九、電學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一測定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測微器)1．實(shí)驗(yàn)原理由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l).可見，只要測出金屬絲的電阻R、橫截面積S和長度l，即可求出其電阻率．2．游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法從游標(biāo)尺零刻線所對位置，讀出在主尺上以1mm為單位的整數(shù)部分；再確定游標(biāo)尺上的第幾條刻線與主尺刻線對齊，由游標(biāo)尺讀出不足整毫米的小數(shù)部分，最后把兩部分讀數(shù)相加即得測量長度，即L＝主尺上的整毫米數(shù)＋游標(biāo)尺讀數(shù)×精度(單位為毫米)．精度＝eq\f(1,分度).3．螺旋測微器的讀數(shù)方法整數(shù)部分由固定刻度的整數(shù)決定，小數(shù)部分則由固定刻度的半刻度和可動(dòng)刻度的示數(shù)共同決定．若固定刻度過半毫米刻線，則可動(dòng)刻度的示數(shù)加上“0.5mm”；若沒有過半毫米刻線，就由可動(dòng)刻度的示數(shù)來確定，讀數(shù)為L＝固定刻度示數(shù)＋可動(dòng)刻度示數(shù)×0.01，結(jié)果為×.×××mm，最后一位為估讀．4．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)金屬絲長度l：用刻度尺測出接入電路的實(shí)際長度．(2)橫截面積S：用螺旋測微器測出金屬絲直徑d，由S＝eq\f(πd2,4)計(jì)算得出，對螺旋測微器注意讀數(shù)方法和有效數(shù)字位數(shù)．(3)電阻R的測量：用伏安法測金屬絲的電阻值．5．用伏安法測電阻時(shí)電路的選擇方法(1)電流表內(nèi)接、外接的選擇①當(dāng)eq\f(RV,Rx)<eq\f(Rx,RA)時(shí)，用電流表內(nèi)接法．②當(dāng)eq\f(RV,Rx)>eq\f(Rx,RA)時(shí)，用電流表外接法．(2)滑動(dòng)變阻器兩種接法的選擇一般選用限流式連接，因限流式易連接且節(jié)能．但在下列三種情況下，必須選擇分壓式連接：①題目所提供的實(shí)驗(yàn)儀器、電表的量程或電阻的最大允許電流不夠．②變阻器的電阻遠(yuǎn)小于被測電阻或電路中串聯(lián)的其他電阻值．③要求電路中某部分電路的電壓從零開始連續(xù)變化．實(shí)驗(yàn)二描繪小電珠的伏安特性曲線1．實(shí)驗(yàn)原理圖1按如圖1所示的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路，用電流表測出流過小電珠的電流，用電壓表測出小電珠兩端的電壓，測出多組(U、I)值后，在U－I坐標(biāo)系中描出對應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來，就得到小電珠的伏安特性曲線．2．電壓表、電流表量程的選取電流表一般用0～0.6A量程，電壓表量程要看小電珠的額定電壓值．3．電路的選擇(1)電流表內(nèi)、外接法的選擇小電珠內(nèi)阻很小，當(dāng)它與0～0.6A的電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大，故采用電流表外接法．(2)分壓、限流電路的選擇為描繪完整的伏安特性曲線，小電珠兩端的電壓要求從零開始連續(xù)變化，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接．4．連線的原則用平滑的曲線(不是折線)將各點(diǎn)連接起來，不在曲線上的點(diǎn)應(yīng)大致“對稱”地分居兩側(cè)，偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍去．實(shí)驗(yàn)三測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻1．實(shí)驗(yàn)原理由閉合電路歐姆定律：E＝U＋I(xiàn)r，只要測出兩組U、I值，就可以列方程組求出E和r.2．實(shí)驗(yàn)電路的選擇由于電源的內(nèi)阻一般很小，為減小測量誤差，常采用圖2甲所示的電路，而不用圖乙所示的電路．圖23．電壓表、電流表量程及滑動(dòng)變阻器的選取(1)電壓表量程：根據(jù)測量電源的電動(dòng)勢的值選取，如測兩節(jié)干電池，電壓表選0～3V量程．(2)電流表量程：因要求流過電源的電流不宜過大，一般選0～0.6A量程．(3)滑動(dòng)變阻器的選?。鹤柚狄话銥?0～20Ω.4．?dāng)?shù)據(jù)處理圖3改變R的值，測出多組U、I值，作出U－I圖線，如圖3所示，圖線與U軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為電源電動(dòng)勢，圖線斜率的絕對值即為電源內(nèi)阻．5．注意事項(xiàng)由于電源的內(nèi)阻很小，即使電流有較大的變化，路端電壓變化也很小，為充分利用圖象空間，電壓軸數(shù)據(jù)常從某一不為零的數(shù)開始，但U－I圖象在U軸上的截距和圖線斜率的意義不變．實(shí)驗(yàn)四練習(xí)使用多用電表1．實(shí)驗(yàn)原理圖4(1)多用電表可以測量交流電壓、直流電壓、直流電流和電阻，測量同一物理量時(shí)有不同的量程，如圖4所示．