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    高考物理电学实验专项复习

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    这是一份高考物理电学实验专项复习,共48页。试卷主要包含了电流表内、外接的选择,定值电阻在电路设计中的三种作用,9Ω),5V,3 mA等内容,欢迎下载使用。


    电学实验复习专题知识点


    考点
    考情汇总
    1. 以测电阻为核心的实验
    “伏安法”测电阻,测金属丝电阻率
    2. 电表改装模型
    电流表改装,电压表改装,欧姆表改装
    3. 以闭合电路欧姆定律为核心的实验
    测量电源的电动势和内电阻、用多用电表测量电学中的物理量
    4.电学创新实验
    “安安法”、“伏伏法”、“伏安加R法”、替代法、半偏法、电桥法
    5.电学实验的迁移
    传感器在电学中的应用



    1.电流表内、外接的选择

    内接法
    外接法
    电路图


    误差原因
    电流表分压U测=Ux+UA
    电压表分流I测=Ix+IV
    电阻测量值
    R测==Rx+RA>Rx测量值大于真实值
    R测== 注:两种接法的选择
    (1)阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若Rx较小,宜采用电流表外接法;若Rx较大,宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
    (2)临界值计算法
    Rx<时,用电流表外接法;
    Rx>时,用电流表内接法。
    (3)实验试探法:按如图所示接好电路,让电压表一接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。

    2.滑动变阻器分压式接法与限流式接法的选择
    (1)“以小控大用分压,相差无几用限流”
    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。
    (2)因为滑动变阻器分压式接法较限流式接法调节范围更大,以下三种情况滑动变阻器必须用分压式接法:
    ①题目要求对电压或电流自零开始调节;
    ②滑动变阻器电阻远小于研究对象电阻时,用限流式接法调节范围太小;
    ③用限流式接法时,电压或电流的最小值超过电路元件所允许的最大值。
    (3)若两种电路均可,则采用限流电路,因为限流式损耗功率小。
    3.定值电阻在电路设计中的三种作用

    【例题】
    1.小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。
    (1)因电表内阻未知,用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数,电流表的示数如图2所示,其读数___________A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为,。由此可知应采用电流表___________(填“内”或“外”)接法。
    (2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其它方法进行实验:
    ①器材间连线如图3所示,请在虚线框中画出对应的电路图___________;

    ②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关挪到右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻___________。此方法___________(填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是___________。
    【变式题】
    2.某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势,内阻很小),电流表(量程,内阻约),微安表(量程,内阻待测,约),滑动变阻器R(最大阻值),定值电阻(阻值),开关S,导线若干。

    (1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图_____;
    (2)某次测量中,微安表的示数为,电流表的示数为,由此计算出微安表内阻_____。

    【例题】
    3.一同学探究阻值约为的待测电阻在范围内的伏安特性。可用器材有:电压表V(量程为,内阻很大),电流表A(量程为,内阻为),电源E(电动势约为,内阻不计),滑动变阻器R(最大阻值可选或),定值电阻(阻值可选或),开关S,导线若干。

    (1)要求通过的电流可在范围内连续可调,在答题卡上将图(a)所示的器材符号连线,画出实验电路的原理图________;
    (2)实验时,图(a)中的R应选最大阻值为______(填“”或“”)的滑动变阻器,应选阻值为______(填“”或“”)的定值电阻;
    (3)测量多组数据可得的伏安特性曲线。若在某次测量中,电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示,则此时两端的电压为______V,流过的电流为_____,此组数据得到的的阻值为______(保留3位有效数字)。


    【例题】
    4.为判断标称为100m的康铜导线的电阻率及长度是否达标,某同学进行了下列实验,完成步骤中的填空:

    (1)剥开导线两段的绝缘皮,用螺旋测微器测量裸线的直径如图1所示,则读数为_______mm;
    (2)用欧姆表粗测导线的总电阻,示数在15-20Ω之间。用图2的电路测量该盘导线的总电阻R,图中电源E的电动势为6V、内阻很小;电压表V1量程为3V、内阻为2970.0Ω;电压表V2量程为5V、内阻为5.0kΩ;定值电阻R0=30.0Ω。为更准确地测量Rx,图2中A应选用_______(选填“V1”或“V2”)。
    (3)调节滑动变阻器,测得多组数据,描绘出两电压表示数UB-UA图像如图3所示,可知Rx=______Ω(保留3位有效数字);
    (4)若导线的长度恰为100m,则导线材料的电阻率为_______Ω·m(保留2位有效数字)。
    (5)已知20℃时康铜的电阻率为5.0×10-7Ω·m,若实验是在25℃的环境中进行且导线长度恰为100m,则该导线_______(填“可能”或“不可能”)是康铜制成;若实验是在20℃的环境中进行且导线是康铜制成,则该导线的长度______(填“大于”“小于”或“等于”)100m。
    5.(2019·河南南阳联考)电压表V1的量程为2V,内阻约为2kΩ。现要较准确测量其内阻RV,实验室提供的器材如下:
    电流表A:量程0.6A,内阻约0.1Ω
    电压表V2:量程5V,内阻约为5kΩ
    定值电阻R1:阻值30Ω
    定值电阻R2:阻值3kΩ
    滑动变阻器R3:最大阻值100Ω,最大电流1.5A
    电源E:电动势6V,内阻约0.5Ω
    开关S,导线若干
    (1)请根据你选择的实验器材在线框内画出实验电路图并标明所选器材的字母代号__________________

    (2)请根据设计的电路图,用实验测得的物理量表示电压表V1的内阻=_______

    6.实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的并联。测量实际电流表G1的内阻r1的电路如图甲所示。供选择的仪器如下:

