1、專題六 實驗部分實驗一描繪小燈泡的伏安特性曲線1實驗原理(1)測多組小燈泡的U、I的值，并繪出IU圖象；(2)由圖線的斜率反映電流與電壓的關(guān)系2電路的連接方式電流表應采用外接法：因為小燈泡(3.8V,0.3A)的電阻很小，與量程為0.6A的電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大滑動變阻器應采用分壓式接法：目的是使小燈泡兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化3注意事項(1)閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的觸頭應移到使小燈泡分得電壓為零的一端，使開關(guān)閉合時小燈泡的電壓能從零開始變化，同時也是為了防止開關(guān)剛閉合時因小燈泡兩端電壓過大而燒壞燈絲(2)IU圖線在U01.0V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U1.0V左右繪點要密，以

2、防出現(xiàn)較大誤差復習過關(guān)1圖1為“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物電路圖，已知小燈泡的額定電壓為2.5V.圖1(1)完成下列實驗步驟：閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，_；閉合開關(guān)后，逐漸移動滑動變阻器的滑片，_；斷開開關(guān)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小燈泡的伏安特性曲線(2)在虛線框中畫出與實物電路相對應的電路圖答案(1)使它靠近滑動變阻器左端的接線柱增加小燈泡兩端的電壓，記錄多組電流表和電壓表的讀數(shù)，直至電壓達到其額定電壓(2)見解析圖解析(1)滑動變阻器為分壓式接法，閉合開關(guān)前，應使小燈泡兩端的電壓為零，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使它靠近滑動變阻器左端的接線柱閉合開關(guān)后，逐漸移動滑動變阻器的滑片，增加

3、小燈泡兩端的電壓，記錄多組電流表和電壓表的讀數(shù)，直至電壓達到小燈泡的額定電壓(2)與實物電路相對應的電路圖如圖所示2在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，除有一標有“6V1.5W”的小燈泡、導線和開關(guān)外，還有：A直流電源6V(內(nèi)阻不計)B直流電流表03A(內(nèi)阻0.1以下)C直流電流表0300mA(內(nèi)阻約為5)D直流電壓表010V(內(nèi)阻約為15k)E滑動變阻器10，2AF滑動變阻器1k，0.5A實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量(1)實驗中電流表應選用_，滑動變阻器應選用_(均用序號表示)(2)在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖(3)試將圖2所示器材連成實驗電路圖2答案(1)CE(2)實

4、驗電路圖如圖所示(3)實物圖連線如圖所示解析(1)I額 A250 mA，故電流表應選C.因要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化，滑動變阻器用分壓式接法，應選較小阻值的E.3在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，要測量一個標有“3V1.5W”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流，現(xiàn)有如下器材：A直流電源3V(內(nèi)阻可不計)B直流電流表0600mA(內(nèi)阻約為0.5)C直流電壓表03V(內(nèi)阻約3k)D滑動變阻器(10，1A)E滑動變阻器(1k，300mA)F開關(guān)、導線若干(1)本實驗中滑動變阻器選用_(填“D”或“E”)(2)下表中的各組數(shù)據(jù)是該同學在實驗中測得的，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在如圖3所示的坐標紙上作出該

5、小燈泡的伏安特性曲線.U/VI/A000.50.171.00.301.50.392.00.452.50.49圖3(3)如圖4所示，將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與阻值為5的定值電阻R0串聯(lián)，接在電壓恒為4V的電源上，每個小燈泡的實際功率為_W.圖4答案(1)D(2)見解析圖(3)0.3解析(1)實驗中需測量多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器用分壓式接法，為了調(diào)節(jié)方便，滑動變阻器用阻值較小的，故選D；(2)描點畫圖，如圖所示(3)設小燈泡兩端的電壓為U，電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U0U2IR0，所以U2R0IU0，代入數(shù)據(jù)得U10I4，在小燈泡的伏安特性曲線同一坐標系上畫出該直線，其交點(U，I)即為小燈

