第23講電學實驗知識圖譜電學實驗基礎知識精講一．游標卡尺1．結構游標卡尺主要由兩部分組成，即主尺和游標尺，游標卡尺可以方便地測量外徑、內徑、深度，如圖所示。2．原理如果將主尺上的9mm等分10份作為游標尺的刻度，那么游標尺上的每一格與主尺上的每一格所表示的長度之差就是0.1mm，同理，如果將主尺上的19mm、49mm分別等分20份、50份作為游標尺上的20格刻度、50格刻度，那么游標尺上的每一格與主尺上的每格的長度之差分別是0.05mm、0.02mm。因此游標卡尺的測量精度可達0.1mm、0.05mm、0.02mm。3．讀數方法第一步：看游標尺總刻度確定精確度（10分度、20分度、50分度）；第二步：讀出游標尺零刻度線左側的主尺整毫米（L0）；第三步：找出游標尺與主尺刻度線“正對”的位置，并在游標尺上讀出對齊線到零刻度線的小格數（N）；第四步：讀數SKIPIF1<0（SKIPIF1<0表示精度，10分度的是0.1mm，20分度的是0.05mm，50分度的是0.02mm）。二．螺旋測微儀1．用途和構造螺旋測微儀，又叫千分尺，測長度可以準確到0.01mm，測量范圍為幾厘米。螺旋測微儀的構造如圖所示，小砧和固定刻度固定在框架上、旋鈕、微調旋鈕和可動刻度、測微旋鈕和可動刻度、測微螺桿連在一起，通過精密螺紋套在固定刻度上。2．原理和使用螺旋測微器是依據螺旋放大的原理制成的，即螺桿在螺母中旋轉一周，螺桿便沿著旋轉軸線方向前進或后退一個螺距的距離。因此，沿軸線方向移動的微小距離，就能用圓周上的讀數表示出來。螺旋測微器的精密螺紋的螺距是0.5mm，可動刻度有50個等分刻度，可動刻度旋轉一周，測微螺桿可前進或后退0.5mm，因此旋轉每個小分度，相當于測微螺桿前進或后退這0.5/50=0.01mm。可見，可動刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋測微器可準確到0.01mm。由于還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位，故又名千分尺。測量時，當小砧和測微螺桿并攏時，可動刻度的零點若恰好與固定刻度的零點重合，旋出測微螺桿，并使小砧和測微螺桿的面正好接觸待測長度的兩端，那么測微螺桿向右移動的距離就是所測的長度。這個距離的整毫米數由固定刻度上讀出，小數部分則由可動刻度讀出。3．使用螺旋測微器應注意以下幾點：（1）測量時，在測微螺桿快靠近被測物體時應停止使用旋鈕，而改用微調旋鈕，避免產生過大的壓力，既可使測量結果精確，又能保護螺旋測微器。（2）在讀數時，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經露出。（3）讀數時，千分位有一位估讀數字，不能隨便扔掉，即使固定刻度的零點正好與可動刻度的某一刻度線對齊，千分位上也應讀取為“0”。（4）當小砧和測微螺桿并攏時，可動刻度的零點與固定刻度的零點不相重合，將出現零誤差，應加以修正，即在最后測長度的讀數上去掉零誤差的數值。三．電流表內、外接法1．內外接法的比較比較比較內接法外接法電路圖誤差分析電流表分壓SKIPIF1<0電壓表分流SKIPIF1<0電阻測量值SKIPIF1<0測量值大于真實值SKIPIF1<0測量值小于真實值適用條件SKIPIF1<0SKIPIF1<02．內、外接法的選擇（1）比值判斷法：若SKIPIF1<0，SKIPIF1<0為大電阻，內接法誤差小，應選用內接法；若SKIPIF1<0，SKIPIF1<0為小電阻，外接法誤差小，應選用外接法。（2）試觸法：當無法估計電阻的阻值，難以比較SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的大小時，可采用電壓表試觸法看電流表、電壓表變化大小來確定，如圖所示：四．滑動變阻器限流和分壓式接法1．控制電路的比較比較比較限流式接法分壓式接法電路電壓調節的范圍SKIPIF1<0SKIPIF1<0電能損耗節能耗能2．控制電路的選擇從節能的角度考慮，優先選用限流法；以下情況考慮分壓式：（1）要求待測電路的U、I從0變化；（2）SKIPIF1<0；（3）題目要求測量范圍盡可能大或測量數據盡可能多時；（4）選用限流式時，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0過大（超過電表量程，燒壞電表、電源或用電器等）或SKIPIF1<0、SKIPIF1<0過小（最大值不超過電表量程的三分之一，讀數誤差大）。五．電表的改裝1．電流計改裝成電流表原理，將內阻為SKIPIF1<0、滿偏電流為SKIPIF1<0的電流計的量程擴大為SKIPIF1<0，需要并聯的電阻為R，則SKIPIF1<0，如圖所示：改裝后電流表的內阻為：SKIPIF1<0。2．電流計改裝成電壓表原理內阻為SKIPIF1<0、滿偏電流為SKIPIF1<0的電流計能夠承受的電壓是SKIPIF1<0，如將其量程擴大為SKIPIF1<0，則需要串聯電阻R（如圖所示），則：SKIPIF1<0。改裝成的電壓表的內阻SKIPIF1<0。由以上可知，利用并聯或串聯不同阻值的電阻，可以改變電表的量程。三點剖析課程目標：1.理解游標卡尺和螺旋測微器的工作原理，并且會讀數2.理解電流表和電壓表的改裝原理游標卡尺和螺旋測微器的原理和使用例題1、（1）用20分度的游標卡尺測量某物長度如圖甲所示，可知其長度為________mm；（2）用螺旋測微器測量某圓柱體的直徑如圖乙所示，可知其直徑為________mm；例題2、（1）用游標卡尺測量某鋼管的外徑，某次游標卡尺（主尺的最小分度為1mm）的示數如圖1所示，其讀數為________cm．（2）如圖2所示，螺旋測微器測出的某物件的寬度是________mm．隨練1、某同學利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度。該螺旋測微器測量金屬板厚度時的示數如圖甲所示，則所測金屬板的厚度為________mm。用游標卡尺測金屬板的直徑如圖乙所示，則金屬板直徑為________cm。隨練2、如圖中游標卡尺的讀數是________mm，螺旋測微器的讀數是________mm。電流表、電壓表的改裝例題1、如圖所示的甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成，它們之中一個是測電壓的電壓表，另一個是測電流的電流表，那么以下結論中正確的是（）A.甲表是電流表，R增大時量程增大B.乙表是電壓表，R增大時量程減小C.甲表是電流表，R增大時量程減小D.乙表是電流表，R增大時量程減小例題2、如圖所示，其中電流表A的量程為0.6A，表盤均勻劃分為30個小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于電流表內阻的SKIPIF1<0；R2的阻值等于電流表內阻的2倍．若用電流表A的表盤刻度表示流過接線住1的電流值，則下列分析正確的是（）A.將接線住1、2接入電路時，每一小格表示0.04AB.將接線住1、2接入電路時，每一小格表示0.02AC.將接線住1、3接入電路時，每一小格表示0.06AD.將接線住1、3接入電路時，每一小格表示0.01A例題3、(多選)四個相同的表頭分別改裝成兩個電流表和兩個電壓表，電流表A1的量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，把它們按如圖所示接入電路，則()A.A1的讀數比A2的讀數小B.V1的讀數比V2的讀數大C.A1指針偏轉角度與A2的一樣大D.V1指針偏轉角度比V2指針偏轉角度小例題4、如圖所示為一雙量程電壓表的示意圖．已知電流表G的量程為0﹣100μA，內阻為600Ω．求圖中串聯的分壓電阻R1、R2的電阻值．隨練1、某同學利用一塊表頭和三個定值電阻設計了如圖所示的電表，該電表有1、2兩個量程。關于該電表，下列說法中正確的是（）A.測電壓時，量程1一定小于量程2，與R1、R2和R3的阻值無關B.測電流時，量程1一定大于量程2，與R1、R2和R3的阻值無關C.測電壓時，量程1與量程2間的大小關系與R1、R2和R3的阻值有關D.