驗，實驗室提供如下器材：熱敏電阻Rt(常溫下約8 kΩ)、溫度計、電流表mA(量程1 mA，內(nèi)阻約200 Ω)、電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約10 kΩ)、電池組E(4.5 V，內(nèi)阻約1 Ω)、滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干、燒杯和水． (1)根據(jù)提供器材的參數(shù)將圖9甲所示的實物圖中所缺的導(dǎo)線補接完整． 圖9 (2)實驗開始前滑動變阻器的滑動觸頭P應(yīng)置于________(填“a”或“b”)端． (3)利用補接完整的實驗裝置測量出不同溫度下的電阻值，畫出該熱敏電阻的Rt－t圖象如圖10中的實測曲線，與圖中理論曲線相比二者有一定的差異．除了偶然誤差外，下列關(guān)于產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因或減小系統(tǒng)誤差的方法敘述正確的是________．(填選項前的字母，不定項選擇) 圖10 A．電流表的分壓造成電阻的測量值總比真實值大 B．電壓表的分流造成電阻的測量值總比真實值小 C．溫度升高到一定值后，電流表應(yīng)改為外接法 (4)將本實驗所用的熱敏電阻接到一個電流較大的恒流電源中使用，當電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與電阻向周圍環(huán)境散熱達到平衡時，滿足關(guān)系式I2R＝k(t－t0)(其中k是散熱系數(shù)，t是電阻的溫度，t0是周圍環(huán)境溫度，I為電流強度)，電阻的溫度穩(wěn)定在某一值．若通過它的電流恒為50 mA，t0＝20C，k＝0.25 W/C，由實測曲線可知該電阻的溫度穩(wěn)定在________C. 答案　(1)連線如圖所示 (2)a　(3)AC　(4)48(46～50均可) 解析　(1)如果用限流法，待測電阻兩端的電壓將超出電壓表的量程，故用分壓法，因為待測電阻是大電阻，故用內(nèi)接法． (2)開始時待測電阻兩端的電壓應(yīng)當最小，故滑動觸頭應(yīng)置于a端． (3)用電流表內(nèi)接法測量的是待測電阻和電流表內(nèi)阻的和，故測量值偏大，A正確；溫度升高，熱敏電阻的阻值變小，當與電流表電阻接近時，應(yīng)改為電流表外接法，C正確． (4)將I＝50 mA、t0＝20C、k＝0.25 W/C代入I2R＝k(t－t0)中可得R＝0.1(t－20) kΩ，在Rt－t圖中作出該直線，找到該直線與實測Rt－t曲線的交點，交點所對應(yīng)的橫坐標約為48C，所以該電阻的溫度穩(wěn)定在48C. 三、以測電源的電動勢為核心的電學(xué)實驗 例3　(10分)在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，提供了如圖11甲、乙、丙所示的三組器材． (1)請把能完成實驗的器材都連成電路． 圖11 (2)某同學(xué)根據(jù)他的實驗數(shù)據(jù)作出了如圖12所示的圖象，由此可知該同學(xué)選用的是________(填“甲”“乙”或“丙”)組器材進行實驗．根據(jù)圖象可得出電源的電動勢E＝______V，內(nèi)阻r＝________Ω.(忽略電表內(nèi)阻的影響，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 圖12 解析　(1)只要能取兩組不同數(shù)值，列出閉合電路歐姆定律的表達式，未知量只有電動勢和內(nèi)阻就可以完成實驗，甲圖不滿足要求，乙、丙兩圖滿足要求．根據(jù)下面兩幅電路圖連接乙、丙的實物圖． (2)丙圖中的外電阻可以通過電阻箱讀出來，所以選的一定是丙圖．根據(jù)閉合電路歐姆定律有E＝IR＋Ir，整理可得R＝－r，可知圖線與縱軸截距的絕對值是內(nèi)阻，圖線的斜率是電源的電動勢． 