物理總第八章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)八 測(cè)定金屬的電阻率（同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器）

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1、實(shí)驗(yàn)八測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)八測(cè)定金屬的電阻率( (同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器) )注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1. .游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：若用游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)格數(shù)，則記錄結(jié)果表達(dá)為讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)格數(shù)，則記錄結(jié)果表達(dá)為(xK精確精確度度)mm。2. .螺旋測(cè)微器的讀數(shù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)：方法：固定刻度數(shù)：方法：固定刻度數(shù)mm可動(dòng)刻度數(shù)可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位估讀一位)0.01 mm。3. .先測(cè)直徑，再連電路：先測(cè)直徑，再連電路：為了方便，測(cè)量直徑時(shí)應(yīng)在金屬絲連入

2、電路之前測(cè)為了方便，測(cè)量直徑時(shí)應(yīng)在金屬絲連入電路之前測(cè)量。量。4. .電流表外接法電流表外接法：本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法。：本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法。5.電流控制電流控制：電流不宜過大，通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免金屬絲溫度過高，導(dǎo)：電流不宜過大，通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免金屬絲溫度過高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大。致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大。誤差分析誤差分析熱點(diǎn)一測(cè)量?jī)x器、儀表的讀數(shù)熱點(diǎn)一測(cè)量?jī)x器、儀表的讀數(shù)1. .游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)主尺讀數(shù)游標(biāo)尺讀數(shù)。游標(biāo)卡尺的讀數(shù)主尺讀數(shù)游標(biāo)尺讀數(shù)。(2)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：“三看

3、三看”第一看第一看精確度精確度第二看第二看游標(biāo)尺上的游標(biāo)尺上的0刻度線位置，區(qū)分零刻度與標(biāo)尺最前刻度線位置，區(qū)分零刻度與標(biāo)尺最前端端例如例如(如圖如圖1所示所示)圖圖1第三看第三看游標(biāo)尺的哪條游標(biāo)尺的哪條(第第N條條)刻度線與主尺上的刻度線對(duì)齊刻度線與主尺上的刻度線對(duì)齊2. .螺旋測(cè)微器讀數(shù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)固定刻度部分讀數(shù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)固定刻度部分讀數(shù)(mm)可動(dòng)刻度部分讀數(shù)可動(dòng)刻度部分讀數(shù)精確精確度度(mm)。3. .電壓表和電流表電壓表和電流表(1)03 V的電壓表和的電壓表和03 A的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度是是0.1 V或或

4、0.1 A，看清楚指針的實(shí)際位置，讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位。，看清楚指針的實(shí)際位置，讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位。(2)對(duì)于對(duì)于015 V量程的電壓表，精確度是量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位，即讀到數(shù)點(diǎn)后面一位，即讀到0.1 V。(3)對(duì)于對(duì)于00.6 A量程的電流表，精確度是量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位，這時(shí)要求小數(shù)點(diǎn)后面兩位，這時(shí)要求“半格估讀半格估讀”，即讀到最小刻度的一半，即讀到最小刻度的一半0.01 A。【例【例1】(1)如圖如圖2所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)卡尺從所示的三把游標(biāo)卡

5、尺，它們的游標(biāo)卡尺從上至下分別為上至下分別為9 mm長(zhǎng)長(zhǎng)10等分、等分、19 mm長(zhǎng)長(zhǎng)20等分、等分、49 mm長(zhǎng)長(zhǎng)50等分，它們的讀數(shù)依次為等分，它們的讀數(shù)依次為_mm，_mm，_mm。圖圖2 (2)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖3所示，則所示，則金屬絲的直徑是金屬絲的直徑是_mm。圖圖3(3)圖圖4甲使用甲使用0.6 A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表_A，圖中表針示數(shù)是，圖中表針示數(shù)是_A；當(dāng)使用；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表_A，圖中表針示數(shù)為，圖中表針示數(shù)

