小专题 电学实验中的器材选择和电路设计

1、小专题 电学实验中的器材选择和电路设计一、电路设计1.测量电路的选择(1)伏安法测电阻2控制电路的选择滑动变阻器的限流接法和分压接法限流接法分压接法对比说明两种接法电路图串、并联关系不同负载R上电压调节范围UE0UE电压能从零开始连续变化分压接法调节范围大负载R上电流调节范围I0I分压接法调节范围大闭合S前触头位置b端a端都是为了保护电路元件在具体实验中，滑动变阻器是采用分压式还是限流式，可按以下标准进行判断：(1)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器总电阻R，需用分压式电路(2)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，需用分压式电路(3)负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R

2、或相差不多，并且电压、电流表示数变化不要求从零起调，可采用限流式(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法消耗的总功率较小提示：一般情况下，若采用“分压式”接法，则选总阻值较小的滑动变阻器；若采用“限流式”接法，则选用与测量电阻阻值相当的滑动变阻器二实验器材的选择(1)安全不超电表的量程由电路中的欧姆定律或全电路欧姆定律来估算通过测量电路（待测电阻）或控制电路中的电流或电压的最大值；必须满足通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流(2)精确实验时电表指针在满偏度的以上（被选中的电流、电压表量程的以上）选择电表时，保证电流和电压均不超过其量程使指针有较大偏转(一

3、般取满偏度的以上)；使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近(3)便于操作选滑动变阻器时，在满足其他要求的前提下，可选阻值较小的(4)实验的实际要求三、实例分析(2013·天津·9(3)要测绘一个标有“3 V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作乙选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 )；电流表(量程为0250 mA，内阻约5 )；电压表(量程为03 V，内阻约3 k)；电键一个、导线若干实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号)A滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 A)B滑动变阻器(最大阻值1 75

4、0 ，额定电流0.3 A)实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图1所示如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V、内阻为5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是_W.图1解析测绘小灯泡的伏安特性曲线，要求能较大范围地测量数据，所以控制电路部分应用分压式接法，滑动变阻器应用最大阻值较小和额定电流较大的A.因为小灯泡两端的电压由零逐渐增加到3 V，故滑动变阻器应采用分压式接法灯泡的电阻R15 ，额定电流I0.2 A，由R15 < ，依据公式法“大内小外”的原则，可知电流表应采用外接法，故选B.在灯泡的IU图上作出电源的IU图线，交点坐标即为这个电源给这个灯泡供电时的

5、电压和电流，此时P灯IU0.1×1 W0.1 W.答案AB0.11实验原理与电路设计在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，除有一标有“6 V1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A直流电源6 V(内阻不计)B直流电流表03 A(内阻0.1 以下)C直流电流表0300 mA(内阻约为5 )D直流电压表010 V(内阻约为15 k)E滑动变阻器10 ，2 AF滑动变阻器1 k，0.5 A实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量(1)实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(均用序号表示)(2)在虚线框内画出实验电路图(3)试将图2所示器材连成实验电路图2答案(1)CE(2

6、)实验电路图如图所示(3)实物图连线如图所示解析(1)I额 A250 mA，故电流表应选C.因要求小电珠两端的电压从零开始变化，滑动变阻器用分压式接法，应选较小阻值的E.电学实验电路设计的思路与方法1首先应明确题目的要求，看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或要求设计达到何种标准的电路等其设计原则是：安全、方便、经济2在测量电路中，一般有电流表内接和外接两种方法，对于给定电表内阻的情况，应先比较R0与待测电阻Rx的关系，其中R0，若Rx>R0，则设计为电流表内接法；若Rx<R0，则设计为电流表外接法；若电表量程不合适，往往还要用定值电阻对电表进行改装3控制电路分滑动

7、变阻器的分压式和限流式两种接法，两种接法的选择方法如下：(1)采用限流式接法时不能控制电流(或电压)满足实验要求，即滑动变阻器阻值调到最大，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或额定电压)，则必须选用分压式接法(2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器的最大电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压式接法(3)若实验中要求测量电路中电压从零开始变化，则必须采用分压式接法(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低(2013·天津

