摘要：5V /130=11.5mA. 显然.该电流已超过电流表的量程.考虑到实验的可行性.此时用定值电阻R2与R1串联即可.故有如下解答: (1)连图:左图只用R1接入电路,右图用R1和R2串联接入电路. (2)设I1是外电阻为R1时的电流.I2是外电阻为R1和R2串联时的电流.则有 . 解之.可解得干电池电动势为:. [例6]某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻.实验室中有如下器材: A．待测干电池 B．电流表G(0~3mA.内电阻r1=20Ω) C．电流表A(0~0.6A.内电阻r2=0.20)D．滑动变阻器甲 E．滑动变阻器乙 F．定值电阻R1=100Ω G．定值电阻R2=500Ω H．定值电阻R3=1.5kΩ 开关.导线. 由于没有电压表.为此他设计了如图所示的电路完成了实验要求的测量. ①为了方便并能较准确测量.滑动变阻器应选 .定值电阻应选用 . ②若某次测量中电流表G的示数为I1.电流表A的示数为I2,改变滑动变阻器的位置后.电流表G的示数为I1′.电流表A的示数为I2′.则可知此电源的内电阻测量值为r= .电动势测量值为E= . [解析] 干电池的电动势和内阻的测量.一般需要电流表和电压表.由于题中没有电压表.故需要将电流表G改装为电压表.且改装后电压表的量程应该达到1.5V.则总电阻为.故定值电阻应选用的序号为G的电阻.而滑动变阻器应选用阻值较小的D, ②在两次测量过程中.通过电源的电流是两只电表的电流之和.则根据全电路欧姆定律有 . 解之.得. . [例7]小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象.用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压): (1)在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有:电压表.电流表.滑线变阻器.电源.小灯泡.电键.导线若干. (2)在右图中画出小灯泡的U-I曲线. (3)某电池的电动势是1.5V.内阻是2.0Ω.将本题中的灯泡接在该电池两端.小灯泡的实际功率是多少? [解析](1)为了作出小灯泡的U-I曲线.必须采用分压的方法,而因为小灯泡的电阻比较小.故采用电流表的外接法.实验电路图见下图. (2)小灯泡的U-I曲线首先用描点法作出各个点.利用圆滑的曲线连接即可得到下图. (3)作出图线.可得小灯泡工作电流为0.35安.工作电压为0.80伏.因此小灯泡实际功率为0.28瓦. [例8]在"测定金属的电阻率"的实验中.用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示.用米尺测量金属丝的长度l=0. 810 m．金属丝的电阻大约为4Ω.先用伏安法测出金属丝的电阻.然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率． (1)从图中读出金属丝的直径为 mm. (2)在用伏安法测定金属丝的电阻时.除被测电阻丝外.还有如下供选择的实验器材: A．直流电源:电动势约4.5 V.内阻很小, B.电流表A1:量程0-0.6 A.内阻0. 125Ω; C．电流表A2:量程0-3. 0 A.内阻0. 025Ω; D．电压表V:量程0-3 V.内阻3 kΩ; E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω, F.滑动变阻器R2:最大阻值50Ω; G．开关.导线等． 在可供选择的器材中.应该选用的电流表是 .应该选用的滑动变阻器是 . (3)根据所选的器材.在如图所示的方框中画出实验电路图． (4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4. 1Ω.则这种金属材料的电阻率为 Ω·m. [解析](1)从螺旋测微器主尺读出0.5 mm.再从游尺读出.故金属丝的直径为0.522mm. ( 2)电路中的最大电流.显然超过了电流表A1 0.6 A的量程.但电流表 A2的量程又太大.故电流表应该选用A1.由于滑动变阻器R1最大阻值为10Ω.比被测电阻丝的电阻大.且容易调整.所以采用限流电路即可. 由于此时电路的临界电阻.故电流表采用外解法. (3)实验电路如图所示 (4)利用电阻定律.则1.1×10-6Ω·m. [例9]在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中.备有下列器材: A．待测的干电池(电动势约为1.5V.内电阻小于1.0Ω) B．电流表G(满偏电流3mA.内阻Rg=10Ω) C．电流表A D．滑动变阻器R1 E.滑动变阻器R2 F．定值电阻R0 G．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.于是他设计了如图所示中甲的两个参考实验电路.其中合理的是 图所示的电路,在该电路中.为了操作方便且能准确地进行测量.滑动变阻器应选 ． 中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数.I2为电流表A的示数).则由图线可以得被测电池的电动势E= V.内阻r= Ω. [解析]本题中测定干电池的电动势和内电阻需要用电压表和电流表.由于题中只给了两个电流表.故可以通过改装来实现.因为定值电阻R0=990Ω.则电流表G与之串联较好.所以合理的是b图所示的电路.滑动变阻应选D, 根据全电路欧姆定律容易得到 .即 由I1-I2图线可以看出.图线与纵轴的交点为1.48.即.故电动势E=1.48V,又因为图线的斜率.即.故. [例10]图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图.利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的弹簧相连.托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接.当盘中没有放物体时.电压表示数为零.设变阻器总电阻为R.总长度为L.电源电动势为E.内阻为r.限流电阻阻值为R0.弹簧劲度系数为k.若不计一切摩擦和其他阻力. (1)试推出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式. 计算结果可知.电压表示数与待测物体质量不成正比.不便于进行刻度.为了使电压表示数与待测质量成正比.请你利用原有器材在该小组研究的基础上进行改进.在图乙的基础上完成改进后的电路图.并推出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式. [解析](1)设变阻器的上端到滑动端的长度为x.根据题意得.mg=kx.且Rx=xR/L 又.联立求解.得, (2)电路图如图13.mg=kx.Rx=xR/L 则 [例11]某同学用如图所示装置探究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系．已知电流从a接线柱流入电流表时.电流表指针右偏．实验时.磁场方向.磁铁运动情况及电流表指针偏转情况都记录在下表中． (1)由实验1.3得出的结论是 (2)由实验2.4得出的结论是 实验序号 磁场方向 磁铁运动情况 指针偏转情况 1 向下 插入 右偏 2 向下 拔出 左偏 3 向上 插入 左偏 4 向上 拔出 右偏 (3)由实验1.2.3.4得出的结论是 [解析]感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系满足楞次定律.即感应流的磁场总是要阻碍引起反应堆了的原磁场的变化．因而容易得到如下结论: (1)穿过闭合电路的磁通量增加时.感应电流的磁场方向与原磁场方向相反, (2)穿过闭合电路的磁通量减小时.感应电流的磁场方向与原磁场方向相同, (3)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化. [专题演练]

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