6、泡的實際電壓、電流值，可得小燈泡消耗的實際功率PUI0.3 W.實驗二測定金屬的電阻率1螺旋測微器的讀法測量值(mm)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)可動刻度數(shù)(估讀一位)0.01(mm)精確度為0.01mm.讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上2游標卡尺的讀法刻度格數(shù)(分度)刻度總長度每小格與1mm的差值精確度(可精確到)讀數(shù)109mm0.1mm0.1mm主尺上整毫米數(shù)K精確度(K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻度線對齊的游標的格數(shù))2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm3.測金屬電阻率的實驗原理與計算(1)把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻R(

7、R)由于金屬絲的電阻較小，選擇電流表外接法；由于不要求電壓必須從0調(diào)，所以一般可以選擇滑動變阻器限流式接法實驗電路圖如圖5.圖5(2)用毫米刻度尺測出金屬絲的長度l，用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，算出橫截面積S(S)由電阻定律R，得，求出電阻率4實驗數(shù)據(jù)的處理方法電阻R的數(shù)值可用以下兩種方法確定：(1)計算法：利用每次測量的U、I值分別計算出電阻，再求出電阻的平均值作為測量結(jié)果(2)圖象法：可建立IU坐標系，將測量的U、I值描點作出圖象，利用圖象的斜率來求出電阻值R.復習過關(guān)4某學習小組為測量一銅芯電線的電阻率，他們截取了一段裸電線，用米尺測出其長度為L，用螺旋測微器測得其直徑為D，用多用電

8、表測得其電阻值約為2，為提高測量的精度，該小組的人員從下列器材中挑選了一些元件，設計了一個電路，重新測量這段導線(用Rx表示)的電阻A電源(提供的電壓U0為3.0V)B電壓表V1(量程為03.0V，內(nèi)阻約為2k)C電壓表V2(量程為015.0V，內(nèi)阻約為6k)D電流表A1(量程為00.6A，內(nèi)阻約為1)E電流表A2(量程為03.0A，內(nèi)阻約為0.1)F滑動變阻器R1(最大阻值10，額定電流2.0A)G滑動變阻器R2(最大阻值1k，額定電流1.0A)H定值電阻R0(阻值為3)I開關(guān)S一個，導線若干(1)為提高實驗的精確度，請你為該實驗小組設計電路圖，并畫在下面的方框中(2)實驗時電壓表選_，電流

9、表選_，滑動變阻器選_(只填代號)(3)某次測量時，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該銅芯線材料的電阻率的表達式為_.答案(1) 見解析圖(2)BDF (3)解析(1)比較電壓表內(nèi)阻、電流表內(nèi)阻和待測電阻的大小關(guān)系，可得測量電路必須用電流表外接法，滑動變阻器采用分壓式接法和限流式接法均可(如圖)(2)電源提供的電壓為3.0 V，考慮到電壓表的量程和精確度兩個因素，電壓表應選V1；干路中電流的最大值Imax A0.6 A，電流表應選A1；考慮到實驗的準確性，滑動變阻器應選R1.(3)由R得：.5(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6所示，校零時的

10、讀數(shù)為_mm，合金絲的直徑為_mm.圖6(2)為了精確測量合金絲的電阻Rx，設計出如圖7甲所示的實驗電路圖，按照該電路圖完成圖乙中的實物電路連接圖7答案(1)0.0070.638(2)見解析圖解析(1)校零時的讀數(shù)為(00.70.01) mm0.007 mm，測量時的讀數(shù)為(00.514.50.01)mm0.645 mm，故合金絲的直徑為(0.6450.007) mm0.638 mm.(2)先從電源正極出發(fā)，經(jīng)過開關(guān)，再經(jīng)過滑動變阻器的下邊兩個接線柱，回到電源負極；再由滑動變阻器的右上接線柱經(jīng)過電流表的正、負接線柱，連接并聯(lián)的合金絲與電壓表到電源的負極，如圖所示：6用伏安法測定電阻約為5的均勻