6、為_A。圖乙使用較小量程時(shí)，每小格表示圖乙使用較小量程時(shí)，每小格表示_V，圖中表針的，圖中表針的示數(shù)為示數(shù)為_V。若使用的是較大量程，則這時(shí)表盤刻度每。若使用的是較大量程，則這時(shí)表盤刻度每小格表示小格表示_ V，圖中表針示數(shù)為，圖中表針示數(shù)為_V。圖圖4(4)旋鈕式電阻箱如圖旋鈕式電阻箱如圖5所示，電流從接線柱所示，電流從接線柱A流入，從流入，從B流出，流出，則接入電路的電阻為則接入電路的電阻為_。今欲將接入電路的電阻改為。今欲將接入電路的電阻改為2 087 ，最簡(jiǎn)單的操作方法是，最簡(jiǎn)單的操作方法是_。若用兩個(gè)這樣的電阻。若用兩個(gè)這樣的電阻箱，即可得到的電阻值范圍為箱，即可得到的電阻值范圍為_

7、。圖圖5解析解析(1)圖圖2甲讀數(shù)：整毫米是甲讀數(shù)：整毫米是17，不足，不足1毫米數(shù)是毫米數(shù)是70.1 mm0.7 mm，最后結(jié)果是，最后結(jié)果是17 mm0.7 mm17.7 mm。圖圖2乙讀數(shù)：整毫米是乙讀數(shù)：整毫米是23，不足，不足1毫米數(shù)是毫米數(shù)是170.05 mm0.85 mm，最后結(jié)果是，最后結(jié)果是23 mm0.85 mm23.85 mm。圖圖2丙讀數(shù)：整毫米是丙讀數(shù)：整毫米是3，不足，不足1毫米數(shù)是毫米數(shù)是90.02 mm0.18 mm，最后結(jié)果是，最后結(jié)果是3 mm0.18 mm3.18 mm。(2)固定刻度示數(shù)為固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米的從可動(dòng)刻度上，不足半毫米的

8、從可動(dòng)刻度上讀，其示數(shù)為讀，其示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)：，最后的讀數(shù)：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。(3)使用使用0.6 A量程時(shí)，刻度盤上的每一小格為量程時(shí)，刻度盤上的每一小格為0.02 A，表針示，表針示數(shù)為數(shù)為0.44 A；當(dāng)使用；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，每一小格為量程時(shí)，每一小格為0.1 A，表針示數(shù)為，表針示數(shù)為2.20 A。電壓表使用電壓表使用3 V量程時(shí)，每小格表示量程時(shí)，每小格表示0.1 V，表針示數(shù)為，表針示數(shù)為1.70 V；使用使用15 V量程時(shí)，每小格表示量程時(shí)，每小格表示0.5 V，表針示數(shù)為，表針示數(shù)為8.5 V。(4)電阻為電阻為1 987 。最

9、簡(jiǎn)單的操作方法是將。最簡(jiǎn)單的操作方法是將“1 k”旋鈕調(diào)到旋鈕調(diào)到2，再將再將“100”旋鈕調(diào)到旋鈕調(diào)到0。每個(gè)電阻箱的最大阻值是。每個(gè)電阻箱的最大阻值是9 999 ，用這樣的兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是用這樣的兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是29 999 19 998 。故用兩個(gè)這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為。故用兩個(gè)這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為019 998 。答案答案(1)17.723.853.18(2)2.150(3)0.020.440.12.200.11.700.58.5(4)1 987將將“1 k”旋鈕調(diào)到旋鈕調(diào)到2，再將再將“100”旋鈕調(diào)到旋鈕調(diào)到0 019 99

10、8 【變式訓(xùn)練【變式訓(xùn)練1】某實(shí)驗(yàn)探究小組的同學(xué)準(zhǔn)備測(cè)量電爐絲的電阻】某實(shí)驗(yàn)探究小組的同學(xué)準(zhǔn)備測(cè)量電爐絲的電阻率，他們首先用螺旋測(cè)微器測(cè)出一段電爐絲的直徑和長(zhǎng)度如圖率，他們首先用螺旋測(cè)微器測(cè)出一段電爐絲的直徑和長(zhǎng)度如圖6甲、乙所示，則該電爐絲的直徑為甲、乙所示，則該電爐絲的直徑為_mm，長(zhǎng)度為，長(zhǎng)度為_mm。該小組同學(xué)又從標(biāo)稱為。該小組同學(xué)又從標(biāo)稱為“220 V500 W”“”“220 V300 W”“”“220 V25 W”的的3個(gè)電爐中任選一個(gè)，正確使個(gè)電爐中任選一個(gè)，正確使用多用電表歐姆用多用電表歐姆10擋測(cè)量其阻值，結(jié)果如圖丙所示，則該電擋測(cè)量其阻值，結(jié)果如圖丙所示，則該電爐的阻值是爐

