2019高考物理二轮复习 专题七 实验技能与创新 1-7-15 电学实验与创新课件

1、第第15讲电学实验与创新讲电学实验与创新 1(2018课标课标)某同学组装一个多用电表。可选用的器某同学组装一个多用电表。可选用的器 材有：微安表头材有：微安表头(量程量程100A，内阻，内阻900 )；电阻箱；电阻箱R1(阻值阻值 范围范围0999.9 )；电阻箱；电阻箱R2(阻值范围阻值范围099 999.9 )；导线；导线 若干。若干。 要求利用所给器材先组装一个量程为要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表的直流电流表 ，在此基础上再将它改装成量程为，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装的直流电压表。组装 好的多用电表有电流好的多用电表有电流1 mA和电压和

2、电压3 V两挡。两挡。 回答下列问题：回答下列问题： (1)在虚线框内画出电路图并标出在虚线框内画出电路图并标出R1和和R2，其中，其中*为公共接为公共接 线柱，线柱，a和和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。分别是电流挡和电压挡的接线柱。 (2)电阻箱的阻值应取电阻箱的阻值应取R 1 _，R 2 _(保留到个位保留到个位)。 解析解析 将量程为将量程为100 A的微安表头改装成量程为的微安表头改装成量程为1 mA的直的直 流电流表，应并联一个分流电阻，分流电阻的阻值为流电流表，应并联一个分流电阻，分流电阻的阻值为 100 ，选用，选用R1；再串联一分压电阻可改装成量程为；再串联一分压电阻可改装成

3、量程为3 V的的 电压表，分压电阻的阻值为电压表，分压电阻的阻值为 2 910 ，选用，选用R2。 答案答案 (1)如图所示如图所示(2)1002 910 2(2018课标课标)一课外实验小组用如图所示的电路测量一课外实验小组用如图所示的电路测量 某待测电阻某待测电阻Rx的阻值，图中的阻值，图中R0为标准定值电阻为标准定值电阻(R020.0 ) ； 可视为理想电压表；可视为理想电压表；S1为单刀开关，为单刀开关，S2为单刀双掷开为单刀双掷开 关；关；E为电源；为电源；R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验： (1)按照实验原理线路图按照实验原理线路图(a)，将

4、图，将图(b)中实物连线；中实物连线； (2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1； (3)将开关将开关S2掷于掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记 下此时电压表下此时电压表 的示数的示数U1；然后将；然后将S2掷于掷于2端，记下端，记下 此时电压表此时电压表 的示数的示数U2； (4)待测电阻阻值的表达式待测电阻阻值的表达式Rx_(用用R0、U1、U2 表示表示)； (5)重复步骤重复步骤(3)，得到如下数据：，得到如下数据： 12345 U1/V 0.250.300.360.400.44 U2/V 0.861

5、.031.221.361.49 3.443.433.393.403.39 (6)利用上述利用上述5次测量所得次测量所得 的平均值，求得的平均值，求得R x _。(保留保留1位小数位小数) 解析解析 (1)实物连线如图所示：实物连线如图所示： (4)将开关将开关S2掷于掷于1端，可测得流经端，可测得流经R0的电流为的电流为 ；将；将 开关开关S2掷于掷于2端，可测得流经端，可测得流经R0和和Rx的电流为的电流为 。由。由 于于 可视为理想电压表，对电路没有影响，则两种情况可视为理想电压表，对电路没有影响，则两种情况 下，电流相等，即下，电流相等，即 ，解得：，解得： Rx R0。 (6)根据所给

6、数据，计算的平均值为根据所给数据，计算的平均值为3.41，则，则Rx(3.41 1)20.0 48.2 。 3(2018课标课标)某实验小组利用如图某实验小组利用如图(a)所示的电路探究所示的电路探究 在在2580范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有：范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有： 置于温控室置于温控室(图中虚线区域图中虚线区域)中的热敏电阻中的热敏电阻RT，其标称值，其标称值 (25时的阻值时的阻值)为为900.0 ；电源；电源E(6 V，内阻可忽略，内阻可忽略)；电压；电压 表表 ( (量程量程150 mV)；定值电阻；定值电阻R0(阻值阻值20.0 )，滑动变，滑动变 阻器阻

