1、 1 第第 2 2 講講 拿下實驗題拿下實驗題壓住上線分壓住上線分 題型掃描 1應用型實驗題 【題型探秘】 所謂應用型實驗，就是以熟悉和掌握實驗儀器的使用方法及其在實驗中的應用為目的的一類實驗；或者用實驗方法取得第一手資料，然后用物理概念、規律進行分析處理，并以解決實際問題為主要目的的實驗主要有： 儀器的正確操作與使用，如打點計時器、電流表、電壓表、多用電表等，在實驗中能正確地使用它們是十分重要的(考核操作、觀察能力)； 物理知識的實際應用，如科技、交通、生產、生活、體育等諸多方面都有物理實驗的具體應用問題 【應對策略】 應用型實驗題解答時可從以下兩方面入手： (1)熟悉并正確使用儀器實驗儀器

2、名目繁多，具體應用因題而異，所以，熟悉使用儀器是最基本的應用如打點計時器的正確安裝和使用，滑動變阻器在電路中起限流和分壓作用的不同接法，多用電表測不同物理量的調試等，只有熟悉它們，才能正確使用它們熟悉儀器，主要是了解儀器的結構、性能、量程、工作原理、使用方法、注意事項，如何排除故障、正確讀數和調試，使用后如何保管等 (2)理解實驗原理 面對應用性實驗題，一定要通過審題，迅速地理解其實驗原理，這樣才能將實際問題模型化，運用有關規律去研究它 具體地說，應用型實驗題的依托仍然是物理知識、實驗能力等解答時要抓住以下幾點： 明確實驗應該解決什么實際問題(分清力學、電學、光學等不同實際問題)； 明確實驗原

3、理與實際問題之間的關系(直接還是間接)； 明確是否僅用本實驗能達到解決問題的目的，即是否還要聯系其它物理知識，包括數學知識； 明確是否需要設計實驗方案； 明確實際問題的最終結果 【典例精析】 【例 1】 新式游標卡尺的刻度線看起來很“稀疏”，使讀數顯得清晰明了，便于使用者正確讀取數據通常游標卡尺的刻度有 10 分度、20 分度和 50 分度三種規格；新式游標卡尺也有相應的三種，但刻度卻是：19 mm 等分成 10 份，39 mm 等分成 20 份，99 mm 等分成 50 份如圖 1 所示就是一個“39 mm 等分成 20 份”的新式游標卡尺 圖 1 2 (1)它的準確度是_mm. (2)用它

4、測量某物體的厚度，示數如圖 1 所示，正確的讀數是_cm. 解析 (1)游標上 20 格對應的長度為 39 mm，即每格長為 1.95 mm，游標上每格比主尺上每兩小格x0.05 mm，故準確度為 0.05 mm. (2)這種游標卡尺的讀數方法為：主尺讀數游標對準刻度x3 cm60.005 cm3.030 cm. 答案 (1)0.05 (2)3.030 點評 游標卡尺、螺旋測微器的使用在高考題中頻繁出現對游標卡尺的使用要特別注意以下兩點： 深刻理解它的原理：通過游標更準確地量出“0”刻度與左側刻度之間的間距游標對準刻度x； 讀準有效數據 【例 2】 如圖 2 所示為一簡單歐姆表原理示意圖，其中

5、電流表的滿偏電流Ig300 A，內阻Rg100 ，可變電阻R的最大值為 10 k，電池的電動勢E1.5 V，內阻r0.5 ，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應是_色 按正確使用方法測量電阻Rx的阻值時， 指針指在刻度盤的正中央， 則Rx_k.若該歐姆表使用一段時間后，電池的電動勢變小、內阻變大，但此表仍能調零，按正確使用方法再測上述Rx，其測量結果與原結果相比將_(填“變大”、“變小”或“不變”) 圖 2 解析 歐姆表的原理就是閉合電路的歐姆定律，可以作為結論的是：歐姆表正中央的刻度值等于歐姆表的內阻 答案 紅 5 變大 2測量型實驗題(一) 【題型探秘】 所謂測量型實驗，就是以測量一些物理量的具

