專題九電學(xué)實驗 公開課教學(xué)設(shè)計

專題九電學(xué)實驗高考試題考點一基本儀器的原理及使用★★★★1.(2013年新課標(biāo)全國卷Ⅰ,23,8分)某學(xué)生實驗小組利用圖(a)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:多用電表;電壓表:量程5V,內(nèi)阻十幾千歐;滑動變阻器:最大阻值5kΩ;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(a)中多用電表的紅表筆和(選填“1”或“2”(3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置,使多用電表的示數(shù)如圖(b)所示,這時電壓表的示數(shù)如圖(c)所示.多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為kΩ和V.

(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kΩ和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(d)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.

解析:(1)使用多用電表歐姆擋時,首先應(yīng)將兩表筆短接進行歐姆調(diào)零.(2)無論多用電表測哪類物理量,電流必從紅表筆流入、黑表筆流出,歐姆擋中黑表筆接內(nèi)部電源正極,紅表筆接負極,因此紅表筆應(yīng)接“1”(3)從圖(b)可以看出指針指向歐姆擋位置,電阻擋為“×1k”,故讀數(shù)為kΩ;由于電壓表量程為5V,指針?biāo)肝恢脼?故讀數(shù)為V.(4)當(dāng)滑動變阻器連入電路中的電阻為零時,多用電表讀數(shù)即為電壓表內(nèi)阻,所以電壓表內(nèi)阻為kΩ.(5)設(shè)多用電表內(nèi)電池的電動勢為E、多用電表內(nèi)阻為R,由(3)、(4)問可得QUOTEER+15.0kΩ=QUOTE3.60V12.0kΩ,QUOTEER+12.0kΩ=QUOTE4.00V12.答案:(1)短接(2)1(3)(4)(5)2.(2012年新課標(biāo)全國理綜,22,5分)某同學(xué)利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度.該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖(a)所示,測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖(b)所示.圖(a)所示讀數(shù)為mm,圖(b)所示讀數(shù)為mm,所測金屬板的厚度為mm.

解析:題圖(a)的讀數(shù)為×0.01mm=0.010mm.題圖(b)的讀數(shù)為6.5mm+×0.01mm=6.870mm.故金屬板的厚度為:6.870mm-0.010mm=6.860mm答案:3.(2012年江蘇卷,10,8分)如圖(甲)所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件,小明使用多用電表對其進行探測.(1)在使用多用電表前,發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處,應(yīng)先調(diào)整圖(乙)中多用電表的(選填“A”、“B”或“C”).(2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱a、b接點間是否存在電源時,一表筆接a,另一表筆應(yīng)(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b,同時觀察指針偏轉(zhuǎn)情況.

(3)在判定黑箱中無電源后,將選擇開關(guān)旋至“×1”請將記錄表補充完整,并在答題卡的黑箱圖中畫出一種可能的電路.兩表筆接的接點多用電表的示數(shù)a,bΩ

a,cΩb,cΩ解析:(1)使用多用電表前應(yīng)先調(diào)整“指針定位螺絲”A,使指針指到左邊的“0”刻度處.(2)為保護多用電表的內(nèi)部元件,在測量黑箱中是否存在電源時,應(yīng)短暫接觸接點b.(3)歐姆表的讀數(shù)為5×1Ω=5Ω;每對接點間正反向電阻均相等,說明黑箱中沒有二極管元件,根據(jù)表格中兩接點間電阻的數(shù)值,可設(shè)計的電路圖,如答案所示.答案:(1)A(2)短暫(3)(如圖所示)或點評：使用多用電表的歐姆擋測電阻,應(yīng)本著以下幾個原則:(1)恰當(dāng)選擇擋位,使讀數(shù)盡可能在表盤的中央附近,減小讀數(shù)誤差;(2)調(diào)零,且每換一次擋位應(yīng)重新調(diào)零;(3)讀數(shù);(4)測量完畢后,應(yīng)把旋鈕調(diào)至交流電壓最高擋或OFF擋.4.(2011年安徽理綜,21Ⅱ,12分)(1)某同學(xué)使用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值,先把選擇開關(guān)旋到“×1k”擋位,測量時指針偏轉(zhuǎn)如圖(a)所示,請你簡述接下來的測量操作過程:①;

②;

③.

④測量結(jié)束后,將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋.(2)接下來采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值,所用實驗器材如圖(b)所示.其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ,電流表內(nèi)阻約為5Ω.圖中部分電路已經(jīng)連接好,請完成實驗電路的連接.(3)圖(c)是一個多量程多用電表的簡化電路圖,測量電流、電壓和電阻各有兩個量程.當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時,可用來測量;當(dāng)S旋到位置時,可用來測量電流,其中S旋到位置時量程較大.

答案:(1)①斷開待測電阻,把選擇開關(guān)旋到“×100”擋位;②紅、黑表筆短接,調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”,使指針指向“0Ω”;③再接入待測電阻,將指針示數(shù)×100,即為待測電阻阻值.(2)電路連接如圖:(3)電阻1,215.(2011年北京理綜,21(1),9分)用如圖所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T.請根據(jù)下列步驟完成電阻測量.①旋動部件,使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線.

②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置.③將插入“+”、“-”插孔的表筆短接,旋動部件.使指針對準(zhǔn)電阻的(填“0刻線”或“∞刻線”).

④將兩表筆分別與待測電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小.為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按的順序進行操作,再完成讀數(shù)測量.

A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D.將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表進行校準(zhǔn)解析:考查多用電表歐姆擋的使用.使用前要進行機械調(diào)零,使指針指向左邊的零刻度處,使用中每次換歐姆擋都要進行歐姆調(diào)零,使指針指向右邊的零刻度處.由于測量時,指針從無窮大電阻開始偏轉(zhuǎn),偏角過小,說明需增大倍率,使指針指向歐姆表中間刻度附近.答案:①S③T0刻線④ADC考點二電阻的測量及測定金屬的電阻率★★★1.(2013年廣東理綜,34(2),10分)圖(甲)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0.6A(內(nèi)阻不計),標(biāo)有長度刻度的均勻電阻絲ab的總長為30.0cm.①根據(jù)原理圖連接圖(乙)的實物圖.②斷開S2,合上S1;調(diào)節(jié)電源輸出電壓為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(丙)中標(biāo)出,寫出Rx與L、I、u的關(guān)系式Rx=;根據(jù)圖(丙)用作圖法算出Rx=Ω.

解析:①實物連接如圖所示:②斷開S2,合上S1時,電阻絲兩端的電壓為V,則電阻絲單位長度的電壓為u=QUOTE3.0V30.0③由于電流表A1的示數(shù)不變,則ac段單位長度上的電壓不變,Rx兩端的電壓為Lu,根據(jù)歐姆定律有Rx=.L=QUOTERxuI,作出圖像,如圖所示,由圖線的斜率求得Rx=6Ω.答案:①見解析②③QUOTELuI62.(2013年重慶理綜,6(2),13分)某同學(xué)對有故障的電熱毯進行探究.圖1是電熱毯的電路示意圖,其中電熱線和導(dǎo)線通過金屬接線片連接.圖2為測試電路實物圖,A、B為測試表筆,電壓表內(nèi)阻很大,可視為理想電表.①請在下面虛線框內(nèi)畫出與圖2對應(yīng)的電路圖.②斷開K1,用上述測試電路在1和1′之間檢測得知電熱線無故障,然后測得電熱線的UI曲線如圖3所示.已知電熱線材料的電阻率為×10-7Ω·m,電熱線的直徑為0.200mm.可求得此電熱線的電阻為kΩ,總長度為m.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

③為了進一步檢查故障,該同學(xué)閉合開關(guān)K1和K2,用表筆A和B分別對圖1中所示的各點進行測試,部分測試結(jié)果如下表所示.由此測試結(jié)果可判斷出電路有斷路,位置在之間(在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中選填一項).

