物理二轮（山东专用）学案：专题8 第2讲　电学实验 Word版含解析.doc

1、- 1 - 第 2 讲 电学实验 析考情 明考向_考情分析_透视命题规律 一、构建体系 透析考情 思维导图 考情分析 1.高考对本讲主要考查电 学基本仪器的使用、实验 原理的理解、实验步骤的 设计、误差分析、实验数 据的处理、 实验电路设计、 实物连线、器材选取及实 验的创新设计等。 2.掌握基本的实验目的、 实验原理和实验思想，重 视实验的迁移和创新问 题，如由伏安法测电阻衍 生的等效替代法、 半偏法、 差值法等测电阻方法。 3.2021 年高考电学实验题 预测：以电流、电压的测 量为基本的设计性电学实 验，涉及实验电路和方法 的设计、 实验原理的迁移、 电路实物连线及图像法处 理实验数据等

2、。 二、熟记规律 高效突破 1对电压表、电流表读数问题，要先弄清楚电表的精确度，即每小格的数值，再确定估读的 方法，是1 2、 1 5还是 1 10估读，明确读数的小数位数。 2 使用多用电表时， 不管测量什么， 电流都要从电表的“”插孔(红表笔)流入电表， 从“” 插孔(黑表笔)流出电表，即“红进黑出” 。 3欧姆表的读数：(1)为了减小读数误差，指针应指在表盘中央刻度附近；(2)电阻值等于指针 示数与所选倍率的乘积。 4实验仪器的选择：根据电源电动势大小选择合适量程的电压表，根据通过待测电阻的最大 电流选择合适量程的电流表，根据电路中需要的最大电阻来选择滑动变阻器。 5控制电路的选择：当滑

3、动变阻器的最大电阻远小于待测电阻或要求电流从零开始调节时， 变阻器应采用分压式接法；当滑动变阻器的最大电阻和待测电阻接近时，选用限流式接法。 6电流表内外接法的选择：当待测电阻满足 R2xRARV时，电流表应用内接法。 7滑动变阻器的选择 (1)当采用分压式接法时，一般应选用最大阻值较小、而额定电流较大的滑动变阻器。 (2)当采用限流式接法时，一般应选用最大阻值比待测电阻稍大或差不多的滑动变阻器。 研考向 提能力_考向研析_掌握应试技能 考向一 电表的改装、多用电表的原理及使用 1电流表、电压表、欧姆表的对比 - 2 - 仪器 极性 量程选择 读数 电流表 有正、负极的电表，电 流由电表的正极

4、流入， 负极流出 使指针指在比满 偏刻度1 3多的位置 若最小分度为 1、0.1、0.01 等，需要 估读到最小分度的下一位；如果最小 分度不是 1、0.1、0.01 等，只需要读 到最小分度位即可 电压表 欧姆表 使指针尽量指在 表盘的中间位置 左右 取两位有效数字并乘以相应挡位的倍 率 2.多用电表的读数及使用 (1)电流的流向 电流从电表的“”插孔(红表笔)流入，从“”插孔(黑表笔)流出，即“红进黑出”。 (2)“机械零点”与“欧姆零点” “机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在 表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮。 (

5、3)欧姆表刻度不均匀的原因 当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器 R0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，Ig E RgR0r， 此时中值电阻 R中RgR0r，当两表笔接入电阻 Rx时，I E RgR0rRx，电阻 Rx 与电路 中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀。 典例 1 (2020 湖南长沙 5 月质检)实验室中常用指针式多用电表作为测量仪器。 (1)如图甲所示为多用电表原理示意图，虚线框中 S 为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接 线柱 B 可以分别与触点 1、2、3 接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。关于 此多用电表，下列说法正确的是_(选填选项前面的字母)

6、。 A当 S 接触点 3 时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱 B 接的是红表笔 B当 S 接触点 2 时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱 B 接的是黑表笔 C当 S 接触点 2 时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱 B 接的是黑表笔 D当 S 接触点 1 时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱 B 接的是黑表笔 (2)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。 若所选挡位为直流 10 A 挡，则示数为_A； 若所选挡位为电阻100 挡，则示数为_。 (3)用表盘如图乙所示的多用电表正确测量了一个约为 15 的电阻后，需要继续测量一个阻值 约为 2