11、的阻值是_，選標(biāo)稱功率為，選標(biāo)稱功率為_W的電爐絲。的電爐絲。圖圖6解析解析由圖甲所示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)為由圖甲所示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)為0.5 mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為可動(dòng)刻度示數(shù)為40.00.01 mm0.400 mm，金屬絲直徑為，金屬絲直徑為0.5 mm0.400 mm0.900 mm；由圖乙所示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)為由圖乙所示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)為3.3 cm33 mm，游標(biāo)，游標(biāo)尺示數(shù)為尺示數(shù)為20.05 mm0.10 mm，金屬絲的長(zhǎng)度為，金屬絲的長(zhǎng)度為33 mm0.10 mm33.10 mm；答案答案0.90033.10165300熱點(diǎn)二教材原型實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)二教材

12、原型實(shí)驗(yàn) 伏安法測(cè)電阻伏安法測(cè)電阻 電流表的內(nèi)接法和外接法的比較電流表的內(nèi)接法和外接法的比較內(nèi)接法內(nèi)接法外接法外接法電路圖電路圖誤差原誤差原因因電流表分壓電流表分壓U測(cè)測(cè)UxUA電壓表分流電壓表分流I測(cè)測(cè)IxIV【例【例2】某實(shí)驗(yàn)小組嘗試測(cè)量一段電阻絲的電阻率?？晒┻x某實(shí)驗(yàn)小組嘗試測(cè)量一段電阻絲的電阻率?？晒┻x擇的器材有：擇的器材有：A. .電池組電池組E(電動(dòng)勢(shì)為電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約5 )；B. .電壓表電壓表V(量程為量程為03 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約15 k)；C. .電阻箱電阻箱R(0999.9 )；D.開關(guān)、導(dǎo)線若干。開關(guān)、導(dǎo)線若干。圖圖7完成下列填空：完成下列填空：(1)把電

13、阻絲拉直后用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑，測(cè)量結(jié)把電阻絲拉直后用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖果如圖7甲所示，其讀數(shù)為甲所示，其讀數(shù)為d_mm。(2)將電阻絲兩端固定在有刻度尺的接線板兩端的接線柱上，將電阻絲兩端固定在有刻度尺的接線板兩端的接線柱上，在被固定的電阻絲上夾一個(gè)與接線柱在被固定的電阻絲上夾一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾相連的小金屬夾P。實(shí)。實(shí)驗(yàn)要求將驗(yàn)要求將a、c端接入電路，且將小金屬夾端接入電路，且將小金屬夾P右移、電阻箱的阻右移、電阻箱的阻值減小時(shí)，接入電路的電壓表讀數(shù)保持不變，如圖乙所示，值減小時(shí)，接入電路的電壓表讀數(shù)保持不變，如圖乙所示，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖丙中完成

14、電路的連接。請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖丙中完成電路的連接。(3)圖乙中電壓表讀數(shù)為圖乙中電壓表讀數(shù)為U_V。(4)改變金屬夾改變金屬夾P與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，調(diào)整電阻箱接入電路與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電壓表讀數(shù)保持不變，如圖乙所示。重復(fù)多次，中的阻值，使電壓表讀數(shù)保持不變，如圖乙所示。重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的阻值記錄每一次電阻箱的阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L，數(shù)據(jù)如，數(shù)據(jù)如表格所示。斷開開關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)器材。請(qǐng)?jiān)趫D丁中描點(diǎn)，并作表格所示。斷開開關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)器材。請(qǐng)?jiān)趫D丁中描點(diǎn)，并作出出RL圖象。圖象。(5)根據(jù)根據(jù)RL圖象和已知數(shù)據(jù)，可求出該電

