资源简介

物理
第讲　电学实验基础
(对应人教版必修第三册相关内容及问题)
　第十一章第3节阅读“实验1　长度的测量及测量工具的选用”这一部分内容。
　第十一章第3节图11．3 7，说明此电路的连接方式是怎样的？若电源电动势为E，内阻不计，电压表和电流表均看作理想电表，说明滑动变阻器对负载R两端的电压调节范围。
提示：负载R与滑动变阻器滑片左侧部分并联，该并联部分又与滑动变阻器滑片右侧部分串联。滑动变阻器对负载R两端的电压调节范围为0～E。
　第十一章第3节[练习与应用]T3，读出图11．3 14两电表示数。
提示：1．20 V，0．50 A。
　第十一章第4节[练习与应用]T1图11．4 7和T2图11．4 9中，滑动变阻器分别是什么接法？在A、B端输入电压和滑动变阻器总阻值一定的情况下，哪种接法对电压或电流的调节范围大？
提示：T1图11．4 7中的滑动变阻器为限流式接法；T2图11．4 9中的滑动变阻器为分压式接法。在A、B端输入电压和滑动变阻器总阻值一定的情况下，分压式接法对电压或电流的调节范围大。
　第十一章第4节[练习与应用]T3，伏安法测电阻时甲、乙两种电路都有误差，两种电路的误差各来源于什么？测量值与真实值的大小关系各是什么？什么情况下用甲图测量误差较小？什么情况下用乙图测量误差较小？
提示：甲图为电流表外接法，误差来源于电压表的分流，测量值等于待测电阻和电压表并联的总阻值，比待测电阻真实值小，当待测电阻远小于电压表内阻时用该电路测量误差较小；乙图为电流表内接法，误差来源于电流表的分压，测量值等于待测电阻和电流表串联的总阻值，比待测电阻真实值大，当待测电阻远大于电流表内阻时用该电路测量误差较小。
考点一　常用仪器的使用与读数
一、螺旋测微器
1．构造：如图甲所示，B为固定刻度，E为可动刻度。
2．用途：测量厚度、长度、外径。
3．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0．5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0．5 mm，而圆周上的可动刻度E有50个等分刻度，因此可动刻度每旋转一格，F前进或后退0．01 mm，即螺旋测微器的精确度为0．01 mm。读数时估读到毫米的千分位上。
4．读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0．01(mm)。
如图乙所示，固定刻度示数为2．0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15．0，最后的读数为：2．0 mm＋15．0×0．01 mm＝2．150 mm。
二、游标卡尺
1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪，游标卡尺上还有一个深度尺)。(如图丙所示)
2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。
3．原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。
常用的游标卡尺有10分度、20分度、50分度，其规格见下表：
刻度格数(分度) 刻度总长度 每小格与1 mm的差值 精确度(可精确到)
10 9 mm 0．1 mm 0．1 mm
20 19 mm 0．05 mm 0．05 mm
50 49 mm 0．02 mm 0．02 mm
4．读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻度线对齐的游标尺上的刻度数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm。
三、常用电表的读数
对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时对应的电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可。
1．0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0．1 V和0．1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。
2．对于0～15 V量程的电压表，精确度是0．5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0．1 V。
3．对于0～0．6 A量程的电流表，精确度是0．02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0．01 A。
游标卡尺读数注意事项
(1)看清精确度
①如图a所示，易读错成11 mm＋4×0．1 mm＝11．40 mm，正确的读数应为11．4 mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零；
②如图b所示，易读错成10 mm＋12×0．05 mm＝10．6 mm，正确的读数应为10．60 mm。
(2)主尺上的单位为厘米
主尺上标的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm。如图c所示，易读错成5 mm＋4×0．05 mm＝5．20 mm，正确的读数应为50 mm＋4×0．05 mm＝50．20 mm。
(3)区分零刻度与游标尺最前端
如图d所示，易读错成13 mm＋10×0．05 mm＝13．50 mm，正确的读数应为14 mm＋10×0．05 mm＝14．50 mm。
例1　某学习小组想用实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电阻率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注水前，应用如图甲所示游标卡尺的________(填“A”“B”或“C”)部位测玻璃管内径，其示数如图乙所示，则该玻璃管的内径d＝________ mm。
例2　(1)有一金属材料制成的圆柱形物体，当用游标卡尺来测它的截面直径d时，示数如图甲所示，则d＝________ mm。然后利用伏安法测量该物体的电阻，此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则金属物体两端的电压为U＝________ V，流过该物体的电流为I＝________ A。
(2)在测量一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图丁所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为________ mm。
考点二　测量电路与控制电路
伏安法测电阻是电学实验的基础，它渗透在电学实验的各个环节中，如测未知电阻、测电阻率、测电表内阻等。在伏安法测电阻实验中，测量电路选择合适的电流表和电压表连接方式，可以减小系统测量误差；控制电路选择恰当的滑动变阻器接法，可以使测量安全或数据充分。
1．测量电路中电表的接法
(1)电流表内、外接法的比较
内接法 外接法
电路图
误差原因 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV
电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx 测量值大于真实值 R测＝＝适用条件 RA Rx RV Rx
