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2.4

3．為了測量一節干電池的電動勢和內阻，某實驗小組按圖實－7－16甲所示的電路圖連好實驗電路，合上開關，電流表和電壓表的讀數正常，當將滑動變阻器的滑片由A端向B端逐漸滑動時，發現電流表的示數逐漸增大，而電壓表的示數接近1.5 V且幾乎不變，直到當滑片滑至臨近B端時電壓表的示數急劇變化，這種情況很難讀出電壓數值分布均勻的幾組不同的電流值、電壓值，出現上述情況的原因是__________________________．改進方法是____________________________．改進后，測出幾組電流、電壓的數值，并畫出如圖實－7－16乙所示的圖象，由圖象可知，這個電池的電動勢為E＝________V，內阻r＝________ Ω.

圖實－7－16

答案：滑動變阻器阻值太大，有效使用的部分太短　選擇阻值更小的滑動變阻器　1.48　

2．在測量一節干電池電動勢和內阻的實驗中，某學生采用了如圖實－7－15所示實驗器材連接，請指出該學生在接線中錯誤和不規范的做法．

圖實－7－15

(1)________________________________________________________________________；

(2)________________________________________________________________________；

(3)________________________________________________________________________；

(4)________________________________________________________________________．

答案：(1)滑動變阻器不起變阻作用

(2)電流表正負接線柱錯誤

(3)電壓表量程選用不當

(4)電壓表沒有并接在開關和電源串聯后的兩端

1．如圖實－7－14甲所示，電壓表V₁、V₂串聯接入電路中時，示數分別為6 V和4 V，當只有電壓表V₂接入電路中時，如圖實－7－14乙所示，示數為9 V，電源的電動勢為(　)

圖實－7－14

A．9.8 V　　B．10 V　　　　　 C．10.8 V 　　　　　D．11.2 V

解析：設電源的電動勢和內阻分別為E和r，電壓表V₂的內阻為R₂，根據閉合電路歐姆定律，對圖甲和圖乙分別有：E＝6+4+r，E＝9+r，解得：E＝10.8 V．故只有選項C正確．

答案：C

5．(2010·海淀模擬)現在要測量一只額定電壓為U＝3 V的小燈泡L的額定功率P(約為0.3 W)．實驗室備有如下器材：

電流表 　　(量程200 mA，內阻r₁＝10 Ω)

電流表　　 　(量程300 mA，內阻約為幾歐姆)

定值電阻R(10 Ω)

滑動變阻器R₁(0-100 Ω，0.5 A)

電源E(E＝5 V，r≈1 Ω)

單刀開關一個、導線若干

(1)設計出實驗電路，畫在下面的虛線框內．

　　　　　　　　　 圖實－6－18

(2)按(1)中設計的電路圖把圖實－6－18中儀器連接起來；

(3)寫出主要的操作步驟：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(4)實驗中計算燈泡額定功率的表達式為________．

(必須用題中給定的符號及你在(3)中設計的記錄符號來表示)

答案：(1)如圖(a)所示　(2)如圖(b)所示

(3)①按設計好的電路圖連接好電路，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應移至阻值最大的位置．

②閉合開關S，移動滑片P，使電流表　　　 的示數I₁＝＝ A＝150 mA，使小燈泡正常發光，同時記下此時電流表　　 　的示數I₂.

③斷開開關S，拆除電路、整理儀器．

(4)P＝U(I₂－I₁)

4．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，用導線a、b、c、d、e、f、g和h按圖實－6－15所示方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調零．閉合開關后：

圖實－6－15

圖實－6－16

(1)若不管怎樣調節滑動變阻器，小燈泡亮度能發生變化，但電壓表、電流表的示數總

不能為零，則可能是________導線斷路．

(2)某同學測出電源和小燈泡的U－I圖線如圖實－6－16所示，將小燈泡和電阻R串聯

后接到電源上，要使電路中電流為1.0 A，則R＝________Ω.

(3)某同學在實驗中還測出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖實－6－17中的(a)、

(b)、)(c)所示，下列說法正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

圖實－6－17

A．a可以作為標準電阻使用

B．b能作為標準電阻使用

C．b的阻值隨電壓升高而增大

D．c的阻值隨電壓升高而增大

解析：(1)若調節滑動變阻器，小燈泡的亮度變化，但電壓表、電流表示數總不能為零，

說明滑動變阻器不起分壓作用，所以可能是g導線斷路．

(2)由電源的U－I圖線知E＝3.0 V，r＝1 Ω，當小燈泡與電阻串聯后

由閉合電路歐姆定律得E＝I(R+r+R_燈)

又由小燈泡的U－I圖線得R_燈＝＝1.2 Ω

解得R＝0.8 Ω.