15、阻絲的電阻率為圖象和已知數(shù)據(jù)，可求出該電阻絲的電阻率為_m。(計(jì)算結(jié)果保留計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字位有效數(shù)字)R/ 21.0 17.0 13.0 9.0L/cm20.0040.0060.0080.00解析解析(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)要估讀到螺旋測(cè)微器的讀數(shù)要估讀到0.001 mm，讀數(shù)為，讀數(shù)為0 mm40.00.01 mm0.400 mm。(2)實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)要求a、c接入電路，且接入電路，且P右移、電阻箱阻值減小時(shí)，電右移、電阻箱阻值減小時(shí)，電壓表讀數(shù)保持不變，則電阻箱和電阻絲應(yīng)該串聯(lián)，電壓表測(cè)壓表讀數(shù)保持不變，則電阻箱和電阻絲應(yīng)該串聯(lián)，電壓表測(cè)量?jī)烧叩碾妷汉?。?shí)驗(yàn)電路連接見答案圖甲所示。量?jī)?/p>

16、者的電壓和。實(shí)驗(yàn)電路連接見答案圖甲所示。(3)電壓表估讀到電壓表估讀到0.01 V，故電壓表讀數(shù)為，故電壓表讀數(shù)為2.50 V。(4)RL圖象見答案圖乙所示。圖象見答案圖乙所示。答案答案(1)0.400(2)如圖甲所示如圖甲所示(3)2.50(4)如圖乙所示如圖乙所示(5)2.5106【變式訓(xùn)練【變式訓(xùn)練2】實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一捆標(biāo)稱長(zhǎng)度為】實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一捆標(biāo)稱長(zhǎng)度為100 m的銅導(dǎo)的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度。該同學(xué)首先測(cè)得導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度。該同學(xué)首先測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為線橫截面積為1.0 mm2，查得銅的電阻率為，查得銅的電阻率為1.7108 m，再利用圖再利用圖8

17、甲所示的電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻甲所示的電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻Rx，從而確定導(dǎo)，從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度。線的實(shí)際長(zhǎng)度。圖圖8可供使用的器材有：可供使用的器材有：電流表：量程電流表：量程0.6 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.2 ；電壓表：量程電壓表：量程3 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約9 k；滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值：最大阻值5 ；滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值：最大阻值20 ；定值電阻：定值電阻：R03 ；電源：電動(dòng)勢(shì)電源：電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻可不計(jì)；，內(nèi)阻可不計(jì)；開關(guān)、導(dǎo)線若干。開關(guān)、導(dǎo)線若干。回答下列問題：回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(填填“R1”或或“R2”)，閉合

18、開關(guān)，閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至前應(yīng)將滑片移至_(填填“a”或或“b”)端。端。(2)在實(shí)物圖在實(shí)物圖9中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)根據(jù)圖甲電路完成中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接。剩余部分的連接。(3)(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50 A時(shí)，電壓表示時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為_V。(4)導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為_m(保留保留2位有效數(shù)字位有效數(shù)字)。圖圖9(2)連接圖見答案。連接圖見答案。(3)電壓表量程電壓表量程3 V，指針在，指針在2后第后第3條刻度線，故讀數(shù)為條刻度線，故讀數(shù)為2.30

19、V，估讀為估讀為2.29或或2.31均可。均可。答案答案(1)R2a(2)如圖所示。如圖所示。(3)2.30(2.29、2.31均正確均正確)。(4)94(93、95均正確均正確)。1. .儀器選擇的一般步驟儀器選擇的一般步驟(1)首先選擇唯一性的器材。首先選擇唯一性的器材。(2)粗畫電路圖粗畫電路圖(暫不接電流表和電壓表暫不接電流表和電壓表)。(3)估算回路中電流和電壓的最大值，在電表的指針有較估算回路中電流和電壓的最大值，在電表的指針有較大幅度的偏轉(zhuǎn)但不超過其量程的情況下，結(jié)合已知器材大幅度的偏轉(zhuǎn)但不超過其量程的情況下，結(jié)合已知器材的規(guī)格，確定實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器材。的規(guī)格，確定實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)