6、體、準確數據為主要目的的一類實驗根據實驗步驟按物理原理測定實驗結果的具體數值測量型實驗又稱測定型實驗，如“測定金屬的電阻率”、“測定電源電動勢和內電阻”“測定玻璃的折射率”等 【應對策略】 解決測量型實驗問題的關鍵是明確實驗儀器的使用，明確實驗原理、實驗方法，掌握實驗的注意事項及處理實驗數據的方法，會分析誤差來源 【典例精析】 【例 3】 現要測量電源B的電動勢E及內阻r(E約為 4.5 V，r約為 1.5 )，已有下列器材：量程 3 為 3 V 的理想電壓表 ，量程為 0.5 A 的電流表 (具有一定內阻)，固定電阻R40 ，滑動變阻器R，開關 S，導線若干 (1)畫出實驗電路原理圖圖中各元

7、件需用題目中給出的符號或字母標出 (2)實驗中，當電流表的示數為I1時，電壓表的示數為U1；當電流表的示數為I2時，電壓表的示數為U2.由此可求出，E_，r_(用I1、I2、U1、U2及R表示) 甲 解析 本題是常規伏安法測電源的電動勢和內阻實驗的情境變式題，本題與課本上實驗的區別是電源的電動勢大于理想電壓表的量程，但題目中提供的器材中有一個阻值不大的固定電阻，這就很容易把該情境變式題“遷移”到學過的實驗上把固定電阻接在電源的旁邊，將其等效成電源的內阻即可(如圖甲所示)，再把電壓表跨接在它們的兩側顯然， 乙 “內阻增大，內電壓便增大”，電壓表所測量的外電壓相應的減小，通過定量計算，符合實驗測量

8、的要求這樣，一個新的設計性實驗又回歸到課本實驗上了 (1)實驗原理圖如圖乙所示 (2)根據EUIr，給定的電源B的電動勢E及內阻r是一定的，I和U都隨滑動變阻器R的阻值的改變而改變，只要改變R的阻值，即可測出兩組I、U數據，列方程組得：EU1I1(Rr)，EU2I2(Rr) 解得：EI1U2I2U1I1I2，rU2U1I1I2R. 答案 (1)如解析圖乙所示 (2)I1U2I2U1I1I2 U2U1I1I2R 點評 本題所提供的理想電壓表的量程小于被測電源的電動勢，需要學生打破課本實驗的思維定式，從方法上進行創新，運用所提供的器材創造性地進行實驗設計 3測量型實驗題電阻的測量(二) 【題型探秘

9、】 實驗題作為考查實驗能力的有效途徑和重要手段，在高考試題中一直占有相當大的比重，而電學實驗因其實驗理論、步驟的完整性及與大學物理實驗結合的緊密性，成了高考實驗考查的重中之重，測量電阻成為高考考查的焦點伏安法測電阻是測量電阻最基本的方法，常涉及電流表內、外接法的選擇與滑動變阻器限流、分壓式的選擇，前者是考慮減小系統誤差，后者是考慮電路的安全及保證可讀取的數據另外，考題還常設置障礙讓考生去克服，如沒有電壓表或沒有電流表等，這就要求考生根據實驗要求及提供的儀 4 器，發揮思維遷移，將已學過的電學知識和實驗方法靈活地運用到新情境中去這樣，就有效地考查了考生設計和完成實驗的能力 【應對策略】 明確伏安

10、法測電阻的基本原理 (1)基本原理 伏安法測電阻的基本原理是歐姆定律RUI，只要測出元件兩端的電壓和通過的電流，即可由歐姆定律計算出該元件的阻值 (2)測量電路的系統誤差 當Rx遠大于RA或臨界阻值RARVR真 圖 3 當Rx遠小于RV或臨界阻值 RARVRx時，采用電流表外接(如圖 4 所示)采用電流表外接時，系統誤差使得電阻的測量值小于真實值，即R測R真 圖 4 (3)控制電路的安全及偶然誤差 根據電路中各元件的安全要求及電壓調節的范圍不同，滑動變阻器有限流接法與分壓接法兩種選擇 滑動變阻器限流接法(如圖 5 所示)一般情況或沒有特別說明的情況下，由于限流電路能耗較小，結構連接簡單，應優先

11、考慮限流連接方式限流接法適合測量小電阻和與變阻器總電阻相比差不多或還小的電阻 圖 5 滑動變阻器分壓接法(如圖 6 所示)當采用限流電路，電路中的最小電流仍超過用電器的額定電流時，必須選用滑動變阻器的分壓連接方式；當用電器的電阻遠大于滑動變阻器的總電阻值，且實驗要求的電壓變化范圍較大(或要求測量多組實驗數據)時，必須選用滑動變阻器的分壓接法；要求某部分電路的電壓從零開始可連續變化時，必須選用滑動變阻器的分壓連接方式 圖 6 5 (4)常見的測量電阻的方法： 名稱 電路 測量原理 伏安法 RxUI 伏安法消除系統誤差 RxU2I2U1I1 等效替代法 電源輸出電壓不變，將 S 合到 2，調節R1