由于使用多用電表時(shí)不管測量項(xiàng)目是什么，電流都要從電表的“＋”插孔(紅表筆)流入，從“－”插孔(黑表筆)流出，所以使用歐姆擋時(shí)，多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆，負(fù)極接的是紅表筆．(2)要區(qū)分開“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”：“機(jī)械零點(diǎn)”在表盤刻度左側(cè)“0”位置，通過表盤下邊中間的定位螺絲調(diào)整；“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，通過歐姆擋的調(diào)零旋鈕調(diào)整．(3)在使用多用電表測電阻時(shí)，改用不同歐姆擋時(shí)，只需“歐姆調(diào)零”不必再“機(jī)械調(diào)零”．2．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題(1)用多用電表測電阻時(shí)測量前應(yīng)根據(jù)估計(jì)阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷唬捎跉W姆擋刻度的非線性，使用歐姆擋測電阻時(shí)，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都有較大誤差，通常只使用表盤中間一段為測量的有效范圍．(2)每更換一次擋位，都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零．(3)由于歐姆擋表盤刻度不均勻，難于估讀，測量結(jié)果只能取兩位有效數(shù)字，計(jì)數(shù)時(shí)不要忘記乘上相應(yīng)擋位的倍率．實(shí)驗(yàn)五傳感器的簡單應(yīng)用1．實(shí)驗(yàn)原理傳感器就是將物體感受到的物理量(一般為非電學(xué)量)轉(zhuǎn)換成便于測量的物理量(一般為電學(xué)量)的一類元件．其工作過程是利用某元件對某一物理量敏感，按一定規(guī)律將這一物理量轉(zhuǎn)換成便于利用的信號，從而實(shí)現(xiàn)檢測或自動(dòng)控制．2．敏感元件分類圖5光敏電阻、熱敏電阻、壓敏電阻等．傳感器因選用的敏感元件不同，用途也不一樣，如光敏傳感器可用于路燈控制，而熱敏傳感器可用于高溫控制、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警等．如圖5為熱敏電阻特性實(shí)驗(yàn)裝置圖．改變燒杯中水的溫度，可觀察到熱敏電阻阻值的變化．考點(diǎn)熱身精練1．(2015·武漢四月調(diào)研)某實(shí)驗(yàn)小組用下列器材設(shè)計(jì)了如圖6甲所示的歐姆表電路，通過調(diào)控電鍵S和調(diào)節(jié)電阻箱，可使歐姆表具有“×1”、“×10”兩種倍率．A．干電池：電動(dòng)勢E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.5ΩB．電流表mA：滿偏電流Ig＝1mA，內(nèi)阻Rg＝150ΩC．定值電阻R1＝1200ΩD．電阻箱R2：最大阻值999.99ΩE．電阻箱R3：最大阻值999.99ΩF．電阻箱R4：最大阻值9999ΩG．電鍵一個(gè)，紅、黑表筆各1支，導(dǎo)線若干圖6(1)該實(shí)驗(yàn)小組按圖甲所示正確連接好電路．當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電流表達(dá)到滿偏電流，此時(shí)閉合電路的總電阻叫做歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)，則R內(nèi)＝________Ω，歐姆表的倍率是________(選填“×1”、“×10”)．(2)閉合電鍵S：第一步：調(diào)節(jié)電阻箱R2和R3，當(dāng)R2＝________Ω且R3＝________Ω時(shí)，再將紅、黑表筆短接，電流表再次達(dá)到滿偏電流．第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱R4，調(diào)節(jié)R4，當(dāng)電流表指針指向圖乙所示的位置時(shí)，對應(yīng)的歐姆表的刻度值為________Ω.2．(2015·雅安三診)某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)多用電表中的電池進(jìn)行更換時(shí)發(fā)現(xiàn)，里面除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個(gè)方形電池(電動(dòng)勢9V左右)．為了測定該方型電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)室中提供如下器材：A．電流表A1(滿偏電流10mA，內(nèi)阻RA1＝10Ω)B．電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻未知)C．滑動(dòng)變阻器R0(0～100Ω，1A)D．定值電阻R(阻值990Ω)E．開關(guān)與導(dǎo)線若干