答案　(1)如圖所示(4分，乙、丙各2分，畫了甲圖則此問扣1分) (2)丙(2分)　1.4(1.3～1.5均可)(2分)　1.0(0.8～1.2均可)(2分) 以題說法　測量電源的電動勢和內(nèi)阻的基本原理是閉合電路歐姆定律，數(shù)據(jù)處理的主要思想方法是“化曲為直”，常用的方法有三種： 1．伏安法——利用電壓表和電流表，閉合電路方程為E＝U＋Ir，利用兩組數(shù)據(jù)，聯(lián)立方程求解E和r；也可作出U－I圖象，圖線的縱截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻． 2．伏阻法——利用電壓表和電阻箱．閉合電路方程為E＝U(1＋)．利用兩組數(shù)據(jù)聯(lián)立方程求解或?qū)⒃匠叹€性化，處理為＝＋或U＝－r＋E，作－圖象或U－圖象，利用圖線的截距和斜率求E和r. 3．安阻法——利用電流表和電阻箱．閉合電路方程為E＝I(R＋r)，利用兩組數(shù)據(jù)聯(lián)立方程求解或?qū)⒎匠叹€性化，處理為＝R＋，作－R圖象，利用圖線的截距和斜率求E和r. 　(xx浙江22)采用如圖13所示的電路“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”． 圖13 (1)除了選用圖14照片中的部分器材外，________(填選項)； 圖14 A．還需要電壓表 B．還需要電流表 C．還需要學(xué)生電源 D．不再需要其他器材 (2)測量所得數(shù)據(jù)如下： 測量次數(shù) 物理量　　 1 2 3 4 5 6 R/Ω 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 I/A 0.60 0.70 0.80 0.89 1.00 1.20 U/V 0.90 0.78 0.74 0.67 0.62 0.43 在圖15中用作圖法求得電池的內(nèi)阻r＝________； 圖15 (3)根據(jù)第5次所測得的實驗數(shù)據(jù)，求得電流表內(nèi)阻RA＝________. 答案　(1)A　(2)(0.750.10) Ω　(3)0.22 Ω 解析　(1)除照片中的器材外，還需要電壓表，故應(yīng)選A. (2)作出U－I圖象，如圖所示，由圖象斜率可求得電池的內(nèi)阻r＝(0.750.10) Ω. (3)由U＝I(R＋RA)和第5組數(shù)據(jù)，得：電流表的內(nèi)阻 RA＝－R＝(－0.4) Ω＝0.22 Ω. 15．從原理遷移中突破電學(xué)實驗題 審題示例 (9分)在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，備有如下器材： A．干電池 B．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.1 Ω) C．靈敏電流計(滿偏電流Ig＝200 μA、內(nèi)阻rg＝500 Ω) D．滑動變阻器(0～20 Ω、2.0 A) E．電阻箱R F．開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)由于沒有電壓表，要把靈敏電流計改裝成量程為2 V的電壓表，需串聯(lián)一個阻值為________Ω的電阻． (2)改裝后采用如圖16甲所示電路進行測量，請在圖乙上完成實物連線． 　 圖16 (3)在閉合開關(guān)S前，將滑動變阻器的滑片移動至________(填“a端”、“中央”或“b端”)． (4)圖17為該實驗繪出的I1－I2圖線(I1為靈敏電流計的示數(shù)，I2為電流表的示數(shù))，由圖線可求得被測電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω. 圖17 審題模板 答題模板 (1)由2 V＝Ig(rg＋Rx)可得Rx＝9 500 Ω. (2)實物連線圖如答案圖所示． (3)在閉合開關(guān)S前，滑動變阻器應(yīng)處于最大阻值處，滑片應(yīng)移動至a端． (4)圖線與縱軸的截距約為146 μA，對應(yīng)著電源電動勢E＝14610－6(9 500＋500) V＝1.46 V；電源內(nèi)阻r＝＝ Ω＝ Ω＝0.82 Ω. 