7、k 的电阻，在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必需的步骤，并按操 作顺序逐一写出步骤的序号：_。 A将红表笔和黑表笔接触 B把选择开关旋至“100”位置 C把选择开关旋至“1 k”位置 D调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 (4)某小组的同学发现欧姆表的表盘刻度不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流 I 和它的阻值 Rx的关系，他们分别画出了如图所示的图像，其中可能正确的是_。(选填 - 3 - 选项下面的字母) 解析 (1)根据多用电表的构造原理可知，当 S 接触点 3 时，多用电表处于测量电压的挡位， 其中接线柱 B 接的是黑表笔，选项 A 错误；当 S 接触点 2 时，

8、多用电表处于测量电阻的挡位， 其中接线柱 B 接的是黑表笔，选项 B 错误，C 正确；当 S 接触点 1 时，多用电表处于测量电 流的挡位，其中接线柱 B 接的是黑表笔，选项 D 正确。 (2)若所选挡位为直流 10 A 挡，则示数为 4.2 A； 若所选挡位为电阻100 挡，则示数为 19100 1.9103 。 (3)用表盘如题图所示的多用电表正确测量了一个约为 15 的电阻后，再继续测量一个阻值约 为 2 k 的电阻， 在用红、 黑表笔接触这个电阻两端之前， 应该把选择开关旋至“100”位置， 将红表笔和黑表笔接触，调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点，然后进行测量。 (4)某小组的同学发

9、现欧姆表的表盘刻度不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流 I 和它的阻值 Rx的关系，对欧姆表电路，利用闭合电路欧姆定律得 I E RxRr，可变换为 1 I 1 E (RxRr)，如题图所示的图像，其中可能正确的是 A、C。 答案 (1)CD (2)4.2 1.9103 (3)BAD (4)AC 易错警示 使用欧姆表时的四点注意 (1)倍率选择：使用欧姆挡测电阻时，表头指针过大或过小均有较大误差，指针偏转角度在1 3满 偏到2 3满偏之间读数较准确。 (2)换挡需重新进行欧姆调零。 (3)读数之后要乘以倍率得阻值。 (4)电池用久了，电动势变小，内阻变大，使测量结果偏大。 1(2020

10、 山东潍坊 4 月检测)某同学现要测定一金属丝的电阻，他进行了以下实验： (1)先用多用电表粗测该金属丝的电阻， 将选择开关拨到“1”挡， 多用电表指针如图甲所示， 则金属丝阻值 R_。 (2)接着他用伏安法来测该金属丝的电阻，某次实验中电流表、电压表的读数分别如图乙、丙 所示，其中所用电流表、电压表量程分别为 03 A、015 V，则通过金属丝的电流 I _A， 金属丝两端的电压 U_V， 则用伏安法测得金属丝的阻值为_(结 果保留一位小数)。 - 4 - 解析：(1)根据多用电表的读数规则可知，金属丝阻值 R10 。 (2)电流表最小刻度为 0.1 A，读数时需要估读到 0.01 A，因此

11、通过金属丝的电流 I0.82 A；电 压表最小刻度为 0.5 V，读数时需要估读到 0.1 V，金属丝两端电压 U9.5 V，由欧姆定律知 金属丝的阻值为 11.6 。 答案：(1)10 (2)0.82 9.5 11.6 2(2020 江苏扬州中学高三下学期 5 月月考)小明测量 LED(发光二极管)在额定电压(2.5 V)时 的电阻，他选择的器材有：滑动变阻器(010 )；电压表(量程 3 V，内阻 3 k)；电动势为 3.0 V 的电源； 多用电表(电流挡： 量程 1 mA， 内阻 40 ； 量程 10 mA， 内阻 4 ； 量程 100 mA， 内阻 0.4 )。 (1)在判断 LED

12、极性时，小明先将多用电表选择开关旋至10 挡，调节好多用电表，将二极管 两极与表笔相接，多用电表的示数如图甲所示时，多用电表红表笔(插在 A 孔中)与二极管的 _(选填“正”或“负”)极相接触。 (2)再将多用电表的选择开关旋至 100 mA 挡，将其接入图乙所示电路。多用电表红表笔应与 _(选填“1”或“2”)连接。 (3)闭合开关，移动滑片，电压表示数为 2.50 V 时，多用电表示数为 8 mA，则该 LED 在额定 电压时的电阻为_。 (4)为了更准确地测出 LED 在额定电压时的电阻，在不更换实验器材的条件下，对小明的实验 - 5 - 提出两点改进建议：_；_。 解析：(1)由欧姆表