測電流時，量程1與量程2間的大小關系與R1、R2和R3的阻值有關隨練2、用兩個相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個量程不同的大量程電流表A1、A2，若把A1、A2分別采用并聯或串聯的方式接入電路，如圖所示，則閉合電鍵后，下列有關電表的示數和電表指針偏轉角度的說法正確的是（）A.圖甲中的A1、A2的示數相同B.圖甲中的A1、A2的指針偏角相同C.圖乙中的A1、A2的示數和偏角都不同D.圖乙中的A1、A2的指針偏角相同測定金屬的電阻率知識精講一．實驗目的1．掌握用伏安法測電阻的原理，熟練掌握選擇電流表內接、外接的方法；2．鞏固螺旋測微器的使用方法；3．掌握電阻定律測量電阻率的原理方法。二．實驗原理1．由SKIPIF1<0，得SKIPIF1<0；2．電路設計：由于被測電阻絲的阻值較小，所以選用電流表外接法；本實驗不要求電壓調節范圍，滑動變阻器可選用限流接法。三．實驗器材電池（電源）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、待測金屬導線、毫米刻度尺、螺旋測微器。四．實驗步驟1．測出金屬絲接入電路部分的長度l，選取三個不同位置測金屬絲的直徑d，求d的平均值，計算出導線的橫截面積SKIPIF1<0；2．用伏安法測出金屬導線的電阻SKIPIF1<0，改變電壓、電流，分別測量電阻，并求平均值；3．有電阻定律計算金屬導線的電阻率SKIPIF1<0。五．誤差分析1．測量過程中讀數的偶然誤差；2．由于電壓表的分流作用，伏安法測量的金屬導線阻值比真實值偏小，最后計算出的電阻率也比真實值偏小；3．金屬導線通電后發熱升溫，會使金屬導線的電阻率變大。六．注意事項1．測量被測金屬導線的有效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即電壓表兩端點之間的待測導線長度，測量時應將導線拉直；2．在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流強度I不宜過大（電流表用0-0.6A量程），通電時間不宜過長，以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大；3．為減小實驗誤差，可多次測量金屬絲直徑d、長度l，并分別取d、l的平均值，測多組電壓U和電流I下的電阻，并取平均值計算電阻率。三點剖析課程目標：1.根據電阻定律，掌握測量導體電阻率的實驗原理、器材、實驗步驟等測定金屬的電阻率例題1、在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，若待測金屬絲的電阻約為5Ω，要求測量結果盡量準確，提供一下器材供選擇：A．電池組（3V，內阻1Ω）B．電流表（0～3A，內阻0.0125Ω）C．電流表（0～0.6A，內阻約0.125Ω）D．電壓表（0～3V，內阻4kΩ）E．電壓表（0～15V，內阻15kΩ）F．滑動變阻器（0～20Ω，允許最大電流1A）G。滑動變阻器（0～2000Ω，允許最大電流0.3A）H．開關、導線若干（1）實驗時電流表、電壓表、滑動變動阻選用________（填寫儀器前字母代號）；（2）測電阻時，電流表、電壓表、待測金屬絲電阻Rx在組成測量電路時，應采用電流表________接法，待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏________（選填“大”或“小”）；（3）若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數如圖所示，則讀數為________mm；（4）若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R，請寫出計算金屬絲電阻率的表達式ρ＝________。例題2、有一根細而均勻的圓柱體導體棒樣品（如圖甲所示），電阻約為100Ω，為了測量其電阻率ρ，可先測其電阻Rx，現提供以下實驗器材：A．10分度的游標卡尺B．螺旋測微器C．電流表A1（量程50mA，，內阻r1為100Ω）D．電流表A2（量程100mA，內阻r2約為40Ω）E．電流表A3（量程1A，內阻r3約為0.1Ω）F．滑動變阻器R1（20Ω，額定電流1A）G．滑動變阻器R2（0～2kΩ，額定電流0.1A）H．直流電源E（12V，內阻不計）I．圓柱體導體棒樣品Rx（電阻Rx約為100Ω）J．開關一只，導線若干（1）用游標卡尺測得該樣品的長度如圖乙所示，其示數L＝__________cm；用螺旋測微器測得該樣品的直徑如圖丙所示，其示數D＝_________mm。（2）為了盡可能精確地測量原件電阻Rx，請選擇合適電學儀器，在方框中畫出實驗電路圖，所選器材注意角標區分。（3）閉合開關，測量出需要測量的物理量。需要測量的物理量是_________（4）根據（1）（3）步測量的數據字母，表示出電阻率ρ＝_________。隨練1、如圖所示，為一段粗細均勻的圓柱形新型導電材料棒，阻值約為1kΩ，現測量該材料的電阻率。（1）分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的直徑和長度，某次測量的示數如圖甲和圖乙所示，直徑為________m，長度為________cm。（2）在下列器材中選用合適器材用伏安法盡可能精確地測量其電阻，應選________（填序號）。A．電流表A1：量程為10mA，內阻約為10ΩB．電流表A2：量程為3A，內阻約為0.1ΩC．電壓表V1：量程為15V，內阻約為30kΩD．電壓表V2：量程為6V，內阻約為15kΩE．滑動變阻器：最大阻值為20Ω，額定電流1AF．低壓直流電源：電壓6V，內阻忽略G．電鍵K，導線若干（3）請在虛線框中畫出完整的實驗電路圖。（4）由于實驗中使用的電表不是理想電表，會對實驗結果造成一定的影響，則該小組同學實驗測出的電阻值________Rx的真實值。（填“＞”“＜”或“＝”）（5）如果實驗中電流表示數為I，電壓表示數為U，并測出該棒的長度為L、直徑為D，則該材料的電阻率ρ＝________（用測出的物理量的符號表示）.隨練2、國標（GB／T）規定自來水在15℃時電阻率應大于13Ω·m。某同學利用圖甲電路測量15℃自來水的電阻率，其中內徑均勻的圓柱形玻璃管側壁連接一細管，細管上加有閥門K以控制管內自來水的水量，玻璃管兩端接有導電活塞（活塞電阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移動。實驗器材還有：電源（電動勢約為3V，內阻可忽略）；電壓表V1和V2（量程均為3V，內阻很大）；定值電阻R1（阻值4kΩ）；定值電阻R2（阻值2kΩ）；電阻箱R（最大阻值9999Ω）；單刀雙擲開關S；導線若干；游標卡尺；刻度尺。實驗步驟如下：A．用游標卡尺測量玻璃管的內徑d；B．向玻璃管內注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L；C．把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數；D．把S撥到2位置，調整電阻箱阻值，使電壓表V2示數與電壓表V1示數相同，記錄電阻箱的阻值R；E．改變玻璃管內水柱長度，重復實驗步驟C、D，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；F．斷開S，整理好器材。（1）測玻璃管內徑d時游標卡尺示數如圖乙，則d＝________mm；（2）玻璃管內水柱的電阻值Rx的表達式為：Rx＝________（用R1、R2、R表示）。（3）利用記錄的多組水柱長度L和對應的電阻箱阻值R的數據，繪制出如圖丙所示的SKIPIF1<0關系圖象。則自來水的電阻率ρ＝________Ω·m（保留兩位有效數字）。（4）本實驗中若電壓表V1內阻不是很大，則自來水電阻率測量結果將________（填“偏大”“不變”或“偏小”）。隨練3、測定金屬絲的電阻率，提供實驗器材如下：A．待測金屬絲R（電阻約8Ω）B．電流表A（0.6A，內阻約0.6Ω）C．電壓表V（3V，內阻約3kΩ）D．滑動變阻器R1（0－5Ω，2A）E．電源E（6V）F．