8、高考)要测绘一个标有“3 V、0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 )；电流表(量程为0250 mA，内阻约5 )；电压表(量程为03 V，内阻约3 k)；开关一个、导线若干(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号)A滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 A)B滑动变阻器(最大阻值1 750 ，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号)(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图实­8­1所示，如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为

9、5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是_W.(4)如图所示，将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为5 的定值电阻R0串联，接在电压恒定为4 V的电路上，每个小灯泡的实际功率为_W.【解析】(1)根据小灯泡标示的额定值可以计算出小灯泡的额定电流I A0.2 A，两个滑动变阻器在此电流下都能保证安全，根据测绘小灯泡的伏安特性曲线的要求，小灯泡两端的电压需要从零开始调节，故调节电路中滑动变阻器应采用分压接法为方便调节应选用最大阻值小的滑动变阻器，故选A；(2)额定电压下小灯泡的阻值R 15 ，远小于电压表内阻，故电流表应该采用外接法，所以电路应采用分压外接法，故选B.(3)在小灯泡的伏安特性曲线图上作出电源

10、的伏安特性曲线(如图)，由两曲线的交点的电流I0.10 A，电压U1.0 V，得小灯泡消耗的功率PIU0.10×1.0 W0.1 W.(4)设小灯泡两端的电压为U，电流为I，根据闭合电路欧姆定律得：U0U2IR0，所以U2R0IU0，代入数据得U10I4，在小灯泡的伏安特性曲线同一坐标系上画出该直线，其交点(U，I)即为小灯泡的实际电压、电流值，可得小灯泡消耗的实际功率PUI0.3 W.(II)现有一块灵敏电流计A1，量程为200A，内阻约为1k，要精确测出其内阻Rg，提供的器材有：电流表A2(量程为1mA，内阻r=50)；滑动变阻器R(阻值范围为030)；定值电阻R1(阻值 R1=

11、100)；定值电阻R2(阻值 R2=3k)电源E(电动势约为4.5V，内阻很小)；单刀单掷开关S一个，导线若干(1)请利用上述所有器材，设计出合理的便于多次测量的实验电路图，并保证各电表的示数超过其量程的，将电路图画在题中的虚线框中(2)在所测量的数据中选一组，用测量量和已知量来计算A1表的内阻，表达式为Rg= ，表达式中各符号表示的意义是 。（）(1)如下图所示；(2)Rg=I2(R1+r)I1; I1表示电流表A1的示数，表示电流表A2的示数；【解析】本题主要考察伏安法测电阻、测量电路与控制电路的选择；电路图如下所示，待测电流计A1的电阻远远大于滑动变阻器R的阻值，要想精确测量其电阻即测量

12、多组数据，必须选用分压式接法；电流表A2与定值电阻R1串联改装成新的电压表，考虑到A1能承受的电压较小，故此时不选用R2；定值电阻R2可以作为保护电阻，避免A1和新电压表电压过大而烧毁；由欧姆定律可知，Rg=I2(R1+r)I1;其中I1表示电流表A1的示数，表示电流表A2的示数；.（11分）有一电压表V1，其量程为3V，内阻约为3000,要准确测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：电源E：电动势约15V，内阻不计； 电流表A1：量程100mA，内阻r1=20 ； 电压表V2：量程2V，内阻r2=2000 ； 定值电阻R1：阻值20；定值电阻R2：阻值3；滑动变阻器R0：最大阻值10，额定电流

13、1A ；电键一个，导线若干。（1）实验中应选用的电表是 ；定值电阻应选用 。（2）请你设计一个测量电压表V1的实验电路图，画在虚线框内（3）说明实验所要测量的物理量： （4）写出电压表V1内阻的计算表达式RV1= 。.（11分） （1）V2 ；R1 （各2分）（2）电路图如图所示。（3分）（3）电压表V1的示数U1 ，电压表V2的示数U2 （各1分）（4）r2 （2分）(2013·北京·21)某同学通过实验测定一个阻值约为5 的电阻Rx的阻值(1)现有电源(4 V，内阻可不计)、滑动变阻器(050 ，额定电流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表：A电流表(03 A，内阻约