測試點3和3′1和1′1和31和2′2′和3′電表指針有無偏轉(zhuǎn)電壓表有有無有無電流表無有有無有解析:①電路圖如圖所示②由UI圖像可得電熱線的電阻為R=QUOTEUI=QUOTE2.54.3×10-3Ω≈×102Ω=由電阻定律得R=ρQUOTELS=ρQUOTELπ(d2)

2,所以L=QUOTEπ(d2)

2代入數(shù)據(jù)得L≈65m.③測試點3、3′的現(xiàn)象表明,測試點3到3′之間的待測電路部分?jǐn)嗦?電源電路正常;測試點1、1′的現(xiàn)象表明,電熱線是通路;測試點1、3的現(xiàn)象表明,測試點1到3之間通路;測試點1、2′的現(xiàn)象表明,測試點1到2′之間斷路;測試點2′、3′的現(xiàn)象表明,測試點2′、3′之間是通路.綜合分析得出測試點1′和2′之間斷路.答案:①電路圖見解析圖②到均可)65(64到66均可)③1′和2′點評：本題考查電路故障檢測實驗,主要考查學(xué)生實驗操作能力及用所學(xué)知識解決實際問題的能力.3.(2013年安徽理綜,21Ⅱ,6分)(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所示,校零時的讀數(shù)為mm,合金絲的直徑為mm.

(2)為了精確測量合金絲的電阻Rx,設(shè)計出如圖(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.解析:(1)校零時的讀數(shù)為0+×0.01mm=0.007mm.合金絲的直徑為0.645mm-0.007mm=0.638mm.(在0.636mm～0.640mm(2)實物電路連接如圖所示.答案:(1)(2)見解析4.(2013年北京理綜,21,18分)某同學(xué)通過實驗測定一個阻值約為5Ω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(0～50Ω,額定電流2A),開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列電表.A.電流表(0～3A,內(nèi)阻約Ω)B.電流表(0～0.6A,內(nèi)阻約Ω)C.電壓表(0～3V,內(nèi)阻約3kΩ)D.電壓表(0～15V,內(nèi)阻約15kΩ)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(a)中的(選填“甲”或“乙”).

(2)圖(b)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(b)中實物間的連線.(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(c)所示,可得該電阻的測量值Rx=QUOTEUI=Ω(保留兩位有效數(shù)字).

(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QUOTE12～QUOTE23,因電源電動勢為4V,故電壓表應(yīng)選C,因此通過被測電阻Rx的最大電流Im=QUOTE35A=0.6A,故電流表應(yīng)選B,本題測的是一個小電阻,即QUOTERVR>QUOTERRA,所以應(yīng)采用電流表外接法,故采用圖(a)中甲圖.(2)電路連接如圖所示.(3)由題圖(c)中可讀出電流表的讀數(shù)為0.50A,電壓表的讀數(shù)為V,故Rx=QUOTEUI=Ω.(4)圖(a)中甲圖引起誤差的原因主要是電壓表的分流作用,即電流表的測量值大于流經(jīng)Rx的電流值,選項B正確.圖(a)中乙圖引起誤差的原因主要是電流表的分壓作用,即電壓表的測量值大于Rx兩端的電壓值,選項D正確.(5)因閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)處于最大阻值處,故將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端,隨滑片P移動距離x的增加,電路中總阻值逐漸減小,電流逐漸增大,則被測電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加.設(shè)滑動變阻器的總阻值為R,兩端總長度為L則接入電路的阻值為R′=QUOTERL(L-x),故被測電阻兩端的電壓U=QUOTERxERx+RL(L答案:(1)BC甲(2)見解析(3)(4)BD(5)A5.(2012年廣東理綜,34(1),9分)某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率,需要測量圓柱體的尺寸和電阻.①分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑,某次測量的示數(shù)如圖(a)和圖(b)所示,長度為cm,直徑為mm.

②按圖(c)連接電路后,實驗操作如下:(a)將滑動變阻器R1的阻值置于最處(填“大”或“小”);將S2撥向接點1,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表示數(shù)為I0;

(b)將電阻箱R2的阻值調(diào)至最(填“大”或“小”);S2撥向接點2;保持R1不變,調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)仍為I0,此時R2阻值為1280Ω;

③由此可知,圓柱體的電阻為Ω.

解析:①主尺讀數(shù)為50mm,游標(biāo)尺的第一條刻度線與主尺對齊,讀數(shù)為:1×0.1mm=0.1mm,則圓柱體長度為:50mm+0.1mm=50.1mm=5.01cm.螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為5mm,可動刻度讀數(shù)為×0.01mm=0.315mm(0.314mm～0.317mm均可),則圓柱體直徑為:5mm+0.315mm=5.315mm.②(a)為防止損壞儀器,閉合電路前,應(yīng)將滑動變阻器的電阻阻值置于最大處.(b)應(yīng)將電阻箱的阻值由最大值向減小的方向調(diào)節(jié),這樣做安全.③由于本實驗采用等效替代法,故圓柱體電阻與電阻箱阻值相等,為1280Ω.答案:①②大大③12806.(2012年山東理綜,21(2),7分)在測量金屬絲電阻率的實驗中,可供選用的器材如下:待測金屬絲:Rx(阻值約4Ω,額定電流約0.5A);電壓表:V(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ);電流表:A1(量程0.6A,內(nèi)阻約Ω);A2(量程3A,內(nèi)阻約Ω);電源:E1(電動勢3V,內(nèi)阻不計);E2(電動勢12V,內(nèi)阻不計);滑動變阻器:R(最大阻值約20Ω);螺旋測微器;毫米刻度尺;開關(guān)S;導(dǎo)線;①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為mm.

②若滑動變阻器采用限流接法,為使測量盡量精確,電流表應(yīng)選、電源應(yīng)選(均填器材代號),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖.

解析:①螺旋測微器的讀數(shù):d=1.5mm+0.01mm×=1.773mm,②待測金屬絲額定電流約為0.5A,則電流表選A1,又電壓表量程為3V,則電源選E1.由QUOTERxRA≈20<QUOTERVRx=QUOTE30004,可知應(yīng)采用電流表外接法,所以電路圖為限流外接,如圖所示.答案:①～均對)②A1E1電路圖見解析7.(2011年江蘇卷,11,10分)某同學(xué)利用如圖所示的實驗電路來測量電阻的阻值.(1)將電阻箱接入a、b之間,閉合開關(guān).適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R′后保持其阻值不變.改變電阻箱的阻值R,得到一組電壓表的示數(shù)U與R的數(shù)據(jù)如下表:電阻R/Ω電壓U/V請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出UR關(guān)系圖像.(2)用待測電阻Rx替換電阻箱,讀得電壓表示數(shù)為V.利用(1)中測繪的UR圖像可得Rx=Ω.

(3)使用較長時間后,電池的電動勢可認(rèn)為不變,但內(nèi)阻增大.若仍用本實驗裝置和(1)中測繪的UR圖像測定某一電阻,則測定結(jié)果將(選填“偏大”或“偏小”).現(xiàn)將一已知阻值為10Ω的電阻換接在a、b之間,你應(yīng)如何調(diào)節(jié)滑動變阻器,便仍可利用本實驗裝置和(1)中測繪的UR圖像實現(xiàn)對待測電阻的準(zhǔn)確測定?

.

解析:(1)如圖所示(2)由(1)中UR圖可知,V電壓對應(yīng)電阻為20Ω,故為20(19～21都對).(3)內(nèi)阻增大時,有相同的外電阻,則電壓表示數(shù)變小.仍用測繪的UR圖像測電阻,結(jié)果偏小.改變滑動變阻器阻值,使電壓表示數(shù)為V,便仍可利用本實驗裝置和(1)中測繪的UR圖像實現(xiàn)對待測電阻的準(zhǔn)確測定.答案:(1)圖見解析(2)20(19～21都對)(3)偏小改變滑動變阻器阻值,使電壓表示數(shù)為V8.(2011年浙江理綜,22,10分)在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”實驗中,為了探究3根材料未知,橫截面積均為S=0.20mm2的金屬絲a、b、c的電阻率,采用如圖所示的實驗電路.M為金屬絲c的左端點,O為金屬絲a的右端點,P是金屬絲上可移動的接觸點.在實驗過程中,電流表讀數(shù)始終為I=1.25A,電壓表讀數(shù)U隨OP間距離x的變化如下表:x/mm600700800900100012001400U/Vx/mm1600180020002100220023002400U/V(1)繪出電壓表讀數(shù)U隨OP間距離x變化的圖線;(2)求出金屬絲的電阻率ρ,并進行比較.解析:(1)由表中數(shù)據(jù)描點連線如圖所示.(2)由題意R=QUOTEUI由電阻定律R=ρ聯(lián)立上式解得:ρ=QUOTEUISl.代入數(shù)據(jù)ρa=QUOTE(6.50-3.95)×0.20×10-ρb=QUOTE(7.15-6.50)×0.20×10-ρc=QUOTE(9.75-7.15)×0.20×10-通過計算可知,金屬絲a與c電阻率基本相同,遠大于金屬絲b的電阻率,電阻率允許范圍ρa:×10-6Ω·m～×10-6Ω·mρb:×10-8Ω·m～×10-7Ω·mρc:×10-6Ω·m～×10-6Ω·m.答案:見解析考點三描繪小電珠的伏安特性曲線★★★1.(2013年福建理綜,19(2),12分)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(甲)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3V,內(nèi)阻為kΩ;電壓表V2量程選用15V,內(nèi)阻約為30kΩ;R0為保護電阻;直流電源電動勢E約為12V,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.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(biāo)紙上建立IxUx坐標(biāo)系,標(biāo)出了與表中前5組Ux、Ix數(shù)據(jù)對應(yīng)的5個坐標(biāo)點.請你標(biāo)出余下的4個坐標(biāo)點,并繪出IxUx圖線.123456789U1/VU2/VUx/VIx/mA(ⅲ)由IxUx圖線可知,硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時,Ix與Ux成(填“線性”或“非線性”)關(guān)系.