開關，導線若干（1）用螺旋測微器測出金屬絲的直徑如圖甲所示，則金屬絲的直徑為________mm。（2）某同學采用圖乙所示電路進行實驗，請用筆畫線代替導線，在圖丙中將實物電路圖連接完整。（3）測得金屬絲的直徑為d，改變金屬夾P的位置，測得多組金屬絲接入電路的長度L及相應電壓表示數U、電流表示數I，作出SKIPIF1<0圖象，如圖丁所示。測得圖線斜率為k，則該金屬絲的電阻率ρ為________（用符號d、k表示）。（4）關于電阻率的測量，下列說法中正確的有________A．開關S閉合前，滑動變阻器R1的滑片應置于最左端B．實驗中，滑動變阻器R1的滑片位置確定后不可移動C．待測金屬絲R長時間通電，會導致電阻率測量結果偏小D．該實驗方案中電流表A的內阻對電阻率測量結果沒有影響描繪小燈泡的伏安特性曲線知識精講一．實驗目的1．熟練掌握滑動變阻器的使用方法及連接方式；2．掌握伏安特性曲線的描繪方法，理解小燈泡的伏安特性曲線是曲線的原因。二．實驗原理1．描繪小燈泡的伏安特性曲線的一般要求是從零開始測量較多的數據，所以在實驗儀器允許的條件下一般采用分壓接法。小燈泡的電阻一般不大，一般采用電流表的外接法。2．用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組（U、I）值；3．圖像處理法：以路端電壓U為縱軸，干路電流I為橫軸，在U-I坐標系中描出各對應點，用一條平滑的曲線將這些點連接起來。三．實驗器材小燈泡，學生電源，滑動變阻器，電壓表，電流表，開關，導線若干，坐標紙，鉛筆。四．實驗步驟1．畫出電路圖，如下：2．根據電路圖將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、學生電源、開關用導線連起來；3．測量與記錄移動滑動變阻器觸頭位置，測出12組左右不同電壓值和電流值，并將測量數據填入表格。五．數據處理1．在坐標紙上以U為縱軸，I為橫軸，建立直角坐標系；2．在坐標紙上描出各組數據所對應的點，將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線；六．誤差分析1．電流表外接，由于電壓表的分流，使電流表示數偏大；2．測量時讀數帶來的誤差；3．在坐標紙上描點，作圖帶來誤差。七．注意事項1．閉合開關S前，滑動變阻器的觸頭應移動到使小燈泡分得電壓為零的一端；2．加在小燈泡兩端的電壓不要超過其額定電壓；3．讀數要快，每次讀數后立即斷開電源，避免長時間通電小燈泡的溫度增高，電阻變大。三點剖析課程目標：掌握描繪小燈泡伏安特性曲線實驗中電路的連接、器材選擇描繪小燈泡的伏安特性曲線例題1、在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，小燈泡額定電壓2.5V，額定電流250mA。現有器材規格如下：直流電流表A1（量程0～300mA，內阻約0.5Ω）；直流電流表A2（量程0～500mA，內阻約0.2Ω）；直流電壓表V1（量程0～3V，內阻約5kΩ）；直流電壓表V2（量程0～15V，內阻約10kΩ）；直流電源E（電動勢6V，內阻不計）；滑動變阻器R（阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1.0A）；電鍵1個，導線若干條。（1）實驗時電流表應選擇________，電壓表應選擇________。（填儀器字母代號）（2）根據電路圖在實物圖中完成其余連線使之成為完整的實驗電路。（3）某同學在正確完成實驗后，在坐標紙上畫出如圖所示的小燈泡I－U曲線，分析曲線可知小燈泡的電阻隨電流I變大而________（填“變大”、“變小”或“不變”）。例題2、通過實驗描繪一個“2V1W”小燈泡的U－I曲線，可供選擇的儀器有：A．量程0～0.6A，內阻約0.2Ω的電流表B．量程0～100mA，內阻約5Ω的電流表C．量程0～3V，內阻10kΩ的電壓表D．量程0～15V，內阻50kΩ的電壓表E．最大阻值為20Ω，額定電流為1A的滑動變阻器F．最大阻值為lkΩ，額定電流為0.1A的滑動變阻器G．蓄電池4V、導線、開關等（1）為了調節方便、測量準確，實驗中應選用電流表A，電壓表C，那么滑動變阻器應該選______（填器材的序號）；（2）若該同學已正確選用器材，并連接好部分實驗電路，如圖甲，請在圖甲中完成其余的電路連接，要求小燈泡兩端的電壓能在0～2V范圍內連續變化，且盡可能減小實驗誤差；（3）該同學在正確完成實驗后得到圖乙所示的小燈泡U－I特性曲線，將此小燈泡接在電動勢為1.5V，內阻為3.0Ω的電源上，小燈泡的實際功率是_______W。例題3、有一只標識為“2.5V，0.5A”的小燈泡，小華想測定其伏安特性曲線，實驗室所供選擇的器材除了導線和開關外，還有以下一些器材可供選擇：編號編號器材名稱規格與參數A電源E電動勢為3.0V，內阻不計B電流表A1量程0－10mA，內阻200ΩC電流表A2量程0－600mA，內阻2ΩD電阻箱R阻值999.99ΩE滑動變阻器R1最大阻值10ΩF滑動變阻器R2最大阻值2kΩ（1）為了達到實驗目的需要組裝一個量程為3.0V的電壓表，那么電阻箱的阻值應調到________Ω；（2）為了減小實驗誤差，實驗中滑動變阻器應選擇________（選填器材前面的編號）；（3）請幫助小華設計一個電路，要求使誤差盡量小，并將電路圖滑在圖1虛線框內；（4）小華在實驗中用電流表和改裝后的電壓表測得數據并記錄在下表中，請根據表格中的數據在圖2方格紙上作出該小燈泡的伏安特性曲線；電壓電壓U/V00.51.01.52.02.5電流I/A00.170.300.390.450.49（5）將一個電動勢為1.5V，內阻為3Ω的電源直接接在該小燈泡的兩端，則該小燈泡的實際功率為________W（結果保留1為有效數字）．隨練1、某實驗小組描繪規格為“2.5V0.6W”的小燈泡的I－U特性曲線。實驗室提供下列器材：A．電流表A1（量程為0－25mA，內阻約0.2Ω）B．電流表A2（量程為0－300mA，內阻約1Ω）C．電壓表V1（量程為0－3V，內阻約5kΩ）D．電壓表V2（量程為0－15V，內阻約15kΩ）E．滑動變阻器R1（0－10Ω，額定電流1.5A）F．滑動變阻器R2（0－1000Ω，額定電流0.5A）G．直流電源（電動勢6V，內阻忽略不計）H．開關一個、導線若干（1）實驗中所用的電流表應選________，電壓表應選________，滑動變阻器應選________（只需填器材前面的字母代號）。（2）若采用如圖所示的電路描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓表的右端應與電路中的________點相連（選填“a”或“b”）。（3）開關S閉合之前，圖中滑動變阻器的滑片P應該置于________端（選填“c”或“d”）。（4）測量后，該小組根據實驗數據，利用Excel擬合出小燈泡的I－U特性曲線如圖所示。請根據曲線確定小燈泡兩端電壓為1.5V時，其實際功率P＝________W。（5）圖中描繪的小燈泡伏安特性曲線發生了明顯的彎曲，請簡要分析其原因：________。隨練2、在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，所用小燈泡標有“3.8V0.3A”字樣，并提供有以下器材：A．電壓表V（0～5V，內阻約5kΩ）B．電流表A1（0～50mA，內阻約2Ω）C．電流表A2（0～500mA，內阻約1Ω）D．滑動變阻器R1（0～10Ω）E．滑動變阻器R2（0～2kΩ）F．直流電源E（電動勢4.5V，內阻不計）G．開關S及導線若干（1）為了提高測量的準確度和調節方便：①實驗中應選用電流表________，滑動變阻器________。（填寫器材代號）。②在圖甲虛線框內畫出實驗電路圖。（2）由正確實驗操作得到的數據描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。在另一實驗中將此小燈泡接入如圖丙所示的電路中，電路中的電源電壓U（U≤3.8V）恒定，在t＝t0時刻閉合開關S，由電流傳感器記錄的電路中電流隨時間變化的圖像（i－t）可能是下圖中的________圖（選填“A”、“B”或“C”）。隨練3、（1）現要測定一個額定電壓2.5V、額定功率約0.7W的小燈泡的伏安特性曲線．