20、器材。2. .實(shí)物圖連線的基本原則實(shí)物圖連線的基本原則對(duì)限流式電路，一般是從電源的正極開始，把電源、開對(duì)限流式電路，一般是從電源的正極開始，把電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器以及測(cè)量電路順次連接起來即可。對(duì)分關(guān)、滑動(dòng)變阻器以及測(cè)量電路順次連接起來即可。對(duì)分壓式電路，應(yīng)先將電源、開關(guān)和滑動(dòng)變阻器的全部電阻壓式電路，應(yīng)先將電源、開關(guān)和滑動(dòng)變阻器的全部電阻用導(dǎo)線連接起來，然后在滑動(dòng)變阻器上金屬桿兩端的接用導(dǎo)線連接起來，然后在滑動(dòng)變阻器上金屬桿兩端的接線柱中任選一個(gè)，依據(jù)電路中電流的流向?qū)y(cè)量電路部線柱中任選一個(gè)，依據(jù)電路中電流的流向?qū)y(cè)量電路部分連接起來即可。分連接起來即可。熱點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新熱點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)

21、新1. .等效替代法測(cè)電阻等效替代法測(cè)電阻 如圖如圖10所示。所示。圖圖10【例【例3】電學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要測(cè)量電阻的阻值：電學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要測(cè)量電阻的阻值：(1)測(cè)電阻的方法有很多種，現(xiàn)在有一只標(biāo)測(cè)電阻的方法有很多種，現(xiàn)在有一只標(biāo)“220 V40 W”的的燈泡，它正常工作時(shí)的電阻為燈泡，它正常工作時(shí)的電阻為_。若用多用電表歐。若用多用電表歐姆 擋 來 測(cè) 量 這 只 燈 泡 的 電 阻 ， 則 測(cè) 出 的 電 阻 值 就姆 擋 來 測(cè) 量 這 只 燈 泡 的 電 阻 ， 則 測(cè) 出 的 電 阻 值 就_(填填“大于大于”“等于等于”或或“小于小于”)燈泡正常工作時(shí)的電阻燈泡正常工作時(shí)的電阻值。

22、值。(2)用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量該燈泡正常工作時(shí)的電用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量該燈泡正常工作時(shí)的電阻值。阻值。A. .220 V交流電源交流電源B. .單刀雙擲開關(guān)一只單刀雙擲開關(guān)一只C. .電阻箱一只電阻箱一只(0999.9 ，額定電流，額定電流0.5 A)D. .固定電阻一只固定電阻一只(0.5 k，額定電流，額定電流0.3 A)E.交流電流表一只交流電流表一只(00.3 A)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出電路原理圖。請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出電路原理圖。(2)應(yīng)用替代法。因電阻箱的最大阻值小于燈泡正常工作電應(yīng)用替代法。因電阻箱的最大阻值小于燈泡正常工作電阻值，故應(yīng)串聯(lián)一固定電阻，電路原理圖如圖。阻值，故應(yīng)串

23、聯(lián)一固定電阻，電路原理圖如圖。答案答案(1)1 210小于小于(2)見解析圖見解析圖圖圖11圖圖12(2)半偏法近似測(cè)量電壓表內(nèi)阻。半偏法近似測(cè)量電壓表內(nèi)阻。方法一：方法一：如圖如圖13所示，測(cè)量電壓表所示，測(cè)量電壓表 的內(nèi)阻，操作步驟如下：的內(nèi)阻，操作步驟如下：圖圖13滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最右端，電阻箱的阻值調(diào)到最大；滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最右端，電阻箱的阻值調(diào)到最大；閉合閉合S1、S2，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R0，使，使 表示數(shù)指到滿偏刻度。表示數(shù)指到滿偏刻度。斷開斷開S2，保持，保持R0不變，調(diào)節(jié)不變，調(diào)節(jié)R，使，使 表指針指到滿刻度的表指針指到滿刻度的一半；一半；由上可得由上可得RVR。方法二：如圖

24、方法二：如圖14所示，測(cè)量電壓表所示，測(cè)量電壓表 的內(nèi)阻，操作步驟如下：的內(nèi)阻，操作步驟如下：圖圖14【例【例4】(2015新課標(biāo)全國(guó)卷新課標(biāo)全國(guó)卷，23)電壓表滿偏時(shí)通過該表電壓表滿偏時(shí)通過該表的電流是半偏時(shí)通過該表電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實(shí)的電流是半偏時(shí)通過該表電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻測(cè)量電壓表的內(nèi)阻(半偏法半偏法)，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：待測(cè)電壓表待測(cè)電壓表 (量程量程3 V，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為3 000 )，電阻箱，電阻箱R0(最大最大阻值為阻值為99 999.9 )，滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值最大阻值100 ，額定電，額定電