解析:①實物圖如圖(甲)所示②(ⅰ)由題圖知,電壓表讀數(shù)為V,通過硅光電池的反向電流等于通過電壓表V1的電流,故I=QUOTEU1RV1=QUOTE1.406.0×10(ⅱ)先在坐標(biāo)紙上描點,然后用平滑的曲線將其連接起來,如圖(乙)所示.(ⅲ)因圖線為曲線,故Ix與Ux成非線性關(guān)系.答案:①如解析圖(甲)所示②(ⅰ)(ⅱ)如解析圖(乙)所示(ⅲ)非線性2.(2013年天津理綜,9(3),7分)要測繪一個標(biāo)有“3V,W”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(電動勢為V,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);開關(guān)一個、導(dǎo)線若干.①實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的(填字母代號).

A.滑動變阻器(最大阻值20Ω,額定電流1A)B.滑動變阻器(最大阻值1750Ω,額定電流0.3A)②實驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖(填字母代號).

③實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示.如果將這個小燈泡接到電動勢為V,內(nèi)阻為5Ω的電源兩端,小燈泡消耗的功率是W.

解析:①描繪小燈泡伏安特性曲線實驗要求電壓調(diào)節(jié)范圍大,因此滑動變阻器采用分壓式,由于小燈泡的電阻較小,選用最大阻值較小的滑動變阻器A;②由于小燈泡的電阻比較小,并且電壓從零開始調(diào)節(jié),因此電路采用外接分壓式,選用B圖;③由E=U+Ir,得I=QUOTEEr-QUOTE1rU,即I=畫出電源的伏安特性曲線,如圖所示,兩個圖線的交點即為小燈泡接在電源兩端時小燈泡中的電流與小燈泡兩端的電壓,U=V,I=0.10A,因此小燈泡消耗的功率為P=UI=×W=W.答案:①A②B③3.(2012年四川理綜,22(2),10分)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:小燈泡L,規(guī)格“V,0.7A”;電流表A1,量程3A,內(nèi)阻約為Ω;電流表A2,量程0.6A,內(nèi)阻r2=Ω;電壓表V,量程3V,內(nèi)阻rV=9kΩ;標(biāo)準(zhǔn)電阻R1,阻值1Ω;標(biāo)準(zhǔn)電阻R2,阻值3kΩ;滑動變阻器R,阻值范圍0～10Ω;學(xué)生電源E,電動勢6V,電阻不計;開關(guān)S及導(dǎo)線若干.(1)甲同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路來進行測量,當(dāng)通過L的電流為0.46A時,電壓表的示數(shù)如圖2所示,此時L的電阻為Ω.

(2)乙同學(xué)又設(shè)計了如圖3所示的電路來進行測量,電壓表指針指在最大刻度時,加在L上的電壓值是V.

(3)學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線,需要重新設(shè)計電路.請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材,在圖4所示的虛線框內(nèi)補畫出實驗電路圖,并在圖上標(biāo)明所選器材代號.解析:(1)由串并聯(lián)知識得:RL=QUOTEUI-UrV電壓表讀數(shù)為V.則RL=5Ω.(2)UL=U+QUOTEUrV·R2=4V.(3)如圖所示答案:(1)5(2)4(3)圖見解析4.(2012年安徽理綜,21(Ⅱ),8分)圖為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實驗的實物電路圖.已知小燈泡額定電壓為V.(1)完成下列實驗步驟:①閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,;

②閉合開關(guān)后,逐漸移動變阻器的滑片,;

③斷開開關(guān),…….根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線.(2)在虛線框中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖.解析:(1)①據(jù)實物圖,分壓電路開始應(yīng)使小燈泡分壓最小,滑片應(yīng)在最左端.②描繪小燈泡的伏安特性曲線需記錄多組數(shù)據(jù).(2)如圖所示.答案:(1)①使它靠近變阻器左端的接線柱②增加小燈泡兩端的電壓,記錄多組電壓表、電流表的讀數(shù),直至電壓達到額定電壓(2)圖見解析點評：(1)力、電兩實驗均源于課本的典型實驗,難度不大,考查常規(guī),不偏不怪.(2)兩實驗考查了實驗原理、實驗步驟、注意事項、數(shù)據(jù)處理,只要基礎(chǔ)扎實,做起來必會得心應(yīng)手.5.(2011年福建理綜,19(2),12分)某同學(xué)在探究規(guī)格為“6V,3W”的小電珠伏安特性曲線實驗中:①在小電珠接入電路前,使用多用電表直接測量小電珠的電阻,則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至擋進行測量.(填選項前的字母)

A.直流電壓10V B.直流電流5mAC.歐姆×100 D.歐姆×1②該同學(xué)采用圖(甲)所示的電路進行測量.圖中R為滑動變阻器(阻值范圍0～20Ω,額定電流1.0A),L為待測小電珠,QUOTE○V為電壓表(量程6V,內(nèi)阻20kΩ),QUOTE○A為電流表(量程0.6A,內(nèi)阻1Ω),E為電源(電動勢8V,內(nèi)阻不計),S為開關(guān).Ⅰ.在實驗過程中,開關(guān)S閉合前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最端;(填“左”或“右”)

Ⅱ.在實驗過程中,已知各元器件均無故障,但閉合開關(guān)S后,無論如何調(diào)節(jié)滑片P,電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零,其原因是點至點的導(dǎo)線沒有連接好;(圖(甲)中的黑色小圓點表示接線點,并用數(shù)字標(biāo)記,空格中請?zhí)顚憟D(甲)中的數(shù)字,如“2點至3點”的導(dǎo)線)

Ⅲ.該同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖(乙)所示,則小電珠的電阻值隨工作電壓的增大而.(填“不變”、“增大”或“減小”)

解析:①R珠=QUOTEU2P=12Ω,故選擇開關(guān)應(yīng)旋至歐姆×1擋進行測量.②Ⅰ.在實驗時,閉合開關(guān)前,應(yīng)使用電器的電壓、電流為最小值,故應(yīng)使滑片P置于最左端.Ⅱ.若1點到5點未接好,則電路成為滑動變阻器的限流式電路.Ⅲ.由圖(乙)可知小電珠電阻隨電壓的增大而增大.答案:①D②Ⅰ.左Ⅱ.15(或51)Ⅲ.增大考點四測定電源電動勢和內(nèi)阻★★★★1.(2013年安徽理綜,21Ⅲ,7分)根據(jù)閉合電路歐姆定律,用圖(甲)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QUOTE1U12R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點,如圖(乙)所示.已知R0=150Ω,請完成以下數(shù)據(jù)分析和處理.(1)圖(乙)中電阻為Ω的數(shù)據(jù)點應(yīng)剔除;

(2)在坐標(biāo)紙上畫出QUOTE1U12R的關(guān)系圖線;(3)圖線的斜率是(V-1·Ω-1),由此可得電池電動勢Ex=V.