7、器R1(最大阻值为最大阻值为1 000 )；电阻箱；电阻箱R2(阻值范围阻值范围0999.9 )；单刀开关；单刀开关S1，单刀双掷开关，单刀双掷开关S2。 实验时，先按图实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度连接好电路，再将温控室的温度t升至升至 80.0。将。将S2与与1端接通，闭合端接通，闭合S1，调节，调节R1的滑片位置，使电的滑片位置，使电 压表读数为某一值压表读数为某一值U0；保持；保持R1的滑片位置不变，将的滑片位置不变，将R2置于最置于最 大值，将大值，将S2与与2端接通，调节端接通，调节R2，使电压表读数仍为，使电压表读数仍为U0；断；断 开开S1，记下此时，记下此时

8、R2的读数。逐步降低温控室的温度的读数。逐步降低温控室的温度t，得到，得到 相应温度下相应温度下R2的阻值，直至温度降到的阻值，直至温度降到25.0。实验得到的。实验得到的 数据见下表。数据见下表。 t/25.030.040.050.060.070.080.0 R2/900.0 680.0500.0390.0320.0270.0240.0 回答下列问题：回答下列问题： (1)在闭合在闭合S1前，图前，图(a)中中R1的滑片应移动到的滑片应移动到_(填填 “a”或或“b”)端；端； (2)在图在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出 R2-t曲线

9、；曲线； (3)由图由图(b)可得到可得到RT在在2580范围内的温度特性。当范围内的温度特性。当t 44.0时，可得时，可得RT_； (4)将将RT握于手心，手心温度下握于手心，手心温度下R2的相应读数如图的相应读数如图(c)所示所示 ，该读数为，该读数为_，则手心温度为，则手心温度为_。 解析解析 (1)滑动变阻器是限流式接法，滑动变阻器是限流式接法，S1闭合前，滑片应闭合前，滑片应 置于使滑动变阻器连入电路的阻值最大的位置，即置于使滑动变阻器连入电路的阻值最大的位置，即b端。端。 (2)由题给数据描完点后，观察这些点的分布规律，应画由题给数据描完点后，观察这些点的分布规律，应画 一条平滑

10、曲线，让尽可能多的点落在线上，不在线上的点要一条平滑曲线，让尽可能多的点落在线上，不在线上的点要 均匀分布在线的两侧。均匀分布在线的两侧。 (3)由由R2- -t图线知，当图线知，当t44.0时，时，RT450 。 (4)电阻箱的读数为电阻箱的读数为(61002100100.1) 620.0 ， 由由R2- -t图像知，当图像知，当R2620.0 时，时，t33.0。 答案答案 (1)b(2)如图所示如图所示 (3)450(4)620.033.0 4(2018江苏单科江苏单科)一同学测量某干电池的电动势和内阻一同学测量某干电池的电动势和内阻 。 (1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线如图

11、所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线图中虚线 所示所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个 不妥之处。不妥之处。 (2)实验测得的电阻箱阻值实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数和电流表示数I，以及计算的，以及计算的 数据见下表：数据见下表： R/8.07.06.05.04.0 I/A0.150.170.190.220.26 /A16.76.05.34.53.8 根据表中数据，在方格纸上作出根据表中数据，在方格纸上作出R- 关系图像。关系图像。 由图像可计算出该干电池的电动势为由图像可计算出该干电池的电动势为_V；内阻；内阻 为为_

12、。 (3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该 同学将一只量程为同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。的电压表并联在电流表的两端。 调节电阻箱，当电流表的示数为调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位时，电压表的指针位 置如图所示，则该干电池的电动势应为置如图所示，则该干电池的电动势应为_V；内阻；内阻 应为应为_。 解析解析 (1)在连接电路过程中，要求开关处于断开状态；在连接电路过程中，要求开关处于断开状态； 在闭合开关前，要求电阻箱接入电路的电阻最大。在闭合开关前，要求电阻箱接入电路的电阻最大。

13、(2)依照表中数据，描点连线，如答案图所示。由闭合电依照表中数据，描点连线，如答案图所示。由闭合电 路欧姆定律可得路欧姆定律可得I ，整理可得，整理可得RE r，与图，与图 像对应，则像对应，则E1.4 V，r1.2 。 (3)由题图可知电压表的读数为由题图可知电压表的读数为66 mV，由欧姆定律可得，由欧姆定律可得 电流表的内阻电流表的内阻r 0.2 ，则由闭合电路欧姆定律可得，则由闭合电路欧姆定律可得 I ，整理可得，整理可得RE (rr)，与图像对应，与图像对应 ，则，则E1.4 V，r1.0 。 答案答案 (1)开关未断开；开关未断开；电阻箱阻值为零。电阻箱阻值为零。 (2)如图所示如