25、流流2 A)，電源，電源E(電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻不計(jì)，內(nèi)阻不計(jì))，開關(guān)，開關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線若個(gè)，導(dǎo)線若干。干。(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整。部分，將電路圖補(bǔ)充完整。(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，寫出實(shí)驗(yàn)步驟：根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，寫出實(shí)驗(yàn)步驟：_。(3)將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為RV，與電壓表內(nèi)阻的真，與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值實(shí)值RV相比，相比，RV_RV(填填“”“”或或“”)，主要理由，主要理由是是_。解析解析(1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑

26、片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最?。婚]合移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最?。婚]合開關(guān)開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針滿偏，使電壓表的指針滿偏 ；保持滑動(dòng)變阻器滑片的位；保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，斷開置不變，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表的指針半偏，讀取電阻箱的電阻使電壓表的指針半偏，讀取電阻箱的電阻值，此即為測(cè)得的電壓表內(nèi)阻。值，此即為測(cè)得的電壓表內(nèi)阻。(3)斷開斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路總電阻增使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路總電阻增大，分得的電壓也增大，此時(shí)大，分得的電壓也增大，此時(shí)R0

27、兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，RVRV答案答案(1)見解析圖見解析圖(2)見解析見解析(3)理由見解析理由見解析【變式訓(xùn)練【變式訓(xùn)練3】用伏安法測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻用伏安法測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻Rx的阻值的阻值(阻值約阻值約為為200 )，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：電池組電池組E：電動(dòng)勢(shì)：電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì)；，內(nèi)阻不計(jì)；電流表電流表A1：量程：量程015 mA，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為100 ；電流表電流表A2：量程：量程0300 A，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為1 000 ；滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍：阻值范圍020 ，額定電流，額定電流2 A；電阻箱電阻箱R

28、2：阻值范圍：阻值范圍09 999 ，額定電流，額定電流1 A；開關(guān)開關(guān)S、導(dǎo)線若干。、導(dǎo)線若干。要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值，請(qǐng)回答下列問題：的阻值，請(qǐng)回答下列問題：(1)為了測(cè)量待測(cè)電阻兩端的電壓，可以將電流表為了測(cè)量待測(cè)電阻兩端的電壓，可以將電流表_(填寫器填寫器材代號(hào)材代號(hào))與電阻箱串聯(lián)，并將電阻箱阻值調(diào)到與電阻箱串聯(lián)，并將電阻箱阻值調(diào)到_，這，這樣可以改裝成一個(gè)量程為樣可以改裝成一個(gè)量程為3.0 V的電壓表。的電壓表。(2)在圖在圖15中畫完整測(cè)量中畫完整測(cè)量Rx阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明器材阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明器材代號(hào)。代號(hào)。圖圖15(3)調(diào)

29、節(jié)滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，兩表的示數(shù)如圖，兩表的示數(shù)如圖16所示，可讀出電流所示，可讀出電流表表A1的示數(shù)是的示數(shù)是_mA，電流表，電流表A2的示數(shù)是的示數(shù)是_A，測(cè)得待測(cè)電阻測(cè)得待測(cè)電阻Rx的阻值是的阻值是_。本次測(cè)量存在一定的系。本次測(cè)量存在一定的系統(tǒng)誤差，考慮這個(gè)原因測(cè)量值比真實(shí)值統(tǒng)誤差，考慮這個(gè)原因測(cè)量值比真實(shí)值_(填填“偏大偏大”或或“偏小偏小”)。圖圖16采用電流表外接法測(cè)量的電流值偏大，因此測(cè)量的電阻偏小。采用電流表外接法測(cè)量的電流值偏大，因此測(cè)量的電阻偏小。答案答案(1)A29 000(2)電路如圖電路如圖(3)8.0150187.5 偏偏小小電路設(shè)計(jì)時(shí)的兩個(gè)技巧電路設(shè)計(jì)

