電學(xué)實(shí)驗(yàn)一【教學(xué)目標(biāo)】1．掌握螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法2．掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法3．會(huì)用伏安法測(cè)電阻，并能測(cè)定金屬絲的電阻率．【重、難點(diǎn)】1．儀器讀數(shù)的估讀問(wèn)題和有效數(shù)字的運(yùn)用；2．實(shí)驗(yàn)誤差分析3．分壓電路的選擇4．測(cè)電阻的其他方法【知識(shí)梳理】一、實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)讀數(shù)的基本原則是：凡儀器最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位（估讀的這位是不可靠數(shù)字）；凡儀器最小刻度不是10分度的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀。典例精析例1、如圖甲所示是電壓表的刻度盤(pán)。若當(dāng)時(shí)使用的是該表的0-3V量程，那么電壓表讀數(shù)為，若當(dāng)時(shí)使用的是該表的0-15V量程，那么電壓表讀數(shù)為_(kāi)________.乙32
丙變式1、①如圖乙使用0.6A量程，圖中表針示數(shù)是_______A；當(dāng)使用3A量程時(shí)，圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______A.②如圖丙使用3V量程時(shí)，圖中表針的示數(shù)為_(kāi)_____V；若使用15V量程，圖中表針示數(shù)為_(kāi)_____V.例1、用多用電表進(jìn)行了幾次測(cè)量，指針?lè)謩e處于a、b的位置，如圖所示。若多用電表的選擇開(kāi)關(guān)處于下面表格中所指的檔位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少？請(qǐng)?zhí)钤诒砀裰小Ｖ羔樜恢眠x擇開(kāi)關(guān)所處擋位讀數(shù)a直流電流100mAmA直流電壓2.5VVb電阻×100Ω二、誤差測(cè)量值與真實(shí)值的差異叫做誤差。從來(lái)源看，誤差可以分成系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。系統(tǒng)誤差是由于儀器本身不精確，或?qū)嶒?yàn)方法粗略，或?qū)嶒?yàn)原理不完善而產(chǎn)生的。系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是在多次重做同一實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤差總是同樣的偏大或偏小，不會(huì)出現(xiàn)這幾次偏大另幾次偏小的情況。要減小系統(tǒng)誤差，必須校準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)在原理上更為完善的實(shí)驗(yàn)。32
偶然誤差是由各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器、被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的。偶然誤差總是有時(shí)偏大，有時(shí)偏小，并且偏大偏小的概率相同。因此，可以多進(jìn)行幾次測(cè)量，求出幾次測(cè)得的數(shù)值的平均值，這個(gè)平均值比一次測(cè)得的數(shù)值更接近于真實(shí)值。三、選擇器材和電路的一般原則在中學(xué)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，選擇器材和電路的原則是：遵從安全第一，精確第二，簡(jiǎn)便第三的原則。1．安全性原則：安全性原則是指實(shí)驗(yàn)中要保證電流、電壓值既不超過(guò)儀表的量程，又不能超過(guò)變阻器、小燈泡、電阻箱等器材所允許的最大值；2．精確性原則：是指在不違反安全性原則的前提下，盡量使測(cè)量結(jié)果更精確。例如：電流表或電壓表的讀數(shù)應(yīng)盡量超過(guò)所選量程的1/3；利用歐姆表測(cè)電阻時(shí)應(yīng)盡量使指針指在表盤(pán)的中央附近。3．簡(jiǎn)便性原則：是指在不違反前兩個(gè)原則的前提下，盡量使測(cè)量電路簡(jiǎn)單好接，測(cè)量中的調(diào)節(jié)控制操作方便。四、四種器材的選擇1．電源的選擇（1）一般根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求來(lái)選擇。如“測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”則用一節(jié)舊一些的干電池。（2）根據(jù)用電器的額定電壓來(lái)選擇。2．電流表和電壓表的選擇（1）根據(jù)用電器的額定電流（或者電壓）來(lái)選擇；（2）根據(jù)電源的參數(shù)來(lái)選擇；（3）根據(jù)電路中的最大電流（或者電壓）來(lái)選擇。3．滑動(dòng)變阻器的選擇（1）用分壓接法時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻值小的；而額定電流大的。（2）用限流接法時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻值和被測(cè)電阻接近的。32