14、图所示1.4(1.301.44都算对都算对)1.2(1.01.4都算对都算对 ) (3)1.4结果与结果与(2)问第一个空格一致问第一个空格一致1.0结果比结果比(2)问第问第 二个空格小二个空格小0.2 多用电表使用多用电表使用“五步五步”法法 1选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量 级的倍率，如估计值为级的倍率，如估计值为200 就应该选就应该选10的倍率。的倍率。 2进行欧姆调零。进行欧姆调零。 3将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。 4将指针示数乘以倍率，得测量值。将指针示数乘以倍率，得测量值。 5

15、测量结束后，将选择开关扳到测量结束后，将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡或交流电压最高挡 。特别注意：用欧姆挡测电阻时，如果指针偏转角度太小。特别注意：用欧姆挡测电阻时，如果指针偏转角度太小( 即指针所指的欧姆刻度值太大即指针所指的欧姆刻度值太大)，应该适当增大倍率重新调，应该适当增大倍率重新调 零后再测量；如果指针偏转角度太大零后再测量；如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻即指针所指的欧姆刻 度值太小度值太小)，应该适当减小倍率重新调零后再测量。，应该适当减小倍率重新调零后再测量。 例例1图图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。 图中图

16、中E是电池；是电池；R1、R2、R3、R4和和R5是固定电阻，是固定电阻，R6是可变是可变 电阻；表头电阻；表头的满偏电流为的满偏电流为250 A，内阻为，内阻为480 。虚线方。虚线方 框内为换挡开关，框内为换挡开关，A端和端和B端分别与两表笔相连。该多用电端分别与两表笔相连。该多用电 表有表有5个挡位，个挡位，5个挡位为：直流电压个挡位为：直流电压1 V挡和挡和5 V挡，直流电挡，直流电 流流1 mA挡和挡和2.5 mA挡，欧姆挡，欧姆100 挡。挡。 (1)图图(a)中的中的A端与端与_(填填“红红”或或“黑黑”)色表笔色表笔 相连接。相连接。 (2)关于关于R6的使用，下列说法正确的是

17、的使用，下列说法正确的是_(填正确填正确 答案标号答案标号)。 A在使用多用电表之前，调整在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左使电表指针指在表盘左 端电流端电流“0”位置位置 B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针使电表指针 指在表盘右端电阻指在表盘右端电阻“0”位置位置 C使用电流挡时，调整使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右使电表指针尽可能指在表盘右 端电流最大位置端电流最大位置 (3)根据题给条件可得根据题给条件可得R1R2_，R4 _。 (4)某次测量时该多用电表指针位置如图某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示

18、。若此时所示。若此时 B端是与端是与“1”连接的，则多用电表读数为连接的，则多用电表读数为_；若此；若此 时时B端是与端是与“3”连接的，则读数为连接的，则读数为_；若此时；若此时B端是端是 与与“5”连接的，则读数为连接的，则读数为_。(结果均保留结果均保留3位有效位有效 数字数字) 解析解析 (1)当当B端与端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成连接时，内部电源与外部电路形成 闭合回路，电流从闭合回路，电流从A端流出，故端流出，故A端与黑色表笔相连接。端与黑色表笔相连接。 (2)在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在 表盘左端电流表盘

19、左端电流“0”位置，选项位置，选项A错误；使用欧姆表挡时，先错误；使用欧姆表挡时，先 将两表笔短接，调整将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻使电表指针指在表盘右端电阻“0”位位 置，选项置，选项B正确；使用电流挡时，电阻正确；使用电流挡时，电阻R6不在闭合电路中，不在闭合电路中， 调节无效，选项调节无效，选项C错误。错误。 (3)根据题给条件可知，当根据题给条件可知，当B端与端与“2”连接时，表头与连接时，表头与R1、 R2组成的串联电路并联组成的串联电路并联，此时为量程，此时为量程1 mA的电流挡，由并的电流挡，由并 联电路两支路电流与电阻成反比知，联电路两支路电流与电阻成反比知