答案　(1)9 500(2分) (2)電路如圖所示(2分) (3)a端(1分) (4)1.46(1.45～1.47)(2分)　0.82(0.80～0.84)(2分) 　如圖18甲所示為某一型號二極管，其兩端分別記為A和B.圖乙為它的伏安特性曲線，其外表所標示的極性已看不清，為確定該二極管的極性，用多用電表的電阻擋進行測量． 圖18 (1)首先對多用電表進行機械調(diào)零，然后將紅、黑表筆正確插入插孔后，選用100擋進行測量，在測量前要進行的操作步驟為____________________________________． (2)將多用電表的紅表筆與二極管的A端、黑表筆與二極管的B端相連時，表的指針偏轉(zhuǎn)角度很大；調(diào)換表筆的連接后，表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小，由上述測量可知該二極管的正極為________(填“A”或“B”)端． (3)當給該二極管加上反向30 V電壓時，用伏安法測量其電阻值，提供的器材有： ①直流40 V電源； ②電流表A1，量程0.6 A，內(nèi)阻約10 Ω； ③電流表A2，量程50 μA，內(nèi)阻約100 Ω； ④電壓表V，量程為50 V，內(nèi)阻約100 kΩ； ⑤滑動變阻器，總電阻100 Ω； ⑥開關(guān)、導(dǎo)線若干． 在提供的兩塊電流表中應(yīng)選用________(填“②”或“③”)，在圖19虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖(二極管的符號已畫在圖中)． 圖19 答案　(1)將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指到電阻的零刻度處 (2)B (3)③　電路圖如圖所示 解析　(1)歐姆調(diào)零的具體步驟為：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指到電阻的零刻度處． (2)二極管正向電阻很小，反向電阻極大，多用電表的電流方向是“紅進黑出”，可知該二極管的正極為B端． (3)根據(jù)題圖乙，當反向電壓為30 V時，反向電流不超過50 μA，故電流表選③；二極管反向電阻極大，電流表應(yīng)該采用內(nèi)接法，為了多測幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓式接法． (限時：45分鐘) 1． (xx安徽21)Ⅱ.(1)在測定一根粗細均勻合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖1所示，校零時的讀數(shù)為________mm，合金絲的直徑為________mm. 圖1 (2)為了精確測量合金絲的電阻Rx，設(shè)計出如圖2所示的實驗電路圖，按照該電路圖完成圖3中的實物電路連接． 圖2　　　　　　　　　　　圖3 Ⅲ.根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖4所示電路可以測定電池的電動勢和內(nèi)電阻．圖中R0是定值電阻，通過改變R的阻值，測出R0兩端的對應(yīng)電壓U12，對所得的實驗數(shù)據(jù)進行處理，就可以實現(xiàn)測量目的，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在—R坐標系中描出坐標點，如圖5所示．已知R0＝150 Ω，請完成以下數(shù)據(jù)分析和處理． 圖4 圖5 (1)圖5中電阻為________Ω的數(shù)據(jù)點應(yīng)剔除； (2)在坐標系中畫出—R關(guān)系圖線； (3)圖線的斜率是________(V－1Ω－1)，由此可得電池電動勢Ex＝________V. 答案?、?(1)0.007　0.638(0.636～0.640都算正確)　(2)見解析圖 Ⅲ.(1)80.0　(2)見解析圖　(3)4.4410－3　1.50 解析　Ⅱ.(1)校零時的讀數(shù)為0.007 mm 合金絲的直徑d＝(0.645－0.007)mm＝0.638 mm(0.636～0.640都算正確) (2)按照電路圖進行實物連線如圖所示 Ⅲ.