五、電路的選擇1．伏安法測(cè)電阻時(shí)電流表內(nèi)、外接法的選擇（1）原理：部分電路的歐姆定律，即用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓U，用電流表測(cè)出通過(guò)電阻的電流I，利用部分電路的歐姆定律就可以算出電阻的阻值R，。（2）兩種方法的比較電流表接法電流表接法電路圖誤差原因電流表分壓U測(cè)＝Ux＋UA電壓表分流I測(cè)＝Ix＋I(xiàn)V電阻測(cè)量值R測(cè)＝＝Rx＋RA>Rx測(cè)量值大于真實(shí)值R測(cè)＝＝時(shí)，用電流表內(nèi)接法。②試觸法：當(dāng)Rx、RV、RA大小都不知道時(shí)，可用試觸法確定內(nèi)、外接法。如圖所示的電路，空出電壓表的一個(gè)接線頭，用該接線頭分別試觸a、b兩點(diǎn)，觀察兩電表的示數(shù)變化情況。若電流表示數(shù)有顯著變化，即32
，說(shuō)明電壓表的分流作用較強(qiáng)，即待測(cè)電阻跟電壓表的電阻相差較小，屬于“大電阻”，應(yīng)采用內(nèi)接法；若電壓表示數(shù)有顯著變化，即，說(shuō)明電流表的分壓作用較強(qiáng)，即電阻跟電流表的電阻相差較小，屬于“小電阻”，應(yīng)采用外接法。（4）總結(jié)一下伏安法測(cè)電阻的選擇及誤差分析，可記為一句話“大內(nèi)偏大，小外偏小”。即大電阻采用電流表內(nèi)接法，測(cè)量結(jié)果偏大，小電阻采用電流表外接法測(cè)量結(jié)果偏小。例4、甲、乙兩位同學(xué)使用完全相同的器材，分別采用如圖a、b所示的電路來(lái)測(cè)量未知電阻的阻值；已知電流表的內(nèi)阻約、電壓表的內(nèi)阻約。兩位同學(xué)各自將測(cè)量得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作成如圖c、d所示的圖線，則：（1）由圖c得=；由圖d得=。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）（填“c”或“d”）是甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)圖線。（3）相比而言（填“甲”或“乙”）同學(xué)測(cè)量結(jié)果較準(zhǔn)確。例5、有一未知的電阻Rx，為較準(zhǔn)確的測(cè)出其阻值，先后用如圖甲、乙兩種電路進(jìn)行測(cè)試，利用甲測(cè)的數(shù)據(jù)為“2.7V、5.0mA32
”，利用乙測(cè)的數(shù)據(jù)為“2.8V、4.0mA”，那么，該電阻測(cè)的較準(zhǔn)確的數(shù)值及它比真實(shí)值偏大或偏小的情況是（）A．540Ω，偏大B．540Ω，偏小C．700Ω，偏小D．700Ω，偏大2．分壓電路和限流電路的選擇（1）兩種接法的比較（見(jiàn)下表）限流式接法分壓式接法電路圖觸頭P始位置端端電壓調(diào)節(jié)范圍≤Ux≤E0≤Ux≤E（2）下列三種情況必須選用分壓式接法①要求回路中某部分電路電流或電壓實(shí)現(xiàn)從零開(kāi)始可連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)（如：描繪小燈泡的伏安特性曲線、校對(duì)改裝后的電表等電路），即大范圍內(nèi)測(cè)量時(shí)，必須采用分壓接法；②當(dāng)用電器的電阻Rx遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值R0，且要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)時(shí)，必須采用分壓接法；③若采用限流接法，電路中實(shí)際電壓（或電流）的最小值仍超過(guò)Rx的額定值時(shí)，只能采用分壓接法。例6、用伏安法測(cè)量某一電阻Rx阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：（1）待測(cè)電阻Rx（阻值約5Ω，額定功率為1W）；（2）電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω）；32
（3）電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約為0.05Ω）；（4）電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；（5）電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約為15kΩ）；（6）滑動(dòng)變阻器R0（0~50Ω）；（7）蓄電池（電動(dòng)勢(shì)為6V）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。為了較準(zhǔn)確測(cè)量Rx阻值，電流表應(yīng)選_______；電壓表應(yīng)選_______。并在虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。例7、用右下圖給出的器材，測(cè)量一只標(biāo)有“3V、0.6W”的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R1。實(shí)驗(yàn)過(guò)程要求盡量減小誤差（滑動(dòng)變阻器最大阻值為10Ω；電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為1Ω；電流表內(nèi)阻約為1Ω，電壓表的內(nèi)阻約為10kΩ）。（1）電流表應(yīng)選用的是量程是A（選填“0.6”或“3”），電壓表應(yīng)選用的是量程是V（選填“3”或“15”）；（2）請(qǐng)將你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，畫(huà)在左下方的虛線框中；（3）根據(jù)（2）中的電路圖，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成右下圖中的實(shí)物連接；（4）若小燈泡發(fā)光較暗時(shí)的電阻為R2，你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)可判斷出R1與R2的大小關(guān)系是R1R2（選填“大于”、“等于”或“小于”）。變式2、如圖所示為用伏安法測(cè)定一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需的器材實(shí)物圖，器材規(guī)格如下：（1）待測(cè)電阻Rx（約100Ω）（2）直流毫安表（量程0～20mA，內(nèi)阻等于50Ω）（3）直流電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約為5kΩ）（4）直流電源（輸出電壓6V）（5）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A）32