    ①待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω);
    ②电流表G2(0~10mA,内阻约100Ω);
    ③定值电阻R1(300Ω);
    ④定值电阻R2(10Ω);
    ⑤滑动变阻器R3(0~1000Ω);
    ⑥滑动变阻器R4(0~20Ω);
    ⑦干电池(1.5V);
    ⑧开关S及导线若干。
    (1)定值电阻应选________,滑动变阻器应选________。(在空格内填写序号)
    (2)用线条在图乙中把实物图补充连接完整_______。
    (3)补全实验步骤:
    ①按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑动触头移至最________端(填“左”或“右”);
    ②闭合开关S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2;
    ③多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2读数I1、I2;
    ④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图丙所示。

    (4)根据图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式________。

    类型
    电路图
    原理
    把电流表改装为电压表

    U=Ig(Rg+R)
    扩大电流表量程

    I=Ig+
    把电流表改装为欧姆表

    R内=R中=Rx=-R内
    注:(1)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=,中值电阻(欧姆表内阻)R中=Rg+R0+r;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)欧姆表转换倍率的两种途径:欧姆表换倍率实际上就是改变欧姆表的内阻,欧姆表的内阻R内=,通常通过改变电源电动势或电流表量程来改变欧姆表的倍率。若保持电流表量程不变,将电源电动势扩大为原来的10倍,欧姆表倍率就扩大到原来的10倍;若保持电源电动势不变,将电流表量程扩大为原来的10倍,欧姆表倍率变为原来的十分之一。
    2.电流表、电压表和欧姆表的读数
    仪器
    量程选择
    读数
    电流表
    使指针指在超过满偏刻度的位置
    若分度值为1、0.1、0.01,需要估读到分度值的下一位;如果分度值是2或5,分别按分度值或分度值估读
    电压表
    欧姆表
    使指针指在表盘的中间位置附近
    表盘读数乘以相应挡位的倍率

    【例题】
    7.某同学把量程为500μA但内阻未知的微安表G改装成量程为2V的电压表,他先测量出微安表G的内阻,然后对电表进行改装,最后再利用一标准电压表,对改装后的电压表进行检测。

    (1)该同学利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻,实验中可供选择的器材如下:
    A.滑动变阻器R1(0~5kΩ)
    B.滑动变阻器R2(0~20kΩ)
    C.电阻箱R'(0~9999.9Ω)
    D.电源E1(电动势为1.5V)
    E.电源E2(电动势为9V)
    F.开关、导线若干
    具体实验步骤如下:
    a.按电路原理图甲连接好线路;
    b.将滑动变阻器R的阻值调到最大,闭合开关S1后调节R的阻值,使微安表G的指针满偏;
    c.闭合S2,保持R不变,调节R'的阻值,使微安表G的示数为250μA,此时R'的示数为1900.0Ω;
    回答下列问题:
    (1)①为减小实验误差,实验中电源应选用________(填E1或E2),滑动变阻器应选用________(填R1或R2);
    ②由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值Rg=________Ω,与微安表内阻的真实值相比________(选填“偏大”、“相等”或“偏小”);
    (2)若按照(1)中测算的Rg,将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联一个阻值为________Ω的电阻R0;
    (3)用图乙所示电路对改装电压表进行校对,由于内阻测量造成的误差,当标准电压表示数为2V时,改装电压表中微安表G的示数为495μA,为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差,R0的阻值应调至________Ω(结果保留1位小数)。

    8.某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA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15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5V,r=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干.

    (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____Ω:滑动变阻器选____(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___kΩ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_______Ω.


    9.图甲是一个多用电表,图乙是多用电表的简化电路图,电流挡的两个量程为10mA和3mA,电压挡的两个量程为10V和4V,表盘如图丙所示。

    (1)在测量电阻时,要用到图甲中的选择开关K和部件S、T。请完成下列测量步骤:
    ①旋动部件______,使指针对准电流的“0”刻度线。
    ②将K旋转到电阻挡适当的倍率位置。
    ③将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件______,使指针对准电阻的______刻度线(选填“0”或“∞”)。
    (2)对于图乙,下列说法正确的是______(请填写选项前面对应的字母)
    A.A表笔应为黑表笔,B表笔应为红表笔
    B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为3mA
    C.当选择开关K旋到位置“5”测量时,A表笔应接电势高的点
    D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响
    (3)当图乙中的选择开关K旋到“3”时,内部电源电动势为4.5V.欧姆调零后,在A、B两表笔之间接入一个待测电阻,发现表头G刚好半偏,则A、B之间所接的电阻为______Ω,对应的倍率为______(选填“×1”、 “×10”、“×100”、“×1k”)。

    用多用电表测量电学中的物理量

    1.原理:闭合电路欧姆定律,I=(其中R内=Rg+R+r,I与Rx成一一对应关系)2.中值电阻R中=Rg+R+r
    3.红、黑表笔短接,欧姆调零,Ig=
    4.电流方向:“红进黑出”
    测量电源的电动势和内电阻
    伏安法
    1.原理:U=E-Ir2.误差来源:电压表的分流
    3.误差分析:E测 伏安法
    1.原理:U=E-Ir2.误差来源:电流表的分压
    3.误差分析:E测=E真,r测>r真 (r测=r+RA)
    伏阻法
    1.原理:E=U+r2.关系式:=·+
    3.误差分析:E测 安阻法
    1.原理:E=IR+Ir2.关系式:=·R+或R=E·-r
    3.误差分析:E测=E真,r测>r真 (r测=r+RA)

    【例题】
    10.图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100 Ω挡。

    (1)图a中的A端与______(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
    (2)关于R6的使用,下列说法正确的是_______(填正确答案标号)。
    A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
    B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
    C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
    (3)根据题给条件可得R1+R2=_______Ω,R4=________Ω。
    (4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为_______;若此时B端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B端是与“5”相连的,则读数为___________。(结果均保留3位有效数字)

    11.某同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路图.已知选用的电流表内阻Rg=5 Ω、满偏电流Ig=25 mA,当选择开关接3时为量程100 V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心,上排刻度线对应数据没有标出.

