2.4

3．为了测量一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按图实－7－16甲所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5 V且几乎不变，直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值，出现上述情况的原因是__________________________．改进方法是____________________________．改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出如图实－7－16乙所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势为E＝________V，内阻r＝________ Ω.

图实－7－16

答案：滑动变阻器阻值太大，有效使用的部分太短　选择阻值更小的滑动变阻器　1.48　

2．在测量一节干电池电动势和内阻的实验中，某学生采用了如图实－7－15所示实验器材连接，请指出该学生在接线中错误和不规范的做法．

图实－7－15

(1)________________________________________________________________________；

(2)________________________________________________________________________；

(3)________________________________________________________________________；

(4)________________________________________________________________________．

答案：(1)滑动变阻器不起变阻作用

(2)电流表正负接线柱错误

(3)电压表量程选用不当

(4)电压表没有并接在开关和电源串联后的两端

1．如图实－7－14甲所示，电压表V₁、V₂串联接入电路中时，示数分别为6 V和4 V，当只有电压表V₂接入电路中时，如图实－7－14乙所示，示数为9 V，电源的电动势为(　)

图实－7－14

A．9.8 V　　B．10 V　　　　　 C．10.8 V 　　　　　D．11.2 V

解析：设电源的电动势和内阻分别为E和r，电压表V₂的内阻为R₂，根据闭合电路欧姆定律，对图甲和图乙分别有：E＝6+4+r，E＝9+r，解得：E＝10.8 V．故只有选项C正确．

答案：C

5．(2010·海淀模拟)现在要测量一只额定电压为U＝3 V的小灯泡L的额定功率P(约为0.3 W)．实验室备有如下器材：

电流表 　　(量程200 mA，内阻r₁＝10 Ω)

电流表　　 　(量程300 mA，内阻约为几欧姆)

定值电阻R(10 Ω)

滑动变阻器R₁(0-100 Ω，0.5 A)

电源E(E＝5 V，r≈1 Ω)

单刀开关一个、导线若干

(1)设计出实验电路，画在下面的虚线框内．

　　　　　　　　　 图实－6－18

(2)按(1)中设计的电路图把图实－6－18中仪器连接起来；

(3)写出主要的操作步骤：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(4)实验中计算灯泡额定功率的表达式为________．

(必须用题中给定的符号及你在(3)中设计的记录符号来表示)

答案：(1)如图(a)所示　(2)如图(b)所示

(3)①按设计好的电路图连接好电路，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大的位置．

②闭合开关S，移动滑片P，使电流表　　　 的示数I₁＝＝ A＝150 mA，使小灯泡正常发光，同时记下此时电流表　　 　的示数I₂.

③断开开关S，拆除电路、整理仪器．

(4)P＝U(I₂－I₁)

4．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图实－6－15所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：

图实－6－15

图实－6－16

(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总

不能为零，则可能是________导线断路．

(2)某同学测出电源和小灯泡的U－I图线如图实－6－16所示，将小灯泡和电阻R串联

后接到电源上，要使电路中电流为1.0 A，则R＝________Ω.

(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图实－6－17中的(a)、

(b)、)(c)所示，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

图实－6－17

A．a可以作为标准电阻使用

B．b能作为标准电阻使用

C．b的阻值随电压升高而增大

D．c的阻值随电压升高而增大

解析：(1)若调节滑动变阻器，小灯泡的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，

说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路．

(2)由电源的U－I图线知E＝3.0 V，r＝1 Ω，当小灯泡与电阻串联后

由闭合电路欧姆定律得E＝I(R+r+R_灯)

又由小灯泡的U－I图线得R_灯＝＝1.2 Ω

解得R＝0.8 Ω.