14、0.025 )B电流表(00.6 A，内阻约0.125 )C电压表(03 V，内阻约3 k)D电压表(015 V，内阻约15 k)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_，电压表应选用_(选填器材前的字母)；实验电路应采用图25中的_(选填“甲”或“乙”)图25(2)图26是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线(3)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映Ux关系的示意图中正确的是_解析(1)电源电动势E4 V，被测电阻Rx5 ，则Imax

15、A0.8 A，电流表若选A，读数时误差较大，因此电流表应选B；考虑电压表测量电压时的指针转动范围，电压表应选C.由于Rx，故电流表应选择外接法 (3)x增加，U随之增加，说明变阻器接入电路的电阻R随x的增加而减小设变阻器的总阻值为R0，滑片P从一端滑向另一端移动的距离为L.忽略电压表、电流表的内阻对电路的影响，则被测电阻Rx两端电压UE，由这一关系式分析可知，选项A正确答案(1)BC甲(2)如图所示(3)5.2(4)BD(5)A5器材的选择、设计电路图在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：图28待测金属丝：Rx(阻值约4 ，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程3 V，内阻约3 k

16、)；电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 )；A2(量程3 A，内阻约0.05 )；电源：E1(电动势3 V，内阻不计)；E2(电动势12 V，内阻不计)；滑动变阻器：R(最大阻值约20 )；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图28所示，读数为_mm.(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选_，电源应选_(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图答案(1)1.773(1.7711.775均正确)(2)A1E1电路原理图见解析图解析(1)螺旋测微器的固定刻度上显示为1.5 mm，可动刻度读数为0.273 mm，二者相加就是测

17、量值，1.5 mm0.273 mm1.773 mm.(2)待测电阻丝的额定电流约为0.5 A，为了减小实验误差，应选量程为0.6 A的电流表A1；待测电阻丝的电阻约为4 ，额定电流约为0.5 A，故由欧姆定律得额定电压约为2 V，所以电源应选E1.由于待测电阻丝的电阻较小，故电流表应选外接法电路原理图如图所示6电阻的测量某中学探究小组在尝试用不同的方法测量电阻的实验，其中一个成员用以下器材测量待测电阻Rx的阻值图29A待测电阻Rx：阻值约为100 B电源E：电动势约为6.0 V、内阻忽略不计；C电流表1：量程50 mA、内阻r120 ；D电流表2：量程300 mA、内阻r2约为4 E定值电阻R

18、0：阻值为20 ；F滑动变阻器R：最大阻值为10 G单刀单掷开关S、导线若干他测量电阻Rx所用的电路图如图29所示(1)电路图中的电流表A1应该选择电流表_(填“1”或“2”)，开关S闭合前，滑动变阻器R的滑片应该移到_端(填“A”、“B”或“无要求”)(2)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测得量表示Rx的表达式为Rx_.答案(1)1A(2)R0r1解析(1)如果电流表A1选择电流表1，那么就可以计算出待测电阻Rx两端的电压，即U(I2I1)R0I1r1，从而得出Rx的阻值，选择电流表2达不到实验目的，则电流表A1应选择电流表1；滑动变阻器R的滑片应移到

19、A端，这样做可以保证开关S闭合后电路的安全(2)根据欧姆定律可知，待测电阻Rx，由电路特点可得U(I2I1)R0I1r1，II1，代入公式可得Rx的表达式为RxR0r1.6、某电压表的内阻在之间，现要测量其内阻实验器提供下列可供选用的器材： 待测电压表V(量程3V)电流表 电流表 电流表 滑动变阻器R(最大阻值) 电源(电动势4V) 电键K（1）所提供的电流表中应选用_(填写字母代号) （2）为了尽量减小误差，要求多次测量几组数据，试在方框中画出符合要求的实验电路（其中电源、电键及其连线已画出） 答案： (1) (2)如图仪器选择的基本思路(1)优先考虑安全因素各电表的实际读数不能超过其量程，

