2019年度高考物理一轮复习 第八章 恒定电流学案（打包7套）.zip

1专题强化九 电学实验基础一、螺旋测微器的使用1.构造：如图1所示， B为固定刻度， E为可动刻度.图12.原 理 ： 测 微 螺 杆 F与 固 定 刻 度 B之 间 的 精 密 螺 纹 的 螺 距 为 0.5 mm， 即 旋 钮 D每 旋 转 一 周 ， F前 进 或 后 退 0.5 mm， 而 可 动 刻 度 E上 的 刻 度 为 50等 份 ， 每 转 动 一 小 格 ， F前 进 或 后 退 0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺.3.读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm).如图2所示，固定刻度示数为2.0mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.图2二、游标卡尺1.构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺.(如图3所示)图32.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径.3.原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成.不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其规格见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可精确到)10 9mm 0.1mm 0.1mm220 19mm 0.05mm 0.05mm50 49mm 0.02mm 0.02mm4.读数：若用 x表示从主尺上读出的整毫米数， K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为( x＋ K×精确度)mm.三、常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可.(1)0～3V的电压表和0～3A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1V和0.1A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位.(2)对于0～15V量程的电压表，精确度是0.5V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1V.(3)对于0～0.6A量程的电流表，精确度是0.02A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01A.命题点一 常用仪器的使用与读数1.游标卡尺和螺旋测微器的读数游标卡尺的读数应注意以下几点(1)看清精确度例如(图4)图4易错成11mm＋4×0.1mm＝11.40mm正确的应为11.4mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零；例如(图5)图5易错成10mm＋12×0.05mm＝10.6mm，正确的应为10.60mm.(2)主尺上的单位应为厘米主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1mm.例如(图6)3图6易错成5mm＋4×0.05mm＝5.20mm正确的应为50mm＋4×0.05mm＝50.20mm.(3)区分零刻度与标尺最前端例如(图7)图7易错成13mm＋10×0.05mm＝13.50mm正确读数为14mm＋10×0.05mm＝14.50mm.例 1 (2014·福建理综·19(1))某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图8甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为cm和mm.图8答案 60.10 4.20解析 刻度尺的分度值为1mm，要估读到0.1mm.游标卡尺读数为4mm＋10×0.02mm＝4.20mm.例 2 某同学用如图9甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动到 F靠近小球，再转动到 F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动使 F固定后读数(填仪器部件字母符号).正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是mm.4图9答案 D H G 6.700解析 用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮 D使测微螺杆 F靠近被测小球，再转动微调旋钮 H使测微螺杆 F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮 G使 F固定后读数，读数为6.5mm＋20.0×0.01mm＝6.700mm.变式1 (2015·海南单科·11)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图10(a)和(b)所示.该工件的直径为cm，高度为mm.图10答案 1.220 6.860解析 游标卡尺读数为 d＝12mm＋4× mm＝12.20mm＝1.220cm120螺旋测微器的读数为 h＝6.5mm＋36.0×0.01mm＝6.860mm变式2 (1)如图11甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9mm长10等分、19mm长20等分、49mm长50等分，它们的读数依次为mm、mm、mm.(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是mm.5图11答案 (1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150解析 (1)最上面图读数：整毫米是17，不足1毫米数是7×0.1mm＝0.7mm，最后结果是17mm＋0.7mm＝17.7mm.中间图读数：整毫米是23，不足1毫米数是17×0.05mm＝0.85mm.最后结果是23mm＋0.85mm＝23.85mm.最下面图读数：整毫米是3，不足1毫米数是9×0.02mm＝0.18mm.最后结果是3mm＋0.18mm＝3.18mm.(2)固定刻度示数为2.0mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读数：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.2.电压表、电流表和变阻箱的读数例 3 (1)如图12甲所示的电表使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表A，图中表针示数为A；当使用3A量程时，对应刻度盘中每一小格代表A，图中表针示数为A.图12(2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示V，图中表针的示数为V.若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示V，图中表针示数V.