13、的示数为 170 ，说明此时二极管为正向电阻，再根据多用电表的电流方向 为“红进黑出” ，可知此时红表笔与二极管的负极相连。 (2)此时多用电表当作电流表使用， 测量流过二极管的电流， 再根据多用电表的电流方向为“红 进黑出”，可知此时红表笔应与 2 相连。 (3)根据欧姆定律可知：RU I 2.5 810 3 312.5 。 (4)由(3)可知，当二极管两端电压为 2.5 V 时，电流为 8 mA(即最大电流)，所以为减小读数误 差，应将多用电表的选择开关旋至 10 mA 挡测量电流，由于电压表的内阻为 3 k，而多用电 表 10 mA 挡的内阻为 4 ，二极管的电阻约为 312 ，所以为了

14、减小误差， 应改用多用电表(电 流挡)内接法。 答案：(1)负 (2)2 (3)312.5 (4)将多用电表的选择开关旋至 10 mA 挡测量电流 改用多 用电表(电流挡)内接法 3(2019 高考全国卷)某同学欲将内阻为 98.5 、量程为 100 A 的电流表改装成欧姆表并 进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的 15 k 刻度正好对应电流表表盘的 50 A 刻度。可选 用的器材还有： 定值电阻 R0(阻值 14 k)， 滑动变阻器 R1(最大阻值 1 500 )， 滑动变阻器 R2(最 大阻值 500 )，电阻箱(099 999.9 )，干电池(E1.5 V，r1.5 )，红、黑表笔和导线若

15、干。 (1)欧姆表设计 将图(a)中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器 R 接入电路的电阻应为 _；滑动变阻器选_(选填“R1”或“R2”)。 (2)刻度欧姆表表盘 通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示。表盘上 a、b 处的电流刻度分别为 25 和 75，则 a、b 处的电阻刻度分别为_、_。 (3)校准 红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向_k 处；将红、黑表笔与电阻 箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。 若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为_。 - 6 - 解析：(1)欧姆表的中

16、值刻度为欧姆表的内阻，即 rR0RAR15 k，解得 R900 。由 于滑动变阻器 R2的最大阻值为 500 ，所以滑动变阻器选 R1，连线如图所示。 (2)根据闭合电路欧姆定律， 得 Ia E R内Ra和 Ib E R内Rb， 代入数据解得 Ra45 k， Rb5 k。 (3)使用欧姆表测量电阻时，首先要进行电阻调零，此时应将红、黑表笔短接，调整滑动变阻 器，使欧姆表指针指在 0 k 上。 电阻箱的阻值为(0.101010010001 000510 0003)35 000.0 。 答案：(1)图见解析 900 R1 (2)45 5 (3)0 35 000.0 考向二 以测电阻为核心的实验 1

17、电流表内接法与外接法的选择 比较项目 电流表内接法 电流表外接法 电路 误差原因 由于电流表内阻的分压作用， 电压表测 量值偏大 由于电压表内阻的分流作用， 电流表测 量值偏大 测量结果 R测U I RARxRx 电阻的测量值大于真实值 R测U I RV RVRxRxRx 电阻的测量值小于真实值 适用条件 RxRA，大电阻 RxRV，小电阻 - 7 - 2.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法(不计电源内阻) 限流式接法 分压式接法 对比说明 两种接法的 电路图 串、并联关系不同 负载 R 上的 电压调节范 围 RE RRabUE 0UE 分压电路调节范围大 负载 R 上电 流调节的范 围 E

18、RRabI E R 0IE R 分压电路调节范围大 闭合 S 前滑 片 P 的位置 b 端 a 端 都是为了保护电路元件 典例 2 某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下： (1)螺旋测微器如图 1 所示。在测量电阻丝的直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆 之间，再旋动_(选填“A”“B”或“C”)，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当， 同时防止螺旋测微器的损坏。 (2)选择电阻丝的_(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量， 取其平均值作为电阻 丝的直径。 (3)图 2 中 Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图 3 实物电路中的正确 位置。 -

19、8 - (4)为测量 Rx，利用图 2 所示的电路，调节滑动变阻器测得 5 组电压 U1和电流 I1的值，作出的 U1- I1关系图像如图 4 所示。接着，将电压表改接在 a、b 两端，测得 5 组电压 U2和电流 I2的 值，数据见下表： U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55 I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 请根据表中的数据，在方格纸上作出 U2- I2图像。 (5)由此可求得电阻丝的 Rx_ 。再根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。 解析 (1)旋转微调旋钮 C。 (2)电阻丝的粗细不一定均匀，为减小测量误差，应在不同位置测直径，然后取平