    (1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为____;选择开关接3时其读数为____.
    (2)为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势,这位同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:
    ①将选择开关接2,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;
    ②将电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指针指C处,此时电阻箱的示数如图丙,则C处刻度应为____ Ω;
    ③计算得到多用电表内电池的电动势为____ V;(保留两位有效数字)
    (3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为____ Ω.(保留两位有效数字)

    12.某探究小组采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻时,发现量程为0~3V的电压表出现故障不能正常使用,实验台上有一个量程为0~500μA、内阻Rg=200Ω的灵敏电流计Ⓖ和一个电阻箱R(0~9999Ω)。

    (1)为了把灵敏电流计Ⓖ改装成量程为0~3V的电压表继续实验,电阻箱R应调至________Ω。
    (2)请用笔画线代替导线完成乙图的实物电路连接_______。
    (3)探究小组中一个同学用灵敏电流计Ⓖ和电阻箱设计了如图丙所示的实验电路,同样测出了干电池的电动势和内阻。
    ①多次调节电阻箱,记录灵敏电流计Ⓖ的示数I和电阻箱的阻值R,电源的电动势和内阻分别用E和r表示,则和R的关系式为________。

    ②然后以为纵坐标,以R为横坐标,作出了­R图线为一直线,如图丁所示,测得直线在纵轴上的截距b=144,直线的斜率k=,则该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。

    13.在测定一节干电池的电动势和内阻(电动势约,内阻小于)的实验中,备有下列器材:电流表(,内阻),电流表(,内阻),滑动变阻器(,允许通过的最大电流为),滑动变阻器(,允许通过的最大电流为),定值电阻(阻值为),定值电阻(阻值为),开关和导线若干。

    (1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的实验电路,图中x表为电流表______,y表为电流表______,定值电阻应选______,滑动变阻器应选______。(均填写器材的字母代号)
    (2)图乙为该同学根据实验电路,利用测出的数据绘出的与()的关系图线,为电流表的示数,为电流表的示数,则由图线可求被测干电池的电动势______V,内阻______Ω。(结果保留两位有效数字)
    (3)在电路连接良好的情况下,该实验方案______(选填“有”或“没有”)系统误差。

    14.小张同学根据所学的电路知识利用如图甲所示的电路来测定未知电阻Rx的阻值及电源电动势E和内阻r,其中R为电阻箱。

    (1)小张用下列步骤测定未知电阻Rx的阻值,请你补全实验步骤。
    ①将电压表选择合适的量程,闭合开关S1,_______(选填“闭合”或“断开”)开关S2,调节电阻箱R,使电压表示数尽可能大,记下电压表的示数U和电阻箱接入电路中的阻值R0。
    ②保持开关S1闭合,_______(选填“闭合”或“断开”)开关S2,增加电阻箱接入电路中的电阻,使电压表示数为U,记下电阻箱接入电路中的阻值R1。
    ③可以得出待测电阻Rx=_______(用题中已知字母表示)。
    (2)由(1)测出了Rx的阻值后,他把开关S1闭合,S2始终保持断开,改变电阻箱R接入电路中的电阻,得到多组数据,把这些数据描绘在图像上,得到一直线如图乙所示,由图线可得电源电动势E=_______V,电源内阻r=_______Ω。(结果保留两位有效数字)
    (3)若某同学设计如图丙所示电路来测定电源电动势和内阻,则图甲和图丙比较,哪个电路更合理?说明理由:_______。



    常见的电阻测量方法对比
    名称
    电路
    测量原理
    伏安法

    R=,“小外小;大内大”(小电阻采用电流表外接法,测量值小于真实值;大电阻采用电流表内接法,测量值大于真实值)。若<,Rx为大电阻;若>,Rx为小电阻
    安安法

    如果已知的内阻R1,则可测得的内阻R2=

    串联一定值电阻R0后,同样可测得的内阻R2=
    伏伏法

    如果已知的内阻R1,则可测出的内阻R2=R1

    并联一定值电阻R0后,同样可得的内阻R2=
    替代法

    单刀双掷开关分别与1、2相接,调节电阻箱R1,保证电流表两次读数相等,则R1的读数即等于待测电阻的阻值
    半偏法

    闭合S1,断开S2,调节R1使G表满偏;闭合S2,只调节R2,使G表半偏(R1≫R2),则R2=R测,R测<R真

    使R2=0,闭合S,调节R1使V表满偏;只调节R2使V表半偏(RV≫R1),则R2=R测,R测>R真
    电桥法

    调节电阻箱R3,当A、B两点的电势相等时,R1和R3两端的电压相等,设为U1,同时R2和R4两端的电压也相等,设为U2,根据欧姆定律有:=,=,由以上两式解得:R1R4=R2R3,这就是电桥平衡的条件,由该平衡条件可求出被测电阻R1(或R2、R4)的阻值

    【例题】
    15.一实验小组为了测量某元件的电阻,进行了如下实验:
    (1)首先用多用电表进行粗测,如图所示下列操作步骤正确的是___________