适用于测量 大电阻 小电阻
(2)两种电表接法的选择
①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。
②比值比较法
a．若>(或Rx<)，则用电流表外接法。
b．若<(或Rx>)，则用电流表内接法。
③试触法：如图所示，将电压表分别接在a、c和b、c两点间时，若电流表示数变化较明显，说明电压表分流较大，应选用电流表内接法；若电压表示数变化较明显，说明电流表分压较大，则选用电流表外接法。
2．控制电路中滑动变阻器的接法
(1)滑动变阻器两种接法的比较
限流接法 分压接法 对比说明
两种接法电路图(忽略电源内阻) 串、并联关系不同　　
负载R上电压调节范围 ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路调节范围大
负载R上电流调节范围 ≤I≤ 0≤I≤ 分压电路调节范围大
闭合S前触头位置 b端 a端 都是为了保护电路元件
(2)滑动变阻器两种接法的选择
滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求测量电压从零开始变化，通常情况下，由于限流式接法结构简单、耗能少，优先使用限流式接法。
滑动变阻器必须使用分压接法的几种情况：
①要求电压表能从零开始读数，或要求电压(或电流)变化范围足够大。
②当待测电阻Rx R(滑动变阻器的最大阻值)时。
③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表等元件的允许电流。
例3　某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0．5 Ω。该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图a所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图b所示的两条U I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题：
(1)图b中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图b可判断，由图线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________ Ω(保留一位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________ Ω(保留一位小数)。
例4　某物理兴趣小组想测定一个阻值大约为10 kΩ的电阻Rx的阻值，现有以下实验器材：
A．电流表A(量程为1 mA，内阻约为100 Ω)
B．电压表V(量程为10 V，内阻约为50 kΩ)
C．直流电源E(电动势为9 V，内阻约为1 Ω)
D．滑动变阻器R1(20 Ω，1 A)
E．开关、导线若干
(1)根据已有器材在方框内设计并画出电路图；
(2)若操作、读数、计算均无误，考虑到电表内阻影响，R测________R真(填“大于”“等于”或“小于”)；
(3)为避免电表内阻的影响，小组成员提出用新的器材设计另外的方案如图所示，连接好电路后，闭合开关S1，调节各可变电阻，使得开关S2由断开到闭合，灵敏电流计G指针无偏转，并记录此时电压表示数U和电流表示数I，则待测电阻Rx＝________，该方案中若从系统误差分析，R测________R真(填“大于”“等于”或“小于”)。
考点三　实验器材的选择和实物图连接
1．电学实验器材的选择
选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等，一般要考虑四方面因素：
(1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流。
(2)误差因素：选用电表应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的以上；使用多用电表欧姆挡时应选择合适的倍率挡，使指针尽可能在中间刻度附近。
(3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节。在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都被用到。
(4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等。
注意：在选取电表时，在保证安全性的前提下，准确性优先，例如当遇到某一待测电阻不要求一定达到某一电压或电流的情况时，即使电源电动势较大，待测电阻的最大电流或最大电压也较大，超过了比较小的电表的量程，但用较大量程的电表，读数又会小于量程，则在滑动变阻器控制电压或电流保证安全的情况下，还是要选取较小量程的电表进行测量以便减小误差。
2．实物图连接的注意事项
(1)连线顺序：画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图，按顺序以单线连接方式将干路中串联的元件依次串联起来；然后将需要并联的元件再并联到电路中去。
(2)避免交叉：连线时要将导线接在接线柱上，导线不能交叉。
(3)选对接线柱：要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出。
例5　某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻(圆柱体的电阻Rx约为6 Ω)。
(1)为精确测量其电阻，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，为了测多组实验数据，则电压表应选________；电流表应选________；滑动变阻器应选________。(填写器材前对应的序号字母)
A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)
B．电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)
C．电流表A1(量程0．6 A，内阻约为1 Ω)
D．电流表A2(量程3 A，内阻约为0．2 Ω)
E．滑动变阻器R1(0～5 Ω，0．6 A)
F．滑动变阻器R2(0～2000 Ω，0．1 A)
G．1．5 V的干电池两节，内阻不计
H．开关S，导线若干
(2)请设计合理的实验电路，将电路图完整地画在虚线框中，并把实物图连接完整。
课时作业
1．(1)某学生用螺旋测微器测量不同金属导线的直径，其示数如图a、b、c所示，则金属导线的直径读数分别为：
a．________ mm；b．________ mm；c．________ mm。
(2)用游标尺为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图d所示，则测量结果应该读作________ mm。
(3)正确读出图中各表的读数：
①如图e，接0～3 V量程时读数为________ V；接0～15 V量程时读数为________ V。
②如图f，接0～3 A量程时读数为________ A；接0～0．6 A量程时读数为________ A。