11、電阻絲的電阻率，電源是兩節(jié)干電池如圖8甲所示，將電阻絲拉直后兩端固定在帶有刻度尺的絕緣底座的接線柱上，底座的中間有一個可沿電阻絲滑動的金屬觸頭P，觸頭上固定了接線柱，按下P時，觸頭才與電阻絲接觸，觸頭的位置可從刻度尺上讀出實驗采用的電路原理圖如圖乙所示，測量電阻絲直徑所用螺旋測微器如圖丙所示圖8(1)用螺旋測微器測電阻絲的直徑時，先轉(zhuǎn)動_使測微螺桿F接近被測電阻絲，再轉(zhuǎn)動_夾住被測物，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動_使F固定后讀數(shù)(填儀器部件的字母符號)(2)根據(jù)電路原理圖乙，用筆畫線代替導線，將實物圖丁連接成實驗電路(3)閉合開關(guān)后，滑動變阻器觸頭調(diào)至一合適位置后不動，多次改變P的位置，得到幾組

12、U、I、L的數(shù)據(jù)，用R計算出相應的電阻值后作出RL圖線如圖9所示取圖線上兩個點間數(shù)據(jù)之差L和R，若電阻絲直徑為d，則電阻率_.圖9答案(1)DHG(2)如圖所示(3)解析(1)在用螺旋測微器測電阻絲的直徑時，先轉(zhuǎn)動粗調(diào)旋鈕D，使測微螺桿F接近被測電阻絲，再轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕H夾住被測物，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動止動旋鈕G使F固定后讀數(shù)(3)根據(jù)R，得R，而S，代入得.實驗三測定電池的電動勢和內(nèi)阻1實驗原理：閉合電路歐姆定律2實驗方法(1)伏安法：用一個電壓表和電流表測量，電路如圖10所示圖10公式法：由UEIr得，解得E、r.圖象法：作UI圖象處理數(shù)據(jù)，如圖11所示圖11圖線與縱軸交點為E；圖線與

13、橫軸交點為I短；圖線的斜率的絕對值表示r|.(2)安阻法：用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖12所示圖12公式法：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內(nèi)阻偏大圖象法：作出R圖象或R圖象，由圖象的斜率和截距求E、r.(3)伏阻法：用一個電壓表和電阻箱測量，電路如圖13所示圖13公式法：EU1r，EU2r，由此可求出E和r，此種方法測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小圖象法：作出圖象，由圖象的斜率和截距求E、r.(4)伏伏法：用兩個電壓表可測得電源的電動勢，電路如圖14所示測量方法為：斷開S，測得V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，此時，EU1U2r，RV為V1

14、的內(nèi)阻；再閉合S，V1的示數(shù)為U1，此時EU1r，解方程組可求得E、r.圖14(5)粗測法：用一只電壓表粗測電動勢，直接將電壓表接在電源兩端，所測值近似認為是電源的電動勢，此時UE，需滿足RVr.復習過關(guān)7利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻要求盡量減小實驗誤差(1)應該選擇的實驗電路是圖15中的_(選填“甲”或“乙”)圖15(2)現(xiàn)有電流表(00.6A)、開關(guān)和導線若干，以及以下器材：A電壓表(015V)B電壓表(03V)C滑動變阻器(050)D滑動變阻器(0500)實驗中電壓表應選用_；滑動變阻器應選用_(選填相應器材前的字母)(3)某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)

15、據(jù)的對應點已經(jīng)標在圖16的坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應點，并畫出UI圖線.序號123456電壓U/V1.451.401.301.251.201.10電流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480圖16(4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E_V，內(nèi)電阻r_.(5)實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化下列各示意圖中正確反映PU關(guān)系的是_答案(1)甲(2)BC(3)如圖所示(4)1.50(1.491.51)0.83(0.810.85)(5)C解析(1)電流表內(nèi)阻與電池內(nèi)阻相差不多，如果用乙圖誤差較大，應選用甲圖(2)