    A.如图甲,将红黑表笔短接,进行机械调零
    B.如图乙,利用所示旋钮进行欧姆调零
    C.如图丙,用“×10”挡测量时发现指针偏转角度过大,为了准确测量,应换到“×100”挡
    D.实验完成后,挡位调至如图丁所示位置
    (2)随着使用时间的增长,欧姆表内部的电源电动势会减小,内阻会增大,但仍能进行欧姆调零。若仍用该表测电阻,则测量结果会___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
    (3)为了精确测量该元件的电阻,同学们又采用了如图所示电路进行测量。电路由控制电路和测量电路两大部分组成。实验用到的器材如下:

    A.待测电阻Rx
    B.灵敏电流计G
    C.定值电阻R0=80Ω
    D.粗细均匀的电阻丝AB(总长为L=60.00cm)
    E.滑动变阻器R
    F.线夹、电源、开关以及导线若干
    G.电源(电动势为3V)
    ①在闭合开关S前,可将线夹P2大致固定于电阻丝AB中部位置,滑片P1应置于a端。闭合开关后,先移动滑动变阻器的滑片P1至某一位置,然后不断调节线夹P2所夹的位置,直到灵敏电流计G示数为零,测出此时AP2段电阻丝长度x=12.00cm,则Rx的阻值计算式为___________(用R0、L、x表示),代入数据得Rx=___________Ω。
    ②为减小因电阻丝粗细不均匀带来的误差,将定值电阻R0换成电阻箱,并按照①中的操作,电阻箱的阻值记为R1;然后将电阻箱与Rx交换位置,保持线夹P2的位置不变,调节电阻箱,重新使灵敏电流计G示数为零,此时电阻箱的阻值记为R2,则电阻R=___________。

    【例题】
    16.某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电流表G的内阻,实验室有下列器材可供选择:电源E(电动势1.5 V,内阻很小),保护电阻(有阻值50 Ω和1000 Ω可供选择),电阻箱R(0~9999.9 Ω),滑动变阻器的最大阻值为10 Ω,待测电流表G(满偏电流,内阻约1 kΩ),开关两个,导线若干。

    (1)请用笔画线代替导线完成图乙中实物连接________

    (2)保护电阻应选______(填“50 Ω”或“1000 Ω”)
    (3)某次实验操作过程如下:
    a.按电路图连接好电路;
    b.断开,将的滑片滑至最左端,R的阻值调到最大,闭合;
    c.调节,使电流表G的指针达到满偏;
    d.保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开,调节R使电流表的电流达到,记下此时R的阻值为1400 Ω,本次操作可以求出电流表G的内阻为______Ω(保留两位有效数字).


    1.利用传感器制作简单的自动控制装置
    (1)传感器能够将感受到的量(力、热、光、声等)转换成便于传送和处理的可用信号输出(一般是电学量)。
    (2)其工作过程如图:

    2.求解电学实验迁移的基本思路
    解题步骤
    注意事项
    找原型:根据题意找出题中实验在教材中的实验原型,并能准确、完整地重现出来
    创新型实验多是对教材实验或常见的练习题进行器材和装置的改换而成,按照实验题目的要求,进行实验的设计或有关物理量的测量;也可能是对实验方法加以改进或重组进行新实验的设计。要注意数据处理、误差的来源等
    找差别:根据题中所提供的实验器材与原型中的器材进行对比,找出不同点,这往往是解题的“金钥匙”
    定方案:通过与原实验对比的结果和需要测量的物理量,来确定实验设计与实验步骤

    【例题】
    17.某小组利用图(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系,图中V1和V2为理想电压表;R为滑动变阻器,R0为定值电阻(阻值100 Ω);S为开关,E为电源.实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出.图(b)是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U-t关系曲线.回答下列问题:

    (1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0μA,应调节滑动变阻器R,使电压表V1的示数为U1=______mV;根据图(b)可知,当控温炉内的温度t升高时,硅二极管正向电阻_____(填“变大”或“变小”),电压表V1示数_____(填“增大”或“减小”),此时应将R的滑片向_____(填“A”或“B”)端移动,以使V1示数仍为U1.
    (2)由图(b)可以看出U与t成线性关系,硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为=_____×10-3V/℃(保留2位有效数字).


    18.某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验.两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且两导轨垂直.
    (1)在图中画出连线,完成实验电路.要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动.

    (2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:
    A.适当增加两导轨间的距离
    B.换一根更长的金属棒
    C.适当增大金属棒中的电流
    其中正确的是_____(填入正确选项前的标号)

    19.某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图11–1图所示,继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15 mA时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约为20 Ω,热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示

    30.0
    40.0
    50.0
    60.0
    70.0
    80.0

    199.5
    145.4
    108.1
    81.8
    62.9
    49.1

    (1)提供的实验器材有:电源E1(3 V,内阻不计)、电源E2(6 V,内阻不计)、滑动变阻器R1(0~200 Ω)、滑动变阻器R2(0~500 Ω)、热敏电阻Rt,继电器、电阻箱(0~999.9 Ω)、开关S、导线若干.为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,电源E应选用______(选填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用______(选填“R1”或“R2”).

    (2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图11–2图所示的选择开关旋至______(选填“A”、“B”、“C”或“D”).
    (3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查,在题11–1图中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b时指针______(选填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针______(选填“偏转”或“不偏转”).