20、电阻类元件中的实际电流(或电压)不能超过其允许的最大电流(或电压)(2)考虑读数误差因素一般要求各电表的实际读数不小于其量程的，以减小读数误差(3)仪器选择的一般步骤首先选择唯一性的器材；粗画电路图(暂不接电流表和电压表)；估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材3(2015·四川高考)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：电流表A1(量程030 mA)；电流表A2(量程0100 mA)；电压表V(量程06 V)；滑

21、动变阻器R1(阻值05 )；滑动变阻器R2(阻值0300 )；开关S一个，导线若干条。某同学的实验过程如下：.设计如图实­9­6所示的电路图，正确连接电路。图实­9­6.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图实­9­7所示的图线。图实­9­7.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。重复的步骤，得到另一条U­I图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0,0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)。回答下列问题：电流表应选

22、用_，滑动变阻器应选用_。由图实­9­7的图线，得电源内阻r_。用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx_，代入数值可得Rx。若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围_，电压表示数变化范围_。(选填“相同”或“不同”)解析：由题U­I图线可知电流表量程应为0100 mA，故选A2。路端电压大于5.5 V，而电源电动势E6 V，故R外r，则滑动变阻器选R2。由题图得：r25 。Rxr，Rxr。电流I，rRx一定，R从300 变到某同一阻值，电流变化范围相同。Rx接AB间时，U

23、(RRx)，Rx接BC间时，UR，故两种情况下电压变化不同。答案：A2R225r相同不同.某实验小组欲测量额定电压为3V的某LED灯在正常工作时的电阻Rx，已知该灯正常工作时电阻大约为600左右.除该LED灯外，实验中可供选择的实验器材有: 电流表A（量程00.6 A，内阻RA约2.0） 电压表V1（量程06V，内阻RVl约5k) 电压表V2、（量程03V，内阻Rv2=500) 滑动变阻器R（020，允许最大电流1.0A） 蓄电池E（电动势10 V，内阻约0.1) 开关S一只、导线若干（1) 实验中要求测量尽量准确且方便调节，除电源、LED灯、滑动变阻器、开关和导线外，电表(电流表或电压表)应

24、选用 、 （填写仪器符号）。（2） 将你所设计的实验电路图画在答题卡上对应的虚线框中，并在图中标明仪器符号。（3） 写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式RX = （用电压表V1的示数U1、电压表V2的示数U2、电流表A的示数I, RV1 、Rv2 、RA中的某些字母表示）。 (4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2的定值电阻R串联，接在电动势为1.5 V、内阻为1的电源两端，如图所示每个小灯泡消耗的功率是_W.7.在研究性课题的研究中，小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个

25、待测元件进行研究，一是电阻Rx（阻值约2 k ），二是手机中常用的锂电池（电动势E的标称值为3.4 V）。在操作台上还准备了如下实验器材：A电压表V（量程4V，内阻Rv约10 k） B电流表A1（量程100 mA，内阻约5 ）C电流表A2（量程2 mA，内阻约50 ）D滑动变阻器R（040 。额定电流1 A） E电阻箱Ro （09999 ） F开关S-只、导线若干 小刚采用伏安法测定Rx的阻值，他使用的电是待测的锂电池。图甲是他连接的部分实验器材，请你用笔划线在答题卡上完成实物连接。 小刚选用的电流表应是 （选填“A1”或“A2”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值

26、真实值（填“大于”或“小于”）； 小聪和小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r。 a小聪的实验操作是：闭合开关S调整电阻箱的阻值为R1时，读出电压表的示数为Ul；调整电阻箱的阻值为R2时，读出电压表的示数为U2。根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势，其表达式为E= ； b小明认为用线性图像处理数据更便于分析。他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的图像为一条直线（见图丙）。则该图像的函数表达式为 ，由图丙可知该电池的电动势E= V、内阻r=_。3(2014·甘肃省二诊) (1)甲同学用多用电表测定一只电阻的阻值，操作如下：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为

27、×1 k、×100、×10、×1.该同学选择×10倍率用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大(指针位置如图实­10­11中虚线所示)为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：图实­10­11a_；b两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0 处；c重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是_.(2)乙同学进一步使用伏安法测量该电阻的阻值，实验室提供了下列器材A电压表(03 V，内阻约1 k)B电压表(015 V，内阻约5 k)C电流表(0300 mA，