①為了測量的電壓能從零開始，測量誤差較小，請在圖甲中連好實物電路圖．②合上開關前，滑動變阻器的滑動觸頭應置于滑動變阻器的________（填“左端”或“右端”）．③根據實驗數據，描繪出的U－I圖象如圖乙所示，由圖可知，當燈泡的電壓為1.80V時，小燈絲電阻為________Ω，小燈泡的功率為________W（結果保留兩位有效數字）．④某小組在正常實驗中無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表、電壓表的讀數都調不到零，于是他們向老師求助，老師說該電路中有一根導線斷了，請問圖中哪根導線斷了？________（填“ab”或者“cd”）．測定電源的電動勢和內阻知識精講一．實驗目的1．掌握用電壓表和電流表測定電源電動勢和內阻的方法，進一步理解閉合電路的歐姆定律；2．掌握用圖像法求電動勢和內阻的方法。二．實驗原理1．利用方程組求解E、r如圖所示，取兩組對應的（U、I）值，列方程SKIPIF1<0，可求得E、r；2．圖像法處理：以路端電壓U為縱軸，干路電流I為橫軸，建坐標系、描點、連線，縱軸截距為電動勢E，直線斜率k的絕對值為內阻r。三．實驗器材電池（被測電源）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、坐標紙、鉛筆。四．實驗步驟1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按實驗原理圖連接好實物電路；2．把變阻器的滑片移動到使接入電路阻值最大的一端；3．閉合電鍵，調節滑動變阻器，使電流表有明顯示數，記錄一組電流表和電壓表的示數，用同樣方法測量并記錄幾組I、U值，并填入表格中。4．斷開開關，拆除電路，整理好器材。五．數據處理1．列多個方程組求解，再求E、r的平均值；2．用作圖法處理數據，如圖所示：（1）圖線與縱軸的交點為E；（2）圖線與橫軸交點為SKIPIF1<0；（3）圖線的斜率表示SKIPIF1<0。六．誤差分析1．偶然誤差：（1）電表讀數不準引起誤差；（2）圖像法求E和r時作圖不準確；2．系統誤差：（1）采取電流表外接法，由于電壓表分流造成電動勢和內阻的測量值均偏小；（2）采取電流表內接法，由于電流表分壓，造成內阻測量值偏大，但電動勢測量值是準確的。七．注意事項1．為了使路端電壓變化明顯，可使用內阻較大的舊電池；2．電流不要過大，應小于0.5A，讀數要快，每次讀數后立即斷開電源；3．要測出不少于6組的（U、I）數據，且變化范圍要大些；4．若U-I圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點不再是短路電流，內阻應根據SKIPIF1<0確定；5．電流表要外接（因為r很小）；6．如果電流表內阻SKIPIF1<0已知，也可以選內接法，此時SKIPIF1<0。八．其他方法三點剖析課程目標：1.了解并掌握測定電源電動勢和內阻的原理和實驗方法2.學習用圖像法處理實驗數據伏安法測定電源電動勢和內阻例題1、用如圖所示電路，測定一節干電池的電動勢和內阻。電池的內阻較小，為了防止在調節滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用。除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有：（a）電流表（量程0.6A、3A）（b）電壓表（量程3V、15V）（c）定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）（d）滑動變阻器（阻值范圍0~10Ω、額定電流2A）（1）要正確完成實驗，電壓表的量程應選擇________V，電流表的量程應選擇________A。（2）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如下圖所示的U－I圖線。由圖可較準確地求出該電源電動勢E＝________V；內阻r＝________Ω。（結果保留兩位有效數字）例題2、某同學要測定一節干電池的電動勢和內阻，現有下列器材可供選用：A．電壓表（0～3V，內阻約5kΩ）B．電流表（0～100mA，內阻1Ω）C．定值電阻R1（阻值0.2Ω）D．滑動變阻器R2（阻值0～15Ω）E．滑動變阻器R3（阻值0～1000Ω）F．開關、導線若干操作步驟如下：（1）由于所給電流表量程過小，該同學把定值電阻R1與電流表并聯（如圖甲所示）就得到一量程為0～________A的新電流表；為了得到合理的實驗結果，滑動變阻器應選________（填“D”或“E”）；（2）請用筆畫線代替導線在圖甲中完成實物連接圖，要求滑動變阻器的滑片自左向右滑動時電流表示數變小；（3）用圖示實驗電路實驗，并把電壓表與對應電流表（改裝后）的結果記錄在圖乙所示的圖中，由圖可知電池的電動勢為________V，內阻為________Ω。隨練1、某同學用伏安法測一節干電池的電動勢E和內電阻r，所給的其他器材有：A．電壓表V：0～3～15V．B．電流表A：0～0.6～3AC．變阻器R1：（20Ω，1A）D．變阻器R2：（1000Ω，0.1A）E．電阻箱R（0～999.9Ω）F．開關和導線若干（1）實驗中電壓表應選用的量程為________（填0～3V或0～15V），電流表應選用的量程為________（填0～0.6A或0～3A），變阻器應選用________（填字母代號R1或R2）（2）根據實驗要求在圖方框中畫出電路圖，并補充連接實物電路圖；（3）測出幾組電流、電壓的數值，并畫出圖象如圖所示，由圖象知該電池的電動勢E＝________V，內電阻r＝________Ω．隨練2、利用伏安法測定一節干電池的電動勢和內電阻．要求盡量減小實驗誤差。（1）應該選擇的實驗電路是圖中的_______（選填“甲”或“乙”）。（2）某位同學根據記錄的數據將對應點已經標在如圖所示的坐標紙上，請畫出U－I圖線_______。（3）根據（2）中所畫圖線可得出干電池的電動勢E＝_______V，內電阻r＝_______Ω。（保留兩位有效數字）隨練3、某同學用右圖電路測量一節蓄電池的電動勢和內阻。蓄電池內阻非常小，為防止滑動變阻器電阻過小時由于電流過大而損壞器材，電路中用了一個保護電阻R0，除蓄電池、開關、導線外，可供使用的器材還有：A、電流表（量程0.3A、3A）B、電壓表（量程3V、15V）C、定值電阻（1Ω、額定功率5W）D、定值電阻（10Ω、額定功率10W）E、滑動變阻器（0～5Ω）F、滑動變阻器（0～50Ω）（1）要正確完成實驗，電流表的量程應選擇________A，電壓表的量程應選擇________V；R0應選擇________Ω的定值電阻，R應選擇阻值范圍是________Ω的滑動變阻器．（2）引起該實驗系統誤差的主要原因是________.（3）該同學調整滑動變阻器共測得5組電流、電壓數據，如下表，請在坐標紙內作出蓄電池路端電壓U隨電流I變化的U－I圖像________。電壓表讀數電壓表讀數U／V1.881.921.931.981.99電流表讀數I／A1.721.350.980.630.34（4）根據圖像，可知該蓄電池的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω。（結果均保留2位小數）測量電源電動勢和內阻的其他方法例題1、在“測定電源的電動勢和內阻”的實驗中，實驗室各有如下器材：A．待測電池組（由兩節干電池組成，每節電池電動勢約為1.5V、內阻為幾歐姆）B．直流電壓表V1、V2（量程均為3V，內阻均約為3kΩ）C．定值電阻R0（阻值未知）D．滑動變阻器R（最大阻值為Rm）E．開關，導線若干某同學設計了如圖甲所示的電路，他利用該電路先測出定值電阻R0的阻值，再測量待測電池組的電動勢和內阻。步驟如下：（1）先把滑動變阻器R調到最大阻值Rm，再閉合開關S，讀出電壓表V1和V2的示數分別為U10、U20，則可求出定值電阻R0的阻值為R0＝___________（用U10、U20和Rm表示）。（2）移動滑動變阻器的滑片，讀出電壓表V1和V2的多組數據U1、U2，描繪出U1－U2的關系圖象如圖乙所示。