（6）開(kāi)關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干根據(jù)器材規(guī)格及實(shí)驗(yàn)要求，在虛線框中畫(huà)出電路圖并在實(shí)物圖上連線．六、測(cè)量電阻的其他方法1．等效替換法等效法是利用未知電阻和已知電阻在電路中所起作用效果相等，而進(jìn)行的一種等效替換。借助等效思想，設(shè)計(jì)電路如圖所示。依圖連接電路，步驟如下：（1）將開(kāi)關(guān)S撥至1處，調(diào)節(jié)R2滑片的位置，使得電流表示數(shù)適中；（2）保持R2滑片位置不動(dòng)，將開(kāi)關(guān)S撥至2處，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使得電流表示數(shù)與（1）中相同，記錄此時(shí)R1的阻值，則Rx=R1。例8、用伏安法測(cè)量某一較大阻值的電阻Rx，為了避免電表內(nèi)阻的影響造成誤差，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R為高精度的電阻箱，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)。請(qǐng)完成有關(guān)內(nèi)容：32
（1）主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.開(kāi)關(guān)S撥向1，，使電壓表和電流表有一合適的讀數(shù)U和I；B.初步估測(cè)電阻Rx的大??；C.調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為Rx的估測(cè)值，再把開(kāi)關(guān)S撥向2，微調(diào)電阻箱的阻值，使電壓表的讀數(shù)為U時(shí)電流表的讀數(shù)為，讀出此時(shí)電阻箱的阻值R0；（2）利用測(cè)得的數(shù)據(jù)，可得該電阻；還可測(cè)得電流表的內(nèi)電阻等于。2．安安法、伏伏法和比較法（一）安安法若電流表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)做電流表、電壓表以及定值電阻來(lái)使用．（1）如圖甲所示，當(dāng)兩電表所能測(cè)得的最大電壓接近時(shí)，如果已知A1的內(nèi)阻R1，則可測(cè)得A2的內(nèi)阻R2＝（2）如圖乙所示，當(dāng)兩電表的滿偏電壓UA2?UA1時(shí)，A1串聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可測(cè)得A2的電阻R2＝（二）伏伏法若電壓表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)做電流表、電壓表和定值電阻來(lái)使用．（1）如圖甲所示，兩電表的滿偏電流接近時(shí)，若已知V1的內(nèi)阻R1，則可測(cè)出V2的內(nèi)阻R2＝R1（2）如圖乙所示，兩電表的滿偏電流IV1?IV2時(shí)，V1并聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可得V2的內(nèi)阻R2＝32
（三）比較法測(cè)電阻如圖所示，測(cè)得電阻箱R1的阻值及A1表、A2表的示數(shù)I1、I2，可得Rx＝如果考慮電表內(nèi)阻的影響，則I1(Rx＋RA1)＝I2(R1＋RA2)．例9、實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)．測(cè)量實(shí)際電流表G1的內(nèi)阻r1的電路如圖所示．供選擇的儀器如下：①待測(cè)電流表G1（0～5mA，內(nèi)阻約300Ω）；②電流表G2（0～10mA，內(nèi)阻約100Ω）；③定值電阻R1（300Ω）；④定值電阻R2（10Ω）；⑤滑動(dòng)變阻器R3（0～1000Ω）；⑥滑動(dòng)變阻器R4（0～20Ω）；⑦干電池（1.5V）；⑧電鍵S及導(dǎo)線若干．32
（1）定值電阻應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________．（在空格內(nèi)填寫(xiě)序號(hào)）（2）用線條在圖中把實(shí)物圖補(bǔ)充連接完整．（3）補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：①按電路圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭移至最____端（填“左”或“右”）；②閉合電鍵S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2；③多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2；④以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖所示．（4）根據(jù)I2－I1圖線的斜率k及定值電阻，寫(xiě)出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式_______________．七、測(cè)定金屬的電阻率例10、如圖甲所示的金屬工件，截面外方內(nèi)圓，外邊長(zhǎng)約為1cm、內(nèi)徑約為0.5cm、長(zhǎng)度約為40cm。（1）某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)出截面外邊長(zhǎng)如圖乙所示，其讀數(shù)a=cm。（2）應(yīng)選用來(lái)測(cè)量工件內(nèi)徑d32