28、内阻约3 )D电流表(03 A，内阻约0.5 )E滑动变阻器(010 ，0.2 A)F滑动变阻器(050 ，0.6 A)G直流电源(4 V，内阻很小)另有开关一个、导线若干实验中有两种电路可供选择，如图实­10­12甲和图乙所示甲乙图实­10­12本次实验中电路应选_(选填“甲”或“乙”)，电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_(后三空只填器材前的字母代号即可)【解析】(1)因指针偏角太大，应换用小倍率的档位测量即换×1 的倍率，测量结果为12.0 .(2)由于给定的电动势E4 V，故电压表应选A，通过未知电阻的最大电流为Im250 mA

29、，故电流表应选C.E滑动变阻器的额定电流太小，故滑动变阻器应选F.由于<，所以电流表应选外接法，滑动变阻器应用限流接法，故测量实验电路选乙【答案】(1)换×1倍率12.0(2)乙ACF某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，有如下器材： 电流表A1(量程300 mA，内阻约为5 )；电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 ); 电压表V(量程15 V，内阻约为3 k)；滑动变阻器R1(05 ，额定电流为1 A)；滑动变阻器R2(050 ，额定电流为0.01A)；电源E(电动势3 V，内阻较小)；定值电阻R0 (5 ); 单刀单掷开关一个、导线若干实验要求待测电流表A1的示数从零

30、开始变化，且多测几组数据，尽可能地减小误差(1)以上给定的器材中滑动变阻器应选_；(2)在方框内画出测量A1内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号；(3)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1_；式中各符号的物理意义是_.答案 (1)R1(2)原理图如图所示(3)R0I1、I2分别为某次实验时电流表A1、A2的示数，R0是定值电阻的阻值解析 (1)滑动变阻器要用分压连接法，选最大阻值较小的滑动变阻器R1；(2)由于电压表的量程太大，所以不能直接用所给的电压表直接测量电压，改用定值电阻R0 与A1并联来替代电压表的作用，电路如图所示；(3)通过定值电阻R0的电

31、流为I2I1，A1两端的电压等于R0两端的电压，所以r1R0，I1、I2分别为某次实验时电流表A1、A2的示数，R0是定值电阻的电阻值13、测定电流表A1的内阻r1。可供选择的器材如下：待测电流表A1：量程1mA，内阻r1约20；电流表A2：量程1OmA，内阻r2=10；定值电阻：R1=70;滑动变阻器R2：最大电阻30;滑动变阻器R3：最大电阻300;滑动变阻器R4；最大电阻600;电源E:电动势3V，内阻不计；开关S，导线若干。某同学已完成了一部分电路设计，如图所示，为了减小测量误差，要求两电流表的指针偏转角度都超过最大偏角的一半，并能够在较大变化范围内进行多次测量。请在虚线框内将测量电路

32、补充完整（并标注所选器材字母代号)。在闭合开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片拨在_端(选填“a”或“b”)，滑 动 变 阻 器应该选择_ (选填“R2”、“R3”或“R4”)。若在某次测量中，电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则电流表A1的内阻r1=_(请用I1、I2、R1或r2表示结果）答案：（2）如图（4分）；ESA1A2abcR1 b，R4（每空2分）； （3分）。19、实验室中现有的器材如下： 电池E （电动势约10V、内阻r约1）；标准电流表A1（量程300mA，内阻r1约为5）；电阻箱R1（最大阻值999.9，阻值最小改变量为0.1）；滑动变阻器R2（最大阻值10）；

33、开关S和导线若干要求设计个测定电流表A2（量程250mA，内阻r2约为5）内阻的实验方案（1）在方框中画出测量电路，并在每个仪器旁标上英文代号（2）要直接测出的物理量是_，用这些物理量表示待测电流表A2内阻的计算公式是_ 答案：】（1）如上图（右）所示（2）A1、A2两电流表的读数I1、I2和电阻箱R1的阻值7(青岛二模)(2)(8 分)在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，提供了如下器材：小灯泡，标有“3.8V 1.14W”字样；电压表V：量程为5V，内阻约为5k；直流电源E：电动势为4.5V，内阻不计；开关S 及导线若干；其它供选用的器材还有：电流表A1：量程250mA，内阻约为2；电流表