圖中直線的斜率為k，直線與橫軸的截距為U0，則待測電池組的總電動勢E＝________，總內阻r＝________（均用k、U0、R0表示）。例題2、小東的家庭實驗室里備有一些現成的實驗器材，他找出一個0~3V的電壓表，一個定值電阻R0＝5Ω，一個開關和部分導線，想利用這些器材測量一節新型干電池（電動勢約為4.5V，內阻很小）的電動勢與內阻。（1）圖1、2分別是小東根據器材設計的兩種實驗方案，你認為合理的電路是圖___________。請根據合理的實驗電路完成圖3中的實物連接________。（2）電路連接好后，將電阻箱的阻值調到最大，閉合開關，改變電阻箱接入電路的阻值R，記錄不同阻值R對應的電壓表示數U，根據記錄，最后用圖像法處理數據，為了方便直觀地根據圖像分析數據，使繪出的圖線為直線，可以用SKIPIF1<0作縱軸，則橫軸應是_______。（3）若以SKIPIF1<0為縱軸作出的圖線泄露為k，縱截距為b，則所測電源的電動勢E＝_________，內阻r＝_____________（均用題中所給字母表示）。本實驗存在由于____________導致的系統誤差。例題3、某實驗小組設計如圖（1）所示電路圖來測量電源的電動勢及內阻，其中待測電源電動勢約為2V、內阻較小：所用電壓表量程為3V，內阻非常大。可看作理想電壓表①按實驗電路圖在圖（2）中補充完成實物連線；②先將電阻箱電阻調至如圖（3）所示，則其電阻讀數為________Ω。閉合開關S，將S1打到b端，讀出電壓表的讀數為1.10V；然后將S1打到a端，此時電壓表讀數如圖（4）所示，則其讀數為________V。根據以上測量數據可得電阻R0＝________Ω（計算結果保留兩位有效數字）；③將S1打到b端，讀出電阻箱讀數R以及相應的電壓表讀數U、不斷調節電阻箱電阻，得到多組R值與相應的U值，作出SKIPIF1<0圖如圖（5）所示，則通過圖象可以得到該電源的電動勢E＝________V，內阻＝________Ω。（計算結果保留三位有效數字）隨練1、某同學為測量一節干電池的電動勢和內阻，使用的器材有：干電池、電壓表、電阻箱、定值電阻（R0＝5.0Ω），開關兩個，導線若干．實驗原理圖如圖甲所示．操作步驟如下：（1）開關S1閉合，開關S2斷開，電壓表的示數是1.49V；（2）閉合開關S2，并調節電阻箱，示數如圖乙所示，讀得電阻值是________Ω；此時電壓表的示數是1.16V．斷開開關S1．（3）使用測得的數據，計算出干電池的內阻是________Ω（計算結果保留兩位有效數字）．（4）由于所用電壓表不是理想電壓表，所以測得的電動勢比實際值偏________（填“大”或“小”）隨練2、在研究性課題的研究中，小剛、小聰和小明所在的小組收集了手機的電池以及從廢舊收音機上拆下的電阻、電容、電感線圈等電子器件。現從這些材料中選取兩個待測元件進行研究，一是電阻Rx（阻值約2kΩ），二是手機中常用的鋰電池（電動勢E的標稱值為3.4V）。在操作臺上還準備了如下實驗器材：A．電壓表V（量程4V，內阻Rv約10kΩ）B．電流表A1（量程100mA，內阻RA1約5Ω）C．電流表A2（量程2mA，內阻RA2約50Ω）D．滑動變阻器R（0～40Ω，額定電流1A）E．電阻箱R0（0～999.9Ω）F．開關S－只、導線若干①小剛采用伏安法測定Rx的阻值，他使用的電是待測的鋰電池。圖甲是他連接的部分實驗器材，請你用筆劃線在答題卡上完成實物連接。小剛選用的電流表應是________（選填“A1”或“A2”）；他用電壓表的讀數除以電流表的讀數作為Rx的測量值，則測量值________真實值（填“大于”或“小于”）；②小聰和小明設計了圖乙所示的電路圖測量鋰電池的電動勢E和內阻r。a．小聰的實驗操作是：閉合開關S。調整電阻箱的阻值為R1時，讀出電壓表的示數為Ul；調整電阻箱的阻值為R2時，讀出電壓表的示數為U2。根據小聰測出的數據可求得該電池的電動勢，其表達式為E＝________；b．小明認為用線性圖象處理數據更便于分析。他在實驗中多次改變電阻箱阻值，獲取了多組數據，畫出的SKIPIF1<0圖象為一條直線（見圖丙），則該圖象的函數表達式為________，由圖丙可知該電池的電動勢E＝________V、內阻r＝________Ω。隨練3、某同學利用如圖甲所示的電路測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有：一個電壓表V、一個電阻箱R、一個5.0Ω的定值電阻R0，一個開關和導線若干：（1）根據電路圖，用筆畫代替導線，將實物圖連成完整電路；（2）該同學為了用作圖法來確定電源的電動勢和內阻，以SKIPIF1<0為縱坐標、SKIPIF1<0為橫坐標做出的圖象如圖丙所示，則該圖象的函數表達式為：____________________（用含有U、R、R0、E、r的函數表達式表示）（3）由圖象可求得，該電源的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω（結果均保留兩位有效數字）練習使用多用電表知識精講一．認識多用電表如圖所示為多用電表外形圖，多用電表是一種多量程、多用途的測量交、直流電學量的儀器，可以測量電阻、交直流電壓和電流.具體名稱如下，①表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等各種量程的刻度；②選擇開關及各種量程；③機械調零螺絲，用于調整電流、電壓零點；④歐姆表的調零旋鈕，用于調整歐姆零點；⑤表的接線插孔，紅表筆插“＋”孔，黑表筆插“—”孔。③③③②②④⑤⑤①③二．歐姆表的原理1．歐姆表的內部電路歐姆表測電阻的原理是閉合電路的歐姆定律，歐姆表內部結構如圖所示，其中G為靈敏電流計，滿偏電流Ig，線圈電阻Rg，電源電動勢E，內阻r，R0為調零電阻。RR0G+_紅黑ErRg當紅黑表筆短接時，調節R0使指針滿偏:SKIPIF1<0（即SKIPIF1<0）當紅黑表筆間接電阻Rx時，通過電流表電流：SKIPIF1<0（即SKIPIF1<0）每一個Rx對應一個電流I，在刻度盤上直接標出與I對應的Rx的值，這樣即可讀出待測電阻阻值，但由上式看出，I與Rx不成比例，故歐姆表刻度不均勻。當SKIPIF1<0時，I=Ig/2，指針半偏，所以歐姆表的內阻等于中值電阻，用R中表示.因此Rx與I的對應關系為RxSKIPIF1<0。2．歐姆表的三個公式（1）中值電阻計算R中＝E/Ig：歐姆表的中值電阻，即為指針指在刻度盤中間刻度時的待測電阻的值，此值也是歐姆表的內電阻.在不同的擋位下，歐姆表的內電阻不同，中值電阻也不同，即為R中＝nE/Ig，所以每選一次擋位，都要重新調一次零（n為所選歐姆擋的倍率）；（2）表盤刻度轉換式SKIPIF1<0：求出中值電阻，然后根據此公式就能將電流表的電流刻度轉化為歐姆表的電阻刻度.依據此公式還可以看出歐姆表盤的刻度排列特點；（3）測量結果讀數式Rx＝nR讀：此公式即是讀數公式，也是選檔的依據。3．歐姆表測電阻的誤差分析（1）在用多用電表測量電阻時可能測量值偏大，其主要原因可能是表筆與電阻兩端接觸欠緊而引入接觸電阻，或者在連續測量過程中，表筆接觸時間過長，引起電表內電池電動勢下降，內阻增加.如果是測量值偏小，則可能是人體電阻并入造成；（2）電池老化對歐姆表的影響：一個多用電表的電池已使用很久了，但是轉動旋鈕時，仍可使表針調至零歐姆刻度，此時，SKIPIF1<0，外接電阻SKIPIF1<0時，電流偏小，測得的電阻偏大。三．多用電表的使用1．紅表筆代表歐姆表內部電源的負極，黑表筆代表內部電源的正極；2．與使用電流表、電壓表一樣，多用電表在使用前要進行機械調零（即觀察指針是否指在刻度線左端的零刻度處，若不指零，可用小螺絲刀旋轉定位螺絲）；3．使用歐姆檔測電阻時，還要進行“歐姆調零”，方法是：將選擇開關置于歐姆擋（適當量程），將兩表筆短接，調整電阻調零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位置上。注意：每換一次歐姆擋的量程，都要重新進行歐姆調零；4．關于歐姆擋量程的選擇：使用歐姆檔測電阻時，指針指示在表盤中值電阻左右讀數較準確，如某多用電表歐姆擋R中＝15Ω，當待測電阻約為2KΩ時，應選用“SKIPIF1<0100”擋，讀數不要忘記乘以相應的倍率；5．