(1)由閉合電路歐姆定律可知： Ex＝(R＋rx)＋U12 即＝R＋ 由此可知—R關(guān)系圖線是一條直線．電阻R＝80.0 Ω的點不落在直線上，應(yīng)剔除． (2)畫出—R關(guān)系圖線如圖所示 (3)斜率k＝ V－1Ω－1＝4.4410－3 V－1Ω－1 結(jié)合＝R＋(1＋)可知： ＝4.4410－3 所以Ex＝1.50 V 2． (xx福建19(2))硅光電池在無光照時不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件．某實驗小組設(shè)計如圖6甲所示電路，給硅光電池加反向電壓(硅光電池負極接高電勢點，正極接低電勢點)，探究其在無光照時的反向伏安特性．圖中電壓表V1量程選用3 V，內(nèi)阻為6.0 kΩ；電壓表V2量程選用15 V，內(nèi)阻約為 30 kΩ；R0為保護電阻；直流電源電動勢E約為12 V，內(nèi)阻不計． ①根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙連接成完整電路． 圖6 ②用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R，讀出電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2. (ⅰ)某次測量時，電壓表V1示數(shù)如圖丙，則U1＝______ V，可算出通過硅光電池的反向電流大小為________ mA(保留兩位小數(shù))． (ⅱ)該小組測出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù)，算出相應(yīng)的硅光電池兩 端反向電壓Ux和通過的反向電流Ix(表中“－”表示反向)，并在坐標紙上建立Ix－Ux坐 標系，標出了與表中前5組Ux、Ix數(shù)據(jù)對應(yīng)的5個坐標點，如圖7所示．請你標出余下 的4個坐標點，并繪出Ix－Ux圖線. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U1/V 0.00 0.00 0.06 0.12 0.24 0.42 0.72 1.14 1.74 U2/V 0.0 1.0 2.1 3.1 4.2 5.4 6.7 8.1 9.7 Ux/V 0.0 －1.0 －2.0 －3.0 －4.0 －5.0 －6.0 －7.0 －8.0 Ix/mA 0.00 0.00 －0.01 －0.02 －0.04 －0.07 －0.12 －0.19 －0.29 圖7 (ⅲ)由Ix－Ux圖線可知，硅光電池無光照下加反向電壓時，Ix與Ux成______(填“線性”或“非線性”)關(guān)系． 答案?、龠B線如圖所示 ②(ⅰ)1.40　0.23 (ⅱ)描點繪出Ix－Ux圖線如圖所示 (ⅲ)非線性 3． (xx廣東34(2))圖8(a)是測量電阻Rx的原理圖．學(xué)生電源輸出電壓可調(diào)，電流表量程選0.6 A(內(nèi)阻不計)，標有長度刻度的均勻電阻絲ab的總長為30.0 cm. 圖8 ①根據(jù)原理圖連接圖(b)的實物圖． ②斷開S2，合上S1；調(diào)節(jié)電源輸出電壓為3.0 V時，單位長度電阻絲的電壓u＝________ V/cm，記錄此時電流表A1的示數(shù)． ③保持S1閉合，合上S2；滑動c點改變ac的長度L，同時調(diào)節(jié)電源輸出電壓，使電流表A1的示數(shù)與步驟②記錄的值相同，記錄長度L和A2的示數(shù)I.測量6組L和I值，測量數(shù)據(jù)已在圖(c)中標出，寫出Rx與L、I、u的關(guān)系式Rx＝________；根據(jù)圖(c)用作圖法算出Rx＝________ Ω. 答案?、僖娊馕鰣D?、?.1　③　6.0 解析　①實物圖如圖所示 ②由于電阻絲均勻，故單位長度電阻絲的電壓u＝＝0.1 V/cm. ③設(shè)電阻絲每cm長的電阻為R，當合上S1、斷開S2時，設(shè)此時流過電阻絲的電流為I′，有： I′30.0R＝30.0u，當合上S1、S2時，I′LR＝IRx 由上述兩公式得：Rx＝.L－I圖象如圖所示，由圖象知：L－I的斜率k＝60 cm/A，Rx＝ku＝6.0 Ω. 4． 