20、均值作为测 量值。 (3)滑动变阻器采用分压式接入电路，注意线不能交叉。 (4)根据所给的 5 组数据在 U- I 图像中描点，用过原点的直线把它们连在一起，让尽可能多的 点在直线上。 (5)由题意知，U1 I1 RxRAR0，U2 I2 RAR0，由 U1- I1图线的斜率可得 RxRAR049.0 ， 由作出的 U2- I2图线的斜率可得 RAR025.5 ， 故 Rx(49.025.5)23.5 。 答案 (1)C (2)不同 (3)如图甲所示 (4)如图乙所示 - 9 - (5)23.5(23.024.0 都算对) 易错警示 连接实物图时的四点注意 (1)各导线都应接在接线柱上。 (2

21、)不应在导线中间出现分叉，且导线不能跨过仪器。 (3)连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。 (4)开关要控制整个电路。 4. (2020 高考全国卷)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻 Rx，所用电压表的内阻 为 1 k，电流表内阻为 0.5 ，该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所示电 路的 O、 P 两点之间， 另一种是跨接在 O、 Q 两点之间。 测量得到如图(b)所示的两条 U- I 图线， 其中 U 与 I 分别为电压表和电流表的示数。 回答下列问题： (1)图(b)中标记为的图线是采用电压表跨接在_(选填“O、P”或“O、Q”)两点的方 案测量得

22、到的。 - 10 - (2)根据所用实验器材和图(b)可判断，由图线_(选填“”或“”)得到的结果更接 近待测电阻的真实值，结果为_(保留一位小数)。 (3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为 _(保留一位小数)。 解析：(1)若通过 Rx相同的电流值，由题图(b)知图线对应的电压值大，则图线是采用电压 表跨接在 O、P 两点的方案测量得到的。 (2)由题图(b)可得图线测得电阻阻值 R 3.001.00 （59.620.0）10 3 50.5 ，图线测得电 阻阻值 R 2.900.95 （60.019.0）10 3 47.6 ， 待测电阻阻值约

23、为 50 ， RV Rx 1 000 50 20， Rx RA 50 0.5 100，因 RV Rx Rx RA，电流表采用内接法更接近待测电阻的真实值，电压表跨接在 O、Q 两点，测量结果为 50.5 。 (3)电压表跨接在 O、 Q 间， 测得的阻值为电阻与电流表内阻之和， 则 RRRA(50.50.5) 50.0 。 答案：(1)O、P (2) 50.5 (3)50.0 5为了精确测量一电阻的阻值 Rx，现有以下器材：蓄电池组 E，电流表 A，电压表 V，滑动 变阻器 R，电阻箱 RP，开关 S1、S2，导线若干。某实验小组设计了如图甲所示的电路，实验 的主要步骤如下： a闭合 S1，断

24、开 S2，调节 R 和 RP，使电流表和电压表的示数适当，记下两表示数分别为 I1、 U1； b保持 S1闭合、RP阻值不变，闭合 S2，记下电流表和电压表示数分别为 I2、U2。 (1)按图甲所示的电路图将如图乙所示的实物连成电路。 (2)被测电阻的阻值 Rx_(用两电表的示数表示)。 (3)由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的阻值 Rx的测量值_(选填“大 于”“小于”或“等于”)真实值。 - 11 - 解析：(1)如图所示。 (2)由题意易知 RPU1 I1 ，又 RP、Rx并联的阻值为 R并U2 I2 ，又 1 RP 1 Rx 1 R并，联立解得 Rx U1U2 U1I2U2

25、I1。 (3)若电流表和电压表都不是理想电表，则在分析时应考虑电压表的内阻，即在第(2)问的分析 中U1 I1 表示的就是 RP和 RV并联时的总电阻，U2 I2 是 RP、Rx与 RV三者并联时的总电阻，结合(2) 后面的分析可知此时 Rx的测量值仍等于真实值。 答案：(1)图见解析 (2) U1U2 U1I2U2I1 (3)等于 6某实验兴趣小组为了较为精确地测量某一定值电阻的阻值，现准备了以下器材： A待测电阻 Rx(约为 20 ) B电压表 V(量程 015 V，内阻约为 5 k) C电流表 A(量程 010 mA，内阻约为 10 ) D滑动变阻器 R1(010 ) E滑动变阻器 R2