測量時，待測電阻要與電源以及其他電阻斷開，且不能用手接觸表筆；6．測量完畢后，要把表筆從測試孔中拔出，并將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋；7．當黑箱內有電源時不能用歐姆擋測量電阻。四．多用電表探測黑箱內的電學元件三點剖析課程目標：掌握歐姆表的使用和讀數學會操作和使用多用電表，知道多用電表的使用規則及使用時的注意事項學會應用多用電表測量電壓、電流和電阻歐姆表的原理和使用例題1、如圖為歐姆表的內部結構簡圖，如果其中的電池用久了，下列說法正確的是()A.由于電動勢變小，會使測量結果變小B.由于電動勢變小，會使測量結果變大C.由于內阻變大，會使測量結果變小D.盡管內阻變大，也不會影響測量結果例題2、某同學把電流表、干電池E和一個變阻器R串聯后，兩端連接兩支測量表筆，做成了一個測量電阻的簡易裝置，如圖所示，其中電流表的量程為10mA。（1）保持變壓器R滑片在其位置不變，兩表筆直接接觸時，電流表的讀數為5.0mA；兩表筆與300Ω的電阻相連時，電流表的讀數為2.0mA，則該簡易裝置的內阻是________Ω，電源電動勢大小是________V，（2）為了使兩表筆直接接觸時電流表滿偏，需要________（填寫“增大”或者“減小”）變壓器R的阻值。當調整完畢后表盤上8mA刻度線對應的電阻刻度值是________Ω。（3）用調整好的簡易裝置測阻值為R的電阻時，通過表頭的電流為I，表針相對于電流表表盤的零刻度線轉過的角度為θ，下圖為θ與I或R的關系圖象，可能正確的是________（選填圖象下的字母）。隨練1、現有一滿偏電流為500μA，內阻為1.2×103Ω的靈敏電流計G，某同學想把它改裝成中值電阻為600Ω的歐姆表，實驗室提供如下器材：A、一節干電池（標準電動勢為1.5V）B、電阻箱R1（最大阻值99.99Ω）C、電阻箱R2（最大阻值999.9Ω）D、滑動變阻器R3（0－100Ω）E、滑動變阻器R4（0－1kΩ）F、導線若干及兩個接線柱（1）由于電流表的內阻較大，該同學先把電流計改裝為量程為0～2.5mA的電流表，則電流計應________聯一個電阻箱（填“串”或“并”），將其阻值調為________Ω。（2）將改裝后的電流表作為表頭改裝為歐姆表，請在方框內把改裝后的電路圖補畫完整，并標注所選電阻箱和滑動變阻器的符號（B～E）。（3）用改裝后的歐姆表測一待測電阻，讀出電流計的示數為200μA，則待測電阻阻值為________Ω。隨練2、某同學欲將內阻為98.5Ω、量程為100μA的電流表改裝成歐姆表并進行刻度和校準，要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對應電流表表盤的50μA刻度。可選用的器材還有：定值電阻R0（阻值14kΩ），滑動變阻器R1（最大阻值1500Ω），滑動變阻器R2（最大阻值500Ω），電阻箱（0～99999.9Ω），干電池（E＝1.5V，r＝1.5Ω），紅、黑表筆和導線若干。（1）歐姆表設計將圖（a）中的實物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后，滑動變阻器R接入電路的電阻應為________Ω；滑動變阻器選________（填“R1”或“R2”）。（2）刻度歐姆表表盤通過計算，對整個表盤進行電阻刻度，如圖（b）所示。表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為________、________。（3）校準紅、黑表筆短接，調節滑動變阻器，使歐姆表指針指向________kΩ處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應的測量值，完成校準數據測量。若校準某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖（c）所示，則電阻箱接入的阻值為________Ω。隨練3、某同學學習了歐姆表原理后，想自己設計并改裝一個歐姆表．他手上有如下器材：量程100μA、內阻500Ω的電流計；電動勢1.5v的一節干電池；滑動變阻器、電阻箱和若干定值電阻。他設計的電路如圖甲所示，實驗時他將兩表筆短接，電流計指針滿偏時，他計算出電路中的總電阻為15kΩ，然后他將一個10Ω和20Ω的電阻分別接到兩表筆之間時，發現電流計指針指示的位置幾乎一樣，很難區分。進一步研究后他認為，只有所測電阻與歐姆表總內阻相當時，測量結果才比較準確。為此他想到了將小量程電流表改裝成大量程電流表的方法，設計了如圖乙所示的電路，并聯電阻R1后，可使干路電流是流經電流計電流的n倍。若要測量阻值約20Ω的電阻，n的取值最合適的是（）A.n＝10000B.n＝1000C.n＝100D.n＝10多用電表的原理和使用例題1、如圖是一個多用電表的簡化電路圖．S為單刀多擲開關，通過操作開關，接線柱O可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6．回答下列問題：(1)當S接1或2時，此時多用電表調至________（選“電流擋”、“電壓擋”或“歐姆擋”），接入________（選“1”或“2”）時量程較大．(2)當S接3或4時，此時多用電表調至________（選“電流擋”、“電壓擋”或“歐姆擋”），其中________（選“A”或“B”）是紅表筆．(3)當S接5或6時，此時多用電表調至________（選“電流擋”、“電壓擋”或“歐姆擋”），接入________（選“5”或“6”）時量程較大．例題2、某多用表內部的部分電路如圖所示，已知微安表表頭內阻Rg＝100Ω，滿偏電流Ig＝200μA，定值電阻R1＝2.5Ω，R2＝22.5Ω，電源電動勢E＝1.5V，則該多用表（1）A接線柱應該是與________（填“紅”或“黑”）表筆連接；（2）當選擇開關接________（填“a”或“b”）檔時其對應的電阻檔的倍率更高；（3）若選a檔測量電阻，則原表盤100μA，對應的電阻刻度值應當為________Ω；原表盤50μA的刻度，對應的電阻刻度值應當為________Ω。隨練1、某同學用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值，他先把選擇開關旋到“×1k”擋，測量時指針偏轉如甲圖所示，為了比較精確的測量，他進行了下列合理的操作：A．將換擋旋鈕調至“×________Ω”倍率；B．重新將紅、黑兩表筆短接，調節________調零旋鈕（填圖甲中“A”或“B”）使指針指到圖中歐姆表刻度盤中的________刻度線位置；（填“0”或“∞”）C．將待測電阻兩端金屬線與紅、黑兩表筆接觸，這時刻度盤上的指針位置如乙圖所示，則該定值電阻阻值為________Ω．隨練2、圖（a）為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖．圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250μA，內阻為480Ω，其表盤如圖（b）所示，最上一行刻度的正中央刻度值為“15”．圖（a）中虛線方框內為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連．該多用電表有5個擋位，這5個擋位分別為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×100Ω擋．（1）若用歐姆×100Ω擋測二極管的反向電阻，則圖（a）中的A端應與________（填“紅”或“黑”）色表筆相連接后，再將此表筆金屬部分與二極管的________（填“正”或“負”）極相接觸，測得的示數如圖（b），則讀數為________（保留兩位有效數字）．（2）某次測量時該多用電表指針位置如圖（b）所示．若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數為________．（3）根據題給條件可得E＝________V，R5＝________Ω．（4）若該表的歐姆×100Ω擋使用一段時間后，電池內阻不能忽略且變大，電動勢變小，但將兩表筆斷開時調節R6，指針仍能滿偏．