答案 (1)0.02 0.44 0.1 2.20 (2)0.1 1.70 0.58.5解析 (1)使用0.6A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02A，表针示数为0.44A；当使用3A量程时，每一小格为0.1A，表针示数为2.20A.(2)电压表使用3V量程时，每小格表示0.1V，表针示数为1.70V；使用15V量程时，每小格表示0.5V，表针示数为8.5V.例 4 旋钮式电阻箱如图13所示，电流从接线柱 A流入，从 B流出，则接入电路的电阻为Ω，今欲将接入电路的电阻改为2087Ω，最简单的操作方法是.若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为.6图13答案 1987 将“×1k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0 0～19998Ω解析 电阻为1987Ω，最简单的操作方法是将“×1k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9999Ω，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9999Ω＝19998Ω.故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为0～19998Ω.变式3 如图14甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“＋”和“－0.6”两接线柱时，能测的最大电流是A，对应刻度盘上每一小格代表A；图中表针示数为A；当使用电流表的“＋”和“－3”两个接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表A，图中表针示数为A.图14图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘.当使用较小量程时，测量电压最大值不得超过V，每小格表示V，图中指针示数为V；若使用的是较大量程，则表盘刻度每小格表示V，图中指针示数为V.答案 0.60 0.02 0.34 0.1 1.70 3.00 0.1 2.20 0.5 11.0解析 结合电流表和电压表所选量程，首先应正确读出相应的分度值，然后根据表针所指位置和其读数方法可得结果.命题点二 关于电阻的测量1.电压表和电流表的内、外接法(1)两种接法比较内接法 外接法电路图误差原因电流表分压U测 ＝ Ux＋ UA电压表分流I测 ＝ Ix＋ IV7电阻测量值 R测 ＝ ＝ Rx＋ RARxU测I测测量值大于真实值R测 ＝ ＝ 时，用电流表内接法.RVRA③实验试探法：按图15所示接好电路，让连接电压表的导线 P先后与 a、 b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法.图15例 5 用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表测电阻，在图16甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60V，电流表的示数都是0.2A，则 R1的测量值为Ω，真实值是Ω， R2的测量值为Ω，真实值是Ω.图16答案 300 290 300 333.32.滑动变阻器两种连接方式(1)滑动变阻器两种接法的对比限流接法 分压接法 对比说明电路图 串、并联关系不同负载 R上电压调节范围 ≤ U≤ ERER＋ R00≤ U≤ E 分压电路调节范围大负载 R上电流调节范围 ≤ I≤ER＋ R0 ER0≤ I≤ER分压电路调节范围大8闭合S前触头位置b端 a端 都是为保护电路元件(2)滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况：①要求电压表能从零开始读数；②当待测电阻 Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值 )时；③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流.(3)滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式.例 6 测定小灯泡“6V,3W”的伏安特性曲线，要求实验中灯泡两端的电压从零开始连续可调.供选择的器材有：电压表V 1(量程6V，内阻20kΩ)，电流表A 1(量程3A，内阻0.2Ω)，电流表A 2(量程0.6A，内阻1Ω)，变阻器 R1(0～100Ω，0.5A)，变阻器 R2(0～20Ω，2A)，学生电源 E(6～8V)、开关及导线若干.选择出符合实验要求的实验器材并设计出实验电路.答案 见解析解析 不管是从题中要求灯泡两端电压必须从零开始连续可调的角度考虑，还是从为了最终能较准确画出伏安特性曲线必须多测几组 I、 U数据的角度考虑，限流电路都难以满足要求，因此必须采用分压电路，实验电路如图所示.器材包括：电压表V 1、电流表A 2、变阻器 R2、电源、开关及导线.变式4 用伏安法测一个电阻 Rx的阻值，提供器材有：待测电阻 Rx(约5kΩ)、电压表(0～3V，内阻100kΩ)、微安表(0～500μA，内阻100Ω)、变阻器(0～20kΩ)、稳压电源(输出电压15V).试设计出实验电路.答案 见解析图解析 若接成限流电路，电路中最小电流： Imin＝ ＝ A＝0.6×10 －3 A＝600μA，大于微安表的量程ER 15 5＋ 20 ×103.因此，为了电路安全必须将变阻器接成分压电路， Rx ，电流表采用内接法，如图所示.RARV拓展点1 用“半偏法”测电阻9利用电流表半偏测 的内阻1.实验原理(如图17)：图172.实验步骤：(1)R1调至阻值最大，闭合S 1，调 R1的阻值使 示数达满偏值.(2)保持 R1阻值不变，闭合S 2，调 R2使 示数达满偏值一半，同时记录 R2的值.(3)Rg测 ＝ R2.3.误差分析：闭合S 2后， R2与 Rg的并联值 R并 Ig，而此时 的示数为 Ig，所以 IR2 Ig，所以 R2Rg，所以 Rg测 Rg.12 12只有当 R1≫Rg(R1≫R2)时， Rg测 ≈ Rg.说明： R1≫Rg、 R1≫R2为选器材提供依据，即 R1应选阻值大的电阻；在安全范围内电源应选电动势大的 .例 7 某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻.他设计了一个用标准电流表G 1来校对待测电流表G 2的满偏电流和测定G 2内阻的电路，如图18所示.已知G 1的量程略大于G 2的量程，图中 R1为滑动变阻器， R2为电阻箱.该同学顺利完成了这个实验.图18(1)实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为(填步骤的字母代号)；A.合上开关S 2B.分别将 R1和 R2的阻值调至最大C.记下 R2的最终读数D.反复调节 R1和 R2的阻值，使G 1的示数仍为 I1，使G 2的指针偏转到满刻度的一半，此时 R2的最终读数为 rE.合上开关S 1F.