34、A2：量程500mA，内阻约为1；滑动变阻器R1：阻值0 10；滑动变阻器R2：阻值0 2k为了调节方便，测量的准确度高，实验中应选用电流表为 ，滑动变阻器为 (填器材的字母代号)；在虚线框内画出实验电路图； 由正确实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图(甲) 所示，将本实验用的小灯泡接入如图(乙)所示的电路，电源电压恒为6V，定值电阻R330内阻不计的电流表A的读数为0.45A，此时小灯泡消耗的实际功率为 W7. A2 (1 分) R1 (1分) 电流表外接，滑动变阻器接成分压式 (3分) 0.50 (3分)2(2011德州一模) 为了描绘一根熔断电流为3 A、电阻R约为0.5 的

35、保险丝正常工作时的伏安特性曲线，需设计一个实验，除了导线和开关外，有以下器材可供选择：A电流表A1 (量程50 mA，内阻r1 = 40 ) B电流表A2 (量程3 A，内阻r2约为0.8 )C电压表V1(量程6 V，内阻约为5 k) D电压表V2 (量程15 V，内阻约为15 k) E滑动变阻器Rl (阻值范围0 10 ) F滑动变阻器R2(阻值范围0 500 ) G电源E (电动势为3 V，内阻约为0.2 ) 实验要求调节方便，测量精确，且使电表的示数均能超过各自量程的为了测得电流，应选择的器材是 ，为了测得电压，应选择的器材是 ，滑动变阻器应选择 (填器材前的字母序号)在方框内画出该实验

36、的电路图，并用题中相应的字母标注所选器材(保险丝用“”表示)2. ( 2 )B (2 分)、A ( 2 分)、E ( 2 分) 如图所示(3 分，A1、A2位置标错者扣1 分，电路图有一处接错者不得分)【例3】常用的电流表有内阻，现要测量电流表G1的内阻r1，电路如图7­3­3所示供选择的仪器如下：图7­3­3A待测电流表G1(05 mA，内阻约300 )B电流表G2(010 mA，内阻约100 )C定值电阻R1(30 )D定值电阻R2(300 )E定值电阻R3(3 k) F滑动变阻器R4(020 )G电源(电动势6.0 V，内阻不计)H开关S及导线若干

37、(1)电路中与电流表G1并联的电阻应选_，保护电阻应选用_(请填写器材前的字母序号)(2)根据电路图在图7­3­4中连接实物图，要求闭合开关前滑动变阻器的滑动触头P处于正确位置图7­3­4 图7­3­5(3)补全实验步骤：按电路图连接电路；闭合开关S，移动滑动触头P至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；_；以I1为纵轴，I2为横轴，作出相应图象如图7­3­5所示(4)根据I1­I2图线的斜率k及定值电阻，写出电流表G1内阻的表达式r1_.【解析】(1)由于G2的量程为010 mA，而G1的量程为05

38、 mA，则与G1并联的电阻分流大约是05 mA，应与G1的内阻相当，因此应选R2，即D.保护电阻如过大，则导致G1、G2示数很小，或指针不偏转，因此应选R1，即C.(2)(3)多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2.(4)从电路可知：(I2I1)R2I1r1，即I1I2，即k，所以r1R2.【答案】(1)DC(2)见解析图(3)多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2(4)R2RR0RxbaSE甲为了测量某待测电阻RX的阻值，某实验小组设计了如图甲所示的实验电路图，实验室提供有如下器材：电流表A1（量程40 mA、内阻r1=10 ） 电流表A2（量程100 mA、内阻