按正確使用方法進行測量，其測量結果與最初時的該表測量結果相比將________．A．偏大B．偏小C．不變D．無法確定．隨練3、物理興趣小組的同學們從實驗室找到一個廢舊的多用電表，于是拆開進行研究．（1）同學們按圖甲所示的電路、用半偏法測定電流計G的內阻rg．已知電流計G的量程為200μA．實驗室除了提供開關、導線外，還有以下器材，電位器（一種可變電阻，與滑動變阻器相當）R2應選用__（選填“C”或“D”）．A．電源（電動勢6V）B．電阻箱R1（0～999.9Ω）C．電位器（0～5kΩ）D．電位器（0～50kΩ）（2）同學們測電流計G的內阻步驟如下，請完成實驗步驟中的填空．①對照電路圖連接電路，檢查無誤后，將R2的阻值調至最大；②閉合S2，調節R2的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度；③閉合S1，保持R2的阻值不變，調節R1的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度的一半；④讀出R1的阻值為280.0Ω，則被測電流計G的內阻rg的測量值為__Ω，該測量值__實際值（選填“略大于”、“略小于”或“等于”）．（3）圖乙是該多用電表的簡化電路圖，根據要求回答下列問題：①圖中A是__表筆（填“紅”或“黑”）；②開關S調到__和__位置上測量的是電阻．測量電流時，開關S調到__位置的量程比較大．（填寫圖乙中相應位置的數字代號）．使用多用電表檢測電路故障例題1、如圖所示，燈泡L1、L2原來都正常發光，由于故障兩燈突然熄滅，（假設電路中僅有一處故障）下列說法正確的是（）A.將多用表的電壓檔并聯在ac兩端，示數0，說明ac間斷路B.將多用表的電壓檔并聯在cd兩端，有示數，說明cd間完好C.將多用表的電壓檔并聯在ad兩端，有示數；并聯在ac兩端，示數0，說明cd間斷路D.斷開S，將L1拆下，使用多用電表歐姆檔，調零后將紅黑表筆連接在L1兩端，如果指針不偏轉，說明L1完好例題2、“黑盒子”表面有a、b、c三個接線柱，盒內總共有兩個電子元件，每兩個接線柱之間只可能連接一個元件．為了探明盒內元件的種類及連接方式，某位同學用多用電表進行了如下探測：第一步：用電壓擋，對任意兩接線柱正、反向測量，指針不發生偏轉第二步：用電阻×1000擋，對任意兩個接線柱正、反向測量，指針偏轉情況如圖1所示．（1）第一步測量結果表明盒內____．（2）圖2示出了圖1〔1〕和圖1〔2〕中歐姆表指針所處的位置，其對應的阻值是____Ω，圖3示出了圖1〔3〕中歐姆表指針所處的位置，其對應的阻值是____Ω．（3）請在圖4的接線柱間，用電路圖符號畫出盒內的元件及連接情況．（4）一個小燈泡與3V電池組的連接情況如圖5所示．如果把圖5中e、f兩端用導線直接相連，小燈泡仍可正常發光．欲將e、f兩端分別與黑盒子上的兩個接線柱相連，使小燈泡仍可發光．那么，e端應連接到____接線柱，f端應連接到____接線柱．隨練1、如圖所示，A、B、C、D是一個電學黑箱的四個接線柱，在電學黑箱中有三個阻值相同的電阻，為了判斷電學黑箱中三個電阻的連接方式，將一節電池接在C、D兩端，用多用電表的電壓擋測得UAC=U0，UAB=UAD=U0/2，則在以下四個圖中，正確的電阻連接方式是（）ABCDA.A圖B.B圖C.C圖D.D圖隨練2、在做完“練習使用多用電表”的實驗后，老師提供了如圖所示的電路圖．甲、乙、丙三組同學都按要求連接好實際電路，合上開關S后，均發現A、B燈不亮．他們分別采用下列方法檢查故障：（1）甲組用多用表的直流電壓擋進行檢查：①選擇開關應置于下列量程的擋．（用字母序號表示）A．2.5VB．10VC．50VD．250V②該同學測試結果如表l所示．根據測試結果，可以判定故障是．A．燈A斷路B．燈B短路C．c、d段斷路D．d、f段斷路表1測試點測試點電壓示數a、b有示數c、b有示數c、d無示數d、f有示數表2測試點測試點表針偏轉情況c、dd、ee、f（2）乙組用歐姆擋檢查①測試前，開關S應該處在狀態；②測量結果如表2所示，由此可以斷定故障是；A．燈A斷路B．燈B斷路C．燈A、B斷路D．e、d間導線斷路（3）丙組想直接用多用表上的100mA直流電流檔檢測該電路，請你判斷是否可以，并說明理由．拓展1、如圖所示，螺旋測微器的讀數為________mm，游標卡尺的讀數為________mm．2、（1）如圖所示，分別由圖讀出千分尺和游標卡尺的讀數。（2）如圖是改裝后的電表的電路圖，認識正確的是（）A．（a）圖是電流表，使用SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩個端點時，量程較大B．（a）圖是電流表，使用SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩個端點時，量程較大C．（b）圖是電壓表，使用SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩個端點時，量程較大D．（b）圖是電壓表，使用SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩個端點時，量程較大3、現有一個靈敏電流計G，其內阻Rg＝99Ω，滿偏電流Ig＝3mA．（1）若要把它改裝為量程0～3V的電壓表，需要串聯多大的電阻？（2）若要把它改裝為量程0～0.3A的電流表，需要并聯多大的電阻？4、某學習小組為測量一銅芯電線的電阻率，他們截取了一段電線，用米尺測出其長度為L，用螺旋測微器測得其直徑為D，用多用電表測得其電阻值約為5Ω．為提高測量的精度，該小組的人員從下列器材中挑選了一些元件，設計了一個電路，重新測量這段導線（用RX表示）的電阻．A．電源E（電動勢為3.0V，內阻不計）B．電壓表V1（量程為0～3.0V，內阻約為2kΩ）C．電壓表V2（量程為0～15.0V，內阻約為6kΩ）D．電流表A1（量程為0～0.6A，內阻約為1Ω）E．電流表A2（量程為0～3.0A，內阻約為0.1Ω）F．滑動變阻器R1（最大阻值10Ω，額定電流2.0A）G．滑動變阻器R2（最大阻值1kΩ，額定電流1.0A）H．開關S一個，導線若干（1）如圖所示是該實驗小組用螺旋測微器對銅芯線直徑的某次測量，其讀數是________mm．（2）實驗時電壓表選________，電流表選________，滑動變阻器選________．（只填代號）（3）為提高實驗的精確度，請你為該實驗小組設計電路圖，并畫在下面的方框中．（4）某次測量時，電壓表示數為U，電流表示數為I，則該銅芯線材料的電阻率的表達式ρ＝________5、某同學設計了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實驗，得到如下數據（I和U分別表示通過鉛筆芯的電流和其兩端的電壓）：U／U／V0.000.400.801.201.602.00I／A0.000.100.180.340.380.48實驗室提供如下器材：A．電流表A1（量程0.6A，內阻約1.0Ω）B．電流表A2（量程3A，內阻約0.1Ω）C．電壓表V1（量程3V，內阻3kΩ）D．電壓表V2（量程15V，內阻15kΩ）E．滑動變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流2A）F．滑動變阻器R2（阻值0～2kΩ，額定電流0.5A）G．穩壓直流電源E（6V），開關和帶夾子的導線若干以及長約14cm的繪圖2B鉛筆芯（1）為了完成實驗，電流表應該選擇________，電壓表應該選擇________，滑動變阻器應該選擇________．（填選項前字母）（2）下列選項中的實驗電路圖合理的是________．6、在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，現除了有一個標有“5V，2.5W”的小燈泡、導線和開關外，還有：A．直流電源（電動勢約為5V，內阻可不計）B．直流電流表（量程0～3A，內阻約為0.1Ω）C．直流電流表（量程0～600mA，內阻約為5Ω）D．直流電壓表（量程0～15V，內阻約為15kΩ）E．直流電壓表（量程0～5V，內阻約為10kΩ）F．滑動變阻器（最大阻值10Ω，允許通過的最大電流為2A）G．