，選用來(lái)測(cè)量工件長(zhǎng)度L。（選填“毫米刻度尺”、“游標(biāo)卡尺”、“螺旋測(cè)微器”）（3）為了測(cè)出該金屬的電阻率，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，請(qǐng)按設(shè)計(jì)的電路完成實(shí)物圖丁的連線。（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)得工件兩端電壓為U，通過(guò)的電流為I，寫(xiě)出該金屬電阻率的表達(dá)式ρ=。（用a、d、L、U、I等字母表示）變式3、用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)器材及電路測(cè)量金屬絲的電阻率，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下，請(qǐng)完成相關(guān)內(nèi)容．圖(a)32
圖(b)①將P移到金屬絲a位置，開(kāi)啟電源，合上開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值到（填“最大”或“零”），并讀出此時(shí)電流表的示數(shù)I0，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S；②適當(dāng)向b端滑動(dòng)P，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表示數(shù)為，記錄電阻絲aP部分的長(zhǎng)度L和電阻箱對(duì)應(yīng)的阻值R，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S；③重復(fù)步驟②，直到記錄9組L和R值并畫(huà)出R－L的關(guān)系圖線如圖（b）所示；④根據(jù)R－L圖線，求得斜率為Ω/m．⑤用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑如圖(c)，其示數(shù)為mm，可算得金屬絲的電阻率為Ω·m．（④、⑤的計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）八、描繪小電珠的伏安特性曲線例11、在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有“5V，2.5W”的小電珠、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有：32
A．直流電源（電動(dòng)勢(shì)約為5V，內(nèi)阻可不計(jì)）B．直流電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）C．直流電流表（量程0～600mA，內(nèi)阻約為5Ω）D．直流電壓表（量程0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ）E．直流電壓表（量程0～5V，內(nèi)阻約為10kΩ）F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值10Ω，允許通過(guò)的最大電流為2A）G．滑動(dòng)變阻器（最大阻值1kΩ，允許通過(guò)的最大電流為0.5A）實(shí)驗(yàn)要求小電珠兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能測(cè)多組數(shù)據(jù)．（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（均用序號(hào)字母表示）．（2）請(qǐng)按要求將圖中所示的器材連成實(shí)驗(yàn)電路．（3）某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)正確作出的小電珠的伏安特性曲線如圖所示．現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)中使用的小電珠接到如圖所示的電路中，其中電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，定值電阻R＝9Ω，此時(shí)電珠的實(shí)際功率為_(kāi)_______W．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【能力展示】32
1．分別用如圖所示的甲、乙兩種電路測(cè)量同一未知電阻的阻值．圖甲中兩表的示數(shù)分別為3V、4mA，圖乙中兩表的示數(shù)分別為4V、3.9mA，則待測(cè)電阻Rx的真實(shí)值為（ ）A．略小于1kΩB．略小于750ΩC．略大于1kΩD．略大于750Ω2．某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如左下圖所示，由圖可知其長(zhǎng)度為mm；（2）用以下器材盡可能精確地測(cè)量其電阻（電阻大約是900Ω）：A．電流表：量程為0-5mA-25mA，5mA內(nèi)阻約為10Ω，25mA內(nèi)阻約為2ΩB．電壓表：量程為0-3V-15V，3V內(nèi)阻約為7.2kΩ，15V內(nèi)阻約為36kΩC．滑動(dòng)變阻器：最大阻值為20Ω，額定電流1AD．低壓直流電源：電壓4V，內(nèi)阻可以忽略F．電鍵K，導(dǎo)線若干按提供的器材，要求測(cè)量誤差盡可能小，請(qǐng)?jiān)趯?shí)物圖甲上連出正確的實(shí)驗(yàn)電路。32