26、(0200 ) F电源(电动势 E1.5 V，内阻约为 0.5 ) G单刀单掷开关两个，导线若干 (1)为减小测量误差，实验电路应采用图中的_(选填“甲”或“乙”)； - 12 - (2)滑动变阻器应选用_(选填“R1”或“R2”)； (3)用已知量和测量的量表示 Rx的表达式 Rx_，说明式中各字母所表示的物理量 含义：_； (4)用选定的电路测 Rx的阻值，测量值和真实值的关系 R测_(选填“大于”“等于”或 “小于”)R真(只考虑系统误差)。 解析：(1)如果用甲图测量，电压表的量程太大，当电流表达到满偏时，电压表几乎没动，误 差太大，测量不准确；而乙图中通过电流表示数变化，求得回路电阻

27、的变化就是待测电阻值， 比较准确，故选乙。 (2)由于电源电动势为 1.5 V，电流表量程 010 mA，因此回路电阻不能小于 150 ，只有滑动 变阻器选 R2，才能满足电阻的调整范围。 (3)闭合 S1和 S2，调节滑动变阻器使电流表有较大偏转，测得电流为 I1；断开 S2，只闭合 S1， 测得电流为 I2，此时待测电阻的阻值 RxE I2 E I1。 其中，E 为电源电动势，I1为开关 S2闭合时电流表的示数，I2为开关 S2断开时电流表的示数。 (4)在该实验中没有系统误差，各个值测量都是准确的，因此 R测 R真。 答案：(1)乙 (2)R2 (3)E I2 E I1 E 为电源电动势

28、，I1为开关 S2闭合时电流表的示数，I2 为开关 S2断开时电流表的示数 (4)等于 考向三 以测电动势为核心的实验 1电源电动势和内电阻的测量方法 方案 伏安法 伏阻法 安阻法 原理 EUIr EUU Rr EIRIr 电路图 关系式 UEIr 1 U r ER 1 E 1 I R E r E 图像 纵轴截距：E 斜率：r 纵轴截距：1 E 斜率：r E 纵轴截距：r E 斜率：1 E 2.对实验的两点说明 (1)任何一种实验方法，一定要紧扣闭合电路欧姆定律 EUIr，其中最关键的是看电路中如 - 13 - 何测量出路端电压 U 和电路中的总电流 I。 (2)利用图像得出电动势和内阻是常见

29、的方法，对于不同的电路设计，在作图像时都要画出倾 斜直线，即得到有关电动势和内阻的一次函数关系，再利用图像中的斜率与截距求解。 典例 3 某物理兴趣小组想测量一电源的电动势和内阻(电动势约为 1.5 V， 内阻约为 10 )， 身边没有电流表，仅有电压表、定值电阻 R0150 、电阻箱 R(0999.9 )、开关及导线。 (1)小张同学设计了如图甲所示的电路图，小明同学设计了如图乙所示的电路图，小王设计了 如图丙所示的电路图。通过分析可判断出 _同学设计的电路图不合适，理由是 _。 (2)小张同学通过实验数据描出1 U- R 图像的一些点如图丁所示。请根据所描出的点作出一条直 线。通过图像求得

30、电源的电动势 E_ V，内阻 r_ 。(结果均保留三位有 效数字) (3)根据(2)所得电动势 E 的测量值_真实值，电源内阻的测量值_真实值。(均选 填“大于”“等于” 或“小于”) 解析 (1)小王同学设计的电路图不合适，理由是由于电源内阻较小，调节电阻箱时电压表的 示数变化不明显。 (2)图像如图所示。 由闭合电路的欧姆定律可知 EUU R0(Rr)，即 1 U R0r ER0 1 ER0R，由图可知 R0r ER0 0.70 V 1， - 14 - 1 ER0 1.400.70 160 V 11 7 1 600 V 11，解得 E1.52 V，r100 。 (3)若考虑电压表内阻的影响

31、，则设电压表与 R0并联后的阻值为 R，则 RR0，表达式变为1 U Rr ER 1 ERR，则所得电动势 E 的测量值小于真实值，电源内阻的测量值小于真实值。 答案 (1)小王 由于电源内阻较小，调节电阻箱时电压表的示数变化不明显 (2)图见解析 1.52(1.501.54) 10.0(9.610.2) (3)小于 小于 7某同学设计了一个“测定电池电动势和内阻”的实验，可供选择的器材如下： A待测干电池一节 B电流表 A(量程为 060 mA，内阻 RA18 ) C电压表 V(量程为 03 V，内阻 RV约为 3 k) D滑动变阻器 R1(阻值为 05 ) E滑动变阻器 R2(阻值为 03