    (4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤正确顺序是_____.(填写各步骤前的序号)
    ①将热敏电阻接入电路
    ②观察到继电器的衔铁被吸合
    ③断开开关,将电阻箱从电路中移除
    ④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
    ⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω

    20.弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:
    (1)装置安装和电路连接;如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中。

    (2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量
    ①将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录A、B间的距离,即为导电绳拉伸后的长度L。
    ②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2,闭合开关S1,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。
    ③闭合S2,电压表的示数__________(选填“变大”或“变小”)。调节R使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数I2,则此时导电绳的电阻Rx = __________(用I1、I2和U表示)。
    ④断开S1,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、B间的距离,重复步骤②和③。
    (3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________(选填“有”或“无”)影响。
    (4)图11(c)是根据部分实验数据描绘的Rx—L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上,当机械臂弯曲后,测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为__________cm,即为机械臂弯曲后的长度。

    21.高速路入口都安装有称量汽车重量的地磅。如图甲所示是某工厂生产的小型地磅结构图和电路图,其中R是压敏电阻,质量的秤台平放在压敏电阻上,被称汽车停放在秤台上。已知电路中电源电动势为26V、内电阻,电流表量程为0.3A、内阻,滑动变阻器的总电阻为500。如图乙是压敏电阻的阻值R随压力F变化曲线。某设计人员对电流表上刻度重新赋值,使之能够从表盘上直接读出秤台上汽车的质量,他先后进行了以下操作。m/s2。

    (1)断开开关S,撤去秤台上的汽车,把万用表的旋钮旋到欧姆“×10挡”,通过正确调零后,用红、黑表笔接在压敏电阻两端,万用表的表针指到如图丙所示,则压敏电阻R此时的电阻值为________Ω。
    (2)闭合开关S,设计人员通过调节滑动变阻器,使电流表读数为0.10A,并在此处标注为0kg,则此时滑动变阻器接入电路的电阻值为________Ω;2500kg处应标注在________A处。
    (3)设计人员按上述操作逐个刻度赋值后,经长时间使用,发现电池的电动势略有减小、内电阻有所增大。他重新调节滑动变阻器,使秤台空载时电流表读数仍为0.10A,然后再去测量汽车的重量。您认为现在的测量相比汽车真实重量________(偏大;偏小;不变)

    22.为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为lx)。
    (1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表,根据表中已知数据,在如图甲的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图像可求出照度为0.6lx时的电阻约为______kΩ。

    照度/lx
    0.2
    0.4
    0.6
    0.8
    1.0
    1.2
    电阻/kΩ
    5.8
    3.7

    2.3
    2.0
    1.8

    (2)如图乙,是街道路灯自动控制设计电路,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在________(填“AB”或“BC”)之间。
    (3)用多用电表“×10 Ω”挡,按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时,指针示数如图丙,则线圈的电阻为________Ω;已知当线圈中的电流大于或等于2mA时,继电器的衔铁将被吸合,图乙中直流电源的电动势E=6V,内阻忽略不计,滑动变阻器有两种规格可供选择:
    R1(0~200Ω,1A)、R2(0~2000Ω,0.1A)。要求天色渐暗照度降低至1.0lx时点亮路灯,滑动变阻器应选择________(填“R1”、“R2”)。为使天色更暗时才点亮路灯,应适当将滑动阻变阻器的滑片向________(填“左”或“右”)端移动。

    23.小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系.已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω,R随t的升高而增大.实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度.
    实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,….

    (1)有以下两种电流表,实验电路中应选用__________.
    (A)量程0~100 mA,内阻约2Ω
    (B)量程0~0.6 A,内阻可忽略
    (2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,正确的操作顺序是__________.
    ①将旋钮a由“0”旋转至“1”
    ②将旋钮b由“9”旋转至“0”
    ③将旋钮c由“9”旋转至“0”
    (3)实验记录的t和R的数据见下表:
    温度
    20.0
    40.0
    60.0
    80.0
    100.0
    阻值
    9.6
    10.4
    11.1
    12.1
    12.8

    请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R-t图线.__________

    由图线求得R随t的变化关系为R=__________Ω.

    24.小李同学尝试用电压表量度弹簧的拉力.他设计了如图所示的实验装置,其中MN是一条长20cm、电阻为20Ω的均匀电阻丝.电阻不计的金属弹簧下端与滑动接触头P相连,上端连有接线柱.将电阻丝固定在竖直位置,当弹簧被拉长时,P可沿MN自由的滑动.直流电源的电动势为4.5V,内阻可忽略.将电阻箱的阻值设定为40Ω,当拉力为零时,P刚好触及到电阻丝的端点M,此时让接入的电压表读数为零.

    (1)为达到实验目的,请你帮他完成实物连线图(导线要接在接线柱上);______
    (2)当P触及到端点N时,电压表的读数为______V;
    (3)已知该弹簧的伸长量x与拉力F关系图线如图所示,则弹簧拉力F与电压表读数U的关系式为_____.

    参考答案:
    1.     0.34     见解析     外     5     有     电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其它合理解释)
    【详解】(1)[1]由电流表的表盘可知电流大小为0.34A
    [2]电压表的百分比变化为

    电流表的百分比变化为

    因此可知电压表的示数变化更明显,说明电流表的分压更严重,因此不能让电流表分压,采用外接法
    (2)①[3]电路图如图

    ②[4]两次实验中电路电流相同,因此可有

    可得

    读数可得

    [5][6]电阻箱的最小分度和待测阻值阻值接近,这样测得的阻值不够精确,如待测电阻阻值为5.4Ω,则实验只能测得其为,误差较大。
    2.     见解析     990
    【详解】(1)[1]为了准确测出微安表两端的电压,可以让微安表与定值电阻R0并联,再与电流表串联,通过电流表的电流与微安表的电流之差,可求出流过定值电阻R0的电流,从而求出微安表两端的电压,进而求出微安表的内电阻,由于电源电压过大,并且为了测量多组数据,滑动电阻器采用分压式解法,实验电路原理图如图所示

