倒計(jì)時第3天電學(xué)實(shí)驗(yàn)A．主干回顧B．精要檢索1．實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)分類名稱常考要點(diǎn)測量性實(shí)驗(yàn)決定導(dǎo)線電阻的因素由R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝Req\f(S,l)，金屬導(dǎo)線的電阻R可用伏安法測量，金屬導(dǎo)線的長度l用毫米刻度尺測量，金屬導(dǎo)線的橫截面積S可由其直徑d算出，S＝πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))2，d可由螺旋測微器測量測定電源的電動勢和內(nèi)阻控制電路采用限流式接法，測量電路一般采用電流表內(nèi)接法，測量數(shù)據(jù)一般用圖象法處理探究性實(shí)驗(yàn)描繪小電珠的伏安特性曲線控制電路用分壓式接法(電流、電壓從零開始連續(xù)調(diào)節(jié))，測量電路適當(dāng)選取電流表內(nèi)接法或外接法2．電學(xué)量的測量物理量測量工具(方法)備注電流電流表串聯(lián)，讀數(shù)＝指示的格數(shù)×精度＋估讀電壓電壓表并聯(lián)，讀數(shù)＝指示的格數(shù)×精度＋估讀電阻多用電表①讀數(shù)＝指針指示數(shù)×倍率(指針指示在上端表盤中間附近位置較準(zhǔn))②“機(jī)械零點(diǎn)”在刻度盤左側(cè)“0”位置，需要調(diào)零時通過表盤下方中間的定位螺絲進(jìn)行調(diào)節(jié)；“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0③負(fù)接線柱電勢高(與內(nèi)部電源的正極相連)，接黑表筆，正接線柱電勢低，接紅表筆電阻箱替代法電阻箱電阻的讀數(shù)＝各擋位的電阻值相加伏安法Rx＝eq\f(U,I)(U表示電阻兩端電壓，I表示通過電阻的電流)半偏法(測電流表內(nèi)阻、測電壓表內(nèi)阻)調(diào)好滿偏后，保持滑動變阻器滑片位置不變，以保持測量電路的電流或電壓基本不變電動勢和內(nèi)阻閉合電路的歐姆定律(電壓表與電流表、電壓表與定值電阻、電流表與定值電阻組合)①方程組法：測出幾組I、U的數(shù)據(jù)，建立E＝U＋I(xiàn)r的方程組，求E、r值，取平均值②圖象法：建立U-I圖象，縱軸截距表示電動勢E，斜率的絕對值表示內(nèi)電阻r3．兩種測量電路內(nèi)接法外接法電路結(jié)構(gòu)誤差原因電流表分壓U測＝Ux＋UA電壓表分流I測＝Ix＋I(xiàn)V測量數(shù)值R測＝eq\f(U測,I真)>RxR測＝eq\f(U真,I測)<Rx誤差分析測量值大于真實(shí)值測量值小于真實(shí)值適用條件Rx?RARV?Rx適用測量大電阻小電阻電路選擇計(jì)算法eq\f(Rx,RA)>eq\f(RV,Rx)或Req\o\al(2,x)>RARVeq\f(Rx,RA)<eq\f(RV,Rx)或Req\o\al(2,x)<RARV試觸法若不知Rx的大概阻值，可采用“試觸法”，將電路如圖所示連接，空出電壓表的一個接頭S，然后將S分別與a、b接觸一下若電流表“相對變化”明顯，說明電壓表分流作用較大，應(yīng)采用電流表內(nèi)接法若電壓表“相對變化”明顯，說明電流表分壓作用較大，應(yīng)采用電流表外接法4．兩種控制電路限流式接法分壓式接法電路圖觸頭P初始位置b端a端電壓調(diào)節(jié)范圍eq\f(ERx,Rx＋RP)≤Ux≤E0≤Ux≤EC．考前熱身1．①某實(shí)驗(yàn)小組在“測定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)過程中，正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖1所示，則它們的讀數(shù)依次是________mm、__________A、________V．【導(dǎo)學(xué)號：】甲乙丙圖1②已知實(shí)驗(yàn)中所用的滑動變阻器阻值范圍為0～10Ω，電流表內(nèi)阻約為幾歐，電壓表內(nèi)阻約為20kΩ，電源為干電池(不宜在長時間、大功率狀況下使用)，電源電動勢E＝4．5V，內(nèi)阻較?。畡t圖2電路圖中，________(選填字母代號)電路為本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路，但用此最佳電路測量的金屬絲電阻仍然會比真實(shí)值偏________(選填“大”或“小”)．甲乙圖2③若已知實(shí)驗(yàn)所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值RA＝2．0Ω，那么測量金屬絲電阻Rx的最佳電路應(yīng)是上圖2中的________(選填字母代號)電路．此時測得電流為I、電壓為U，則金屬絲電阻Rx＝________(用題中字母代號表示)．【解析】①螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0．5mm，可動刻度讀數(shù)為49．9×0．01mm＝0．499mm，金屬絲直徑為0．5mm＋0．499mm＝0．999mm．電流表讀數(shù)為0．42A，電壓表讀數(shù)為2．29V．②因RV?Rx(Rx＝eq\f(2．29,0．42)Ω≈5．5Ω)，測量電路采用電流表外接法，故最佳電路為甲電路，此時測量結(jié)果因電壓表的分流而偏小．③若已知電流表內(nèi)阻時，最佳電路為乙電路．由歐姆定律得：Rx＋RA＝eq\f(U,I)，那么Rx＝eq\f(U,I)－RA．【答案】①0．998～1．000間均可0．422．28～2．30間均可②甲?、垡襡q\f(U,I)－RA2．(2017·曲靖一中月考)如圖3所示的光學(xué)黑箱中，有兩只電阻，定值電阻R0＝8Ω，另一為未知電阻Rx；由箱內(nèi)抽出三根引線A、B、C．當(dāng)開關(guān)S與C閉合時，電流表的示數(shù)為1A，電壓表示數(shù)8V；當(dāng)開關(guān)S與D閉合時，電流表示數(shù)為1圖3(1)請?jiān)诤谙渲挟嫵鰞蓚€電阻和A、B、C的連接圖；(2)由圖可知Rx＝________Ω．【解析】(1)由分析的思路可知，電阻R0和Rx是串聯(lián)在A、B之間的．當(dāng)S、C閉合時，電壓表示數(shù)為8V、電流表示數(shù)為1A，而定值電阻R0的阻值正好是eq\f(8V,1A)＝8Ω；因此與C點(diǎn)連接的導(dǎo)線位于R0、Rx之間，且R0與A端相連，Rx與B端相連，作圖如下：(2)由題意及(1)題圖可知：U0＝8V，I＝1A，U所以Rx＝eq\f(U－U0,I)＝eq\f(10V－8V,1A)＝2Ω．【答案】(1)電路圖見解析(2)23．