410I/mAU/V234213圖乙VA15153mA525圖甲32
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)在U-I坐標(biāo)系中描點(diǎn)，如圖乙所示。①請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出該導(dǎo)電材料棒的U-I關(guān)系圖線，其電阻為Ω．②該測(cè)量值與導(dǎo)電材料棒電阻的真實(shí)值比較應(yīng)_________（填“偏大”、“偏小”或“不變”），產(chǎn)生該差異的主要原因可能是．3．要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3V 0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作．已選用的器材有：電池組（電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻約1Ω）；電流表（量程為0～250mA，內(nèi)阻約5Ω）；電壓表（量程為0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干．（1）實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的________（填字母代號(hào)）．A．滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω，額定電流1A)B．滑動(dòng)變阻器(最大阻值1750Ω，額定電流0.3A)（2）實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖________（填字母代號(hào)）．（3）實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示．由小燈泡的伏安特性曲線可知：在較低電壓區(qū)域（0~1V）內(nèi)，小燈泡的電阻幾乎不變；在較高電壓區(qū)域（1~3V）內(nèi)，小燈泡的電阻隨電壓的增大而________（填“增大”、“不變”或“減小”）。它們變化規(guī)律不同的原因是______________________________________________________________________。32
（4）如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是________W．（計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字）4．為了測(cè)定電流表A1的內(nèi)阻，某同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路．其中：A1是待測(cè)電流表，量程為300μA，內(nèi)阻約為100Ω；A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程是200μA；R1是電阻箱，阻值范圍是0～999.9Ω；R2是滑動(dòng)變阻器；R3是保護(hù)電阻；E是電池組，電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻不計(jì)；S1是單刀單擲開(kāi)關(guān)，S2是單刀雙擲開(kāi)關(guān)．（1）①實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器采用________接法（填“分壓”或“限流”）．②根據(jù)如圖所示電路的實(shí)物圖，請(qǐng)?jiān)谏厦嫣摼€框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．32
（2）請(qǐng)將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：①連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片移到最________（填“左端”或“右端”）；將開(kāi)關(guān)S2扳到接點(diǎn)a處，接通開(kāi)關(guān)S1；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2，使電流表A2的示數(shù)是150μA．②將開(kāi)關(guān)S2扳到接點(diǎn)b處，________________，使電流表A2的示數(shù)仍是150μA．③若此時(shí)電阻箱各旋鈕的位置如圖所示，則待測(cè)電流表A1的內(nèi)阻Rg＝________Ω．（3）上述實(shí)驗(yàn)中，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置，都要保證兩只電流表的安全．在下面提供的四個(gè)電阻中，保護(hù)電阻R3應(yīng)選用________．（填寫(xiě)阻值前相應(yīng)的字母）A．300kΩB．30kΩC．15kΩD．150kΩ32