    (2)[2]流过定值电阻R0的电流

    加在微安表两端的电压

    微安表的内电阻

    3.                             
    【详解】(1)[1]电流表内阻已知,电流表与并联扩大电流表量程,进而准确测量通过的电流,电压表单独测量的电压;滑动变阻器采用分压式接法,电表从开始测量,满足题中通过的电流从连续可调,电路图如下

    (2)[2]电路中应选最大阻值为的滑动变阻器,方便电路的调节,测量效率高、实验误差小;
    [3]通过的电流最大为,需要将电流表量程扩大为原来的倍,根据并联分流的规律示意图如下

    根据并联分流,即并联电路中电流之比等于电阻的反比,可知

    解得

    (3)[4]电压表每小格表示,向后估读一位,即;
    [5]电流表每小格表示,本位估读,即,电流表量程扩大倍,所以通过的电流为;
    [6]根据欧姆定律可知

    4.     2.000          16.2          可能     大于
    【详解】(1)[1]螺旋测微器读数

    (2)[2]测量时,A的示数小,B的示数大,故A选小量程V1
    (3)[3]根据


    联立解得

    则斜率

    解得

    (4)[4]根据



    (5)[5]电阻和温度有关,温度升高金属电阻率增大,故测得电阻率偏大,所以在25℃的环境中电阻率为5.1×10-7Ω·m,可能是康铜制成;
    [6] 导线长度

    故大于100m。
    5.         
    【详解】(1)[1]要测量电压表内阻,若采用伏安法,由于电源电动势6V,电压表V1和电流表串联,方案实际上不可行,其最主要原因是:电压表超量程;电压表的量程为2V,内阻约为2kΩ,通过的最大电流大约为1mA,采用量程0.6A电流表串联测量电流,不能读出电流。采用伏伏法:将待测电压表与定值电阻串联,用量程5V的电压表测量二者串联电路的总电压,从而计算出通过待测电压表的电流,方案可行。由于电源电动势大于电压表量程,采用分压电路,设计的电路如图所示。

    (2)[2]待测电压表中电流

    待测电压表内阻

    6.     ③     ⑥          左    
    【详解】(1)[1][2]因为G1的量程为0~5mA,内阻约为300Ω,G2的量程为0~10mA,根据串并联电路的电流关系和欧姆定律可得并联的定值电阻应选择与待测电流表内阻接近的定值电阻即选R1,因为题图甲中滑动变阻器是分压式接法,为方便调节电路,所以滑动变阻器选择小电阻即选R4;
    (2)[3]实物图连接如下:

    (3)[4]从安全角度考虑,在连接电路时,应将滑动变阻器的滑动触头移至最左端;
    (4)[5]根据串并联电路的电流关系有

    由图丙有

    联立解得

    7.     E2     R2     1900.0或1900     偏小     2100.0或2100     2059.6
    【详解】(1)①[1][2]本实验误差来自于闭合S2电阻箱R′并入电路后,干路电流会发生变化,为使干路电流变化较小,应使干路中滑动变阻器进入电路的阻值尽量大,为使电流表能够满偏,相应的电源电动势应较大。故电源选择电动势约为9V的电源E2,毫安表G的满偏电流为500μA,则干路中滑动变阻器进入电路的最小阻值约大于,故滑动变阻器应选用最大阻值为20kΩ的R2。
    ②[3]由实验操作步骤可知通过微安表的电流等于通过电阻箱的电流,可知两部分电阻相等,即微安表G内阻的测量值Rg=1900.0Ω;
    [4]因于闭合S2电阻箱R′并入电路后,电路的总电阻变小,干路电流会变大,即干路电流大于Ig,而流过微安表G的电流为Ig,则流过电阻箱R′的电流大于Ig,即流过电阻箱R′的电流实际上大于流过微安表G的电流,根据并联电路的特点,可知微安表G内阻真实值大于电阻箱R′的阻值,可知测量值偏小。
    (2)[5]若按照(1)中测算的Rg,将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联的电阻R0为

    的电阻;
    (3)[6]当微安表G的示数为495μA时

    若是调整为准确,则需将微安表读数变为500μA,则

    即将改装后的电压表内阻减小40.4Ω,即将R0的阻值变为2100-40.4=2059.6Ω
    8.          900     R1     45     5     0     35000.0
    【详解】(1)连线如图:

    根据欧姆表的改装原理,当电流计满偏时,则,解得R=900Ω;为了滑动变阻器的安全,则滑动变阻器选择R1;
    (2)在a处, ,解得Rxa=45kΩ;
    在b处,则,解得Rxb=5kΩ;
    (3)校准:红黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指到0 kΩ处;由图可知,电阻箱接入的电阻为:R=35000.0Ω.
    9.     S     T     0     CD     1500    
    【详解】(1)①[1]使用多用表之前要进行调试,旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻度线。
    ③[2][3]测电阻时还要欧姆调零,将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件T,使指针对准电阻的0刻度线。
    (2)[4] A.黑表笔与欧姆挡的内接电源的正极相连,故A表笔应为红表笔,B表笔应为黑表笔,A错误;
    B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为10mA,B错误;
    C.当选择开关K旋到位置“5”测量时,对应的是电压挡,电流从红表笔进,可得A表笔应接电势高的点,C正确;
    D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响,只是流过电表的电流方向发生变化,不影响测量电阻,D正确。
    故选CD。
    (3)[5][6]由题意知,接3时用的是欧姆挡,则中值电阻为