30、時(shí)的兩個(gè)技巧(1)電流表的靈活選用電流表的靈活選用已知內(nèi)阻的電流表可做電壓表使用，在缺少合適的電壓已知內(nèi)阻的電流表可做電壓表使用，在缺少合適的電壓表的情況下，常用電流表代替電壓表使用，這是電學(xué)設(shè)表的情況下，常用電流表代替電壓表使用，這是電學(xué)設(shè)計(jì)電路的高頻考點(diǎn)。計(jì)電路的高頻考點(diǎn)。(2)電壓表的靈活選用電壓表的靈活選用已知內(nèi)阻的電壓表可做電流表使用，在缺少合適的電流已知內(nèi)阻的電壓表可做電流表使用，在缺少合適的電流表的情況下，常用電壓表代替電流表使用，這是設(shè)計(jì)電表的情況下，常用電壓表代替電流表使用，這是設(shè)計(jì)電路中的高頻考點(diǎn)。路中的高頻考點(diǎn)。1. .(2016全國(guó)卷全國(guó)卷，23)某同學(xué)利用圖某同學(xué)利用

31、圖17所示電路測(cè)量量程為所示電路測(cè)量量程為2.5 V的電壓表的電壓表 的內(nèi)阻的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆內(nèi)阻為數(shù)千歐姆)，可供選擇的器材，可供選擇的器材有：電阻箱有：電阻箱R(最大阻值最大阻值99 999.9 )，滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值最大阻值50 )，滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值最大阻值5 k)，直流電源，直流電源E(電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)3 V)，開關(guān)，開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干。個(gè)，導(dǎo)線若干。圖圖17實(shí)驗(yàn)步驟如下實(shí)驗(yàn)步驟如下按電路原理圖按電路原理圖17連接線路；連接線路；將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖17中中最左端所對(duì)應(yīng)的位置

32、，閉合開關(guān)最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏；保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為壓表的示數(shù)為2.00 V，記下電阻箱的阻值。，記下電阻箱的阻值。回答下列問題：回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器_(填填“R1”或或“R2”)。(2)根據(jù)圖根據(jù)圖17所示電路將圖所示電路將圖18中實(shí)物圖連線。中實(shí)物圖連線。圖圖18(3)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟中記錄的電阻箱阻值為中記錄的電阻箱阻值為630.0 ，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓

33、不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為_(結(jié)果保留到個(gè)位結(jié)果保留到個(gè)位)。(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為表頭的滿刻度電流為_(填正確答案標(biāo)號(hào)填正確答案標(biāo)號(hào))。A.100 A B.250 A C.500 A D.1 mA解析解析(1)本實(shí)驗(yàn)測(cè)電壓表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)變化不本實(shí)驗(yàn)測(cè)電壓表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)變化不大，則接入電阻箱后電路的總電阻變化不大，故需要滑動(dòng)變大，則接入電阻箱后電路的總電阻變化不大，故需要滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小，故選阻器的最大阻值較

34、小，故選R1可減小實(shí)驗(yàn)誤差?？蓽p小實(shí)驗(yàn)誤差。(2)滑動(dòng)變阻器為分壓式，連接實(shí)物電路如圖所示?；瑒?dòng)變阻器為分壓式，連接實(shí)物電路如圖所示。答案答案(1)R1(2)見解析圖見解析圖(3)2 520(4)D(3)電壓表和電阻箱串聯(lián)，兩端電壓分別為電壓表和電阻箱串聯(lián)，兩端電壓分別為2.00 V和和0.50 V，則，則RV4R2 520 。2.某研究小組要測(cè)量電壓表某研究小組要測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻的內(nèi)阻r1，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)，現(xiàn)提供如下器材：能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)，現(xiàn)提供如下器材：A. .電壓表電壓表V1：量程：量程3 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r1