调节 R1使G 2的指针偏转到满刻度，此时G 1的示数为 I1，记下此时G 1的示数(2)仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G 2内阻的测量值与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“相等”)；(3)若要将G 2的量程扩大为 I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G 2上并联的分流电阻 R分 的表达式， R分 ＝.答案 (1)BEFADC (2)相等 (3)I1rI－ I110解析 (1)实验首先要保证G 1、G 2不被烧坏，应先将 R1、 R2的阻值调至最大.实验中应保持合上S 2与断开S 2两种情况下G1的示数 I1为G 2的满偏电流 IG2，当合上S 2时，G 2示数为 ＝ ，此时流过 R2的电流也为 ，得 R2＝ RG2.综上所I12 IG22 I12述可知步骤为BEFADC.(2)这种方法测量的G 2的内阻与真实值相等.(3)扩大G 2量程时原理如图所示，有( I－ I1)R分 ＝ I1r，解得 R分 ＝ .I1rI－ I1拓展点2 用“替代法”测电阻1.实验原理(如图19)：图192.实验步骤：S先与2接，记录 的示数，再与1接，调 R值使 示数与原值相等，则 Rx＝ R.3.说明对 的要求，只要有刻度且不超过量程即可，与指针是否超 无关，因为电流表示数不参与运算.23例 8 电学实验中经常需要测量电阻的阻值：(1)测电阻的方法有很多种，现在有一只标“220V 40W”的灯泡，它正常工作时的电阻为Ω.若用多用电表欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻值就(选填“大于”“等于”或“小于”)灯泡正常工作时的电阻值.(2)用下列器材设计一个实验，测量该灯泡正常工作时的电阻值.A.220V交流电源B.单刀双掷开关一只C.电阻箱一只(0～999.9Ω，额定电流0.5A)D.固定电阻一只(0.5kΩ，额定电流0.3A)E.交流电流表一只(0～0.3A)请在方框内画出电路原理图.11答案 (1)1210 小于 (2)见解析图解析 (1)正常工作时电压为额定电压，故有 P＝ ，所以 R＝ ＝1210Ω；灯泡在正常工作时发热，灯丝电阻率增大U2R U2P，电阻增大，因而用欧姆挡测量时阻值应小于正常工作时的电阻值.(2)应用替代法.因电阻箱的最大阻值小于灯泡正常工作时的电阻值，故应串联一固定电阻，电路原理图如图.命题点三 实验器材的选取与实物图连接1.电学实验仪器的选择选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等，一般要考虑四方面因素：(1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流.(2)误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的 以上；使用欧姆表时应选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位.13(3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节.在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都被用到.(4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等.2.实物图连接的注意事项(1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去.(2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉.(3)要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出.例 9 某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V 1的内阻，可选用的器材如下：A.待测电压表V 1：量程3V，内阻约3kΩB.电压表V 2：量程15V，内阻约20kΩ12C.电流表A：量程3A，内阻约0.1ΩD.定值电阻 R0：9.0kΩE.滑动变阻器 R1：0～200ΩF.滑动变阻器 R2：0～2kΩG.电源 E：电动势约为12V，内阻忽略不计H.开关、导线若干(1)为了准确测量电压表V 1的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图20甲和乙两个测量电路，你认为(选填“甲”或“乙”)更合理，并在实物图丙中用笔画线代替导线将电路图补充完整.图20(2)该实验中滑动变阻器应该选用(选填“ R1”或“ R2”).(3)用已知量 R0和V 1、V 2的示数 U1、 U2来表示电压表V 1的内阻： RV1＝.答案 (1)乙 如图所示 (2) R1 (3)U1R0U2－ U1解析 (1)甲图中，因为电压表V 2的内阻与 R0阻值相当，通过电压表V 2的电流不能忽略，故用通过 R0的电流作为通过V1的电流，误差较大，故用乙电路较合理，电路连接如图所示.13(2)实验中滑动变阻器要用分压接法，故应选取阻值较小的 R1.(3)根据欧姆定律可知： RV1＝ ＝ .U1U2－ U1R0 U1R0U2－ U1变式5 为了测量一电阻的阻值 Rx，现有以下器材：蓄电池 E，电流表A，电压表V，滑动变阻器 R，电阻箱 RP，开关S 1、S2，导线若干.某活动小组设计了如图21甲所示的电路.实验的主要步骤如下：a.闭合S 1，断开S 2，调节 R和 RP，使电流表和电压表示数合适，记下两表示数分别为 I1、 U1；b.闭合S 2，保持 RP阻值不变，记下电流表和电压表示数分别为 I2、 U2.图21(1)按电路图在实物图乙上连线；(2)写出被测电阻阻值的表达式： Rx＝(用两电表的读数表示)；(3)电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的测量值(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.答案 (1)见解析图(2) (3)等于U1U2U1I2－ U2I1解析 (1)实物连线图如图所示.(2)第一次测量，由欧姆定律知，测量的电阻为电压表和 RP的并联电阻，即 ＝ R并 ；第二次测量，测量的电阻U1I114为电压表、 Rx和 RP的并联电阻， ＝ ，联立解得 Rx＝ .U2I2 RxR并Rx＋ R并 U1U2U1I2－ U2I1(3)由于电流表、电压表内阻不影响被测电阻的测量，其测量值等于真实值.1实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线1.实验原理(1)测多组小电珠的 U、 I的值，并绘出 I－ U图象；(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系.2.实验器材小电珠“3.8V,0.3A”、电压表“0～3V～15V”、电流表“0～0.6A～3A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔.3.实验步骤(1)画出电路图(如图1甲所示).图1(2)将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的电路.(3)测量与记录移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值 U和电流值 I，并将测量数据填入自己设计的表格中.(4)数据处理①在坐标纸上以 U为横轴， I为纵轴，建立直角坐标系.