12、，使電表的示數與 S 合到 1 時的示數相等，則RxR1 忽略電源內阻法 閉合 S，調節R1，同時記錄電表的示數，在忽略電源內阻的情況下，可由閉合電路的歐姆定律求出Rx 活用電表法 串聯分壓法 內阻已知時，RV1U1U2RV2 并聯分流法 內阻已知時，RA1I2I1RA2 半偏法 閉合 S1， 斷開 S2調節R1使 表滿偏； 閉合 S2，只調節R2，使 表半偏(R1RV)，則RGR2 調節R20，閉合 S，調節R1使 表滿偏；只調節R2使 表半偏(R1RV)，則RVR2 歐姆表法 電路略， 注意： 要在指針靠近中央時讀數；換擋要調零；歐姆表刻度左密右疏 【典例精析】 【例 4】 從下表中選出適

13、當的實驗器材，設計一電路來測量電流表的內阻r1.要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數據. 器材代號 規格 電流表 量程為 100 mA，內阻r1待測(約 4 ) 電流表 量程為 500 A，內阻r2750 電壓表 量程為 10 V，內阻r310 k 電阻R1 阻值約 100 ，作保護電阻用 滑動變阻器R2 總阻值約 50 電池E 電動勢為 1.5 V，內阻很小 開關 S 導線若干 (1)畫出電路圖，標明所用器材的代號 (2)若選測量數據中的一組來計算r1，則所用的表達式r1_，式中各符號的意義是： 6 _. 解析 根據所列儀器的特點，電流表的內阻已知，由此可采用兩電流表并聯因為兩

14、電流表兩端的電壓相等，即可省去電壓的測量，從而減小實驗誤差，由I2r2I1r1，得r1I2r2I1. 答案 (1)電路圖如圖所示 (2)I2r2I1 I1、I2分別為、的示數 點評 (1)分析題意可知需測量電流表的內阻， 按常規方法應用伏安法， 將電壓表并聯在待測電流表兩端，但經分析可知即使該電流表滿偏，其兩端的電壓也僅為 0.4 V，遠小于量程 10 V這恰恰就是本題設計考核學生應變能力的“陷阱” (2)此題也可理解為“將已知內阻的電流表當成電壓表使用”，這實際也是伏安法的一種推廣形式 4驗證型實驗題 【題型探秘】 驗證型實驗就是要通過實驗手段去驗證某一物理理論或物理規律是否正確為此就要從生

15、活中尋找出符合這一物理規律特性的物理現象，這個物理現象既能在實驗室實現，同時又要過程簡單、操作方便，并能測量出有關的數據因此，做好驗證型實驗的前提，就是要創設好物理情景，這就是驗證型實驗的實驗思想如在驗證機械能守恒定律的實驗中，可以創設出多種物理情景：自由落體運動、氣墊導軌上的滑塊運動等而其中讓物體自由下落在中學實驗室很容易做到，過程也簡單只要測出物體下落的高度及對應的速度，就可以進行驗證物體下落的高度可由直尺直接測量出，而物體速度的測量可以用打點計時器，讓重物帶動紙帶作自由下落，根據紙帶測出物體下落的高度h及對應點的速度v，通過v22gh來驗證，從而設計出了驗證方案 中學常見的實驗有： “驗

16、證平行四邊形定則”、 “驗證牛頓第二定律”、 “驗證機械能守恒定律”等 【應對策略】 在驗證型實驗中，主要把握以下幾方面： 掌握并靈活運用實驗方法 例如，在驗證牛頓第二定律的實驗中，加速度的大小即與外力的大小有關，又與物體質量有關，實驗中采用了“控制變量”法，從而完成驗證 要重視實驗的驗證條件物理定律的成立必須滿足一定條件，驗證實驗中必須滿足這些條件才能使實驗順利進行如在驗證力的合成法則的實驗中，實驗的條件是“力的作用效果相同”，因此，在兩個分力和一個力分別作用下，同一彈性繩的同一端點必須到達同一位置才能滿足實驗的驗證條件在驗證機械能守恒定律的實驗中，“只有重力做功”是實驗的驗證條件，而實驗中