解析:根據(jù)閉合電路歐姆定律得:Ex=U12+I(R+rx),I=QUOTEU12R0,整理得:U12=QUOTER0ExR0+變形得:=QUOTE1Ex+QUOTErxR0Ex+QUOTE1R0ExR.從上式看出和R是線性關(guān)系,其圖像為直線,R=Ω的數(shù)據(jù)點偏離直線太遠,應(yīng)剔除.畫R關(guān)系圖線時,應(yīng)使大多數(shù)點落在直線上,不在直線上的點分布在直線兩側(cè),圖線如圖所示.圖線的斜率k=QUOTE1R0Ex.在圖線上選取相距較遠的兩點(0,和(180,,得出k=QUOTE1.51-0.71180-0V-1·Ω-1≈×10-3V-Ex=QUOTE1kR0=QUOTE14.44×10-3×答案:(1)(2)見解析(3)×10-32.(2013年浙江理綜,22,10分)采用如圖(甲)所示的電路“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”.(1)除了選用圖(乙)中的部分器材外,(填選項);

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123456R/ΩI/AU/V用作圖法求得電池的內(nèi)阻r=;

(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=.

解析:(1)選A,圖中已有電流表、電阻箱和干電池,還缺少電壓表.(2)作出UI圖像,由圖像斜率可求得r=±Ω.(3)由歐姆定律得:R+RA=,得RA=QUOTEUI-R=Ω.答案:(1)A(2)±Ω(3)Ω3.(2012年福建理綜,19(2),12分)某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定一塊電池的電動勢E.(1)先直接用多用電表測定該電池電動勢.在操作無誤的情況下,多用電表表盤示數(shù)如圖,其示數(shù)為V.

(2)然后,用電壓表、電阻箱R、定值電阻R0、開關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成電路,測定該電池電動勢.①根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實物圖連接成完整電路.②閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱阻值R,讀出電壓表相應(yīng)示數(shù)U.該學(xué)習(xí)小組測出大量數(shù)據(jù),分析篩選出下表所示的R、U數(shù)據(jù),并計算出相應(yīng)的1/R與1/U的值.請用表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點,并作出1/U1/R圖線.R(Ω)U(V)1/R(×10-2Ω-1)1/U(V-1)③從圖線中可求得E=V.

解析:(1)電壓表量程為10V,最小刻度為V,不能往下位估讀,則指針示數(shù)為V.(2)①按電路圖連接,注意電流從正接線柱接入電壓表,從負接線柱流出,注意電路連線不能交叉.如圖所示.②描點作圖,用“×”描點,連線要過盡量多的點,不過的點要盡可能對稱地分布在線的兩側(cè).如圖所示.③電路中電流I=QUOTEUR①電阻箱的電壓U=E-I(R0+r)②由①②得QUOTE1U=QUOTE1R·(QUOTER0+rE)+QUOTE1E,當(dāng)=0時,QUOTE1U=QUOTE1E,由QUOTE1UQUOTE1R圖線求得截距為V-1,即QUOTE1E=V-1,E=VV～V均正確).答案:見解析4.(2012年重慶理綜,22(2),13分)某中學(xué)生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池,他們測量這種電池的電動勢E和內(nèi)阻r,并探究電極間距對E和r的影響.實驗器材如圖(甲)所示.(1)測量E和r的實驗方案為:調(diào)節(jié)滑動變阻器,改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I,依據(jù)公式,利用測量數(shù)據(jù)作出UI圖像,得出E和r.

(2)將電壓表視為理想表,要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響,請在圖(甲)中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路.(3)實驗中依次減小銅片與鋅片的間距,分別得到相應(yīng)果汁電池的UI圖像如圖(乙)中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:在該實驗中,隨電極間距的減小,電源電動勢(填“增大”、“減小”或“不變”),電源內(nèi)阻(填“增大”、“減小”或“不變”).

曲線(c)對應(yīng)的電源電動勢E=V,內(nèi)阻r=Ω,當(dāng)外電路總電阻為2500Ω時,該電源的輸出功率P=mW.(均保留3位有效數(shù)字)

解析:(1)由閉合電路歐姆定律得:U=E-Ir.(2)(3)由U=E-Ir,知UI圖像的縱軸截距為電源電動勢,斜率的絕對值為內(nèi)阻,故電極間距減小,電源電動勢不變,內(nèi)阻增大,由(c)曲線知,電動勢E=V,內(nèi)阻r=478Ω,由P=(QUOTEER+r)2·R得P≈mW.答案:(1)U=E-Ir(2)見解析(3)不變增大4785.(2011年四川理綜,22(2),10分)為測量一電源的電動勢及內(nèi)阻(1)在下列三個電壓表中選一個改裝成量程為9V的電壓表A.量程為1V、內(nèi)阻大約為1kΩ的電壓表V1B.量程為2V、內(nèi)阻大約為2kΩ的電壓表V2C.量程為3V、內(nèi)阻為3kΩ的電壓表V3選擇電壓表串聯(lián)kΩ的電阻可以改裝成量程為9V的電壓表.

(2)利用一個電阻箱、一只開關(guān)、若干導(dǎo)線和改裝好的電壓表(此表用符號QUOTE○V1、QUOTE○V2或QUOTE○V3與一個電阻串聯(lián)來表示,且可視為理想電壓表),在虛線框內(nèi)畫出測量電源電動勢及內(nèi)阻的實驗原理電路圖.(3)根據(jù)以上實驗原理電路圖進行實驗,讀出電壓表示數(shù)為V時、電阻箱的阻值為Ω;電壓表示數(shù)為V時,電阻箱的阻值為Ω,則電源的電動勢E=V、內(nèi)阻r=Ω.

解析:(1)改裝電壓表需根據(jù)電壓表內(nèi)阻計算分壓電阻的電阻值,V3表的量程擴大3倍即為改裝的電壓表,故應(yīng)選C,要將量程為3V,內(nèi)阻3kΩ的電壓表改裝為量程為9V的電壓表,串聯(lián)分壓電阻的阻值為R=QUOTE9-333×103Ω=6000(2)測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理電路圖如圖所示(3)據(jù)閉合電路歐姆定律,得:E=QUOTEU1R3(R3+R)+QUOTEU1(R3+R)RE=QUOTEU2R3(R3+R)+QUOTEU2(R3+R)R代入U1=V,R1=Ω,U2=V,R2=Ω,R3=3kΩ,R=6kΩ.解得:E=V,r=Ω.答案:(1)C6(2)見解析圖(3)6.(2010年江蘇卷,10,8分)在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實物電路.(1)實驗時,應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到.(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)

(2)改變電阻箱的阻值R,分別測出阻值R0=10Ω的定值電阻兩端的電壓U,下列兩組R的取值方案中,比較合理的方案是.(選填“1”或“2”方案編號電阻箱的阻值R/Ω12(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點,繪出的QUOTE1UR圖像是一條直線.若直線的斜率為k,在QUOTE1U坐標(biāo)軸上的截距為b,則該電源的電動勢E=,內(nèi)阻r=.(用k、b和R0表示)

解析:(1)為保護電表和元件,使電路中電流最小,電阻箱的電阻應(yīng)調(diào)至最大值.(2)電壓表最大量程為3V,所以電阻箱兩端的最小電壓約為9V-3V=6V,流過的最大電流約為I=QUOTE3V10Ω=0.3A,故電阻箱的最小阻值R=QUOTE6V0.3A=20(3)由閉合電路的歐姆定律E=U+(R+r),故QUOTE1U=QUOTE1ER0(R+r)+QUOTE1E,故k=QUOTE1ER0,b=QUOTErER0+QUOTE1E,解得E=QUOTE1kR0,r=QUOTEbk-R0.答案:(1)最大值(2)2(3)QUOTE1kR0QUOTEbk-R0點評：此題重點考查了測電源電動勢和內(nèi)阻的創(chuàng)新方案及實驗數(shù)據(jù)的處理方法.靈活掌握閉合電路歐姆定律的變形公式是處理R圖像的關(guān)鍵.7.(2009年海南卷,14,11分)圖1是利用兩個電流表QUOTE○A1和QUOTE○A2測量干電池電動勢E和內(nèi)阻r的電路原理圖.圖中S為開關(guān),R為滑動變阻器,固定電阻R1和QUOTE○A1內(nèi)阻之和為10000Ω(比r和滑動變阻器的總電阻都大得多),QUOTE○A2為理想電流表.①按電路原理圖在圖2虛線框內(nèi)各實物圖之間畫出連線.②在閉合開關(guān)S前,將滑動變阻器的滑動端c移動至(填“a端”、“中央”或“b端”).

③閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器的滑動端c至某一位置,讀出電流表QUOTE○A1和QUOTE○A2的示數(shù)I1和I2.多次改變滑動端c的位置,得到的數(shù)據(jù)為I1(mA)I2(mA)48040032023214068在圖3所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫出所對應(yīng)的I1I2曲線.④利用所得曲線求的電源的電動勢E=V,內(nèi)阻r=Ω.(保留2位小數(shù))

⑤該電路中電源輸出的短路電流Im=A.

解析:②實驗前滑動變阻器接入電路電阻值最大;④由圖線上讀出兩組數(shù)值,代入E=I1R1+(I1+I2)r構(gòu)成方程組聯(lián)立求解E和r;⑤短路電流Im=E/r.答案:①連線如圖所示,②b端③如圖所示.④～,～⑤～點評：“測電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗有多種方法:伏—安法、電壓表—電阻箱法、電流表—電阻箱法、伏—伏法、安—安法等,無論哪種方法,實驗的理論依據(jù)都是閉合電路的歐姆定律.考點五傳感器的簡單使用★★★1.(2011年江蘇卷,6,4分)美國科學(xué)家Willard與George因電荷耦合器件(CCD)的重要發(fā)明榮獲2009年度諾貝爾物理學(xué)獎.CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器.下列器件可作為傳感器的有()A.發(fā)光二極管 B.熱敏電阻C.霍爾元件 D.干電池解析:能將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的元件有熱敏電阻、霍爾元件,而發(fā)光二極管、干電池不能.答案:BC點評：本題考查傳感器基本知識,屬容易題.不要誤選A,發(fā)光二極管是將電學(xué)量變成非電學(xué)量,屬于用電器.2.(2010年新課標(biāo)全國理綜,23,11分)用對溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻RT,在給定溫度范圍內(nèi),其阻值隨溫度的變化是非線性的.某同學(xué)將RT和兩個適當(dāng)?shù)墓潭娮鑂1、R2連成圖1虛線框內(nèi)所示的電路,以使電路的等效電阻RL的阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的,且具有合適的阻值范圍.為了驗證這個設(shè)計,他采用伏安法測量在不同溫度下RL的阻值,測量電路如圖1所示,圖中的電壓表內(nèi)阻很大.RL的測量結(jié)果如下表所示.溫度t/℃RL阻值/Ω回答下列問題:(1)根據(jù)圖1所示的電路,在圖2所示的實物圖上連線.(2)為了檢驗RL與t之間近似為線性關(guān)系,在坐標(biāo)紙上作RLt關(guān)系圖線.(3)在某一溫度下,電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖4、圖5所示.電流表的讀數(shù)為,電壓表的讀數(shù)為.此時等效電阻RL的阻值為;熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為.

解析:因為電流表的最小刻度為5mA,故讀數(shù)時只需要精確到1mA,所以電流表的讀數(shù)為115mA,而電壓表的最小刻度為V,故讀數(shù)時要估讀到V,所以電壓表的讀數(shù)為V.等效電阻RL=QUOTEUI≈Ω,結(jié)合圖像可知熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為64.0℃℃～66.0℃均可).答案:(1)連線如圖所示(2)RLt關(guān)系曲線如圖所示(3)115mAVΩ64.0℃(62.0℃～點評：本題意在考查實驗儀器的讀數(shù)、電學(xué)實物圖的連接等實際操作能力以及對實驗數(shù)據(jù)的處理能力.考點六創(chuàng)新設(shè)計性實驗★★★★1.(2013年新課標(biāo)全國卷Ⅱ,23,7分)某同學(xué)用量程為1mA、內(nèi)阻為120Ω的表頭按圖(a)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(a)所示的電路,在圖(b)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“電流”、“電壓”或“電阻”).

(3)表筆A應(yīng)為色(填“紅”或“黑”).

(4)定值電阻的阻值R1=Ω,R2=Ω.(結(jié)果取3位有效數(shù)字)

解析:將表頭改裝成電壓表時,需串聯(lián)一電阻進行分壓,而改裝成電流表時則需并聯(lián)一電阻分流,因此閉合開關(guān)后,R1與電流表并聯(lián),則改裝成一電流表,斷開開關(guān),R2與表頭串聯(lián)則改裝成一電壓表.多用電表內(nèi)部表頭的正極在右側(cè),即電流應(yīng)從表筆B流入,從表筆A流出,則表筆A為黑色.當(dāng)斷開S時,電壓表的量程U=1V,則Ig(R2+r)=U,解得R2=880Ω.當(dāng)閉合S時,電流表的量程為I=1A,則Ig(R2+r)=(I-Ig)R1,解得R1≈Ω.答案:(1)如解析圖所示(2)電流電壓(3)黑(4)8802.(2013年四川理綜,8(1),6分)在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中,一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和帶電荷量有關(guān).他選用帶正電的小球A和B,A球放在可移動的絕緣座上,B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點,如圖所示.實驗時,先保持兩球電荷量不變,使A球從遠處逐漸向B球靠近,觀察到兩球距離越小,B球懸線的偏角越大;再保持兩球距離不變,改變小球所帶的電荷量,觀察到電荷量越大,B球懸線的偏角越大.實驗表明:兩電荷之間的相互作用力,隨其距離的而增大,隨其所帶電荷量的而增大.

此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是(選填:“累積法”、“等效替代法”、“控制變量法”或“演繹法”).

解析:根據(jù)平衡條件可知,電荷間的相互作用力越大,懸線偏角越大.所以兩電荷之間的相互作用力,隨距離的減小而增大,隨其所帶電荷量的增大而增大.所以在探究中應(yīng)用的應(yīng)當(dāng)是控制變量法.答案:減小增大控制變量法點評：本題考查了利用控制變量法探究兩電荷間作用力的大小與哪些因素有關(guān).難度較小,但角度新穎,命題時體現(xiàn)了物理常用的研究問題的思想方法.3.(2013年山東理綜,21(2),8分)霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一,近期我國科學(xué)家在該領(lǐng)域的實驗研究上取得了突破性進展.如圖(甲)所示,在一矩形半導(dǎo)體薄片的P、Q間通入電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,在M、N間出現(xiàn)電壓UH,這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),UH為霍爾電壓,且滿足UH=kQUOTEIBd,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數(shù).某同學(xué)通過實驗來測定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù).(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電,電流與磁場方向如圖(甲)所示,該同學(xué)用電壓表測量UH時,應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與(填“M”或“N”)端通過導(dǎo)線連接.

(2)已知薄片厚度d=0.40mm,該同學(xué)保持磁感應(yīng)強度B=T不變,改變電流I的大小,測量相應(yīng)的UH值,記錄數(shù)據(jù)如下表所示.I(×10-3AUH(×10-3V)根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫出UHI圖線,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效數(shù)字).

(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測量,取兩個方向測量的平均值,可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差,為此該同學(xué)設(shè)計了如圖(乙)所示的測量電路,S1、S2均為單刀雙擲開關(guān),虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出).為使電流從Q端流入,P端流出,應(yīng)將S1擲向(填“a”或“b”),S2擲向(填“c”或“d”).

為了保證測量安全,該同學(xué)改進了測量電路,將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中.在保持其他連接不變的情況下,該定值電阻應(yīng)串接在相鄰器件和(填器件代號)之間.

解析:(1)矩形半導(dǎo)體薄片中的電流方向如圖(甲)所示,由P指向Q,由左手定則知帶正電粒子受到的洛倫茲力從N端指向M端,帶正電粒子向M端偏轉(zhuǎn),故M端聚集正電荷,M端電勢高于N端,電壓表的“+”接線柱接M端;(2)由UH=kQUOTEIBd得霍爾系數(shù)為k=QUOTEUHdIB,由圖像得k′=QUOTEΔUHΔI=QUOTE(6.8-1.1)×10故k=×QUOTE0.40×10-30.1V·m≈×10-3V·m·A-1·T-1;(3)為使電流自Q端流入,P端流出,應(yīng)將S1擲向b,將S2擲向c;為保證測量安全,定值電阻應(yīng)接在S1和E(或S2和E)之間.答案:見解析4.(2013年江蘇卷,10,8分)為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關(guān)系,小明測量小燈泡的電壓U和電流I,利用P=UI得到電功率.實驗所使用的小燈泡規(guī)格為“VW”,電源為12V的電池,滑動變阻器的最大阻值為10Ω.(1)準(zhǔn)備使用的實物電路如圖(甲)所示.請將滑動變阻器接入電路的正確位置.(用筆畫線代替導(dǎo)線)(2)現(xiàn)有10Ω、20Ω和50Ω的定值電阻,電路中的電阻R1應(yīng)選Ω的定值電阻.