②在坐标纸上描出各组数据所对应的点.③将描出的点用平滑的曲线连接起来，得到小电珠的伏安特性曲线.4.实验器材选取(1)原则：①安全；②精确；③操作方便.(2)具体要求①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流.干电池中电流一般不允许超过0.6A.②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流.③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值.2④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的 以上.13⑤从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器.1.注意事项(1)电路的连接方式：①电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8V,0.3A)的电阻很小，与量程为0.6A的电流表串联时，电流表的分压影响很大.②滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小电珠两端的电压能从0开始连续变化.(2)闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为0的一端，使开关闭合时小电珠的电压能从0开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝.(3)I－ U图线在 U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在 U＝1.0V左右绘点要密，以防出现较大误差.2.误差分析(1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值.(2)测量时读数带来误差.(3)在坐标纸上描点、作图带来误差.命题点一 教材原型实验例 1 (2017·全国卷Ⅰ·23)某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)；电压表 (量程3V，内阻3kΩ)；电流表 (量程0.5A，内阻0.5Ω)；固定电阻 R0(阻值1000Ω)；滑动变阻器 R(阻值0～9.0Ω)；电源 E(电动势5V，内阻不计)；开关S；导线若干.(1)实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图2(a)所示.3图2由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率(填“增大”“不变”或“减小”).(3)用另一电源 E0(电动势4V，内阻1.00Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器 R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S，在 R的变化范围内，小灯泡的最小功率为W，最大功率为W.(结果均保留两位小数)答案 (1)见解析图 (2)增大 增大 (3)0.39 1.17解析 (1)电压表量程为3V，要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，需要给电压表串联一个定值电阻扩大量程，题目中要求小灯泡两端电压从零开始，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡的电阻 RL＝ ＝UIΩ＝11.875Ω，因 ＜ ，故电流表用外接法，实验电路原理图如图所示.3.80.32 RLRA RVRL(2)由 IU图象知，图象中的点与坐标原点连线的斜率在减小，表示灯泡的电阻随电流的增大而增大，根据电阻定律 R＝ ρ 知，灯丝的电阻率增大.lS(3)当滑动变阻器的阻值最大为9.0Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，由 E0＝ U＋ I(R＋ r)得 U＝－10I＋4，作出图线①如图所示.由交点坐标可得 U1＝1.78V， I1＝221mA， P1＝ U1I1≈0.39W；当滑动变阻器电阻值 R＝0时，灯泡消耗的功率最大，由 E0＝ U＋ I(R＋ r)得， I＝－ U＋4，作出图线②如图所示.由交点坐标可得， U2＝3.70V， I2＝315mA，最大的功率为 P2＝ U2I2≈1.17W.变式1 小华和小明在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，将实验数据记录在下表中：电压 U/V 0.00 0.20 0.40 0.70 1.00 1.30 1.70 2.10 2.50电流 I/A 0.00 0.14 0.24 0.26 0.37 0.40 0.43 0.45 0.46(1)实验室有两种滑动变阻器供选择：4A.滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流3A)B.滑动变阻器(阻值范围0～2000Ω、额定电流1A)实验中选择的滑动变阻器是.(填写字母序号)(2)在图3甲中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整.(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至(选填“左”或“右”)端.(4)利用表中数据，在图乙中画出小灯泡的 U－ I图线.图3(5)他们在 U－ I图象上找到小灯泡工作电压为2.0V时坐标点，计算此状态的电阻值时，小明提出用图象上该点曲线斜率表示小灯泡的阻值；小华提出该点与坐标原点连线的斜率表示小灯泡的阻值.你认为(选填“小华”或“小明”)的方法正确.答案 (1)A (2)见解析图 (3)左 (4)见解析图(5)小华解析 (1)由于灯泡的电阻大约在几欧左右，为了便于测量，滑动变阻器选择0～10Ω的.(2)由于灯泡的电压和电流从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法；电流表采用外接法.实物连线图如图甲所示.(3)为了保护测量电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最左端.(4)小灯泡的 U－ I图线如图乙所示.5(5)根据欧姆定律知， R＝ ，电阻的大小为该点与坐标原点连线的斜率，故小华正确.UI变式2 (2017·广东华南三校联考)为探究小灯泡L的伏安特性曲线，提供了以下器材：小灯泡L：规格“4.0V 2.8W”；电流表A 1，量程3A，内阻约为0.1Ω；电流表A 2，量程0.6A，内阻 r2＝0.2Ω；电压表V，量程3V，内阻 rV＝9kΩ；标准电阻 R1，阻值1Ω；标准电阻 R2，阻值3kΩ；滑动变阻器 R，阻值范围0～10Ω；学生电源 E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干.(1)某同学设计了如图4甲所示的电路来进行测量，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图乙所示，电压表的读数为V，此时L的电阻为Ω.图4(2)要想更准确完整地描绘出L的伏安特性曲线，需要重新设计电路.