39、约为3 ）滑动变阻器R，最大阻值为10 定值电阻R0（R0=100 ） 电源E（电动势6V、内阻可忽略） 开关、导线若干图中a处应选用电流表 ，b处应选用电流表 . (填“A1”或“A2”) 实验小组中的A同学按实验电路进行了电路连接，如图乙所示闭合开关前，B同学发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是： ； 23456781baABP9SRxR00Ia/mAIb/mA60102030405010203040乙丙纠正上述不当之处后，闭合开关，滑片P在A、B间移动，两电流表的示数改变，但变化不大由此可以推断电路中发生的故障可能是导线 （选填图中表示导线的序号）出现了 （选填“短路”或“断路”）排除

40、故障后改变滑片P的位置，记录两电流表读数，并作出Ia-Ib图像如图丙所示，由图像得Rx= （2） A2、A1 (1各分)a表应外接；滑动触头P应在A端(各2分)9, 断路(各1.5分)220 (3分)5(2014·四川高考)如图7­3­10是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻(10 )，R1是电阻箱(099.9 )，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小)图7­3­10在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大实验具体步骤如下：(1)连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；(2)闭合S，

41、从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I10.15 A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；(3)重复步骤(2)，再测量6组R1和I2值；(4)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点根据实验回答以下问题：现有四只供选用的电流表：A电流表(03 mA，内阻为2.0 )B电流表(03 mA，内阻未知)C电流表(00.3 A，内阻为5.0 )D电流表(00.3 A，内阻未知)A1应选用_，A2应选用_测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I10.15 A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值_(选填“不变”、“变大”或“变小”)在坐标纸上

42、画出R1与I2的关系图图7­3­11根据以上实验得出Rx_.【解析】该实验测Rx电阻的原理为并联电路两支路电压相等，即(Rxr2)I2(R0R1r1)I1，其中r1、r2分别为A1、A2两表的内阻又因为Rx的阻值约几十欧，与R0R1在同一数量级，A1示数为I10.15 A，表示电流表A1只能从C、D中选择，A2电流数量级与A1相同由测量原理：(Rxr2)I2(R0R1r1)I1，因Rx未知，故r2阻值应已知，故A1选D，A2选C.因A1示数I10.15 A不变，R1变小，(R0R1r1)I1变小，滑动变阻器所分电压变大，R应变大该图线为一条直线，离直线较远的一组数据为错误数

43、据，应舍去，其他点应对称分布在直线两侧由实验原理得：(R0R1r1)I1(Rxr2)I2其中R010 ，r25 ，I10.15 A，从图线上选择两组R1、I2代入不同数值可解得Rx约为31 .【答案】DC变大关系图线如图所示312欲测量一个电流表的内阻，根据以下要求来选择器材并设计电路：a无论怎样调节变阻器，电流表都不会超量程；b有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据现备有如下器材：A待测电流表A1(量程3 mA，内阻约为50 )B电压表V(量程3 V，内阻未知)C电流表A2(量程15 mA，内阻为10 )D保护电阻R120 E直流电源E(电动势2 V，内阻忽略不计)F滑动变阻器(总阻值10

44、，额定电流0.5 A)G开关一个，导线若干(1)在以上提供的器材中，除A、E、F、G以外，还应选择_、_(填字母代号)(2)请画出符合要求的实验电路图【解析】根据题中给出的备用器材，选择内阻已知的电流表A2作为电压表，选择保护电阻R与并联的两个电流表串联由于电流表两端电压最大只有0.15 V，滑动变阻器最大电阻只有10 ，所以选择分压电路，电路图如图所示【答案】(1)CD(2)见解析6某实验小组要测量一个用电器L的额定功率(额定电压为10 V、额定功率在12 W15 W之间)，测量电路的部分导线已经接好(如图7­3­16所示)，实验室有下列器材可供选用：图7­3&

45、#173;16直流电源：E1(电动势为3 V，内阻很小) E2(电动势为15 V，内阻很小)直流电流表：A1(量程00.6 A，内阻约为0.5 ) A2(量程03 A，内阻约为0.1 )直流电压表：V(量程为3 V、内阻为3 k)滑动变阻器：R1(阻值范围020 ) R2(阻值范围0200 )定值电阻：R33 k、R49 k、R525 k开关一个，导线若干为使测量尽可能准确、方便，请回答：(1)电源应该选择_(填“E1”或“E2”)；(2)电流表应该选择_(填“A1”或“A2”)；(3)滑动变阻器应该选择_(填“R1”或“R2”)；(4)由于电压表的量程不够，要利用一个定值电阻进行改装请选择合