20、， ，解得，解得R1R2160 。 当当B端与端与“4”连接时，表头与连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联组成的串联电路并联 后再与后再与R4串联，此时为量程串联，此时为量程1 V的电压挡，表头与的电压挡，表头与R1、R2组组 成的串联电路并联总电阻为成的串联电路并联总电阻为120 ，两端电压为，两端电压为0.12 V，由，由 串联电路中电压与电阻成正比知：串联电路中电压与电阻成正比知：R4两端电压为两端电压为0.88 V，则，则 R4电阻为电阻为880 。 (4)若此时若此时B端是与端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表连接的，多用电表作为直流电流表 使用，量程为使用，量程为2.5

21、 mA，读数为，读数为1.47 mA。 若此时若此时B端是与端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，连接的，多用电表作为欧姆表使用， 读数为读数为11100 1.10 k。 若此时若此时B端是与端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使连接的，多用电表作为直流电压表使 用，量程为用，量程为5 V，读数为，读数为2.94 V。 答案答案 (1)黑黑(2)B(3)160880 (4)1.47 mA1.10 k2.94 V 创新预测创新预测 1(2018湖南十校联考湖南十校联考)在练习使用多用电表实验中，某在练习使用多用电表实验中，某 同学使用多用电表来测量螺口型白炽灯的灯丝电阻，灯泡标同学使

22、用多用电表来测量螺口型白炽灯的灯丝电阻，灯泡标 有有“220 V100 W”的字样。关于该实验，回答以下问题：的字样。关于该实验，回答以下问题： (1)以下测量方式正确的是以下测量方式正确的是_。 (2)该同学采用该同学采用“10”挡测量灯丝电阻，则实际的测量结挡测量灯丝电阻，则实际的测量结 果是图中果是图中_(选填选填“a”“b”或或“c”)位置。位置。 (3)为了用多用电表测得比较准确的灯丝阻值，还需要进为了用多用电表测得比较准确的灯丝阻值，还需要进 行的操作步骤顺序是行的操作步骤顺序是_。 A将选择开关置于将选择开关置于“100”挡挡 B将选择开关置于将选择开关置于“1”挡挡 C将红、黑

23、表笔短接将红、黑表笔短接 D调节调零旋钮使指针指向左侧零刻度调节调零旋钮使指针指向左侧零刻度 E调节调零旋钮使指针指向右侧零刻度调节调零旋钮使指针指向右侧零刻度 F将选择开关置于将选择开关置于OFF挡或直流电压挡或直流电压500 V挡挡 G将选择开关置于将选择开关置于OFF挡或交流电压挡或交流电压500 V挡挡 H测量电阻测量电阻 解析解析 (1)测灯丝电阻时，两个表笔要分别接在灯泡的中测灯丝电阻时，两个表笔要分别接在灯泡的中 间触点和螺口上，间触点和螺口上，A正确。正确。(2)灯泡在灯泡在220 V电压下正常工作电压下正常工作 时的电阻为时的电阻为R 484 ，金属的电阻率随着温度的升，金属

24、的电阻率随着温度的升 高而变大，灯丝在多用电表电压下的电阻高而变大，灯丝在多用电表电压下的电阻(即冷态电阻即冷态电阻)远小远小 于于484 ，故指针在，故指针在c位置。位置。(3)多用电表的指针偏角太大，多用电表的指针偏角太大， 应该换应该换“1”挡位，然后红、黑表笔短接，重新进行欧姆挡位，然后红、黑表笔短接，重新进行欧姆 调零，测量完毕后，开关置于调零，测量完毕后，开关置于OFF挡或交流电压挡或交流电压500 V挡。挡。 故正确顺序为故正确顺序为BCEHG。 答案答案 (1)A(2)c(3)BCEHG 2(2018山东菏泽市山东菏泽市5月模拟月模拟)一块表头被烧坏的双量程一块表头被烧坏的双量