17、阻力的存在是不可避免的，阻力做功過大時，實驗誤差大，實驗將失去意義，為此，實驗中要求鐵架臺豎直、架穩，且小球選用質量大、體 7 積小的重錘，使重力遠遠大于實驗中的阻力，阻力做的功可以忽略不計，從而滿足了實驗的驗證條件 【典例精析】 【例 5】 在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m1.00 kg 的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點如圖 7 所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續點(其他點未畫出)已知打點計時器每隔 0.02 s 打一次點，當地的重力加速度g9.80 m/s2.那么： 圖 7 (1)紙帶的_端(選填“左”或

18、“右”)與重物相連； (2)根據圖上所得的數據，應取圖中O點和_點來驗證機械能守恒定律； (3)從O點到所取點，重物重力勢能減少量Ep_J，動能增加量Ek_J(結果取三位有效數字)； (4)實驗的結論是_ 解析 重物下落過程中，在忽略空氣阻力、摩擦阻力的情況下，機械能守恒利用打點計時器可以記錄重物下落的高度及對應的瞬時速度，從而驗證機械能是否守恒 答案 (1)左 (2)B (3)1.88 1.84 (4)在誤差范圍內，重物下落過程中機械能守恒 點評 驗證機械能守恒的實驗方案可以很多，具有一定的開放性，本實驗也可以利用滑塊在傾斜的氣墊導軌上下滑的情景驗證機械能守恒定律，瞬時速度可以利用光電門及小

19、車上安裝的窄片測量 5探究設計型實驗題 【題型探秘】 (1)所謂設計型實驗，就是根據實驗目的，自主運用物理知識、實驗方法和技能，完成實驗的各個環節(實驗目的、對象、原理、儀器選擇、實驗步驟、數據處理等)，擬定實驗方案，分析實驗現象，并在此基礎上作出適當評價 設計型實驗的顯著特點：相同的實驗內容可設計不同的過程和方法，實驗思維可另辟蹊徑，如設計出與常見實驗(書本曾經介紹過的實驗)不同的實驗以控制實驗條件達到實驗目的而設計的實驗問題，不受固有實驗思維束縛，完全是一種源于書本、活于書本的新穎實驗 (2)所謂探究型實驗題，就是運用實驗手段探索未知領域，嘗試多種可能因素及其出現的結果，在此基礎上，通過觀

20、察、探究、分析實驗對象、事件的主要特征，認識研究對象的變化過程和變化條件，獲取必要的可靠數據，依據實驗結果客觀地揭示事物的內在聯系和本質規律，從而得出結論中學實驗中比較典型的探究性實驗是“探究功與速度變化” 、 “探究加速度與物體受力和質量的關系” 、 “探究彈性勢能的表達式”等 【應對策略】 8 設計型實驗的處理要按照以下程序： 明確實驗目的設計實驗原理根據實驗原理設計多種實驗方案對實驗方案進行可行性分析，篩選確定最佳方案根據所定方案選擇實驗器材擬定實驗步驟對實驗數據進行處理得出實驗結論并進行誤差分析值得一提的是，依據不同的實驗原理選擇不同的實驗方案時，應遵循科學性，可行性，精確性，簡便、直

21、觀性這四條基本原則 探究型實驗題的處理方法：在熟悉各種儀器的使用方法、基本實驗原理、方法和步驟的前提下，仔細閱讀題目，理解題意，根據題給要求，廣泛聯想，設計出合理的實驗方案即可當然，所設計出的方案應盡可能簡單、方便對于數據處理和誤差分析的試題，則應根據題目所給的文字、圖表等信息進行分析，找出各物理量之間的關系(定性或定量的關系)并總結出其變化規律，把握問題的本質特征 【典例精析】 【例 6】 一同學要研究輕彈簧的彈性勢能與彈簧改變量的關系，他的實驗如下：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質彈簧，其左端固定，右端與質量為m的一小鋼球接觸當彈簧處于自然長度時，小鋼球

