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1、第2课时电学实验与创新一、多用电表的使用例1(2013新课标23)某学生实验小组利用图1所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1k”挡内部电路的总电阻使用的器材有：图1多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零点(2)将图1中多用电表的红表笔和_(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图2所示，这时电压表的示数如图3所示多用电表和电压表的读数分别为_k和_ V.图2图3(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的
2、阻值为零此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 V从测量数据可知，电压表的内阻为_ k.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图4所示根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_V，电阻“1k”挡内部电路的总电阻为_ k.图4解析(4)当滑动变阻器调到阻值为零时，多用电表的示数为电压表的内阻(5)设多用电表内电池的电动势为E，电阻“1k”挡内部电路的总电阻为R，则由闭合电路欧姆定律及两组数据得：ER4.00 V，E(15.012.0) kR3.60 V联立两式解得R15.0 k，E9.00 V.答案(1)短
3、接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.0以题说法1.欧姆表的原理(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律当红、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，此时中值电阻R中RgR0r，当两表笔接入电阻Rx时I，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2欧姆表使用六注意(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以倍率得阻值
4、；(6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压的最高挡(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值时，选择倍率为100 挡，按正确的实验操作步骤测量，表盘指针位置如图5所示，该电阻的阻值约为_；图5(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()A测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果B测量阻值不同的电阻时，都必须重新欧姆调零C测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电源断开D欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变(3)用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针偏转角较大，然后黑、红表笔反接指
5、针偏转角较小，说明_(填“a”或“b”)端是二极管正极答案(1)1 700(2)AC(3)a解析(1)欧姆表的测量值是指针读数与倍率的乘积，为17100 1 700 .(2)欧姆表测电阻时，红、黑表笔插错不会影响测量结果，A正确；测不同的电阻时，只要没更换倍率，不需重新欧姆调零，B错误；测电路中的电阻时应将待测电阻与电源断开，C正确；表中的电池电动势变小、内阻变大后，会影响测量结果，D错误(3)二极管具有单向导电性，欧姆表的红表笔接的是表内电池的负极，接b端时，指针偏转角度大，二极管电阻小，说明b端是二极管的负极，a端是其正极二、以测电阻为核心的电学实验例2(2013北京21)某同学通过实验测
6、定一个阻值约为5 的电阻Rx的阻值(1)现有电源(4V，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6中的_(选填“甲”或“乙”)图6(2)图7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图7(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电
7、流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图8所示，可得该电阻的测量值Rx_(保留两位有效数字)图8(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是_；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是_(选填选项前的字母)A电流表测量值小于流经Rx的电流值B电流表测量值大于流经Rx的电流值C电压表测量值小于Rx两端的电压值D电压表测量值大于Rx两端的电压值(5)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)为了减小误差，应使电表读数为量程的，电源电动势为4 V，故电压表选C.