(3)因a元件的I－U圖線是直線，說明其電阻不隨電壓的變化而變化，故可作為標準電

阻，故A對，B錯．b的阻值隨電壓升高而增大，c的阻值隨電壓升高而降低，故C對

D錯．

答案：(1)g　(2)0.8　(3)AC

3．(2010·萊蕪模擬)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，除有一標有“6 V，1.5 W”的小燈泡、導線和開關外，還有：

A．直流電源6 V(內阻不計)

B．直流電流表0-3 A(內阻0.1 Ω以下)

C．直流電流表0-300 mA(內阻約為5 Ω)

D．直流電壓表0-10 V(內阻約為15 kΩ)

E．滑動變阻器10 Ω，2 A

F．滑動變阻器1 kΩ，0.5 A

實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量．

(1)實驗中電流表應選用________，滑動變阻器應選用________(均用序號表示)．

(2)在方框內畫出實驗電路圖．

(3)試將圖實－6－14所示器材連成實驗電路．

解析：由I_額＝ A＝250 mA，故選C.因要求電壓從零開始變化，變阻器用分壓接法，

應選小阻值的E.

答案：(1)C　E

(2)實驗電路如圖

(3)實物圖連線如圖所示

2．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中備有下列器材：

A．小燈泡(3.8 V,1.5 W)

B．直流電源(電動勢4.5 V，內阻約0.4 Ω)

C．電流表(量程0-500 mA，內阻約0.5 Ω)

D．電壓表(量程0-5 V，內阻約5000 Ω)

E．滑動變阻器R₁(0-5 Ω，額定電流2 A)

F．滑動變阻器R₂(0-50 Ω，額定電流1 A)

G．開關一個，導線若干

如果既要滿足測量要求，又要使測量誤差較小，應選擇如圖實－6－13所示的四個電路

中的________，應選用的滑動變阻器是________．

圖實－6－13

解析：由于伏安特性曲線中的電壓和電流均要從零開始測量，所以滑動變阻器應選用分壓式，分壓式接法適用于測量較大阻值電阻(與滑動變阻器的總電阻相比)，由于R₁<R_L，選用R₁時滑片移動時，電壓變化明顯，便于調節．又小燈泡的電阻約R_L＝9.6 Ω，R_V/R_L＞R_L/R_A，所以安培表應該選用外接法．故應選用圖丙所示電路．

答案：丙　R₁(或E)

1．(2008·天津高考)用下列器材組裝成描繪電阻R₀伏安特性曲線的電路，請將圖實－6－12所示實物連線成為實驗電路．

圖實－6－12

微安表μA(量程200 μA，內阻約200 Ω)；

電壓表V(量程3 V，內阻約10 kΩ)；

電阻R₀(阻值約20 kΩ)；

滑動變阻器R(最大阻值50 Ω，額定電流1 A)；

電池組E(電動勢3 V，內阻不計)；

開關S及導線若干．

解析：由于＝0.5，＝100，可以看出R₀≫R_A，故采用電流表內接法．因電阻R₀的阻值遠遠大于滑動變阻器的阻值，故采用分壓接法．畫出電路原理圖如圖所示．把實物與原理圖結合起來完成連線，注意電壓表、電流表的正、負接線柱，保證電流從正接線柱進從負接線柱出．連線如圖所示．

答案：見解析圖

7．(2009·江蘇高考)有一根圓臺狀勻質合金棒如圖實－5－27甲所示，某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關．他進行了如下實驗：

圖實－5－27

(1)用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L.圖乙中游標卡尺(游標尺上有20

個等分刻度)的讀數L＝________cm.

(2)測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示(相關器材的參數已在圖中標出)．該合金棒

的電阻約為幾個歐姆．圖中有一處連接不當的導線是________．(用標注在導線旁的數字

表示)

(3)改正電路后，通過實驗測得合金棒的電阻R＝6.72 Ω，根據電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為R_d＝13.3 Ω、R_D＝3.38 Ω.他發現：在誤差允許范圍內，電阻R滿足R²＝R_d·R_D，由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R＝________.(用ρ、L、d、D表示)

解析：(1)首先確定游標卡尺的精度為20分度，即為0.05 mm，然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數99.00 mm，注意小數點后的有效數字要與精度一樣，再從游標尺上找出對的最齊一根刻線，精度×格數＝0.05×8 mm＝0.40 mm，最后兩者相加，根據題目單位要求換算為需要的數據，99.00 mm+0.40 mm＝99.40 mm＝9.940 cm.

(2)本實驗為測定一個幾歐姆的電阻，在用伏安法測量其兩端的電壓和通過電阻的電流時，因為安培表的內阻較小，為了減小誤差，應用安培表外接法，⑥線的連接使用的是安培表內接法．

(3)根據電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為R_d＝13.3 Ω、R_D＝3.38 Ω.即R_d＝ρ，R_D＝ρ，而電阻R滿足R²＝R_d·R_D，將R_d、R_D代入得R＝.

答案：(1)9.940　(2)⑥　(3)