16、干電池的電動勢為1.5V左右，為減小誤差，應選擇量程為3V的電壓表；根據(jù)電源電動勢和電流表量程，可知應選擇最大阻值為50的滑動變阻器(3)第四組數(shù)據(jù)誤差較大，應舍去，后連線(4)根據(jù)UI圖象，電源的電動勢為縱軸的截距，為1.5V，內(nèi)阻為斜率的絕對值，r0.83.(5)可采用特殊值法分析，當外電路短路時，U0，此時電池的輸出功率P0.當外電路斷路時，UE，此時電池的輸出功率P0.故只有選項C正確8利用如圖17所示電路，可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻，所用的實驗器材有：待測電源，電阻箱R(最大阻值為999.9)，電阻R0(阻值為3.0)，電阻R1(阻值為3.0)，電流表(量程為200mA，內(nèi)阻為RA6

17、.0)，開關(guān)S.圖17實驗步驟如下：將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S；多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應的阻值R；以為縱坐標，R為橫坐標，作R圖線(用直線擬合)；求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b.回答下列問題：(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則與R的關(guān)系式為_(2)實驗得到的部分數(shù)據(jù)如下表所示，其中電阻R3.0時電流表的示數(shù)如圖18所示，讀出數(shù)據(jù)，完成下表答：_，_.R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077/A16.998.0010.011.011.913.0圖18(3)在圖19的坐標紙上將所缺數(shù)據(jù)

18、點補充完整并作圖，根據(jù)圖線求得斜率k_A11，截距b_A1.圖19(4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E_V，內(nèi)阻r_.答案(1)R(5.0r)(2)0.110(0.1090.111均正確)9.09(9.019.17均正確)(3)見解析圖1.0(0.961.04均正確)60(5.96.1均正確)(4)3.0(2.73.3均正確)1.0(0.61.4均正確)解析(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：EIRA(I)(RR0r)將R03.0，R13.0，RA6.0代入上式得R(5.0r)(2)從讀數(shù)上，有效數(shù)字要一致，即讀數(shù)是0.110A，倒數(shù)是9.09A1.(3)由R關(guān)系式可知k，截距b(5.0r)；由給出的數(shù)

19、據(jù)作出圖象，連線時盡可能使多的點在同一直線上，不在直線上的點要均勻分布在直線兩側(cè)如圖所示由圖象可知，k1.0A11，b6.0A1.(4)電源電動勢E3.0V，電源內(nèi)阻r1.0.9利用如圖20所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)電阻，提供的器材有：圖20A干電池兩節(jié)，每節(jié)電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻未知B直流電壓表V1、V2，內(nèi)阻很大C直流電流表A，內(nèi)阻可忽略不計D定值電阻R0，阻值未知，但不小于5E滑動變阻器F導線和開關(guān)(1)甲同學利用該電路完成實驗時，由于某根導線發(fā)生斷路故障，因此只記錄了一個電壓表和電流表的示數(shù)，如表所示：U/V2.622.482.342.202.061.92I/A0.080.

20、120.190.200.240.28試利用表格中的數(shù)據(jù)在圖21中作出UI圖象，由圖象可知，該同學測得兩節(jié)干電池總的電動勢值為_V，總內(nèi)阻為_.由計算得到的數(shù)據(jù)可以判斷能夠正確示數(shù)的電壓表應為表_(選填“V1”或“V2”)圖21(2)乙同學在找出斷路的導線并調(diào)換好的導線后，連接該電路繼續(xù)實驗時，由于電流表發(fā)生短路故障，因此只能記下兩個電壓表的示數(shù)，該同學利用表中的數(shù)據(jù)，以表V1的示數(shù)U1為橫坐標、表V2的示數(shù)U2為縱坐標作圖象，也得到一條不過原點的直線，已知直線的斜率為k，截距大小為b，則兩節(jié)干電池總的電動勢大小為_，兩節(jié)干電池的總內(nèi)阻_(選填“可以”或“不可以”)求出答案(1)見解析圖2.90