35、待測(cè)待測(cè)(約約2 000 )B. .電壓表電壓表V2：量程：量程6 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r24 000 C. .電壓表電壓表V3：量程：量程4 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r310 000 D. .電流表電流表A1：量程：量程0.6 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻r40.05 E. .滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R0：總電阻約：總電阻約50 F. .電源電源E：電動(dòng)勢(shì)：電動(dòng)勢(shì)15 V，內(nèi)阻很小，內(nèi)阻很小G.開關(guān)開關(guān)S、導(dǎo)線若干、導(dǎo)線若干(1)請(qǐng)從所給器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?，設(shè)計(jì)電路，在虛線方框請(qǐng)從所給器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?，設(shè)計(jì)電路，在虛線方框中畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的符號(hào)。中畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的符號(hào)。(2)根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖，寫出

36、待測(cè)電壓表根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖，寫出待測(cè)電壓表V1的內(nèi)阻的內(nèi)阻r1的表達(dá)的表達(dá)式 ， 即式 ， 即 r1 _ _ _ _ _ _ _ _ ， 式 中 各 符 號(hào) 的 意 義 是， 式 中 各 符 號(hào) 的 意 義 是_。3. .(2017全國(guó)卷全國(guó)卷，23)某同學(xué)利用如圖某同學(xué)利用如圖19所示的電路測(cè)量一微所示的電路測(cè)量一微安表安表(量程為量程為100 A，內(nèi)阻大約為，內(nèi)阻大約為2 500 )的內(nèi)阻。可使用的器的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€(gè)滑動(dòng)變阻器材有：兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2(其中一個(gè)阻值為其中一個(gè)阻值為20 ，另一個(gè)，另一個(gè)阻值為阻值為2 000 )；電阻箱；電阻箱Rz(最大阻值為最大阻值為9

37、9 999.9 )；電源；電源E(電電動(dòng)勢(shì)約為動(dòng)勢(shì)約為1.5 V)；單刀開關(guān)；單刀開關(guān)S1和和S2。C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片。器的滑片。圖圖19(1)按原理圖按原理圖19將圖將圖20中的實(shí)物連線。中的實(shí)物連線。圖圖20(2)完成下列填空：完成下列填空：R1的阻值為的阻值為_ (填填“20”或或“2 000”)。為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片的滑片C滑到接近圖滑到接近圖19中滑動(dòng)變阻器的中滑動(dòng)變阻器的_端端(填填“左左”或或“右右”)對(duì)應(yīng)的位置；將對(duì)應(yīng)的位置；將R2的滑片的滑片D置于中間位置附近。置于中間位置附近。將電阻箱將電阻箱Rz的阻值置

38、于的阻值置于2 500.0 ，接通，接通S1。將。將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)節(jié)R2的滑片的滑片D的位置，最終使得接通的位置，最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通接通前前B與與D所在位置的電勢(shì)所在位置的電勢(shì)_(填填“相等相等”或或“不相等不相等”)將電阻箱將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將和微安表位置對(duì)調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于的阻值置于2 601.0 時(shí)，在接通時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測(cè)微安表的內(nèi)阻為前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測(cè)微安表的內(nèi)

39、阻為_(結(jié)果結(jié)果保留到個(gè)位保留到個(gè)位)。(3)寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議：寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議：_。解析解析(1)實(shí)物連線如圖所示：實(shí)物連線如圖所示：(2)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R1采用分壓式接法，為了方便調(diào)節(jié)要選擇阻采用分壓式接法，為了方便調(diào)節(jié)要選擇阻值較小的滑動(dòng)變阻器；值較小的滑動(dòng)變阻器；為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片的滑片C滑到滑動(dòng)變阻器的左滑到滑動(dòng)變阻器的左端對(duì)應(yīng)的位置；端對(duì)應(yīng)的位置；將電阻箱將電阻箱Rz的阻值置于的阻值置于2 500.0 ，接通，接通S1；將；將R1的滑片置于適的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片的滑片D的位置；最終使得接通的位置；最終使得接通S2前后，前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前后在接通前后在B、D中無(wú)電流流中無(wú)電流流過，可知過，可知B與與D所在位置的電勢(shì)相等；所在位置的電勢(shì)相等；(3)為了提高測(cè)量精度，應(yīng)調(diào)節(jié)為了提高測(cè)量精度，應(yīng)調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程。接近滿量程。答案答案(1)見解析見解析(2)20左左相等相等2 550 (3)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程。上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程。