(3)測量結(jié)束后,應(yīng)先斷開開關(guān),拆除兩端的導(dǎo)線,再拆除其他導(dǎo)線,最后整理好器材.

(4)小明處理數(shù)據(jù)后將P、U2描點在坐標(biāo)紙上,并作出了一條直線,如圖(乙)所示.請指出圖像中不恰當(dāng)?shù)牡胤?解析:(1)由于電壓調(diào)節(jié)范圍大,因此滑動變阻器用分壓接法;由于小燈泡的額定電流I=QUOTEPU=0.6A,因此電流表選用0.6A的量程.連線如圖所示.(2)電路中定值電阻起保護作用,電池的電動勢為12V,小燈泡的內(nèi)阻為R=QUOTEU2P=QUOTE91.8Ω=5Ω,因此小燈泡和滑動變阻器并聯(lián)后的最大電阻為QUOTE5×105+10Ω=QUOTE103Ω,要使小燈泡兩端的電壓能達到3V,由QUOTE3V103Ω=QUOTE9VR1可知,R1不能超過10Ω,所以R1選10Ω.(3)測量結(jié)束后,應(yīng)先斷開開關(guān),拆除電池兩端的導(dǎo)線,防止電池出現(xiàn)短路以致被燒毀.(4)描點時,應(yīng)用平滑曲線或直線連接各點,顯然,根據(jù)題中描點作出的應(yīng)是一條曲線.由于小燈泡的電阻隨著電壓的變化而變化,由P=QUOTEU2R知,圖像的斜率是變化的,因此圖線應(yīng)是一條曲線.畫圖線取標(biāo)度時,應(yīng)使點盡可能分布在整個坐標(biāo)紙上,顯然該同學(xué)的橫坐標(biāo)的標(biāo)度選取不恰當(dāng).答案:(1)見解析(2)10(3)電池(4)圖線不應(yīng)畫為直線;橫坐標(biāo)的標(biāo)度選取不恰當(dāng)5.(2012年新課標(biāo)全國理綜,23,10分)圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場.現(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力,來測量磁場的磁感應(yīng)強度大小、并判定其方向.所用部分器材已在圖中給出,其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框,其底邊水平,兩側(cè)邊豎直且等長;E為直流電源;R為電阻箱;A為電流表;S為開關(guān).此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線.(1)在圖中畫線連接成實驗電路圖.(2)完成下列主要實驗步驟中的填空:①按圖接線.②保持開關(guān)S斷開,在托盤內(nèi)加入適量細沙,使D處于平衡狀態(tài);然后用天平稱出細沙質(zhì)量m1.③閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng),在托盤內(nèi)重新加入適量細沙,使D;然后讀出,并用天平稱出.

④用米尺測量.

(3)用測得的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強度的大小,可以得出B=.

(4)判定磁感應(yīng)強度方向的方法是:若,磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外;反之,磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里.

解析:將電源、開關(guān)、電流表、電阻箱和U形金屬框串聯(lián)成閉合電路;設(shè)U形金屬框質(zhì)量為m,當(dāng)開關(guān)S斷開時,根據(jù)D平衡的條件,有mg=m1g.當(dāng)開關(guān)S閉合時,D受安培力,設(shè)電流表的示數(shù)為I,細沙質(zhì)量為m2,再根據(jù)D平衡有mg+BIl=m2g,可解出磁感應(yīng)強度B=QUOTE|m2-m1|Il答案:(1)電路如圖所示(2)③重新處于平衡狀態(tài)電流表A的示數(shù)I此時細沙的質(zhì)量m2④D的底邊長度l(3)QUOTE|m2-m1|gIl6.(2011年新課標(biāo)全國理綜,22,5分)為了測量一微安表頭A的內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路.圖中,A0是標(biāo)準(zhǔn)電流表,R0和RN分別是滑動變阻器和電阻箱,S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān),E是電池.完成下列實驗步驟中的填空:(1)將S撥向接點1,接通S1,調(diào)節(jié),使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置,記下此時的讀數(shù)I;

(2)然后將S撥向接點2,調(diào)節(jié),使,記下此時RN的讀數(shù);

(3)多次重復(fù)上述過程,計算RN讀數(shù)的,此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值.

解析:本題為用替代法測電阻,保證電流相同,則可以用已知電阻箱的數(shù)值代替待測電阻,所以接通S1,調(diào)節(jié)R0,記下此時A0的讀數(shù)I,然后將S撥向2,調(diào)節(jié)電阻箱RN,使A0的讀數(shù)仍為I,記下此時RN的讀數(shù),多次重復(fù)操作,取RN讀數(shù)的平均值,減小實驗誤差.答案:(1)R0A0(2)RNA0的讀數(shù)仍為I(3)平均值7.(2011年海南卷,13,6分)圖1是改裝并校準(zhǔn)電流表的電路圖.已知表頭的量程為Ig=600μA、內(nèi)阻為Rg,是標(biāo)準(zhǔn)電流表.要求改裝后的電流表量程為I=60mA.完成下列填空:(1)圖1中分流電阻Rp的阻值應(yīng)為(用Ig、Rg和I表示).

(2)在電表改裝完成后的某次校準(zhǔn)測量中,表的示數(shù)如圖2所示,由此讀出流過電流表的電流為mA.此時流過分流電阻Rp的電流為mA(保留1位小數(shù)).

解析:(1)由IgRg=(I-Ig)Rp得Rp=QUOTEIgRgI-I(2)表示數(shù)I′=mA,由IpRp=I′·QUOTERgRpRg+得Ip=QUOTEI-IgI·I′=QUOTE60-600×10-360答案:(1)QUOTEIgRgI-Ig8.(2011年山東理綜,23(2),5分)某同學(xué)利用圖(甲)所示電路,探究了電源在不同負載下的輸出功率.(1)所得實驗數(shù)據(jù)如下表,請在給出的直角坐標(biāo)系上畫出UI圖像.U/VI/A(2)根據(jù)所畫UI圖像,可求得電流I=0.20A時電源的輸出功率為W.(保留2位有效數(shù)字)

(3)實驗完成后,該同學(xué)對實驗方案進行了反思,認(rèn)為按圖(甲)電路進行實驗操作的過程中存在安全隱患,并對電路重新設(shè)計.在圖(乙)所示的電路中,你認(rèn)為既能測出電源在不同負載下的輸出功率,又能消除安全隱患的是.(Rx阻值未知)

解析:(1)由表中數(shù)據(jù)描點連線,如圖所示.(2)由圖像知I=0.20A時,U=V,電源的輸出功率P出=IU≈W.(3)a圖中,當(dāng)滑動變阻器移到最右端,使Rx短路,或Rx太小時,易使電流過大,燒壞電表和電源,d圖中,不能測出電源輸出功率,故選b、c.答案:(1)見解析(2)(或(3)bc模擬試題考點一基本儀器的原理及使用1.(2013河南三市聯(lián)考)在“測金屬的電阻率”的實驗中,分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測出用金屬材料制成的一段圓柱體的長度和橫截面的直徑如圖所示.則該圓柱體的長度為mm,橫截面的直徑為mm.

解析:根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則,該圓柱體的長度為49mm+3×0.05mm=49.15mm,根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則,圓柱體橫截面的直徑為4.5mm+×0.01mm=4.699mm.答案:2.(2013浙江五校聯(lián)考)如圖所示的電路中,1、2、3、4、5、6為連接點的標(biāo)號.在開關(guān)閉合后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮.現(xiàn)用多用電表檢查電路故障,需要檢測的有:電源、開關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點.為了檢測小燈泡、開關(guān)以及3根導(dǎo)線:(1)在連接點1、2已接好的情況下,應(yīng)當(dāng)選用多用電表的擋,進行檢查;

(2)在連接點1、2同時斷開的情況下,應(yīng)當(dāng)選用多用電表的擋,進行檢查;

(3)在開關(guān)閉合情況下,若測得3、4兩點間的電壓接近電源的電動勢,則表明.