    而表盘正中指示为15,所以此挡的倍率为。
    10.     黑     B     160     880     1.45 mA     1.10×103 Ω     2.90 V
    【详解】(1)[1]与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
    (2)[2]R6是可变电阻,它的作用就是欧姆表调零,也就是使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。
    (3)[3]换挡开关接2时,是量程较小的电流表,所以

    [4]换挡开关接4时,是量程较小的电压表,这时表头与R1、R2并联组成新表头,新表头的内阻

    新表头的量程是1 mA,所以

    (4)[5]某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端与“1”相连,则多用电表是量程为2.5 mA的电流表,则读数为1.45 mA;
    [6]若此时B端与“3”相连接,多用电表是欧姆×100 Ω挡,则读数为11.0×100 Ω,即1.10×103 Ω;
    [7]若此时B端与“5”相连接,多用电表是量程为5 V电压表,则读数为2.90V。
    11.     17.3 mA(17.2~17.4 mA)     69 V     150     3.8     70(67~71)
    【详解】(1)[1]选择开关接1时测电流,其分度值为0.5 mA,示数为17.3 mA;
    [2]选择开关接3时测电压,其分度值为2 V,其示数为69 V;
    (2)[3]②由图丙所示电阻箱可知,电阻箱示数为:
    0×1 000 Ω+1×100 Ω+5×10 Ω+0×1 Ω=150 Ω
    [4]由图乙所示可知,指针指在C处时,电流表示数为12.5 mA=0.0125 A,C处电阻为中值电阻,则电表内阻为150 Ω,电源电动势:
    E=I(R+r)=0.0125×(150+150)V=3.8 V
    (3)[5]根据第(1)问可知,表头所示电流为17.3 mA;调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,此时电路中的电流值也为17.3 mA,而表内电池的电动势为E=3.8 V,表内总电阻为150 Ω,由欧姆定律可知:
    R=(-150)Ω≈70 Ω
    所以待测电阻的阻值为70 Ω.
    12.     5800               1.4     1.6
    【详解】(1)[1]为了把灵敏电流计Ⓖ改装成量程为0~3V的电压表继续实验,电阻箱R应调至

    (2)[2]如图所示。

    (3)①[3]根据闭合电路欧姆定律有

    整理得

    ②[4][5]由题意可得


    解得


    13.                                   没有
    【详解】(1)[1]由电路图可知电表x是用来测量流过滑动变阻器的电流,故应该为电流表。
    [2][3][4]因为没有电压表,可以用电流表与定值电阻串联改装成电压表,由电路图可知y应该是,电流表的量程为3mA。要测1.5V电压,电表内阻至少为

    电流表内阻为,有电路图可知其电阻应该为

    故电阻应该选择,滑动变阻器应该选用。
    (2)[5][6]根据闭合电路欧姆定律有

    整理得

    将其与图像和数学解析式结合,可知其斜率为

    其截距为

    解得


    (3)[7]由上述的实验数据分析可知,分析时已经将两表的内阻考虑进去了,故没有系统误差。
    14.     断开     闭合     R1-R0     2.0     1.0     图甲更合理,因为图甲有保护电阻Rx,防止短路
    【详解】(1)[1][2][3]根据题意,两个步骤中保证同一电源的路端电压相等,根据闭合电路欧姆定律可知,两个步骤中外电路的电阻一定相等,从而可以求得待测电阻的阻值,因此应先断开开关S2,将待测电阻接入电路,调节电阻箱接入电路的电阻并读出电压表示数U;然后闭合开关S2,将Rx短路,再调节电阻箱,使电压表示数仍为U,即可得出电阻箱此时的阻值等于上一步骤中电阻箱与待测电阻的阻值之和,则可知所测待测电阻阻值为
    Rx=R1-R0
    (2)[4][5]根据闭合电路欧姆定律可得

    变形可得

    由题图乙可知


    解得
    E=2.0V,r=1.0Ω
    (3)[6]因为题图甲有保护电阻Rx,可防止实验操作时短路,图甲电路图较合理。
    15.     B     偏大          20    
    【详解】(1)[1]A.如图甲,将红黑表笔短接,进行的是欧姆调零,A错误;
    B.图乙所示旋钮为欧姆调零旋钮,B正确;
    C.用“×10”挡测量时发现指针偏转角度过大,即读数太小,为了减小误差,应使指针停留在刻度盘中间区域,要增大读数,应换到“×1”挡,C错误;
    D.实验完成后,应将挡位开关置于OFF挡或交流电压最高挡,D错误。
    故选B。
    (2)[2]多用电表的测量原理为闭合电路欧姆定律,当电池电动势减小、内阻变大时,欧姆表重新调零,即满偏电流不变,则

    可知欧姆表的内阻R中变小,当测电阻时有

    因R中变小,则同一Rx对应的电流要变小,对应的电阻刻度值要变大,即测量结果会偏大。
    (3)①[3][4]当灵敏电流计G示数为零时,说明Rx的分压和AP2部分的分压相等,即

    整理得



    代入数据解得

    ②[5]根据第①问的原理,交换位置前有

    交换位置后有

    可得

    解得

    16.          1000 Ω    
    【详解】(1)[1]根据电路图补齐连线如图所示

    (2)[2]实验过程为防止通过电流表的电流过大损坏电流表且保证滑动变阻器滑片左侧并联部分电压基本不变,应选大电阻,故选1000 Ω的保护电阻。
    (3)[3]闭合前后可以认为滑动变阻器滑片左侧并联部分电压不变,则

    解得

    因,所以

    17.     5.00     变小     增大     B     2.8
    【详解】(1)U1=IR0=100Ω×50×10-6A=5×10-3V=5mV由 ,I不变,温度升高,U减小,故R减小;由于R变小,总电阻减小,电流增大;R0两端电压增大,即V1表示数变大,只有增大电阻才能使电流减小,故滑动变阻器向右调节,即向B端调节.
    (2)由图可知, =2.8×10-3V/℃
    18.(1)如图所示:(2)AC
    【详解】试题分析:(1)如图所示,注意滑动变阻器的接法是限流接法.