8、估算通过Rx的最大电流约为Im A0.6 A，所以电流表应选B.因为，所以电流表应外接，即应采用甲电路，测量误差较小(2)(3)电流表、电压表的读数分别为I0.50 A，U2.60 V，所以Rx 5.2 .(4)甲电路中产生误差的主要原因是电压表的分流作用，选项B正确乙电路中产生误差的主要原因是电流表的分压作用，故选项D正确(5)Rx两端的电压U，其中R为滑动变阻器总阻值，L为滑动变阻器两端总长度，结合数学知识可知选项A正确答案(1)BC甲(2)见解析图(3)5.2(4)BD(5)A以题说法描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定金属丝的电阻率，其实验原理都涉及伏安法测电阻，这类实验要从以下两个方面攻克
9、1电路结构：实验电路至少包括三个部分：(1)测量电路；(2)控制电路(滑动变阻器、开关)；(3)电源2电路设计：(1)电表选择注意三方面：安全性，要求量程不能太小，电表不反接；准确性，要求量程不能太大，读数一般要超过量程的；若电表量程不合适，要利用有准确内阻的电表进行改装(2)测量电路设计：若，则应把电流表内接；若，则应把电流表外接(3)控制电路：以小控大用分压，相差无几用限流，即当滑动变阻器的阻值较小时，常采用分压式接法；当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时，常采用限流式接法另外滑动变阻器必须接为分压式的情况有三种：电压要求从零开始变化；滑动变阻器太小，不能起到限流的作用；限流式不能获取有区分
10、度的多组数据若两种接法均可，则采用限流式，因为限流式损耗功率小某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，实验室提供如下器材：热敏电阻Rt(常温下约8 k)、温度计、电流表mA(量程1 mA，内阻约200 )、电压表V(量程3 V，内阻约10 k)、电池组E(4.5 V，内阻约1 )、滑动变阻器R(最大阻值为20 )、开关S、导线若干、烧杯和水(1)根据提供器材的参数将图9甲所示的实物图中所缺的导线补接完整图9(2)实验开始前滑动变阻器的滑动触头P应置于_(填“a”或“b”)端(3)利用补接完整的实验装置测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻的Rtt图象如图10中的实测曲线，与图中理论曲线
11、相比二者有一定的差异除了偶然误差外，下列关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法叙述正确的是_(填选项前的字母，不定项选择)图10A电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大B电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小C温度升高到一定值后，电流表应改为外接法(4)将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用，当电流通过电阻产生的热量与电阻向周围环境散热达到平衡时，满足关系式I2Rk(tt0)(其中k是散热系数，t是电阻的温度，t0是周围环境温度，I为电流强度)，电阻的温度稳定在某一值若通过它的电流恒为50 mA，t020C，k0.25 W/C，由实测曲线可知该电阻的温度稳定在_C.答案
12、(1)连线如图所示(2)a(3)AC(4)48(4650均可)解析(1)如果用限流法，待测电阻两端的电压将超出电压表的量程，故用分压法，因为待测电阻是大电阻，故用内接法(2)开始时待测电阻两端的电压应当最小，故滑动触头应置于a端(3)用电流表内接法测量的是待测电阻和电流表内阻的和，故测量值偏大，A正确；温度升高，热敏电阻的阻值变小，当与电流表电阻接近时，应改为电流表外接法，C正确(4)将I50 mA、t020C、k0.25 W/C代入I2Rk(tt0)中可得R0.1(t20) k，在Rtt图中作出该直线，找到该直线与实测Rtt曲线的交点，交点所对应的横坐标约为48C，所以该电阻的温度稳定在48
13、C.三、以测电源的电动势为核心的电学实验例3(10分)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，提供了如图11甲、乙、丙所示的三组器材(1)请把能完成实验的器材都连成电路图11(2)某同学根据他的实验数据作出了如图12所示的图象，由此可知该同学选用的是_(填“甲”“乙”或“丙”)组器材进行实验根据图象可得出电源的电动势E_V，内阻r_.(忽略电表内阻的影响，结果保留两位有效数字)图12解析(1)只要能取两组不同数值，列出闭合电路欧姆定律的表达式，未知量只有电动势和内阻就可以完成实验，甲图不满足要求，乙、丙两图满足要求根据下面两幅电路图连接乙、丙的实物图(2)丙图中的外电阻可以通过电阻箱读出来，所以
14、选的一定是丙图根据闭合电路欧姆定律有EIRIr，整理可得Rr，可知图线与纵轴截距的绝对值是内阻，图线的斜率是电源的电动势答案(1)如图所示(4分，乙、丙各2分，画了甲图则此问扣1分)(2)丙(2分)1.4(1.31.5均可)(2分)1.0(0.81.2均可)(2分)以题说法测量电源的电动势和内阻的基本原理是闭合电路欧姆定律，数据处理的主要思想方法是“化曲为直”，常用的方法有三种：1伏安法利用电压表和电流表，闭合电路方程为EUIr，利用两组数据，联立方程求解E和r；也可作出UI图象，图线的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻2伏阻法利用电压表和电阻箱闭合电路方程为EU(1)利用两组数据联立方程求解或将原方程线性化，处理为或UrE，作图象或U图象，利用图线的截距和斜率求E和r.3安阻法利用电流表和电阻箱闭合电路方程为EI(Rr)，利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，处理为R，作R图象，利用图线的截距和斜率求E和r.(2013浙江22)采用如图13所示的电路“测定