46、适的定值电阻，在图7­3­16中用笔画线代替导线连接好测量电路的剩余部分【解析】由于额定电压为10 V，所以直流电源选择电动势为15 V的E2.其额定电流为1.2 A1.5 A，所以直流电流表选择A2.根据已有的电路结合使实验结果更为精确的要求，采用限流电路，所以利用滑动变阻器R1作为限流电阻若要将电压表改装为量程更大的电压表，需要与其串联一个定值电阻，根据串联电路特点知，若串联R3，则量程为6 V，若串联R4，则量程为12 V，若串联R5，则量程为28 V，因此串联R4比较合适【答案】(1)E2(2)A2(3)R1(4)如图所示【例3】用以下器材测量电阻RX的阻值(900

47、1 000 )：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0 V；电压表V1，量程为1.5 V，内阻r1750 ；电压表V2，量程为5 V，内阻r22 500 ；滑动变阻器R，最大阻值约为100 ；单刀单掷开关S，导线若干(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻RX的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注)(2)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示RX的公式为RX_.【解析】(1)由于已知V1、V2的内阻，可由公式I计算通过的电流，再结合V2的量程大于V1，所以可将V1当做电流表使用测量电阻RX的实验电路如下图

48、所示(2)电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电压表V1的内阻为r1，根据串、并联电路的规律，算出RX的电阻为RX(U2U1)r1/U1【答案】(1)见解析(2)(U2U1)r1/U19、要测量电压表V1内阻，现有以下器材：A、电压表V1（量程3V，内阻约几千欧）B、电压表V2（量程15V，内阻约几十千欧）C、电流表A（量程3A，内阻约为0.1欧）D、定值电阻R0（阻值为3.0千欧）E、滑动变阻器R1（最大阻值为200欧）F、直流电源E（电动势约为6V，内阻不计）G、开关、导线若干在上述提供的器材中，要完成此实验，测量要求尽可能精确，电表读数范围宽，请你：（1）选用器材_；（2）并

49、画出测量实验电路图；（3）并写出用已知量和测量的量表示的表达式_.答案：（1）V1 V2 R0 R1 （2）图略 （3）3(2014·辽宁五校联考)从下表中选出适当的实验器材，测量小电珠的伏安特性曲线，得到如图的I­U图线.器材(代号)规格电流表(A1)量程00.6 A，内阻1 电流表(A2)量程03 A，内阻1 电压表(V1)量程03 V，内阻约2 k电压表(V2)量程015 V，内阻约10 k滑动变阻器(R0)阻值025 电池(E)电动势6 V，内阻不计开关(S)导线若干(1)在如图实­8­7所示的I­U图线中，A到B过程中小电珠电阻改变了

50、_.图实­8­7(2)测量电路中电流表应选用_(填代号)，电压表应选用_(填代号)，电流表应采用_(选填“内”或“外”)接法(3)在图示虚线框中用笔补画完整实验电路图，要求变阻器滑片右移时，小电珠两端电压变大【解析】(1)先分别通过AO和BO连线的斜率，求出A、B两点对应电阻为30 和40 ，则A到B过程中小电珠电阻改变了40 30 10 .(2)由图象测量的最大数值可知，电流表应选小量程0.6 A，即A1，电压表应选较大量程15 V，即V2.由于100 >40 ，故应采用电流表外接法(3)电表读数从0开始，故变阻器应采用分压式接法，如图所示2(对实验原理与操作的考查)某课外小组在参观工厂时，看到一丢弃不用的电池，同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻，已知这个电池的电动势约为1113 V，内阻小于3 ，由于直流电压表量程只有3 V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替)，改装为量程为15 V的电压表，然后再用伏安法测电池的电动势和内阻，以下是他们的实验操作过程：(1)把电压表量程扩大，实验电路如图3甲所示，实验步骤如下，完成填空第一步：按电路图连接实物第二步：把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零第三步：闭合开关，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为3 V第四步