25、程 电压表，其内部电路如图甲所示，但测得电压表，其内部电路如图甲所示，但测得R12.8 k、R2 14.8 k是完好的，现用满偏电流和表盘刻度相同的一块新是完好的，现用满偏电流和表盘刻度相同的一块新 表头表头 替代替代 ，已知新表头，已知新表头 的满偏电流为的满偏电流为1 mA，内阻为，内阻为150 ，且有三个精密定值电阻，且有三个精密定值电阻r150 、r2 100 、r3150 。若在保留。若在保留R1、R2的情况下，对电压表进的情况下，对电压表进 行修复，请完成下列问题：行修复，请完成下列问题： (1)原表头的内阻原表头的内阻rg_； (2)在图乙虚线框中画出修复后双量程电压表的电路在图

26、乙虚线框中画出修复后双量程电压表的电路(标出标出 所选用的相应器材符号所选用的相应器材符号)。 (3)修复后校准完，连接修复后校准完，连接015 V量程测量时，某次表盘指量程测量时，某次表盘指 针偏转如图丙所示，其电压示数应为针偏转如图丙所示，其电压示数应为_V。 答案答案 (1)200(2)如图所示如图所示 (3)9.3 3指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答 下列问题：下列问题： (1)在使用多用电表测量时，若选择开关拨至在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“1 mA”挡，挡， 指针的位置如图指针的位置如图(a)所示，则测量结果为所示

27、，则测量结果为_。 (2)多用电表测量未知电阻阻值的电路如图多用电表测量未知电阻阻值的电路如图(b)所示，电源的所示，电源的 电动势为电动势为E，R0为调零电阻。某次将待测电阻用电阻箱代替时为调零电阻。某次将待测电阻用电阻箱代替时 ，电路中电流，电路中电流I与电阻箱的阻值与电阻箱的阻值Rx关系图像如图关系图像如图(c)所示，则此所示，则此 时多用电表的内阻为时多用电表的内阻为_，该电源的电动势，该电源的电动势E _V。 (3)下列判断正确的是下列判断正确的是_。 A在图在图(b)中，电表的左、右插孔处分别标注着中，电表的左、右插孔处分别标注着“” 、“” B因为图线因为图线(c)是非线性的，所

28、以对应欧姆表的刻度盘上是非线性的，所以对应欧姆表的刻度盘上 的数字左小右大的数字左小右大 C欧姆表调零的实质是通过调节欧姆表调零的实质是通过调节R0，使，使Rx0时电路中时电路中 的电流达到满偏电流的电流达到满偏电流 D电阻电阻Rx的变化量相同时，的变化量相同时，Rx越小，则对应的电流变化越小，则对应的电流变化 量就越大量就越大 解析解析 (1)量程为量程为“1 mA”挡时，最小分度是挡时，最小分度是0.02 mA，读，读 数为数为0.46 mA。 (2)多用电表的内阻，即为中值电阻，即多用电表的内阻，即为中值电阻，即I 0.3 mA 时时RxR内 内 15 k。此时。此时EIgR内 内 0.

29、6 mA15 k9 V。 (3)由多用电表由多用电表“红进黑出红进黑出”知，左、右处应分别标注知，左、右处应分别标注“ ”、“”，欧姆表的刻度盘是非均匀的，左边是大电阻，欧姆表的刻度盘是非均匀的，左边是大电阻 ，右边是小电阻。，右边是小电阻。 答案答案 (1)0.46 mA(2)1.51049(3)CD 1电流表和电压表的选择电流表和电压表的选择 (1)根据电源的参数来选择。根据电源的参数来选择。 (2)根据电路中的最大电流根据电路中的最大电流(或者最大电压或者最大电压)来选择。来选择。 (3)根据用电器的额定电流根据用电器的额定电流(或者额定电压或者额定电压)来选择。来选择。 2滑动变阻器的

30、选择滑动变阻器的选择 (1)用分压式接法时，应该选用最大阻值较小、额定电流用分压式接法时，应该选用最大阻值较小、额定电流 较大的滑动变阻器。较大的滑动变阻器。 (2)用限流式接法时，应该选用阻值和被测电阻接近的滑用限流式接法时，应该选用阻值和被测电阻接近的滑 动变阻器。动变阻器。 3电流表内外接法的选择电流表内外接法的选择 (1)若若Rx ，则采用电流表内接法，此时，则采用电流表内接法，此时R测 测 RxRARx； (2)若若Rx ，则采用电流表外接法，此时，则采用电流表外接法，此时R测 测 ”“”或或“”)。 解析解析 (1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表为了测量待测电阻两端的电压