22、恰好在桌子邊緣，如圖 8 所示，讓鋼球每次向左壓縮彈簧一段相同的距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向飛出桌面，小球在空中飛行后落到水平地面，水平距離為s，重力加速度為g. 圖 8 (1)請你推導出彈簧的彈性勢能Ep與小鋼球質量m、桌面離地高度h、水平距離s等物理量的關系_ (2)彈簧長度的壓縮量x與對應的鋼球在空中飛行的水平距離s的實驗數據如下表所示： x(cm) s(cm) 2.0 6.1 3.9 12.0 6.0 18.2 8.0 24.1 根據上面的實驗數據，探究得出彈簧的彈性勢能Ep與彈簧長度的壓縮量x之間的關系式_ 解析 (1)設小球在空中運動的時間為t，則豎直方向hgt22，解得t

23、2hg，小球平拋的初速度v0st 由機械能守恒，小球在彈開過程中獲得的動能等于開始時彈簧的彈性勢能，有Ep12mv20mgs24h. 9 (2)從表格中可以看出s正比于x， 即sx(或s3x) 又由Ep12mv20mgs24h 可知 Epx2(或Ep12mv209mgx24h) 即彈性勢能Ep與彈簧的壓縮量x的平方成正比關系，Epkx2，k為比例系數 答案 (1)Epmgs24 h (2)Epkx2 【例 7】 某探究小組設計了“用一把尺子測定動摩擦因數”的實驗方案如圖 9 所示，將一個小球和一個滑塊用細繩連接，跨在斜面上端開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑， 可

24、先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音， 保持小球和滑塊釋放的位置不變， 調整擋板位置，重復以上操作直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動的位移x.(空氣阻力對本實驗的影響可以忽略) 圖 9 滑 塊 沿 斜 面 運 動 的 加 速 度 與 重 力 加 速 度 的 比 值 為 _ _. 滑 塊 與 斜 面 間 的 動 摩 擦 因 數 為 _ _. 以下能引起實驗誤差的是_ A滑塊的質量 B當地重力加速度的大小 C長度測量時的讀數誤差 D小球落地和滑塊撞擊擋板不同時 解析 對于滑塊的運動及小球的自由落體， 分別有：x12at2

25、，H12gt2. 解得：agxH. 對滑塊在斜面的運動，運用牛頓第二定律有： 10 mgsin mgcos ma，即mghxmg x2h2xma，代入agxH， 解得x x2h2hxxHhx2H21 x2h2. 由表達式x x2h2hxxH可以看出， 影響實驗誤差的原因有x、h、H的測量 另外，必須嚴格控制，小球落地與滑塊撞擊擋板同步， 這是agxH成立的前提 答案 xH hx2H1x2h2 CD 題型專練 1(應用型)如圖 10 甲所示為多用電表的示意圖，現用它測量一個阻值約為 20 的電阻，測量步驟如下： (1)調節_，使電表指針停在指針對準_的“0”刻線(填“電阻”或“電流”) (2)將

26、選擇開關旋轉到“”擋的_位置(填“1”、“10”、“100”或“1 k”) (3)將紅、 黑表筆分別插入 “” 、“” 插孔， 并將兩表筆短接， 調節_， 使電表指針對準_的“0”刻線(填“電阻”或“電流”) (4)將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數如圖 10 乙所示，該電阻的阻值為_. (5)測量完畢，將選擇開關旋轉到“OFF”位置 圖 10 2(應用型)如圖 11 所示是電子拉力計的示意圖，金屬彈簧右端和滑動觸頭P固定在一起(彈簧的電阻不計，P與R1之間的摩擦不計)定值電阻R0；電阻R1是用均勻電阻絲密繞在瓷管上做成的(類似于滑動變阻器)，其長度為 10 cm，阻值R1300

27、 ，電源電動勢E3 V，內阻不計理想電流表的量程為 0100 mA.當拉環不受拉力時，觸頭P剛好不與電阻R1接觸(即電路斷開)彈簧的勁度系數為 10 000 N/m. 圖 11 11 (1)電路中連入的R0阻值至少應為_. (2)設計中需要將電流表上的電流數值改為拉力的數值，那么在原電流表的 40 mA 處應改為_N分析可知，拉力計的刻度是否均勻_(填寫“均勻”或“不均勻”) (3)為了使拉力計的量程增大應采用的措施是(只填寫一條)_ 3(測量型)某待測電阻Rx(阻值約 20 )現在要較準確地測量其阻值，且測量時要求兩電表的讀數均大于其量程的13，實驗室還有如下器材： A電流表 A1(量程 1