根據(jù)實際情況經(jīng)常要進行電表的改裝，下面是在一次電表的改裝實驗中遇到的問題：一直流電壓表，量程為1 V，內(nèi)阻為1 000 Ω.現(xiàn)將一阻值在5 000 Ω～7 000 Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián)，以擴大電壓表的量程．為求得擴大后量程的準確值，再給一直流電源(電動勢E為6 V～7 V，內(nèi)阻可忽略不計)，一阻值R2＝2 000 Ω的定值電阻，兩個單刀開關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線． (1)為達到上述目的，將圖9中的圖連成一個完整的實驗電路圖； 圖9 (2)連線完成后，當S1與S2均閉合時，電壓表的示數(shù)為0.90 V；當S1閉合，S2斷開時，電壓表的示數(shù)為0.70 V．由此可以計算出改裝后電壓表的量程為________ V，電源電動勢為________ V. 答案　(1)如圖所示 (2)7　6.3 解析　(1)因為沒有其他的測量工具，考慮將改裝后的電壓表和電源串聯(lián)．根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，有電源電動勢和R1兩個未知數(shù)，因此可通過改變串聯(lián)電阻來改變電路中的電流． (2)兩次測量分別根據(jù)閉合電路歐姆定律列式得，S2閉合時：E＝R1＋U1，S2斷開時：E＝(R1＋R2)＋U2，聯(lián)立解得電源電動勢為6.3 V，R1的阻值為6 000 Ω，故改裝后電壓表的量程為(RV＋R1)＝7 V. 5. (xx海淀期末)為了較準確地測量一只微安表的內(nèi)阻，采用圖10甲所示實驗電路圖進行測量，實驗室可供選擇的器材如下： A．待測微安表(量程500 μA，內(nèi)阻約300 Ω) B．電阻箱R(最大阻值999.9 Ω) C．滑動變阻器R1(最大阻值為10 Ω) D．滑動變阻器R2(最大阻值為1 kΩ) E．電源(電動勢為2 V，內(nèi)阻不計) F．保護電阻R0(阻值為120 Ω) (1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選用________(填“C”或“D”)； (2)按照實驗電路圖在圖乙所示的虛線框中完成實物圖連接． 圖10 (3)實驗步驟： 第一，先將滑動變阻器的滑片移到最右端，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值為零； 第二，閉合開關(guān)S，將滑片緩慢左移，使微安表滿偏； 第三，保持滑片不動，調(diào)節(jié)電阻箱R的電阻值使微安表的示數(shù)正好是滿刻度的2/3，此時接入電路的電阻箱的示數(shù)如圖11所示，阻值R為________Ω； 第四，根據(jù)以上實驗可知微安表內(nèi)阻的測量值RA為______Ω. 圖11 (4)若調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R′時，微安表的示數(shù)正好是滿刻度的1/2，認為此時微安表內(nèi)阻就等于R′.則此時微安表內(nèi)阻的測量值R′與微安表的示數(shù)正好是滿刻度的2/3時微安表內(nèi)阻的測量值RA相比，更接近微安表內(nèi)阻真實值的是________(填“R”或“RA”)． 答案　(1)C (2)實物圖如圖所示 (3)145.5　291 (4)RA 解析　(1)由于滑動變阻器采用分壓式接法，應(yīng)選最大阻值較小的C. (3)如題圖所示，電阻箱接入電路的阻值為R＝(100＋40＋5＋0.5) Ω＝145.5 Ω；設(shè)微安表的滿偏電流為Ig，由于滑動變阻器滑片位置未動，兩次加在電阻箱與微安表兩端的電壓相同，故有IgRA＝Ig(RA＋R)，解得RA＝291 Ω. (4)微安表讀數(shù)為滿偏值的三分之二時，微安表內(nèi)阻的測量值更接近真實值.