(3)因a元件的I－U图线是直线，说明其电阻不随电压的变化而变化，故可作为标准电

阻，故A对，B错．b的阻值随电压升高而增大，c的阻值随电压升高而降低，故C对

D错．

答案：(1)g　(2)0.8　(3)AC

3．(2010·莱芜模拟)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6 V，1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：

A．直流电源6 V(内阻不计)

B．直流电流表0-3 A(内阻0.1 Ω以下)

C．直流电流表0-300 mA(内阻约为5 Ω)

D．直流电压表0-10 V(内阻约为15 kΩ)

E．滑动变阻器10 Ω，2 A

F．滑动变阻器1 kΩ，0.5 A

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．

(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用序号表示)．

(2)在方框内画出实验电路图．

(3)试将图实－6－14所示器材连成实验电路．

解析：由I_额＝ A＝250 mA，故选C.因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，

应选小阻值的E.

答案：(1)C　E

(2)实验电路如图

(3)实物图连线如图所示

2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：

A．小灯泡(3.8 V,1.5 W)

B．直流电源(电动势4.5 V，内阻约0.4 Ω)

C．电流表(量程0-500 mA，内阻约0.5 Ω)

D．电压表(量程0-5 V，内阻约5000 Ω)

E．滑动变阻器R₁(0-5 Ω，额定电流2 A)

F．滑动变阻器R₂(0-50 Ω，额定电流1 A)

G．开关一个，导线若干

如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图实－6－13所示的四个电路

中的________，应选用的滑动变阻器是________．

图实－6－13

解析：由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量，所以滑动变阻器应选用分压式，分压式接法适用于测量较大阻值电阻(与滑动变阻器的总电阻相比)，由于R₁<R_L，选用R₁时滑片移动时，电压变化明显，便于调节．又小灯泡的电阻约R_L＝9.6 Ω，R_V/R_L＞R_L/R_A，所以安培表应该选用外接法．故应选用图丙所示电路．

答案：丙　R₁(或E)

1．(2008·天津高考)用下列器材组装成描绘电阻R₀伏安特性曲线的电路，请将图实－6－12所示实物连线成为实验电路．

图实－6－12

微安表μA(量程200 μA，内阻约200 Ω)；

电压表V(量程3 V，内阻约10 kΩ)；

电阻R₀(阻值约20 kΩ)；

滑动变阻器R(最大阻值50 Ω，额定电流1 A)；

电池组E(电动势3 V，内阻不计)；

开关S及导线若干．

解析：由于＝0.5，＝100，可以看出R₀≫R_A，故采用电流表内接法．因电阻R₀的阻值远远大于滑动变阻器的阻值，故采用分压接法．画出电路原理图如图所示．把实物与原理图结合起来完成连线，注意电压表、电流表的正、负接线柱，保证电流从正接线柱进从负接线柱出．连线如图所示．

答案：见解析图

7．(2009·江苏高考)有一根圆台状匀质合金棒如图实－5－27甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关．他进行了如下实验：

图实－5－27

(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图乙中游标卡尺(游标尺上有20

个等分刻度)的读数L＝________cm.

(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)．该合金棒

的电阻约为几个欧姆．图中有一处连接不当的导线是________．(用标注在导线旁的数字

表示)

(3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R＝6.72 Ω，根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为R_d＝13.3 Ω、R_D＝3.38 Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R²＝R_d·R_D，由此推断该圆台状合金棒的电阻R＝________.(用ρ、L、d、D表示)

解析：(1)首先确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05 mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00 mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对的最齐一根刻线，精度×格数＝0.05×8 mm＝0.40 mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，99.00 mm+0.40 mm＝99.40 mm＝9.940 cm.

(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时，因为安培表的内阻较小，为了减小误差，应用安培表外接法，⑥线的连接使用的是安培表内接法．

(3)根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为R_d＝13.3 Ω、R_D＝3.38 Ω.即R_d＝ρ，R_D＝ρ，而电阻R满足R²＝R_d·R_D，将R_d、R_D代入得R＝.

答案：(1)9.940　(2)⑥　(3)