32、0 ) F定值电阻 R3(阻值为 2 ) G定值电阻 R4(阻值为 10 ) (1)为完成实验，滑动变阻器应该选_，定值电阻应该选_。(填器材后面的代号) (2)请完善图(a)中的电路图。 (3)根据图(b)中已描出的点画出 U- I 图像，由图像得该电源的电动势 E_ V，内阻 r _ 。(结果均保留三位有效数字) 解析：(1)因为电池的内阻较小，约为几欧，故为了能起到控制调节作用，滑动变阻器应采用 总阻值为 30 的 R2；因为给出的电流表量程为 060 mA，量程偏小，为了能准确测量，可 以采用串联定值电阻的方法来减小电流，需要的电阻 R 1.5 V 6010 3A25 ，两定值电阻均达

33、 不到要求，所以应考虑改装电流表，为了让量程变大，应将较小的电阻与电流表并联，电流 表改装后的量程为 IIgIgRA R3 60 mA6018 2 mA600 mA，符合实验要求。 - 15 - (2)根据(1)中分析可知，电路图如图所示。 (3)根据已描出的点画出的 U- I 图像如图所示。设电压表示数为 U，电流表示数为 I，则根据闭 合电路的欧姆定律有 UE10Ir， 可知电路的 U- I 图线与纵轴的交点即为电源的电动势， 故 E 1.49 V，图线的斜率 k0.91.49 0.056 10r，则 r1.05 。 答案：(1)R2 R3 (2)图见解析 (3)图见解析 1.49(1.4

34、71.49 均可) 1.05(1.041.07 均可) 8一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(图中虚线所示)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：_；_。 (2)实验测得的电阻箱阻值 R 和电流表示数 I，以及计算的1 I数据见下表： R/ 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 1 I/A 1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8 根据表中数据，在方格纸上作出 R- 1 I 关系图像，由图像可计算出该干电池的电动势为 _V；内阻为_ 。 - 16 - (3)为了得到

35、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 100 mV 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 0.33 A 时，电压表的指针位置如图所示， 则该干电池的电动势应为_ V；内阻应为_ 。 解析：(1)连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电 阻是零，这样容易烧坏电流表和电源。 (2)将数据描点连线，作出一条倾斜的直线，图像如图所示。 根据闭合电路欧姆定律 EI(Rr)得 RE 1 Ir，所以图线的斜率表示电源电动势，E 8（1.2） 6.70 V1.37 V，截距绝对值表示电源内阻，r1.20 。 (3)用电压表与电流表并联

36、，可测得电流表的内阻 RAUA IA 6610 3 0.33 0.20 ，考虑电表内 阻对实验的影响，则 EI(RRAr)，得 RE 1 I(RAr)，所以图线的斜率仍表示电动势， 电动势的准确值为1.37 V， 图线的截距绝对值表示(RAr)， 所以内阻精确值为r(1.200.20) 1.00 。 答案：(1)开关未断开 电阻箱阻值为零 (2)图见解析 1.37(1.301.44 都算正确) 1.20(1.01.4 都算正确) (3)1.37 1.00 9某同学为了测量一电源的电动势和内阻，从实验室找到以下器材： - 17 - A待测电源 E(电动势约为 4 V) B灵敏电流计 G(满偏电流

37、 Ig100 A、内阻 Rg2.0 k) C电阻箱 R(最大阻值 999.9 ) D定值电阻 R04 E开关 S，导线若干 该同学根据如图(a)所示的实验电路对电源的电动势及内阻进行测量，步骤如下： 将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S； 通过改变电阻箱阻值 R，测相应的电流 I，并记录数据； 根据实验数据，以电阻 R 和相应的电流 I 的乘积 IR 为纵坐标，I 为横坐标，在坐标系中描点 绘出的 IR- I 图线如图(b)所示。 (1)根据图线可得电源的电动势 E_ V，内阻 r_ 。(保留两位有效数字) (2)从测量原理来看，利用图(a)所示的电路所得的电动势测量值与真实值相比_(选填 “偏大”“偏小”或“相等”)。 解析：(1)根据电路图以及闭合电路欧姆定律可知 EIRg(IIRg R0 )(Rr) 代入数据整理 IR E 501 2 000501r 501 I 由图可知 E 5017.810 3 2 000501r 501 （7.87.2）10 3 10010 66 解得 E3.9 V，r2.0 。 (2)从测量原理来看，实验中考虑了电表内阻对电路的影响，则利用图(a)所示的电路所得的电 - 18 - 动势测量值与真实值相比相等。 答案：(1)3.9 2.0 (2)相等