解析:在連接點1、2已接好的情況下,電源接入電路,應(yīng)當(dāng)選用多用電表的電壓擋,進行檢查;在連接點1、2同時斷開的情況下,應(yīng)當(dāng)選用多用電表的歐姆擋,進行檢查;在開關(guān)閉合情況下,若測得3、4兩點間的電壓接近電源的電動勢,則表明多用電表電壓擋與電源構(gòu)成通路,表明小燈泡斷路.答案:(1)電壓(2)歐姆(3)小燈泡斷路3.(2013江蘇蘇南四校聯(lián)考)指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器,請完成下列問題:(1)在使用多用電表測量時,指針的位置如圖(a)所示,若選擇開關(guān)撥至“×1”擋,則測量的結(jié)果為;若選擇開關(guān)撥至“50mA”擋,則測量結(jié)果為.(2)多用電表測未知電阻阻值的電路如圖(b)所示,電池的電動勢為E、內(nèi)阻為r,R0為調(diào)零電阻,Rg為表頭內(nèi)阻,電路中電流I與待測電阻的阻值Rx關(guān)系圖像如圖(c)所示,則該圖像的函數(shù)關(guān)系式為;

(3)下列根據(jù)圖(c)中IRx圖線做出的解釋或判斷中正確的是(多選)()A.因為函數(shù)圖線是非線性變化的,所以歐姆表的示數(shù)左小右大B.歐姆表調(diào)零的實質(zhì)是通過調(diào)節(jié)R0使Rx=0時電路中的電流I=Ig越小,相同的電阻變化量對應(yīng)的電流變化量越大,所以歐姆表的示數(shù)左密右疏D.測量中,當(dāng)Rx的阻值為圖(c)中的R2時,指針位于表盤中央位置的左側(cè)解析:由閉合電路歐姆定律,I=QUOTEEr+R0+R答案:(1)18ΩmA(2)I=QUOTEEr+R0+R考點二電阻的測量及測定金屬的電阻率4.(2013安徽師大附中一模)小明利用實驗室提供的器材測量某種電阻絲材料的電阻率,所用電阻絲的電阻約為20Ω.他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上,在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾,沿電阻絲移動金屬夾,可改變其與電阻絲接觸點P的位置,從而改變接入電路中電阻絲的長度.可供選擇的器材還有:電池組E(電動勢為V,內(nèi)阻約1Ω);電流表A1(量程0～100mA,內(nèi)阻約5Ω);電流表A2(量程0～0.6A,內(nèi)阻約Ω電阻箱R(0～Ω);開關(guān)、導(dǎo)線若干.小明的實驗操作步驟如下:A.用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑;B.根據(jù)所提供的實驗器材,設(shè)計并連接好如圖(甲)所示的實驗電路;C.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大,閉合開關(guān);D.將金屬夾夾在電阻絲上某位置,調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值,使電流表滿偏,記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L;E.改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置,調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值,使電流表再次滿偏.重復(fù)多次,記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L.F.斷開開關(guān).(1)小明某次用螺旋測微器測量電阻絲直徑時其示數(shù)如圖(乙)所示,則這次測量中該電阻絲直徑的測量值d=mm;

(2)實驗中電流表應(yīng)選擇(選填“A1”或“A2”(3)小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對應(yīng)的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù),繪出了如圖(丙)所示的RL關(guān)系圖線,圖線在R軸的截距為R0,在L軸的截距為L0,再結(jié)合測出的電阻絲直徑d,可求出這種電阻絲材料的電阻率ρ=(用給定的物理量符號和已知常數(shù)表示).

(4)若在本實驗中的操作、讀數(shù)及計算均正確無誤,那么由于電流表內(nèi)阻的存在,對電阻率的測量結(jié)果是否會產(chǎn)生影響?若有影響,請說明測量結(jié)果將偏大還是偏小.(不要求寫出分析的過程,只回答出分析結(jié)果即可)答:.

解析:(1)d=0.5mm+×0.01mm=0.730mm.(2)若電流表選擇A2,那么電路中的總電阻應(yīng)該約為5Ω,電阻絲的可調(diào)范圍太小,不合適,若電流表選擇A1,那么電路中的總電阻應(yīng)該約為30Ω,電阻絲的可調(diào)范圍較大,比較合適,所以應(yīng)該選擇A1.(3)根據(jù)題意,實驗過程中電路的總電阻不變,電阻箱與電阻絲的總電阻也不變,即R+ρQUOTELS=R總,所以ΔR=ρQUOTEΔLS,ρ=QUOTEΔRΔLS,根據(jù)圖(丙)所示的RL關(guān)系圖線,=QUOTER0L0,又S=QUOTE14πd2,所以ρ=QUOTEπd2R04L0.(4)無論電流表內(nèi)有無電阻,當(dāng)電流表保持滿偏時,電路的總電阻仍不變,電阻箱與電阻絲的總電阻也不變,所以不產(chǎn)生影響.答案:(1)(2)A1(3)QUOTEπd2R04L0(4)不產(chǎn)生影響5.(2013浙江溫州八校聯(lián)考)某興趣小組欲通過測定工業(yè)污水(含多種重金屬離子)的電阻率來判斷某工廠廢水是否達到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達標(biāo)值為ρ≥200Ω·m).如圖所示為該小組所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為金屬薄板(電阻極小),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a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.將水樣注滿容器后,進行以下操作:(1)分別用多用電表歐姆擋的“×1k”、“×100”兩檔粗測水樣的電阻值時,表盤上指針如圖所示,則所測水樣的電阻約為Ω.(2)為更精確地測量所取水樣的電阻,該小組從實驗室中找到如下實驗器材:A.電流表(量程3mA,電阻RA為5Ω)B.電壓表(量程6V,電阻RV約為10kΩ)C.滑動變阻器(0～20Ω,額定電流1A)D.電源(6V,內(nèi)阻約1Ω)E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干請在實物圖中完成電路連接.(3)正確連接電路后,閉合開關(guān),測得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動變阻器,重復(fù)上述測量步驟,得出一系列數(shù)據(jù)如表所示,請在坐標(biāo)紙中作出UI關(guān)系圖線.U/VI/mA(4)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為Ω·m.據(jù)此可知,所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上(選填“達標(biāo)”或“不達標(biāo)”).

解析:(1)根據(jù)多用電表測量電阻時要盡可能使指針指在中間附近,所以按照右圖讀數(shù),讀數(shù)為×100Ω=1750Ω.(2)因為要精確測量電阻值,需要電路中電壓有較大的變化范圍,而滑動變阻器阻值又遠小于待測電阻,所以連線時滑動變阻器要用分壓接法,又因為電流表內(nèi)阻已知,則采用電流表內(nèi)接法,電路連接如圖(a)所示.(3)讓絕大多數(shù)的點在直線上,其余各點均勻地分布在直線兩側(cè),如圖(b)所示.(4)由圖線斜率可知,總電阻為2200(±5)Ω,(理論上R=R總-RA=2195Ω,但由于實驗的偶然誤差可能比5Ω還要大,因此,電流表電阻可以忽略),根據(jù)電阻定律R=ρQUOTElS,代入數(shù)據(jù)得ρ=(±Ω·m,由于ρ<200Ω·m,因此,不達標(biāo).答案:(1)1750(2)圖見解析(3)圖見解析(4)(±不達標(biāo)點評：此題考查了基本測量儀器的讀數(shù)方法、電流表的內(nèi)外接法選擇、滑動變阻器的分壓與限流的接法選擇,解題時應(yīng)把握電流表內(nèi)、外接法的原則及滑動變阻器分壓與限流接法的區(qū)別.考點三描繪小電珠的伏安特性曲線6.(2013四川宜賓市一診)在“描繪額定電壓為V的小燈泡的IU曲線”實驗中,用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g、h按圖(甲)所示方式連接電路,電路中所有元器件都完好.(1)請根據(jù)實物圖的電路連接在圖(乙)中虛線框內(nèi)畫出實驗原理圖;(2)合上開關(guān)后,若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器,小燈泡亮度發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零,則斷路的導(dǎo)線為.