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，允許通過的最大電流為0.5A）實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數據。（1）實驗中電流表應選用________，電壓表應選用________，滑動變阻器應選用________（均用序號字母表示）。（2）某同學按要求連接實物圖如下，圖1中缺少兩條連接線。其中電壓表a端應連在________端，滑動變阻器固定端e應連在________端。（請填寫接線柱字母）（3）某同學通過實驗正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示。現把實驗中使用的小燈泡接到如圖3所示的電路中，其中電源電動勢E＝5V，內阻r＝10Ω，此時燈泡的實際功率為________W．（結果保留兩位有效數字）7、某同學采用如圖所示的電路測定電源電動勢和內阻，已知有干電池（電動勢約1.5V，內阻約2Ω）、電壓表（0～3V，3kΩ）、電流表（0～0.6A，1.0Ω）、滑動變阻器R1（10Ω，2A）和R2（100Ω，0.1A）各一只。（1）實驗中滑動變阻器應選_________（選填“R1”或“R2”）。（2）在圖乙中用筆畫線代替導線連接實驗電路。（3）在實驗中測得多組電壓和電流值。得到如圖丙所示的U－I圖像，由圖可校準地求出電源電動勢E＝________V；內阻r＝_______Ω（保留二位小數）。8、某同學用如圖所示的電路來測定電池的電動勢和內阻。（1）①圖1為連好的部分電路，請完成答題卡中圖1連線；②為了安全，測量前，移動滑動變阻器的滑片應置于靠近________（填k或f）處。（2）該同學測得如上表所示的五組數據。根據數據在答題卡中的圖2中作出U－I圖線。（3）從圖線中得到電源的電動勢E＝________V，內電阻r＝________Ω。（結果均保留三位有效數字）9、在測定電源電動勢和內電阻實驗中，選擇合適的器材組成如圖所示的電路。（1）將電阻箱R阻值調到R1＝28Ω時，電壓表讀數為U1＝1.4V，將電阻箱R阻值調到R2＝13Ω時，電壓表讀數為U2＝1.3V，根據這兩組數據求得電源電動勢E＝________V；內電阻r＝________Ω．（保留兩位有效數字）（2）多次改變電阻箱的電阻R，讀出對應的電壓表讀數U，然后用圖象法處理數據，以電壓表讀數U為縱軸，以SKIPIF1<0為橫軸，做出圖象得到一條直線。電動勢等于圖象的________；內電阻等于圖象的________。10、在練習使用多用表時，某同學將選擇開關撥至“×10Ω”檔時，歐姆表的內部結構可簡化成圖甲中虛線框內的電路，其中定值電阻R0與電流表G的內阻之比R0︰Rg＝1︰4，電流表G的量程已知，故能正確讀出流過電流表G的電流值。歐姆表已經進行了必要的調零。該同學想用一個電阻箱Rx較精確的測出該倍率下電路中電源的電動勢E和歐姆表的總內阻R內，他的操作步驟是：A．將歐姆表與電阻箱Rx連成圖甲所示的閉合回路b．改變電阻箱阻值，記下電阻箱示數Rx和與之對應的電流表G的示數IG；c．將記錄的各組Rx、IG的數據描點在乙圖中，得到SKIPIF1<0圖線如圖乙所示；d．根據乙圖作得的IG－Rx圖線，求出電源的電動勢E和歐姆表的總內阻R內。圖甲中，a表筆和b表筆的顏色分別是________和________，電源的電動勢E為________V，歐姆表總內阻R內為________Ω．電流表G的量程是________A。11、一多用電表的電阻檔有四個倍率，分別是×1、×10、×100、×1k．用×100檔測量某電阻時，操作步驟正確，發現表頭指針偏轉角度較小，為了較準確地進行測量，應換到________檔（選填×1、×10、×100、×1k）．如果換檔后立即用表筆連接待測電阻進行讀數，那么缺少的步驟是________，若補上該步驟后測量，表盤的示數如圖所示，則該電阻的阻值是________Ω．12、某實驗小組利用一滑動變阻器和未知內阻的微安表，來測量多用電表“×1k”擋內部電池的電動勢E．（1）該小組采用圖甲的電路進行實驗，請將乙圖中的實物連線連接完整．（2）請將下面的實驗步驟補充完整：a．插上紅黑表筆，把多用電表的選擇開關撥到歐姆擋的“×1k”位置，將紅黑表筆________，調整“歐姆調零旋鈕”，使指針指到“0Ω”．b．按照電路圖連接好電路．c．接通開關，改變滑動變阻器的阻值，得到多用電表（圖丙）和微安表（圖丁）的示數如圖所示．多用電表和微安表的讀數分別為________kΩ和________μA．d．斷開開關，拔下紅黑表筆，把多用電表的選擇開關扳到________位置．（3）由以上信息可得多用電表“×1k”擋內部電池的電動勢為________V（保留兩位有效數字）．13、在黑箱內有一由四個阻值相同的電阻構成的串并聯電路，黑箱面板上有三個接線柱1、2、3．用歐姆表測得1、2接線柱之間的電阻為1Ω，2、3接線柱之間的電阻為1.5Ω，1、3接線柱之間的電阻為2.5Ω．（1）在虛線框中畫出黑箱中的電阻連接方式；（2）如果將1、3接線柱用導線連接起來，1、2接線柱之間的電阻為____Ω．

答案解析電學實驗基礎游標卡尺和螺旋測微器的原理和使用例題1、【答案】（1）50.15mm（2）4.700mm【解析】甲是20分度的卡尺，其精確度為0.05mm，主尺讀數為：5cm，游標上第3個刻度與上面對齊，讀數為：3×0.05mm＝0.15mm＝0.015cm，故最終讀數為：5cm＋0.015cm＝5.015cm；螺旋測微器：固定刻度為4.5mm，可動刻度為20.0×0.01mm＝0.200mm，則讀數為4.5＋0.200＝4.700mm．例題2、【答案】（1）5.44（2）5.695－5.697【解析】暫無解析隨練1、【答案】7.820；2.245【解析】螺旋測微器的固定刻度為7.5mm，可動刻度為32.0×0.01mm＝0.320mm，所以最終讀數為7.5mm＋0.320mm＝7.820mm；游標卡尺的主尺讀數為22mm，游標尺上第9個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為9×0.05mm＝0.45mm，所以最終讀數為：22mm＋0.45mm＝22.45mm＝2.245cm。隨練2、【答案】10.50；5.315（5.314－5.316都正確）【解析】游標卡尺的主尺讀數為：1.0cm＝10mm，游標尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為10×0.05mm＝0.50mm，所以最終讀數為：10mm＋0.50mm＝10.50mm。螺旋測微器的固定刻度為5.0mm，可動刻度為31.5×0.01mm＝0.315mm，所以最終讀數為5.0mm＋0.315mm＝5.315mm。電流表、電壓表的改裝例題1、【答案】C【解析】圖甲中，G與電阻R并聯，甲表是電流表，R增大時，甲表中變阻器分流減小，量程減小，故A錯誤，C正確；圖乙中，G與R串聯，乙是電壓表，R增大時，變阻器分擔的電壓增大，乙表量程增大，故BD錯誤．例題2、【答案】C【解析】A、當接線柱1、2接入電路時，電流表A與R1并聯，根據串并聯電路規律可知，R1分流為1.2A，故量程為1.2A＋0.6A＝1.8A；故每一小格表示0.06A；故AB錯誤；C、當接線柱1、3接入電路時，A與R1并聯后與R2串聯，電流表的量程仍為1.8A，故每一小格表示0.06A，故C正確，D錯誤；例題3、【答案】BC【解析】電流表A1的量程大于A2的量程，故電流表A1的內阻小于A2的內阻；電壓表V1的量程大于V2的量程，故V1的電阻大于V2的電阻．由圖可知，兩電流表并聯，故兩流表兩端的電壓相等，兩表由同一電流表改裝而成，而將電流表擴大量程時為并聯一小電阻，故相當于為四個電阻并聯，故兩表頭中電流相同，故兩表的偏角相同，故A1中的電流要大于A2中的電流，故A1的讀數比A2的讀數大，故A錯誤，C正確；兩電壓表串聯，故通過兩表的電流相等，兩電壓表串聯，通過表頭的電流相等，表頭指針偏轉角度相等，電壓表V1的偏轉角等于電壓表V2的偏轉角，因V1量程大于V2量程，故V1的讀數比V2的讀數大，故B正確，D錯誤．故選：BC．例題