5．“測(cè)定某導(dǎo)線的電阻率”實(shí)驗(yàn)中可供使用的器材有：A．長(zhǎng)度為100m的一捆導(dǎo)線（電阻Rx約為2Ω，橫截面為圓）；B．電流表：內(nèi)阻Rg＝100Ω，滿偏電流Ig＝3mA；C．電流表：量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω；D．滑動(dòng)變阻器R：最大阻值5Ω；E．定值電阻：R0＝3Ω，R1＝900Ω，R2＝1000Ω；F．電源：電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)；G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖所示，由圖可知其直徑為mm；（2）把電流表與定值電阻串聯(lián)改裝成量程為3V的電壓表，則定值電阻應(yīng)選_____（選填“R1”或“R2”）。（3）為了盡可能獲取多組數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選下列四幅中的，電路中R0的作用是．32
（4）根據(jù)正確的電路圖，完成實(shí)物圖的連接（已正確連接了部分導(dǎo)線）。（5）某次測(cè)量中，電流表的讀數(shù)為2.40mA時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.50A，由此求得該導(dǎo)線的電阻率為Ω·m（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．6．為了測(cè)量電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：A．待測(cè)電阻Rx，阻值約為200ΩB．直流電源，電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)電阻約為0.5ΩC．電流表A1，量程10mA，內(nèi)阻r＝80ΩD．電流表A2，量程20mA，內(nèi)阻約為30ΩE．定值電阻R0＝100ΩF．滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為20Ω，額定電流1.0AG．單刀單擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干（1）為盡量準(zhǔn)確地測(cè)出Rx阻值，甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)了三種實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示，你認(rèn)為正確的是________．（填“甲”、“乙”或“丙”）（2）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在合上開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)置于________端（填“a”或32
“b”）．（3）按所選的電路進(jìn)行測(cè)量，讀出電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2。推導(dǎo)出計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx＝________．7．用直流電源（內(nèi)阻可忽略不計(jì)）、電阻箱、定值電阻R0（阻值為2.0kΩ）、開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線，連接成如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量電壓表（量程3V）的內(nèi)阻RV．（1）閉合開(kāi)關(guān)S，適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，讀出電壓表的示數(shù)U，獲得多組數(shù)據(jù)。（2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電阻箱的讀數(shù)如圖乙所示，其值為_(kāi)_______Ω．（3）根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)畫(huà)出如圖丙所示的關(guān)系圖線，由此計(jì)算得到縱軸截距與圖線斜率的比值為_(kāi)_________，進(jìn)而求得電壓表的內(nèi)阻RV=kΩ。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（4）若電源內(nèi)阻不可忽略，用此法測(cè)得的RV偏（填“大”或“小”）（5）定值電阻R0的作用是____________________________．8．某興趣小組欲通過(guò)測(cè)定工業(yè)污水（含多種重金屬離子）的電阻率來(lái)判斷某工廠廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)（一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值ρ≥200Ω·m）．如圖所示為該同學(xué)所用盛水容器，其左、右兩側(cè)面為金屬薄板（電阻極?。?，其余四面由絕緣材料制成，左右兩側(cè)帶有接線柱．容器內(nèi)表面長(zhǎng)a＝40cm，寬b＝20cm，高c＝10cm。將水樣注滿容器后，進(jìn)行以下操作：32
（1）分別用多用電表歐姆擋的“×100”、“×1k”兩擋粗測(cè)水樣的電阻值時(shí)，表盤(pán)上指針?lè)謩e如圖所示，則所測(cè)水樣的電阻約為_(kāi)_______Ω．（2）為更精確地測(cè)量所取水樣的電阻，該小組從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材：A．電流表（量程5mA，電阻RA為50Ω）B．電壓表（量程15V，電阻RV約為10kΩ）C．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，額定電流1A）D．電源（12V，內(nèi)阻約10Ω）E．開(kāi)關(guān)一只、導(dǎo)線若干請(qǐng)?jiān)趯?shí)物圖中完成電路連接．（3）正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，測(cè)得一組U、I數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，重復(fù)上述測(cè)量步驟，測(cè)出一系列數(shù)據(jù)如表所示，作出U－I關(guān)系圖線如圖所示．（4）由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出待測(cè)水樣的電阻率為_(kāi)_______Ω·m．據(jù)此可知，所得水樣在電阻率這一指標(biāo)上________（選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”）．32