31、，可以将电流表 A2与定值电阻串联组成电压表；与定值电阻串联组成电压表； 改装后电压表量程是改装后电压表量程是3 V；则定值电阻阻值；则定值电阻阻值R 9 000 ，故选定值电阻，故选定值电阻R2； 滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器 应采用分压式接法，待测电阻阻值约为应采用分压式接法，待测电阻阻值约为200 ，电流表，电流表A1内内 阻约为阻约为100 ，电压表内阻为，电压表内阻为RV1 000 9 000 10 000 ，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法 ，电路图

32、如图所示。，电路图如图所示。 (2)由图示可知，电流表由图示可知，电流表A1的示数为的示数为8.0 mA，电流表，电流表A2的的 示数是示数是150 A；待测电阻两端电压；待测电阻两端电压UI2RV15010 6 10 000 V1.5 V，测得待测电阻，测得待测电阻Rx 191.1 。 (3)电流表采用外接法，电流测量值偏大，由欧姆定律可电流表采用外接法，电流测量值偏大，由欧姆定律可 知，知，Rx的测量值比真实值小。的测量值比真实值小。 答案答案 (1)见解析图见解析图 (2)8.0150191.1(3)100 ，则保护电阻应选定值电阻，则保护电阻应选定值电阻R2；电源等效电阻；电源等效电阻

33、(电电 源内阻与保护电阻之和源内阻与保护电阻之和)约为约为230 ，为进行多次实验，测出，为进行多次实验，测出 多组实验数据，滑动变阻器应选滑动变阻器多组实验数据，滑动变阻器应选滑动变阻器R4。 (2)由电源由电源U- -I图像可知，图像与纵轴的交点坐标值是图像可知，图像与纵轴的交点坐标值是7.8 ，则电源电动势，则电源电动势E7.8 V，图像斜率，图像斜率k 229 ，电源内阻，电源内阻rkR2229 200 29 。 答案答案 (1)R2R4(2)7.829 8(2018山东济宁市模拟山东济宁市模拟)某同学设计了如图甲所示的电某同学设计了如图甲所示的电 路来测量电源电动势路来测量电源电动势

34、E、内阻、内阻r和电阻和电阻R1的阻值。实验器材有的阻值。实验器材有 ：待测电源：待测电源(电动势为电动势为E，内阻为，内阻为r)；待测电阻；待测电阻R1；电压表；电压表V( 量程量程1.5 V，内阻很大，内阻很大)；电阻箱；电阻箱R(099.99 )；开关；开关S1；单；单 刀双掷开关刀双掷开关S2；导线若干。；导线若干。 (1)先测量电阻先测量电阻R1的阻值，请将该同学的操作补充完整的阻值，请将该同学的操作补充完整 。 闭合闭合S1，将，将S2切换到切换到a，调节电阻箱，读出其示数，调节电阻箱，读出其示数R0 和对应的电压表示数和对应的电压表示数U1 保持电阻箱示数不变，将保持电阻箱示数不

35、变，将S2切换到切换到b读出电压表的示读出电压表的示 数数U2 则电阻则电阻R1的表达式为的表达式为R1_。 (2)该同学已经测得电阻该同学已经测得电阻R14.95 ，继续测量电源电动，继续测量电源电动 势势E和内阻和内阻r的做法是：闭合的做法是：闭合S1，将，将S2切换到切换到a，多次调节电，多次调节电 阻箱，读出多组电阻箱示数阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数和对应的电压表示数U，由，由 测得的数据，绘出了如图乙所示的测得的数据，绘出了如图乙所示的 图线，则图线，则 电源电动势电源电动势E_V，内阻，内阻r_。(保留保留3 位有效数字位有效数字) 解析解析 (1)根据串、并联电路

36、规律可知，根据串、并联电路规律可知，R1两端的电压两端的电压U U2U1，电流，电流I ，则由欧姆定律可知，则由欧姆定律可知，R1 R0； (2)在闭合电路中，电源电动势：在闭合电路中，电源电动势：EUI(rR1)U (rR1)， 变形可得：变形可得： ，由图像可知，由图像可知，b 0.7，解得：，解得：E1.43 V， 图像斜率图像斜率k 4.2，电源内阻，电源内阻r kER1(4.21.434.95)1.06 。 高考试题中出现的电学创新实验，大都是在教材常规实高考试题中出现的电学创新实验，大都是在教材常规实 验的基础上，进行重组、包装、拓展、创新，它们源于教验的基础上，进行重组、包装、拓

