1、 PAGE 4設計類實驗 設計方案，變通拓展設計型實驗題從儀器的使用、裝置的改造、 電路的設計、 數據的靈活處理等方面進行變通和拓展。 應對這類實驗題的方法是深刻理解實驗的原理、方法，進行合理遷移。例 3某電池的電動勢約為3 V，某實驗小組要測量該電池的電動勢和內阻。實驗中要測量的電池內阻較小，實驗器材除了被測電池以外，還有一電阻箱 R，一開關 S，若干導線，內阻 Rg 30 、量程為 1 mA 的電流表 G，阻值為 2 970 的定值電阻 R0，阻值為 2.00的定值電阻 R1。請設計并畫出合理的測量該電池電動勢及內阻的實驗電路圖，圖中標明相關器材的字母符號。為了比較準確地得出實驗結論，該小

2、組的同學準備用線性圖象來處理實驗數據，圖象的縱坐標表示電流表的示數I ，橫坐標表示的物理量是 。若作出的圖象在縱軸上的截距為I 0，圖象斜率的絕對值為k，則可求得該電池的電動勢E ，內阻 r 。(用測量量和所給量的符號表示)解題指導 (1)題目中給出了電阻箱和電流表，由于電流表的量程太小， 若要改裝成大量程的電流表， 需要并聯的電阻很小， 題中所給條件不能滿足實驗要求，若要改裝成一個量程為3 V 的電壓表， 需要串聯一個電阻， UI g(RgR)， U 為改裝后電壓表的量程， R為串聯電阻， 代入數據得 3 V 1 103A (30R)，解得 R 2 970。因此用 R0 與電流表串聯可以改裝

3、成量程為3 V 的電壓表，這樣就可以用 “ 伏阻法”測電池的電動勢和內阻。由于電池內阻較小， 電路中應串聯一個保護電阻，增大等效電源的內阻。電路圖如圖。由閉合電路歐姆定律得EI (RgR0)I RgR0ER(R1r)，得 IRgR0II(R1r)R，因此橫坐標表示的物理量應是R。E由題意得 I 0， R1rk，解得 EI 0(RgR0)，rkR1。RgR0答案(1)如解析圖所示R(2) I(3)I 0(RgR0)kR1策略點評： (1)若給定的電表量程太大或太小，并且給出了定值電阻的阻值，往往要對電表進行改裝。(2)若題中給出了某一電流表或電壓表的內阻，往往預示著可將電表 “ 反串”使用。鏈接

4、高考 3(2018 全國卷 T 23)某實驗小組利用如圖 (a)所示的電路探究在 25 80 范圍內某熱敏電阻的溫度特性。所用器材有：置于溫控室 (圖中虛線區域 )中的熱敏電阻 RT ，其標稱值 (25 時的阻值 )為 900.0 ；電源 E(6 V，內阻可忽略 )；電壓表 (量程 150 mV) ；定值電阻 R0(阻值 20.0 ，)滑動變阻器 R1(最大阻值為 1 000 )；電阻箱 R2(阻值范圍 0 999.9 )；單刀開關 S1，單刀雙擲開關 S2。圖(a)實驗時，先按圖 (a)連接好電路，再將溫控室的溫度 t 升至 80.0 。將 S2 與1 端接通，閉合S1，調節 R1 的滑片位

5、置，使電壓表讀數為某一值U0；保持 R1 的滑片位置不變， 將 R2 置于最大值，將 S2 與 2 端接通，調節 R2，使電壓表讀數仍為 U0；斷開 S1，記下此時 R2 的讀數。逐步降低溫控室的溫度t，得到相應溫度下 R2 的阻值，直至溫度降到25.0 。實驗得到的R2-t 的數據見下表。t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/ 900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問題：在閉合 S1 前，圖 (a)中 R1 的滑片應移動到 (填“ a”或“ b”)端； (2)在圖(b) 的坐標紙上補齊數據表中所給數據點，并作出R2-t 曲線；圖(b)圖(c)由圖(b) 可得到 RT 在 2580 范圍內的溫度特性。 當 t 44.0 時，可得RT ；將RT 握于手心，手心溫度下R2 的相應讀數如圖(c)所示，該讀數為 ，則手心溫度為 。解析(1)題圖(a)的電路中滑動變阻器采用限流接法，在閉合S1 前， R1 應該調節到接入電路部分的阻值最大，使電路中電流最小，即題圖(a)中 R1 的滑片應移到 b 端。(2)將 t60 和 t70 對應的兩組數據畫在坐標圖上，然后用平滑曲線過盡可能多的數據點畫出R2-t 曲線。 (3)根據題述實驗過程可知，測量的R2 的數據等于對應的熱敏電阻RT 的阻值。由畫出的 R2-t 曲線可知，當