9．在測(cè)定某金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中。（1）甲同學(xué)測(cè)量金屬絲電阻Rx的電路圖如圖所示，閉合電鍵S，先后將電壓表右側(cè)接線端P接a、b點(diǎn)時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)如下表所示。U/VI/A接線端P接a1.840.15接線端P接b2.400.15該同學(xué)認(rèn)真觀察發(fā)現(xiàn)，在兩次測(cè)量中，電流表的讀數(shù)幾乎不變，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是________________________________________________，比較合理且較準(zhǔn)確的金屬絲電阻Rx測(cè)＝________Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），從系統(tǒng)誤差的角度分析，Rx的測(cè)量值Rx測(cè)與其真實(shí)值Rx真相比較，有Rx測(cè)________Rx真（選填“＞”、“＜”或“＝”）。（2）乙同學(xué)找來(lái)一恒壓電源，按照如圖所示的電路先后將接線端P接到a處和b處，測(cè)得的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示，該同學(xué)可利用該數(shù)據(jù)算出Rx的真實(shí)值為Rx＝________Ω．U/VI/A32
接線端P接a2.560.22接線端P接b3.000.2032
10．（1）要用伏安法測(cè)量Rx的電阻，已知電壓表內(nèi)阻約幾kΩ，電流表內(nèi)阻約1Ω，若采用甲圖的電路，Rx的測(cè)量值比真實(shí)值（選擇“偏大”或“偏小”），若Rx約為100Ω，則采用（選“甲圖”或“乙圖”）的電路誤差較小。甲乙丙丙丙（2）無(wú)論是用甲圖或乙圖測(cè)量，都不可避免地會(huì)產(chǎn)生由電表內(nèi)阻引起的測(cè)量誤差，有兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組分別設(shè)計(jì)了以下的實(shí)驗(yàn)方案：I．第一組按如圖丙所示的電路進(jìn)行測(cè)量，主要的實(shí)驗(yàn)步驟如下：①閉合開(kāi)關(guān)S1，開(kāi)關(guān)S2接2，調(diào)節(jié)可變電阻RP和RW，使電壓表和電流表的示數(shù)都較大（不超出量程），并讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1和I1；②保持RP的阻值不變，。（A）請(qǐng)你在②的橫線上用簡(jiǎn)要的語(yǔ)言寫(xiě)出未完成的主要操作步驟，并用字母表示相應(yīng)的測(cè)量值；（B）寫(xiě)出待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式：Rx=_____________。II．第二組同學(xué)利用如圖丁的電路測(cè)量，其中R1是電阻箱，R2=72Ω、R3=100Ω．合上S，當(dāng)R1未調(diào)至圖中所示阻值時(shí)，靈敏電流計(jì)G的指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，將R1調(diào)至如圖中所示時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針回到零位。請(qǐng)?jiān)谔摼€方框內(nèi)畫(huà)出與圖丁對(duì)應(yīng)的電路圖。并讀出圖中電阻箱的阻值為R1=Ω，算出待測(cè)電阻的值為Rx=Ω．32
III．這兩組實(shí)驗(yàn)方案能避免電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差的是________．A．丙圖方案B．丁圖方案C．丙圖和丁圖都能D．丙圖和丁圖都不能32
11．測(cè)一個(gè)阻值約為25kΩ的電阻，備有下列器材：A．電流表（量程100μA，內(nèi)阻2kΩ）B．電流表（量程500μA，內(nèi)阻300Ω）C．電壓表（量程10V，內(nèi)阻100kΩ）D．電壓表（量程50V，內(nèi)阻500kΩ）E．直流穩(wěn)壓電源（電動(dòng)勢(shì)15V，允許最大電流1A）F．滑動(dòng)變阻器（最大電阻1kΩ，額定功率1W）G．電鍵、導(dǎo)線若干（1）電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選________；（2）畫(huà)虛線框中出測(cè)量Rx的原理圖。12．現(xiàn)要測(cè)量某一電壓表的內(nèi)阻．給定的器材有：待測(cè)電壓表V（量程2V，內(nèi)阻約4kΩ）；電流表mA（量程1.2mA，內(nèi)阻約500Ω）；直流電源E（電動(dòng)勢(shì)約2.4V，內(nèi)阻不計(jì)）；固定電阻3個(gè)：R1＝4kΩ，R2＝10kΩ，R3＝15kΩ；開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干．要求測(cè)量時(shí)兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過(guò)其量程的一半．（1）試從3個(gè)固定電阻中，選用一個(gè)與其他器材一起組成測(cè)量電路，并在虛線框中畫(huà)出測(cè)量電路的原理圖．（要求電路中各器材用題給定的符號(hào)標(biāo)出）32