请你利用所提供器材，在图5中的虚线框中补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号.图5(3)根据实验测得的数据，描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图6，若将该灯泡接到 E＝1.5V、 r＝3.0Ω的电源两6端，则灯泡实际消耗的功率 P＝W.(结果保留两位有效数字)图6答案 (1)左端 2.30 5(2)见解析图(3)0.18解析 (1)为保证安全且不损坏电路元件，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于左端.题图乙电压表量程为3V，则读数为2.30V，L的电阻 R＝ Ω＝5Ω.2.300.46(2)如图所示(3)在图中画出电源的 I－ U图线，由两图象交点可知，灯泡两端电压 U＝0.9V，电流 I＝0.20A，灯泡实际功率 P＝0.9×0.20W＝0.18W.命题点二 实验拓展与创新例 2 某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等.7图7(1)使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图7(a)所示，读数为Ω.据此应选择图中的(填“(b)”或“(c)”)电路进行实验；(2)连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片 P从左向右滑动，电流表的示数逐渐(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验；(3)如图(d)是根据实验数据作出的 U－ I图线，由图可判断元件(填“X”或“Y”)是非线性元件；(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值 R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势 E和内阻 r，电路图如图(e)所示，闭合S 1和S 2，电压表读数为3.00V；断开S 2，读数为1.00V.利用图(d)可算得 E＝V. r＝Ω(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表).答案 (1)10 (b) (2)增大 (3)Y (4)3.2 0.50解析 (1)由题图(a)可知，多用电表的读数为10Ω，由于元件的电阻较小，电路应选用电流表外接法，即选择图(b)电路.(2)当滑动变阻器的滑片向右移时，电流表的示数增大.(3)由于元件Y的 U－ I图线是曲线，因此Y是非线性元件.(4)设 线 性 元 件 的 电 阻 为 R， 由 U－ I图 线 可 知 ， R＝ ＝ 10 Ω ， 则 S1、 S2均 闭 合 时 ， E＝ 0.3 A×(10 3.0 V0.30 AΩ ＋ r)， S1闭 合 、 S2断 开 时 ， E＝ 0.1 A×(10 Ω ＋ 21 Ω ＋ r)， 解 得 E≈ 3.2 V， r＝ 0.50 Ω .变式3 8某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图8所示，图中定值电阻 R＝1kΩ，用于限流；电流表量程为10mA，内阻约为5Ω；电压表(未画出)量程为10V，内阻约为10kΩ；电源电动势 E为12V，内阻不计.图8(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：A.阻值0～200Ω，额定电流0.3AB.阻值0～20Ω，额定电流0.5A应选的滑动变阻器是(填“A”或“B”).正确接线后，测得数据如下表：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10U/V 0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40I/mA 0.00 0.00 0.00 0.06 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50(2)由以上数据分析可知，电压表应并联在 M与之间(填“ O”或“ P”)；(3)将电路图在方框中补充完整；(4)从表中数据可知，该电学元件的电阻的特点是：.答案 (1)A (2) P (3)见解析图 (4)当元件两端的电压小于6V时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端的电压大于6V时，随着电压的升高电阻变小解析 (1)滑动变阻器A允许的最大电压为0.3×200V＝60V＞12V，滑动变阻器B两端所能加的最大电压为0.5×20V＝10V＜12V，为保证安全，滑动变阻器应选A.(2)由表中实验数据可知，电学元件电阻的最小测量值约为： R＝ Ω≈1163.6Ω，电流表内阻约为5Ω，6.40.00559电压表内阻约为10kΩ，相对来说，元件电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，因此电压表应并联在M与 P之间.(3)描绘伏安特性曲线，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由(2)可知，电流表采用内接法，实验电路图如图所示：(4)由表中实验数据可知，当元件两端的电压小于6V时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6V时，随着电压的升高电流迅速增大，电压与电流的比值减小，电阻变小.变式4 硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件.某实验小组设计了如图9甲所示的电路，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性.图中电压表V 1量程选用3V，内阻为6kΩ；电压表V 2量程选用15V，内阻约为30kΩ； R0为保护电阻；直流电源电动势 E约为12V，内阻不计.(1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路.图9(2)用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器 R，读出电压表V 1、V 2的示数 U1、 U2.①某次测量时，电压表V 1示数如图丙所示，则 U1＝V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为mA(保留两位小数).②该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组 U1、 U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压 Ux和通过的反向电流 Ix(表中“－”表示反向)，并在图10坐标纸上建立 Ix－ Ux坐标系，标出了与表中前5组 Ux、 Ix数据对应的5个坐标点.请你标出余下的4个坐标点，并绘出 Ix－ Ux图线.1 2 3 4 5 6 7 8 9U1/V 0.00 0.00 0.06 0.12 0.24 0.42 0.72 1.14 1.7410U2/V 0.0 1.0 2.1 3.1 4.2 5.4 6.7 8.1 9.7Ux/V 0.0 －1.0 －2.0 －3.0 －4.0 －5.0 －6.0 －7.0 －8.0Ix/mA 0.00 0.00 －0.01 －0.02 －0.04 －0.07 －0.12 －0.19 －0.29图10③由 Ix－ Ux图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时， Ix与 Ux成(填“线性”或“非线性”)关系.