28、50 mA，內阻r1約為 10 ) B電流表 A2(量程 20 mA，內阻r230 ) C定值電阻Rx(100 ) D滑動變阻器R(010 ) E直流電源E(電動勢約 4 V，內阻較小) F開關 S 與導線若干 (1)在下圖中虛線框內畫出測量電阻Rx的電路圖，并將圖中元件標上相應符號； (2)用已知量和一組直接測得的量寫出測量電阻Rx的表達式為_ 圖 12 4 (測量型)如圖 12 所示為一電學實驗的原理圖 該實驗可用來測量待測電阻Rx的阻值(約 500 ) 實物圖所給兩電流表量程相同，內阻都很小實驗步驟如下： (1)調節電阻箱，使它的阻值R與待測電阻的阻值接近；將滑動變阻器的滑動頭調到最右端

29、； (2)合上開關 S； (3)將滑動變阻器的滑動頭向左端滑動，使兩個電壓表指針都有明顯偏轉； (4)記下兩個電流表和的讀數I1和I2； (5)多次改變滑動變阻器滑動頭的位置，記下和的多組讀數I1和I2； (6)求Rx的平均值 回答下面問題： 12 (1)不計電流表內阻的影響，用I1、I2和R0表示Rx的公式為Rx_ (2)考慮電流表內阻的影響，用I1、I2、R0、的內阻r1、的內阻r2表示Rx的公式為Rx_. 5. (測量型)(1)一微安表的刻度盤只標注了表示量程Ig100 A 的刻度線，尚未標注其他分刻度線，請用下列全部器材測量微安表的內阻： 待測微安表：內阻Rg約為 2 k 毫伏表：量程

30、 250 mV，最小分度 5 mV，內阻約為 1 k 滑動變阻器R1：050 滑動變阻器R2：03 k 直流電源E：電動勢E1.5 V，內阻r約為 1 單刀單擲開關 S，導線若干 圖 13 在如圖 13 所示的實驗電路原理圖上標明所選用的滑動變阻器 (2)下面是主要的實驗操作步驟，將所缺的內容填寫在橫線上： 第一步：斷開 S，按電路原理圖連接器材，將兩個滑動變阻器 R1、R2的觸頭分別置于合理的位置； 第 二 步 ： 閉 合 S， 分 別 調 節R1和R2至 適 當位 置 ， _ _. (3)用已知量和測得量的符號表示微安表的內阻Rg_ 6(測量型)某同學設計如圖 14 所示電路用來測量電源的

31、電動勢和內阻，其中電流表內阻為RA. 圖 14 (1)實驗時，應先將電阻箱電阻調到_(填“最大值”、“最小值”或“任意值”) (2)改變電阻箱的阻值R，分別測出通過電流表的電流I. 下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是_(填“1”或“2”) 方案 編號 電阻箱的阻值R/ 13 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 (3)根據實驗數據描點，繪出的1IR圖象是一條直線若直線的斜率為k，在1I坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E_，內阻r_(用k、b和RA表示) 7(設計型)用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電池

32、組的電動勢E和內阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線 A電壓表 V1(量程 6 V、內阻很大) B電壓表 V2(量程 3 V、內阻很大) C電流表 A(量程 3 A、內阻很小) D滑動變阻器R(最大阻值 10 、額定電流 4 A) E小燈泡(2 A、5 W) F電池組(電動勢E、內阻r) G開關一只，導線若干 實驗時， 調節滑動變阻器的阻值， 多次測量后發現： 若電壓表 V1的示數增大， 則電壓表 V2的示數減小 (1)請將設計的實驗電路圖在圖 15 甲中補充完整 (2)每一次操作后，同時記錄電流表 A、電壓表 V1和電壓表 V2的示數，組成兩個坐標點(I，U1)、(I，U2)， 標到UI坐

33、標中， 經過多次測量， 最后描繪出兩條圖線， 如圖乙所示， 則電池組的電動勢E_V、內阻r_.(結果保留兩位有效數字) (3)在UI坐標中兩條圖線在P點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應為_，電池組的效率為_(結果保留兩位有效數字) 圖 15 8(應用型)測量一螺線管兩接線柱之間金屬絲的長度的器材如下： A待測螺線管L(符號)：繞制螺線管金屬絲的電阻率為，電阻R約為 100 B螺旋測微器 C電流表 A1：量程 100 A，內阻RA1500 D電流表 A2：量程 0.6 A，內阻RA215 E電壓表 V1：量程 6 V，內阻RV14 k F電壓表 V2：量程 3 V，內阻RV22 k G定值電