    (2)根据公式可得适当增加导轨间的距离或者增大电流,可增大金属棒受到的安培力,根据动能定理可知金属棒离开导轨时的动能变大,即离开导轨时的速度变大,AC正确;若换用一根更长的金属棒,但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变,所以对最后的速度没有影响,B错误.
    【学科网考点定位】考查了研究安培力实验
    【方法技巧】对于高中实验,要求能明确实验原理,认真分析各步骤,从而明确实验方法;同时注意掌握图像的性质,能根据图像进行分析,明确对应规律的正确应用.

    19.     E2      R2     C     不偏转     偏转     ⑤④②③①
    【详解】(1)由表格数据知,当温度为30 ℃时,热敏电阻阻值为199.5 Ω,继电器的阻值R0=20 Ω,当电流为15 mA时,E=I(Rt+R0)=3.3 V,所以电源选E2,80 ℃时,热敏电阻阻值Rt=49.1 Ω,则
    E2=I(Rt+R0+R),此时变阻器阻值R=330.9 Ω,所以变阻器选择R2;(2)多用电表做电压表测量电压,旋钮旋至直流电压挡C处;(3)若只有b、c间断路,表笔接入a、b时,整个回路断路,电表指针不偏转,接入a、c时电流流经电表,故指针偏转;(4)50 ℃时,热敏电阻阻值为108.1 Ω,所以应将电阻箱阻值调至108.1 Ω,调节变阻器,使衔铁吸合,再将电阻箱换成热敏电阻,故顺序为⑤④②③①.
    【名师点睛】结合表格中数据,利用欧姆定律估算电动势和电阻的数值,选择电源和滑动变阻器.明确实验的目的是实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,其中30~80 ℃就是提示的信息,结合表格数据,可知电阻值的取值.
    20.     变小          无     51.80
    【详解】(2)[1]闭合S2后,并联部分的电阻减小,根据闭合电路欧姆定律,电压表的示数变小。
    [2]加在导电绳两端的电压为U,流过导电绳的电流为I2—I1,因此导电绳的电阻

    (3)[3]在闭合S2之前,电流表I1的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流,闭合S2之后,加在电压表两端的电压保持不变,因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1,故流过导电绳的电流是I2—I1,与电压表内阻无关,电压表内阻对测量没有影响。
    (4)[4]由图c可知,导电绳拉伸后的长度为51.80cm。
    21.     160     80     0.13     偏大
    【详解】(1)[1]欧姆挡选择“×10挡”,则阻值为

    (2)[2][3]当仅有台秤时,压敏电阻的阻值为,根据闭合欧姆定律得

    2500kg的物体在台秤上时,压敏电阻的阻值为,根据闭合电路欧姆定律得

    解得

    (3)[4]重新调节滑动变阻器R,使m=0时,I=0.10A,由闭合电路欧姆定律得

    可得

    因电流不变,减小,则减小,当秤上面有汽车时,由闭合电路电路欧姆定律得

    可得

    电池的电动势偏小,则相同的电流下,的阻值偏大,结合图乙可知汽车的质量偏大。
    22.     2.7kΩ(2.6kΩ~2.8kΩ )     AB     140Ω     R2     左
    【详解】(1)[1]从图像上可以看出当照度为0.6lx时的电阻约为(2.6kΩ~2.8kΩ );
    (2)[2]当天亮时,光敏电阻的阻值变小,所以回路中电流增大,则衔铁被吸下来,此次触片和下方接触,此时灯泡应该熄灭,说明灯泡接在了AB上。
    (3)[3][4][5]根据欧姆表的读数规则,所以电阻值为

    回路中的电流为2mA时回路中的需要中电阻

    所以选择滑动变组器比较合理。若要求天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯,则天色更暗时光明电阻更大,要先保证回路中的电流2mA不变,则应减小滑动变阻器的阻值,即向左滑动滑动变阻器。
    23.     A     ①②③(或①③②)          0.04t+8.8(0.04t+8.6~0.04t+9.0都算对)
    【详解】(1)[1]已知电源电动势为1.5V,R在常温下的阻值为约10Ω,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,常温下电路的电流最小,约为75mA,所以电流表选择A;
    (2)[2]先将旋钮a由“0”旋转至“1”,然后将个位数及小数位旋转至0,所以顺序为①②③;(3)[3]描点画图,如图所示:

    [4]由图线可求R随t的变化关系为R=0.04t+8.8.
    【点睛】考查电阻温度随时间的变化关系,通过估算电路中电压或电流的数值选择电表的量程,在描点画图时,尽可能使图像充满格子,纵坐标不一定要从0开始.

    24.          1.50(1.5也给分)    
    【详解】(1)直流电源的电动势为4.5V,所以电压表选3V挡,电路如图所示:

    (2)当P触及到端点N时,接入的电阻为20Ω,电压表的读数为:V
    (3)由图可知,x=0.5F,x长电阻大小为Ω,根据闭合电路的欧姆定律可知:,解得:.

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