（2）電路接通后，若電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，則電壓表內(nèi)阻RV＝________。13．某同學(xué)為了測(cè)電流表A1的內(nèi)阻r1的精確值，有如下器材：A．電流表A1（量程300mA，內(nèi)阻約為5Ω）B．電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）C．電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3kΩ）D．定值電阻R0=5ΩE．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～10Ω，額定電流為1A）F．滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～250Ω，額定電流為0.3A）G．電源E（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻較?。〩．導(dǎo)線、電鍵若干（1）要求電流表A1的示數(shù)從零開(kāi)始變化，且能多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，盡可能減少誤差．在圖中虛線方框中畫(huà)出測(cè)量用的電路圖，并在圖中標(biāo)出所選用器材的代號(hào)．（2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算電流表A1的內(nèi)阻r1，則所用電流表A1的內(nèi)阻r1表達(dá)式為r1＝____________；式中各符號(hào)的意義是。14．某同學(xué)想利用所學(xué)知識(shí)測(cè)量某種圓柱形材料（電阻大約為17kΩ）的電阻率，實(shí)驗(yàn)要求必須精確測(cè)出該段材料的阻值．除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，實(shí)驗(yàn)室還備有以下器材可供選用：電流表A1，量程1A，內(nèi)阻r1約0.5Ω電流表A2，量程30mA，內(nèi)阻r2約200Ω32
電壓表V1，量程6V，內(nèi)阻RV1等于20kΩ電壓表V2，量程10V，內(nèi)阻RV2約30kΩ滑動(dòng)變阻器R1，0～20Ω，額定電流2A滑動(dòng)變阻器R2，0～2000Ω，額定電流1mA電源E（電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻r約2Ω）（1）請(qǐng)選擇合適的器材，設(shè)計(jì)出便于精確測(cè)量的電路圖畫(huà)在虛線框中，其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________．（2）若選用其中一組電表的數(shù)據(jù)，設(shè)該段圓柱形材料的長(zhǎng)為L(zhǎng)，直徑為d，由以上實(shí)驗(yàn)得出這種材料電阻率的表達(dá)式為_(kāi)_______________，式中符號(hào)的含義為．電學(xué)實(shí)驗(yàn)一答案變式3、①零；②I0；③④32.0Ω/m（31.4~32.6可給分）；⑤0.200mm（0.198~0.202可給分）；1.00×10-6Ω·m（0.960~1.05×10-6可給分，主要看三位有效數(shù)字是否正確）．例11、（1）C E F?。?）如圖所示 （3）0.84（0.81～0.87）皆可【能力展示】2、（1）50.15（2）圖略，采用內(nèi)接、分壓32
（3）①連線略，800Ω（780Ω-820Ω）；②偏大，電流表分壓3、（1）A?。?）B （3）增大，在低電壓區(qū)燈泡溫度變化不大，燈絲電阻基本不變，在高電壓段，燈絲溫度較高，燈絲電阻隨溫度升高而增大（4）0.14、（1）①限流?、谌鐖D所示（2）①左端 ②保持R2不變，調(diào)節(jié)變阻箱R1?、?6.3（3）B5、（1）4.700（2）R1（3）甲，“增大電流表的讀數(shù)以減小誤差”（4）連線如答圖所示（5）3.1×10-76、（1）乙?。?）b （3）7、（2）6500Ω；（寫(xiě)6.5k或6.5×103照樣給分）（3）9.0kΩ（8.5~9.5kΩ），7.0kΩ（6.5kΩ~7.5kΩ）；（4）大；（5）保護(hù)電壓表（寫(xiě)成保護(hù)電路也給2分，寫(xiě)成保護(hù)電阻只給1分，但寫(xiě)保護(hù)電源不給分）8、（1）1750?。?）圖略，采用分壓、內(nèi)接（4）137.2（120～145） 不達(dá)標(biāo)9、（1）電壓表內(nèi)阻比金屬絲電阻大得多，電路的總電阻幾乎未變 12 ＜?。?）1310、（1）偏??；乙圖32
（2）I．（A）開(kāi)關(guān)S2接1，調(diào)節(jié)可變電阻RW，使電壓表和電流表的示數(shù)都較大（不超出量程），并讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2和I2；（B）II．36Ω；200ΩIII．C11、（1）B；C（2）電流表內(nèi)接，分壓式接法如圖所示12、（1）如圖（2）13、（1）如圖（2）r1＝R0，I2、I1分別為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表A2、A1的示數(shù)，R0是定值電阻的電阻大小14、（1）電路圖如圖所示， R1（2）ρ＝，U1表示電壓表V1的示數(shù)，U2表示電壓表V2的示數(shù)32