圖7圖8(1)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)電路，較精確測量該電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，請?jiān)趫D7的虛線框中畫出電路圖．(2)請根據(jù)你設(shè)計(jì)的電路圖，寫出電流表A1的示數(shù)I1與電流表A2的示數(shù)I2之間的關(guān)系式：I1＝________.(3)圖8為該同學(xué)根據(jù)正確設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測出多組數(shù)據(jù)并繪出的I1－I2圖線，由圖線可以求出被測方形電池的電動(dòng)勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)3．(2015·河南二模)在“探究導(dǎo)體電阻與材料關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某種待測材料金屬絲接入電路部分的長度約為50cm，所用測量儀器均已校準(zhǔn)．(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖9所示，其讀數(shù)應(yīng)為________mm(該值接近多次測量的平均值)．圖9(2)某實(shí)驗(yàn)小組用伏安法測金屬絲的電阻，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.020.060.160.220.340.460.52由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：①本次實(shí)驗(yàn)的電流表選用的是________、電壓表選用的是________、滑動(dòng)變阻器選用的是________(填以下器材前的字母)．A．電流表A1(0～100mA，內(nèi)阻約為10Ω)B．電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω)C．電壓表V1(0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)D．電壓表V2(0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ)E．滑動(dòng)變阻器R1(0～1000Ω，0.2A)F．滑動(dòng)變阻器R2(0～20Ω，2A)②測量Rx是采用圖10中的________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)電路圖．圖10③可以估算出金屬絲電阻率約為________(填選項(xiàng)前的字母)．A．1×10－2Ω·mB．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·mD．1×10－8Ω·m

答案精析九、電學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)熱身精練1．(1)1500×10(2)14.515050解析(1)由閉合電路歐姆定律可知：內(nèi)阻R內(nèi)＝eq\f(E,I)＝eq\f(1.5,0.001)Ω＝1500Ω；故中值電阻應(yīng)為1500Ω，根據(jù)多用電表的刻度設(shè)置可知，表盤具有兩種倍率，若為“×1”，則中值電阻太大，不符合實(shí)際，故歐姆表倍率應(yīng)為“×10”．(2)為了得到“×1”倍率，應(yīng)讓滿偏時(shí)對應(yīng)的電阻為150Ω；電流I1＝eq\f(1.5,150)A＝0.01A；此時(shí)表頭中電流應(yīng)為0.001A，則與之并聯(lián)電阻R3電流應(yīng)為：0.01A－0.001A＝0.009A；并聯(lián)電阻R3＝eq\f(0.001×150＋1200,0.009)Ω＝150Ω；R2＋r＝eq\f(1.5－1.35,0.01)Ω＝15Ω故R2＝15Ω－0.5Ω＝14.5Ω；題圖乙所示電流為0.75mA，則干路電流為7.5mA；則總電阻R總＝eq\f(1.5,0.0075)Ω＝200Ω故待測電阻R測＝(200－150)Ω＝50Ω2．(1)見解析圖(2)eq\f(1,R＋RA1)(E－I2r)(3)9.010解析(1)測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，只需要用一般的伏安法即可求解，由于沒有可用電壓表，故將R與A1串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用；電流表選用A2，采用電流表相對電源的外接法；原理圖如圖所示；(2)表頭的示數(shù)與定值電阻阻值的乘積可作為路端電壓處理，則由閉合電路歐姆定律可知：I1(R＋RA1)＝E－I2r即：I1＝eq\f(1,R＋RA1)(E－I2r)(3)題圖中圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為9.0mA,則有：9.0mA＝eq\f(E,1000)，解得E＝9.0V；題圖中圖象的斜率為：10×10－3，由公式得圖象的斜率等于eq\f(r,1000)，故eq\f(r,1000)＝10×10－3，解得r＝10Ω.3．(1)0.398(2)①BCF②甲③C解析(1)螺旋測微器的讀數(shù)為d＝0＋39.8×0.01mm＝0.398mm(0.397～0.399都對)；(2)①根據(jù)表格數(shù)據(jù)，電壓數(shù)值達(dá)到2.3V，考查測量的精確性，電壓表選擇C；而電流表數(shù)