37、展、创新，它们源于教 材，但高于教材，解决这类创新实验时，应注意以下三点材，但高于教材，解决这类创新实验时，应注意以下三点 ： (1)无论哪个电学实验，不管怎么创新都离不开电路，无论哪个电学实验，不管怎么创新都离不开电路， 离不开实验仪器的选取，电流表内、外接法的判断，滑动离不开实验仪器的选取，电流表内、外接法的判断，滑动 变阻器的分压电路与限流电路的分析。变阻器的分压电路与限流电路的分析。 (2)在解决设计型实验时，要注意条件的充分利用，如在解决设计型实验时，要注意条件的充分利用，如 对于给定确切阻值的电压表和电流表，电压表可当作电流对于给定确切阻值的电压表和电流表，电压表可当作电流 表使用

38、，电流表也可当作电压表使用，利用这一特点，可表使用，电流表也可当作电压表使用，利用这一特点，可 以拓展伏安法测电阻的方法，如伏伏法、安安法等。以拓展伏安法测电阻的方法，如伏伏法、安安法等。 (3)对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内阻的对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内阻的 测量，电路设计有其特殊性，即首先要注意到其自身量程测量，电路设计有其特殊性，即首先要注意到其自身量程 对电路的影响，其次要充分利用其对电路的影响，其次要充分利用其“自报电流或自报电压自报电流或自报电压 ”的功能。因此，在测电压表内阻时，无须另并联电压表的功能。因此，在测电压表内阻时，无须另并联电压表 ；测电流表内

39、阻时，无须再串联电流表。；测电流表内阻时，无须再串联电流表。 例例4(2018河南天一大联考河南天一大联考)如图如图1所示是一种常用的力所示是一种常用的力 传感器，它是利用金属电阻应变片将力的大小转换为电阻传感器，它是利用金属电阻应变片将力的大小转换为电阻 大小变化的传感器。常用的力传感器由金属梁和应变片组大小变化的传感器。常用的力传感器由金属梁和应变片组 成，且力成，且力F越大，应变片弯曲程度越大，应变片的电阻变越大，应变片弯曲程度越大，应变片的电阻变 化就越大，输出的电压差化就越大，输出的电压差U|U1U2|也就越大。已知传也就越大。已知传 感器不受压力时的电阻约为感器不受压力时的电阻约为

40、19 ，为了准确地测量该阻值，为了准确地测量该阻值 ，设计了以下实验，实验原理图如图，设计了以下实验，实验原理图如图2所示。所示。 实验室提供以下器材：实验室提供以下器材： A定值电阻定值电阻R0(R05 ) B滑动变阻器滑动变阻器(阻值为阻值为2 ，额定功率为，额定功率为50 W) C电流表电流表A1(0.6 A，内阻，内阻r11 ) D电流表电流表A2(0.6 A，内阻，内阻r2约为约为5 ) E直流电源直流电源E1(电动势电动势3 V，内阻约为，内阻约为1 ) F直流电源直流电源E2(电动势电动势6 V，内阻约为，内阻约为2 ) G开关开关S及导线若干及导线若干 (1)当金属梁没有受到压

41、力时，两应变片的电阻相等，当金属梁没有受到压力时，两应变片的电阻相等， 通 过 两 应 变 片 的 电 流 相 等 ， 则 输 出 的 电 压 差通 过 两 应 变 片 的 电 流 相 等 ， 则 输 出 的 电 压 差 U_(填填“大于零大于零”“”“小于零小于零”或或“等于零等于零”)； (2)图图2中中为电流表，其中电流表为电流表，其中电流表选选_( 填填“A1”或或“A2”)，电源选，电源选_(填填“E1”或或“E2”)； (3)在供电电路中滑动变阻器有两种连接方式：一种是在供电电路中滑动变阻器有两种连接方式：一种是 限流式，另一种是分压式。本实验应选择的方式为限流式，另一种是分压式。