(3)實驗電路故障完全排除后,實驗中測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:U/VI/A根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù),在圖(丙)中畫出小燈泡的IU特性曲線.(4)若已知小燈泡燈絲在27℃時電阻值約為Ω,并且其電阻值與燈絲的熱力學(xué)溫度T(T=273+t)成正比,試估算該燈泡以額定功率工作時燈絲的溫度約為℃.(保留3位有效數(shù)字)解析:(1)描繪小燈泡的伏安特性曲線,電壓、電流值要能調(diào)為0,所以滑動變阻器采用分壓式連接;小燈泡的電阻較小,伏安法采用電流表外接法,由圖(甲)畫出實驗原理圖如圖1所示.(2)電壓表、電流表的讀數(shù)不能調(diào)為零,滑動變阻器的連接方式不再是分壓式連接,g導(dǎo)線斷路,滑動變阻器的連接方式變成了限流式連接.(3)設(shè)計縱坐標(biāo)為I,橫坐標(biāo)為U,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點,然后將這些點連成平滑的曲線,小燈泡的IU特性曲線如圖2所示.(4)從IU特性曲線可知,當(dāng)小燈泡的電壓為V時,小燈泡的電流為0.26A,此時小燈泡的阻值為R=QUOTEUI=QUOTE2.5V0.26A≈Ω,由題意有QUOTE1.5Ω9.6Ω=QUOTE273+27273+t,得出t=1647℃≈×答案:(1)圖見解析(2)g(3)圖見解析(4)×103×103～×103)7.(2013廣東佛山市質(zhì)檢)用發(fā)光二極管制成的LED燈具有發(fā)光效率高、使用壽命長等優(yōu)點,在生產(chǎn)與生活中得到廣泛應(yīng)用.某同學(xué)找到一個LED燈泡,研究它的特性,測得它兩端電壓U和通過的電流I,數(shù)據(jù)如下表:123456789101112U/V………I/mA………實驗室提供的器材如下:A.電流表(量程0～0.6A,內(nèi)阻約1Ω)B.電流表(量程0～100mA,內(nèi)阻約50Ω)C.電壓表(量程0～6V,內(nèi)阻約50kΩ)D.電壓表(量程0～15V,內(nèi)阻約60kΩ)E.電源(電動勢6V,內(nèi)阻不計)F.滑動變阻器(阻值范圍0～10Ω,允許最大電流3A)G.開關(guān),導(dǎo)線(1)該同學(xué)做實驗時,電壓表選用的是,電流表選用的是(填選項字母);

(2)請在圖中以筆劃線代替導(dǎo)線,按實驗要求將實物圖中的連線補充完整;(3)開關(guān)S閉合之前,電路圖中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于(選填“A端”、“B端”或“AB正中間”).

(4)若該LED燈泡的額定電壓為3V,則此LED燈泡的額定功率為.

解析:(1)根據(jù)表中測量的數(shù)據(jù)可知,電壓表的量程應(yīng)選擇0～6V,電流表的量程應(yīng)選擇0～100mA.(2)由表格中數(shù)據(jù)可知,燈泡的電壓從零開始調(diào)節(jié),滑動變阻器采用分壓式連接;由表格中數(shù)據(jù)燈泡的電阻值滿足R≤QUOTERARV,電流表采用外接法,所以設(shè)計電路如圖所示.(3)為了LED燈泡的安全,LED燈泡的電壓應(yīng)從最小開始調(diào)節(jié),所以在開關(guān)S閉合之前,圖中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于A端.(4)由表格中數(shù)據(jù)可知,該LED燈泡的額定電壓為3V,額定電流為mA,則該LED燈泡的額定功率為P=UI=3××10-3W=×10-2W.答案:(1)CB(2)圖見解析(3)A端(4)×10-2W考點四測定電源電動勢和內(nèi)阻8.(2013山東名校質(zhì)檢)用電阻箱、多用電表、開關(guān)和導(dǎo)線測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻.(1)將圖(甲)的實物連接成可完成實驗的電路;(2)完成以下步驟的相關(guān)內(nèi)容:①將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)至擋(填“×1Ω”、“直流電壓V”或“直流電流100mA”);

②調(diào)節(jié)電阻箱,示數(shù)如圖(乙)所示,讀得電阻值R1=Ω;

③合上開關(guān),從多用電表上讀得數(shù)值為x1;④重復(fù)②、③,收集多組R和x的數(shù)據(jù).(3)某同學(xué)根據(jù)自己設(shè)計的實驗以及收集到的數(shù)據(jù),作出了如圖(丙)所示的RQUOTE1x圖線,由此可知,干電池的電動勢E=V(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字);圖線縱軸截距的絕對值代表的阻值之和.

解析:若將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)至直流電壓V,如圖(a)所示.根據(jù)閉合電路歐姆定律,E=U+QUOTEURr,不能得到如圖(丙)所示的RQUOTE1x圖線.若將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)至直流電流100mA,如圖(b)所示.根據(jù)閉合電路歐姆定律,E=I(R+r+R′),可得:R=EQUOTE1I-(r+R′),可以得到如圖(丙)所示的R圖線.RQUOTE1x圖線的斜率等于干電池電動勢E=V.圖線縱軸截距的絕對值代表多用電表與干電池的阻值之和.答案:(1)圖見解析(2)①直流電壓V或直流電流100mA②12(3)多用電表與干電池9.(2013河南中原名校聯(lián)考)某同學(xué)到實驗室做“測電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗時,發(fā)現(xiàn)實驗臺上有以下器材:待測電源(電動勢約為4V,內(nèi)阻約為2Ω);一個阻值未知的電阻R0(阻值約為5Ω);兩個電壓表(內(nèi)阻很大,有5V、15V兩個量程);電流表(內(nèi)阻約為1Ω,量程500mA);滑動變阻器A(0～20Ω,3A);滑動變阻器B(0～200Ω,0.2A);開關(guān)一個,導(dǎo)線若干.該同學(xué)想在完成實驗“測電源電動勢和內(nèi)阻”的同時測出定值電阻R0的阻值,設(shè)計了如圖所示的電路.實驗時他用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù).在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時,記錄了U1、U2、I的一系列值.其后他在兩張坐標(biāo)紙上各作了一條圖線來處理實驗數(shù)據(jù),并計算了電源電動勢、內(nèi)阻以及定值電阻R0的阻值.根據(jù)題中所給信息解答下列問題:(1)在電壓表V1接入電路時應(yīng)選擇的量程是,滑動變阻器應(yīng)選擇(填器材代號“A”或“B”);

(2)在坐標(biāo)紙上作圖線時,用來計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線的橫坐標(biāo)軸、縱坐標(biāo)軸分別應(yīng)該用、表示;用來計算定值電阻R0的圖線的橫坐標(biāo)軸、縱坐標(biāo)軸分別應(yīng)該用、表示.(填“U1、U2、I”或由它們組成的算式)

(3)若實驗中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤,實驗中測得的定值電阻R0的值(選填“大于”、“小于”或“等于”)其真實值.

解析:(1)由于待測電源電動勢約為4V,所以在電壓表V1接入電路時應(yīng)選擇的量程是5V.由歐姆定律,外電路最小電阻為R=E/I=8Ω,滑動變阻器應(yīng)選擇0～20Ω的滑動變阻器A.(2)根據(jù)電路圖、伏安特性曲線和有關(guān)知識,用來計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線的橫坐標(biāo)軸、縱坐標(biāo)軸分別應(yīng)該用I、U1表示;用來計算定值電阻R0的圖線的橫坐標(biāo)軸、縱坐標(biāo)軸分別應(yīng)該用I、U1-U2表示.(3)實驗中,定值電阻R0的電壓是真實電壓,而電流表讀數(shù)小于真實電流,所以定值電阻R0的測量值大于真實值.答案:(1)5VA(2)IU1IU1-U2(3)大于考點五傳感器的簡單使用10.(2013江蘇連云港摸底)利用傳感器可以探測、感受外界的信號、物理條件等.圖(甲)所示為某同學(xué)用傳感器做實驗得到的小燈泡的UI關(guān)系圖線.(1)實驗室提供的器材有:電流傳感器、電壓傳感器、滑