答案 (1)连线如图所示(2)①1.40 0.23②描点绘出 Ix－ Ux图线，如图所示.③非线性解析 V1选用的是3V量程，则刻度盘的最小分度为0.1V，根据电表的读数原则知 U1＝14.0×0.1V＝1.40V， I1＝ ≈U1RV10.23mA.由于绘出的 Ix－ Ux图象不是直线，即 Ix与 Ux成非线性关系.1实验八 测定金属的电阻率1.实验原理(如图1所示)由 R＝ ρ 得 ρ ＝ ，因此，只要测出金属丝的长度 l、横截面积 S和金属丝的电阻 R，即可求出金属丝的电阻率lS RSlρ .图12.实验器材被测金属丝，直流电源(4V)，电流表(0～0.6A)，电压表(0～3V)，滑动变阻器(0～50Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺.3.实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值 d.(2)连接好用伏安法测电阻的实验电路.(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值 l.(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置.(5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数 I和 U的值，填入记录表格内.(6)将测得的 Rx、 l、 d值，代入公式 R＝ ρ 和 S＝ 中，计算出金属丝的电阻率.lS π d241.数据处理(1)在求 Rx的平均值时可用两种方法①用 Rx＝ 分别算出各次的数值，再取平均值.UI②用 U－ I图线的斜率求出.(2)计算电阻率2将记录的数据 Rx、 l、 d的值代入电阻率计算公式 ρ ＝ Rx ＝ .Sl π d2U4lI2.误差分析(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一.(2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小.(3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差.(4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差.3.注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法.(2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端.(3)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值.(4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值.(5)闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置.(6)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流强度 I不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.(7)若采用图象法求 R的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑.命题点一 教材原型实验例 1 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图2所示，其读数应为mm(该值接近多次测量的平均值).图2(2)用伏安法测金属丝的电阻 Rx.实验所用器材为：电池组(电动势3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器 R(0～20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数 1 2 3 4 5 6 7U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.303I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520由以上实验数据可知，他们测量 Rx是采用图3中的图(填“甲”或“乙”).图3(3)图4是测量 Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片 P置于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏.图4图5(4)这个小组的同学在坐标纸上建立 U、 I坐标系，如图5所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出 U－ I图线.由图线得到金属丝的阻值 Rx＝Ω(保留两位有效数字).(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为(填选项前的符号).A.1×10－2 Ω·m B.1×10－3 Ω·mC.1×10－6 Ω·m D.1×10－8 Ω·m(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是.A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B.由电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用 U－ I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案 (1)0.397(0.395～0.399均可) (2)甲 (3)如图甲 (4)如图乙 4.5(4.3～4.7均可) (5)C (6)CD4解析 (1)螺旋测微器的读数为：0mm＋39.7×0.01mm＝0.397mm(0.395～0.399mm之间均正确).(2)实验测量数据中电压表示数从0.10V开始，非常小，应考虑使用滑动变阻器分压式接法，故采用的是图甲的电路设计方案.(3)连图时注意滑动变阻器的分压式接法，注意电流表和电压表的正负极.(4)将第2、4、6次测量数据的坐标点标出来后，画出一条直线，舍去第6次实验数据点，让直线过坐标原点，计算出图线斜率为4.5(4.3～4.7之间均正确)，即为金属丝的阻值.(5)根据电阻定律 Rx＝ ρ ＝ ρ ，代入数据计算得到电阻率 ρ ≈1×10 －6 Ω·m，C对.lS 4lπ D2(6)由于读数引起的误差属于偶然误差，A错；电流表和电压表的内阻引起的误差属于系统误差，B错；由于该实验原理未考虑电表内阻造成的误差，因此将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由于测量仪表引起的系统误差，C对；通过 U－ I图象处理数据时已经直观地舍去了第6次实验数据，且多次测量后画直线的目的就是取平均值，因此用 U－ I图象处理数据更好地减小了偶然误差，D对.