42、本实验应选择的方式为 _； (4)在图在图3中，将原电路中，将原电路BC间导线断开，并将滑动变阻器间导线断开，并将滑动变阻器 与原设计的电路与原设计的电路A、B、C端的一些端点连接，调节滑动变端的一些端点连接，调节滑动变 阻器，测量多组数据，从而使实验结果更准确，请在图阻器，测量多组数据，从而使实验结果更准确，请在图3 中正确连接电路；中正确连接电路； (5)结合上述实验步骤可以得出电阻的表达式为结合上述实验步骤可以得出电阻的表达式为 _(两电流表的电流分别用两电流表的电流分别用I1、I2表示表示)。 解析解析 (1)当金属梁没有受到压力时，两应变片的电阻相当金属梁没有受到压力时，两应变片的电

43、阻相 等，通过两应变片的电流相等，等，通过两应变片的电流相等，U1、U2相等，则输出的电相等，则输出的电 压差等于零；压差等于零； (2)图中图中要当电压表使用，因此内阻必须已知，选用电要当电压表使用，因此内阻必须已知，选用电 流表流表A1；压力传感器与；压力传感器与A1并联后总电阻约为并联后总电阻约为1 ，除电源，除电源 内阻，回路总电阻约为内阻，回路总电阻约为R0r21 11 ，电流表的满偏，电流表的满偏 电流都为电流都为0.6 A，因此电源电压需要接近于，因此电源电压需要接近于6.6 V，选电源，选电源E2 ； (3)滑动变阻器的总阻值约为待测电阻的滑动变阻器的总阻值约为待测电阻的 ，用

44、限流式，用限流式 时，电流变化范围太小，因此滑动变阻器接成分压式；时，电流变化范围太小，因此滑动变阻器接成分压式； (4)将原电路将原电路B、C间导线断开，间导线断开，A、B两端接全阻值，两端接全阻值，C 端接在变阻器的滑动端，如图所示：端接在变阻器的滑动端，如图所示： (5)由电路图知，通过待测电阻的电流为由电路图知，通过待测电阻的电流为I2I1，加在待，加在待 测电阻两端的电压为测电阻两端的电压为I1r1，故待测电阻为，故待测电阻为 。 答案答案 (1)等于零等于零(2)A1E2(3)分压式分压式(4)如图所示如图所示 ： 创新预测创新预测 9一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所一

45、根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所 示，长度为示，长度为L，电阻，电阻R约为约为5 ，这种金属的电阻率为，这种金属的电阻率为，因，因 管线内径太小无法直接测量，某同管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽学设计下列实验方案尽 可能精确测定它的内径可能精确测定它的内径d。 (1)用螺旋测微器测量金属管线外径用螺旋测微器测量金属管线外径D，图乙为螺旋测微，图乙为螺旋测微 器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为 5.200 mm，则所测金属管线外径，则所测金属管线外径D_mm。 (2)为测量金属管线的电阻为测量金属管线的

46、电阻R，取两节新的干电池，取两节新的干电池(内阻内阻 不计不计)、开关、若干导线及下列器材：、开关、若干导线及下列器材： A电流表电流表00.6 A，内阻约，内阻约0.05 B电流表电流表03 A，内阻约，内阻约0.01 C电压表电压表03 V，内阻约，内阻约10 k D电压表电压表015 V，内阻约，内阻约50 k E滑动变阻器，滑动变阻器，010 (额定电流为额定电流为0.6 A) F滑动变阻器，滑动变阻器，0100 (额定电流为额定电流为0.3 A) 为准确测出金属管线阻值，电流表应选为准确测出金属管线阻值，电流表应选_，电压，电压 表应选表应选_，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选_。(填

47、序号填序号) (3)如图丙所示，请按实验要求用笔代线将实物图中的连线如图丙所示，请按实验要求用笔代线将实物图中的连线 补充完整。补充完整。 (4)根据已知的物理量根据已知的物理量(长度长度L、电阻率、电阻率)和实验中测量的和实验中测量的 物理量物理量(电压表读数电压表读数U、电流表读数、电流表读数I、金属管线外径、金属管线外径D)， 则金属管线内径表达式则金属管线内径表达式d_。 解析解析 (1)螺旋测微器校零时的示数为螺旋测微器校零时的示数为3.50.01 mm 0.035 mm；螺旋测微器测量的管线外径读数为；螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200 mm， 则所测金属管线外径则所测金属管线外径D(5.2000.035)mm5.165 mm。 (2)两节新的干电池电动势为两节新的干电池电动势为3 V，因此电压表选择，因此电压表选择3 V的的 量程，即选量