21、3.4V1(2)不可以解析(1)由圖將(I，U)作為坐標值將各點描出，并用直線將各點相連，作圖象如圖所示；由UEIr可知，圖象與縱軸的交點為電源的電動勢，故E2.90 V；圖象的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)電阻，r 3.4 若示數(shù)為V2電表的，則測量的內(nèi)電阻一定包含有定值電阻R0，而定值電阻大于5 ，故說明讀數(shù)只能是讀的V1；(2)電壓表V1測量電源的輸出電壓，而V2測量滑動變阻器兩端的電壓；由閉合電路歐姆定律可知：U1Er變形得：U2R0U1由題意可知：R0b；k聯(lián)立解得：E由于不知道R0的具體阻值，故無法求得干電池的總電阻10在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，備有下列器材：A干電池E(電

22、動勢約為1.5V、內(nèi)阻約為1.0)B電壓表V(015V)C電流表A(00.6A、內(nèi)阻0.1)D電流表G(滿偏電流3mA、內(nèi)阻Rg10)E滑動變阻器R1(010、10A)F滑動變阻器R2(0100、1A)G定值電阻R3990H開關(guān)、導線若干(1)為了方便且能較準確地進行測量，其中應選用的滑動變阻器是_(選填“R1”或“R2”)；(2)請在虛線框內(nèi)畫出你所設計的實驗電路圖，并在圖中標上所選用器材的符號；(3)如圖22所示為某一同學根據(jù)他設計的實驗，繪出的I1I2圖線(I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù))，由圖線可求得被測電池的電動勢E_V，內(nèi)阻r_.圖22答案(1)R1(2)電路圖如圖所示

23、(3)1.47(1.461.48)0.83(0.810.85)解析從實驗操作方便和安全以及測量準確的角度出發(fā)，滑動變阻器應選阻值較小、額定電流較大的R1；所給器材中電壓表量程過大，不能選用，需要把電流表G與R3串聯(lián)，被測量電池的內(nèi)阻很小，電流表用外接法；圖象與縱軸的截距為1.47 mA，即斷路時通過G的電流，斷路電流乘以(R3Rg)等于1.47 V，為電源電動勢；圖線斜率的絕對值為電源的內(nèi)阻r0.83 .實驗四練習使用多用電表1歐姆表的原理(1)構(gòu)造：如圖23所示，歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成圖23(2)工作原理：閉合電路歐姆定律I.(3)刻度的標定：紅、黑表筆短接(被測

24、電阻Rx0)時，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使IIg，電流表的指針達到滿偏，這一過程叫歐姆調(diào)零當IIg時，Rx0，在滿偏電流Ig處標為“0”(圖甲)當I0時，Rx，在I0處標為“”(圖乙)當I時，RxRgRr，此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值，Rx叫中值電阻2多用電表的改裝原理(1)電流表的改裝原理：由同一表頭并聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個量程不同的電流表(2)電壓表的改裝原理：由同一表頭串聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個量程不同的電壓表(3)歐姆表的改裝原理：內(nèi)部有電源，將對應Rx的電流刻度值改為電阻值即為歐姆表3多用電表的使用方法(1)電流進出電表的流向：電流擋串聯(lián)接入電路，電流從紅表筆流進電表，從黑表筆流出；電壓擋并

25、聯(lián)接入電路，紅表筆接高電勢點，黑表筆接低電勢點，電流仍然是“紅進、黑出”；使用歐姆擋時，紅表筆連接表內(nèi)電源的負極，黑表筆連接表內(nèi)電源的正極電流仍然是“紅進、黑出”(2)注意事項：電壓、電流的讀數(shù)要看清選擇開關(guān)所選擇的量程，搞清楚每一小格表示多少，及應讀到的有效數(shù)字位數(shù)測電阻時必須把待測電阻隔離，換擋需進行歐姆調(diào)零實驗完畢，應將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋復習過關(guān)11某同學用量程為1mA、內(nèi)阻為120的表頭按圖24甲所示電路改裝成量程分別為1V和1A的多用電表圖中R1和R2為定值電阻，S為開關(guān)回答下列問題：(1)根據(jù)圖甲所示的電路，在圖乙所示的實物圖上連線(2)開關(guān)S閉合時，多用電表用于測量_(填“電流”、“電壓”或“電阻”)；開關(guān)S斷開時，多用電表用于測量_(填