变式1 某学生用如图6甲所示电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线 ab，电阻约10Ω，导线允许流过的最大电流为0.8A，稳恒电源，电源输出电压恒为 E＝12V，电压表V，量程为0～3V，内阻约5kΩ，保护电阻： R1＝10Ω， R2＝30Ω， R3＝200Ω.刻度尺，螺旋测微器，开关S，导线若干等.实验时的主要步骤如下：①用刻度尺量出导线 ab的长度 l，用螺旋测微器测出导线的直径 d.②按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好.③闭合开关S，移动接线触片 P，测出 aP长度 x，读出电压表的示数 U.④描点作出 U－ x曲线，求出金属导线的电阻率 ρ .图6完成下列填空：(1)由螺旋测微器测量金属导线的直径 d，其示数如图乙所示，该金属导线的直径 d＝mm.5(2)如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻 R应选.(3)根据多次实验测出的 aP长度 x和对应每次实验读出的电压表的示数 U作出的 U－ x图线如图丙所示，其中图线的斜率为 k，则金属导线的电阻率 ρ ＝.(用实验器材中给出的物理量的字母和实验步骤中测出的物理量的字母表示)答案 (1)0.870 (2) R2 (3)kR2π d24 E－ kl解析 (1) d＝0.5mm＋0.01×37.0mm＝0.870mm.(2)已知被测金属导线允许流过的最大电流 Imax＝0.8A，则 Rmin＝ ＝ Ω＝15Ω，EImax 120.8又电压表量程为0～3V，所以为保证安全，又要测量误差较小，应选电阻 R2.(3)设金属导线单位长度的电阻为 R0，当 x长度的导线两端电压为 U时，由闭合电路欧姆定律有 E＝ (lR0＋ R2)UxR0，得 U＝ x，R0ER0l＋ R2所以题图丙中图线斜率 k＝ ，R0ER0l＋ R2解得 R0＝ ，kR2E－ kl由 R＝ ρ ，可得 R0l＝ ，lS ρ lπ  d2 2得 ρ ＝ .kR2π d24 E－ kl命题点二 实验拓展与创新1.伏安法电路图Error!特点：大内小外(内接法测量值偏大，测大电阻时应用内接法测量，外接法测量值偏小，测小电阻时应采用外接法测量).2.伏伏法若电压表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表和定值电阻来使用.(1)如图7甲所示，两电压表的满偏电流接近时，若已知V 1的内阻 R1，则可测出V 2的内阻 R2＝ R1.U2U1(2)如图乙所示，两电压表的满偏电流 IV1≪IV2时，若已知V 1的内阻 R1，V 1并联一定值电阻 R0后，同样可得V 2的内阻 R2＝ .U2U1R1＋ U1R06图7例 2 用以下器材可测量电阻 Rx的阻值.待测电阻 Rx，阻值约为600Ω；电源 E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计；电压表V 1，量程为0～500mV，内阻 r1＝1000Ω；电压表V 2，量程为0～6V，内阻 r2约为10kΩ；电流表A，量程为0～0.6A，内阻 r3约为1Ω；定值电阻 R0， R0＝60Ω；滑动变阻器 R，最大阻值为150Ω；单刀单掷开关S一个，导线若干.(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的 ，并能测量多组数据，请在方框中画出测量电阻 Rx的实验13电路图.(2)若选择测量数据中的一组来计算 Rx，则由已知量和测量物理量计算 Rx的表达式为 Rx＝，式中各符号的意义是.(所有物理量用题中代表符号表示)答案 (1)见解析图 (2)  U2－ U1 R0r1U1 R0＋ r1U1为电压表V 1的读数， U2为电压表V 2的读数， r1为电压表V 1的内阻， R0为定值电阻解析 (1)电路的最大电流为 Im＝ ＝0.01A，电流表量程太大，可以把电压表V 1并联一个定值电阻改装成电流表6V600Ω，电压表选择V 2即可，要求测量多组数据，滑动变阻器需要分压式接法，电路如图.7(2)流过被测电阻的电流为 I＝ ＋ ＝ ，被测电阻阻值为 Rx＝ ＝ .U1r1 U1R0 U1 R0＋ r1R0r1 U2－ U1I  U2－ U1 R0r1U1 R0＋ r13.安安法若电流表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使用.(1)如图8甲所示，当两电流表所能测得的最大电压接近时，如果已知A 1的内阻 R1，则可测得A 2的内阻 R2＝I1R1I2.(2)如图乙所示，当两电流表的满偏电压 UA2≫UA1时，如果已知A 1的内阻 R1，A 1串联一定值电阻 R0后，同样可测得A 2的电阻 R2＝ .I1 R1＋ R0I2图8例 3 用伏安法测定一个待测电阻 Rx的阻值(阻值约为200Ω)，实验室提供如下器材：电池组 E：电动势3V，内阻不计；电流表A 1：量程0～15mA，内阻约为100Ω；电流表A 2：量程0～300μA，内阻约为1000Ω；滑动变阻器 R1：阻值范围0～20Ω，额定电流2A；电阻箱 R2：阻值范围0～9999Ω，额定电流1A；开关S、导线若干.要求实验中尽可能准确地测量 Rx的阻值，请回答下列问题：(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到Ω，这样可以改装成一个量程为3.0V的电压表.(2)在图9中画完整测量 Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号.图9(3)调节滑动变阻器 R1，两表的示数如图10所示，可读出电流表A 1的示数是mA，电流表A 2的示数是μA，测得待测电阻 Rx的阻值是.本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值比真实值(选填“偏大”或“偏小”).图108答案 (1)A 2 9000 (2)电路如图 (3)8.0 150 187.5Ω 偏小解析 (1)把A 2和 R2串联起来充当电压表，此电压表量程为3V， R＝ Ω－1000Ω＝9000Ω.3300×10－ 6(3)由图可知，电流表A 1的示数为8.0mA，电流表A 2的示数是150μA，待测电阻阻值为 Rx＝ Ω＝187.5Ω.150×10－ 6× 1000＋ 90008.0×10－ 3采用电流表外接法，故测量的电流值偏大，因此电阻的测量值比真实值偏小.4.半偏法测量电表内阻例 4 (2015·全国卷Ⅱ·23)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表 (量程3V，内阻约为3000Ω)，电阻箱 R0(最大阻值为99999.9Ω)，滑动变阻器 R1(最大阻值100Ω，额定电流2A)，电源 E(电动势6V，内阻不计)，开关2个，导线若干.(1)在图11虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整.图11(2)根据设计的电路，写出实验步骤：.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为 RV′，与电压表内阻的真实值 RV相比， RV′ RV(填“＞”、“＝”或“＜”)，主要理由是.