某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖4甲所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻．其中電流表A1的內(nèi)阻r1＝1．0kΩ，電阻R1＝9．0kΩ，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個R0＝3．0Ω的電阻．【導(dǎo)學(xué)號：】甲乙圖4(1)按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)aa′、bb′和cc′三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線．為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將開關(guān)S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、b′間電壓，讀數(shù)不為零，再測量a、a′間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是________導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是________導(dǎo)線斷開．(2)排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)．通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如圖4乙．由I1-I2圖象得到的電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω．【解析】(1)將開關(guān)S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、b′間電壓，讀數(shù)不為零，可知cc′不斷開，再測量a、a′間電壓，若讀數(shù)不為零，可知bb′間不斷開，則一定是aa′間斷開．若aa′間電壓為零，則bb′導(dǎo)線斷開．(2)根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，結(jié)合閉合電路歐姆定律得：E＝U＋I(xiàn)r，則有：E＝I1(R1＋r1)＋(I1＋I(xiàn)2)(R0＋r)，可知I1≈－eq\f(I2r＋3,104)＋eq\f(E,104)，縱軸截距eq\f(E,104)＝0．14×10－3解得：E＝1．4V，圖線斜率的絕對值為：eq\f(r＋3,104)＝eq\f(0．14－0．05×10－3,260×10－3)，解得r≈0．5Ω．【答案】(1)aa′bb′(2)1．4(1．36～1．44均可)0．5(0．4～0．6均可)4．為了描繪一個標(biāo)有“6V3W”字樣的小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：A．標(biāo)有“6V3W”字樣的小燈泡一個B．9V學(xué)生電源一個C．量程為0～3V的電壓表，內(nèi)阻約為3kΩD．量程為0～9V的電壓表，內(nèi)阻約為15kΩE．量程為0～0．6AF．量程為0～3AG．滑動變阻器(阻值范圍0～50Ω，允許通過的最大電流1．5AH．滑動變阻器(阻值范圍0～500Ω，允許通過的最大電流0．5AI．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，方便調(diào)節(jié)電路，請?jiān)谙旅娼o定的四個電路圖和上述所給的器材中選取適當(dāng)?shù)碾娐泛推鞑模⑺鼈兊木幪柼钤跈M線上．應(yīng)選取的電路是______；電壓表應(yīng)選______，電流表應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選______．(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定的數(shù)據(jù)，以電壓U為橫坐標(biāo)，電流I為縱坐標(biāo)畫出圖線，在下面給出的四個I-U圖線中，最能反映實(shí)際情況的是________，請簡要說明理由________________．【解析】(1)描繪小燈泡的伏安特性曲線的電路一定要用分壓電路作為控制電路，滑動變阻器應(yīng)選用阻值較小的G．“6V3W”小燈泡的額定電流和額定電壓下的電阻分別是0．5A、12Ω，電壓表、電流表應(yīng)該選擇D和E，而eq\r(RARV)＝eq\r(0．5×15000)Ω＝50eq\r(3)Ω>12Ω，所以測量電路應(yīng)該選用電流表外接電路．電路應(yīng)該選擇C．(2)因?yàn)闊艚z電阻隨著溫度的升高而增大，所以I-U圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)的連線的斜率隨著電壓的增大而逐漸減小，故選項(xiàng)C正確．【答案】(1)CDEG(2)C燈絲電阻隨著溫度的升高而增大5．某同學(xué)通過查找資料自己動手制作了一個水果電池(電動勢約為4．5V，內(nèi)阻約為1Ω)，現(xiàn)要測量這個電池的電動勢E和內(nèi)阻r．他從實(shí)驗(yàn)室借到一個開關(guān)、一個滑動變阻器(最大阻值為10Ω)、一只電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻約為15kΩ)、一只電流表(量程為0～0．6A，內(nèi)阻約為0．5Ω)、一個定值電阻(R0【導(dǎo)學(xué)號：】甲乙圖5(1)該同學(xué)利用上述器材設(shè)計(jì)了如圖5甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，開關(guān)閉合前滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)調(diào)到________(選填“最大”或“最小”)．(2)斷開開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電流表的示數(shù)．改變滑動變阻器滑片的位置，多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電流值I，并以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，畫出U-I關(guān)系圖線(該圖線為一條直線)，如圖乙所示．由圖線可求得電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)利用該實(shí)驗(yàn)電路測出的電動勢E測和內(nèi)阻r測與真實(shí)值E真和r真相比，理論上E測______E真，r測______