34、阻：Rg50 14 H滑動變阻器R：全電阻約為 1 k I電源E：電動勢 9 V，內阻忽略不計 (1)實驗中用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖 16 所示，其示數為d_mm. (2)根據所給實驗器材，電流表選用_，電壓表選用_(填寫實驗器材前面的字母) (3)根據圖 17 中的實物圖，在圖下邊方框中作出實驗原理圖. 圖 16 圖 17 (4)若測得的金屬絲直徑用d表示，電流表 G 的讀數用I表示，電壓表 V 的讀數用U表示，則由已知量和測得量的符號表示金屬絲的長度L_ 9(探究型)電子技術興趣小組為了研究某種二極管的特性，用如圖 18 甲所示的電路測定該元件的伏安特性曲線實驗發現當電源反接時，電

35、路中無電流，當正向電壓較小時也無電流，記錄的部分數據如下表 15 圖 18 電壓/V 1.4 1.5 1.7 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 電流/mA 0 0 2.0 4.0 12.0 22.0 32.0 42.0 52.0 60.0 (1)請根據以上實驗數據用描點法在圖乙的坐標紙上作出這個二極管的UI圖線； (2)若加在該二極管兩端的正向電壓達到 1.9 V 后才以正常工作，則從圖線可以看出這種二極管正常工作前后的導電情況有何區別？ _. (3)若電源的電動勢為 6 V，內阻不計當電流表示數為 12.0 mA 時，滑動變阻器接入電路的電阻為_. 10(測量型)有一內

36、阻未知(約 25 k35 k)、量程未知(約 25 V35 V)，共有 30 個均勻小格的直流電壓表 . (1)某同學在研究性學習過程中想通過上述電壓表測量一個多用表中歐姆擋的內部電源的電動勢，他們從多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為 30. A請你在圖 19 中將他們的實驗電路連接起來他們在實驗過程中，歐姆擋的選擇開關撥至倍率“_” . B在實驗中，同學讀出電壓表的讀數為U，歐姆表指針所指的刻度為n，并且在實驗過程中，一切操作都是正確的，請你導出歐姆表電池的電動勢表達式 (2)若在實驗過程中測得該電壓表內阻為 30 k，為了測出電壓表的量程，現有下列器材可供選用，要求測量多組數據，并有盡可能

37、高的精確度 標準電壓表：量程 3 V，內阻 3 k 電流表 ：量程 03 A，內阻未知 滑動變阻器：總阻值 1 k 穩壓電源E：30 V，內阻不能忽略 電鍵、導線若干 A在下邊方框中畫出實驗電路圖 錯誤錯誤! B選用記錄數據中任一組，寫出計算量程的表達式Ug_. 式中各字母的意義是：_. 圖 19 16 【題型專練】 1解析 使用多用電表歐姆擋，先機械調零中值電阻為 15 ，測量 20 的電阻時，要使用1的倍率，然后進行歐姆調零；由刻度盤和倍率可知，測量電阻的阻值為 19.0 . 答案 (1)調零螺絲 電流 (2)1 (3)調零旋鈕 電阻 (4)19.0 2解析 (1)當P移動到R1的最右端時

38、，電流表恰好滿偏，則有R0EImax30 . (2)RxEIR045 ，4x300 10，解得x8.5 cm，Fkx850 N；由于電流與拉力不成正比，所以刻度不均 勻(3)換勁度系數更大的彈簧，彈簧伸長相同的長度時，需要的拉力更大 答案 (1)30 (2)850 不均勻 (3)更換勁度系數更大的彈簧 3解析 從題目給出的器材中知，這里對電阻Rx的測量可用伏安法來設計電路由于沒有電壓表，而電流表 A2的內阻r2已知，因此電壓表可由電流表 A2和固定電阻R0(100 )串聯通過計算我們不難發現，這種設計完全符合題中的測量要求考慮到題給出的其它器材規格與要求，控制電路宜采用分壓式控制電路完整的實驗電路設計成如圖所示進行實驗時在某次合適的測量中，記下 A1表與 A2表的示數分別為I1 與I2，則有(I1I2)RxI2(r2R0)，故RxI2r2R0I1I2. 答案 (1)如解析圖所示 (2)RxI2r2R0I1I2 4解析 (1)若不計電流表內阻， 則有：I1R0