答案 见解析解析 (1)实验电路图如图所示.9(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S 1、S 2，调节 R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S 2，调节电阻箱 R0，使电压表的指针半偏，读取电阻箱的电阻值，此即为测得的电压表内阻.(3)断开S 2，调节电阻箱 R0使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大，此时 R0两端的电压大于电压表的半偏电压， RV′＞ RV.5.等效法测电阻如图12所示，先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上，读得电流表示数 I；然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为 I，则电阻箱的读数等于待测电阻的阻值.图12例 5 电流表A 1的量程为0～200μA、内电阻约为500Ω，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：电流表A 2：与A 1规格相同图13滑动变阻器 R1：阻值0～20Ω电阻箱 R2：阻值0～9999Ω保护电阻 R3：阻值约为3kΩ电源：电动势 E约为1.5V、内电阻 r约2Ω(1)如图13所示，某同学想用替代法测量电流表内阻，他设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成.(2)电路补充完整后，请你完善以下测量电流表A 1内电阻的实验步骤.a.先将滑动变阻器 R1的滑动端移到使电路安全的位置，再把电阻箱 R2的阻值调到(选填“最大”或“最小”).10b.闭合开关S 1、S，调节滑动变阻器 R1，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表A 2的示数 I.c.断开S 1，保持S闭合、 R1不变，再闭合S 2，调节电阻箱 R2，使电流表A 2的示数，读出此时电阻箱的示数 R2，则电流表A 1内电阻 r＝.答案 (1)见解析图 (2)a.最大 c.再次为 I(或仍为 I)R2解析 (1)滑动变阻器的阻值远小于待测电流表内阻，因此必须采用分压接法，电路图如图所示.(2)a.实验前 R2应该调节到最大，以保证电表安全；c.替代法最简单的操作是让A 2示数不变，则可直接从 R2的读数得到电流表的内阻值.6.比较法测电阻如图14所示，读得电阻箱 R1的阻值及A 1、A 2的示数 I1、 I2，可得 Rx＝ .I1R1I2图14如果考虑电流表内阻的影响，则 I2(Rx＋ RA2)＝ I1(R1＋ RA1).例 6 (2017·全国卷Ⅱ·23)某同学利用如图15(a)所示的电路测量一微安表(量程为100μA，内阻大约为2500Ω)的内阻.可使用的器材有：两个滑动变阻器 R1、 R2(其中一个阻值为20Ω，另一个阻值为2000Ω)；电阻箱 Rz(最大阻值为99999.9Ω)；电源 E(电动势约为1.5V)；单刀开关S 1和S 2.C、 D分别为两个滑动变阻器的滑片.图15(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线.(2)完成下列填空：① R1的阻值为Ω(填“20”或“2000”).②为了保护微安表，开始时将 R1的滑片 C滑到接近图(a)中滑动变阻器的端(填“左”或“右”)对应的位置；将 R2的滑片 D置于中间位置附近.11③将电阻箱 Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S 1.将 R1的滑片置于适当位置，再反复调节 R2的滑片 D的位置，最终使得接通S 2前后，微安表的示数保持不变，这说明S 2接通前 B与 D所在位置的电势(填“相等”或“不相等”).④将电阻箱 Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将 Rz的阻值置于2601.0Ω时，在接通S 2前后，微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为Ω(结果保留到个位).(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：.答案 (1)见解析图(2)①20 ②左 ③相等 ④2550(3)调节 R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程解析 (1)实物连线如图所示：(2)①滑动变阻器 R1采用分压式接法，为了方便调节要选择阻值较小的滑动变阻器；②为了保护微安表，开始时将 R1的滑片 C滑到滑动变阻器的左端对应的位置；③将电阻箱 Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S 1；将 R1的滑片置于适当位置，再反复调节 R2的滑片 D的位置；最终使得接通S 2前后，微安表的示数保持不变，这说明S 2接通前后在 BD中无电流流过，可知 B与 D所在位置的电势相等；④设滑片 D两侧电阻分别为 R21和 R22，由 B与 D所在位置的电势相等可知， ＝ ；同理，当 Rz和微安表对调Rz1R21 Rμ AR22时，仍有 ＝ ；联立两式解得， RμA ＝ ＝ Ω＝2550ΩRμ AR21 Rz2R22 Rz1Rz2 2500.0×2601.0(3)为了提高测量精度，应调节 R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程.变式2 ( 2016·全 国 卷 Ⅱ ·23)某 同 学 利 用 图 16(a)所 示 电 路 测 量 量 程 为 2.5 V的 电 压 表 的 内 阻 (内 阻 为 数 千 欧 姆 )， 可 供 选 择 的 器 材 有 ： 电 阻 箱 R(最 大 阻 值 99 999.9 Ω )， 滑 动 变 阻 器 R1(最 大 阻 值 50 Ω )， 滑 动 变 阻 器 R2(最 大 阻 值 5 kΩ )， 直 流 电 源 E(电 动 势 3 V)， 开 关 1个 ， 导 线 若 干 .图1612实验步骤如下：①按电路原理图(a)连接线路；②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；③调节滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻箱的阻值.回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器(填“ R1”或“ R2”).(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线.(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为Ω(结果保留到个位).(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为(填正确答案标号).A.100μAB.250μAC.500μAD.1mA答案 (1) R1 (2)见解析图 (3)2520 (4)D解析 (1)本实验测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选 R1可减小实验误差.(2)滑动变阻器为分压式接法，连接实物电路如图所示：(3)电压表和电阻箱串联，两端电压分别为2.00V和0.50V，则 RV＝4 R＝2520Ω.(4)电压表的满偏电流 Ig＝ ＝ A≈1mA，故选项D正确.URV 2.52520