2．某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ)，除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表(量程0～1 V，内阻约为10 kΩ)
B．电压表(量程0～10 V，内阻约为100 kΩ)
C．电流表(0～1 mA，内阻约为30 Ω)
D．电流表(0～0．6 A，内阻约为0．05 Ω)
E．电源(电动势1．5 V，额定电流0．5 A，内阻不计)
F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)
G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)
(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________。(均填器材的字母代号)
(2)画出测量Rx阻值的实验电路图。
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是__________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
3．(2023·天津高考)某同学测量金属丝的电阻。
①首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测，用“×1”挡正确测量，指针偏转如图所示，对应的读数为________Ω；
②该同学设计了如图所示的电路，再次开展测量，除学生电源(输出电压为4 V)、滑动变阻器、开关、导线外，还提供如下器材：
A．电压表(量程0～15 V，内阻约15 kΩ)；
B．电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)；
C．电流表(量程0～3 A，内阻约0．025 Ω)；
D．电流表(量程0～0．6 A，内阻约0．125 Ω)。
(ⅰ)为了测量准确，实验时应选用________测量电压U，应选用________测量电流I；(选填器材前对应的字母)
(ⅱ)关于该实验，下列哪些说法是正确的________。
A．电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B．闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b端
C．滑动变阻器采用图示接法电压U可以调为零
D．通过测量多组数据绘制U I图像可减小系统误差
4．(2021·海南高考)在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E(电动势约6 V，内阻约1 Ω)，待测电阻Rx(阻值小于10 Ω)，电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)，电流表A(量程0．6 A，内阻约1 Ω)，滑动变阻器(最大阻值20 Ω)，单刀开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。
回答下列问题：
(1)闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应滑到________(填“a”或“b”)端；
(2)实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向________(填“c”或“d”)；在上述操作正确的情况下，引起实验误差的主要原因是________(填正确选项前的标号)；
A．电流表分压 B．电压表分流
C．电源内阻分压
(3)实验时，若已知电流表的内阻为1．2 Ω，在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向________(填“c”或“d”)；读得电压表的示数为2．37 V，电流表的示数为0．33 A，则Rx＝________ Ω(结果保留两位有效数字)。
5．实验小组找到一刻度清晰的微安表，但其量程、内阻标识均模糊不清。该小组同学决定测量该微安表的内阻并确定其量程，可供选择的器材如下：
A．电压表(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)；
B．滑动变阻器R1(0～10 Ω)；
C．滑动变阻器R2(0～1 kΩ)；
D．电源E(电动势约为3 V)；
E．电阻箱RZ(最大阻值为9999 Ω)；
F．开关S一个，导线若干。
(1)请按图甲所示电路图完成图乙中的实物连接。
(2)滑动变阻器应选择________(填“B”或“C”)。
(3)实验过程：将滑动变阻器的滑片移至左端，合上开关S后，将滑动变阻器的滑片向右移动少许，再调节电阻箱，使微安表指针半偏，记下此时电阻箱的阻值R及电压表的示数U；再次将滑动变阻器的滑片向右移动少许，重复以上操作，得到多组R、U，以U为纵坐标，R为横坐标，画出的U R图像的斜率为k，纵截距为b，则待测微安表的量程为________，内阻为________。
6．(2021·浙江6月选考)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。
(1)因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数U1＝1．65 V，电流表的示数如图2所示，其读数I1＝________ A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为U2＝1．75 V，I2＝0．33 A。由此可知应采用电流表________(填“内”或“外”)接法。
(2)完成上述实验后，小李进一步尝试用其他方法进行实验：
①器材与连线如图3所示，请在虚线框中画出对应的电路图；
②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关掷到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示，则待测电阻Rx＝________ Ω。此方法________(填“有”或“无”)明显的实验误差，其理由是___________
____________________________。
（答案及解析）
例1　某学习小组想用实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电阻率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注水前，应用如图甲所示游标卡尺的________(填“A”“B”或“C”)部位测玻璃管内径，其示数如图乙所示，则该玻璃管的内径d＝________ mm。
[答案]　B　22．50
[解析]　注水前，用题图甲所示游标卡尺的内测量爪B测玻璃管内径，该游标卡尺为50分度的游标卡尺，精确度为0．02 mm，则由题图乙可知，该玻璃管的内径为d＝22 mm＋25×0．02 mm＝22．50 mm。
例2　(1)有一金属材料制成的圆柱形物体，当用游标卡尺来测它的截面直径d时，示数如图甲所示，则d＝________ mm。然后利用伏安法测量该物体的电阻，此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则金属物体两端的电压为U＝________ V，流过该物体的电流为I＝________ A。
(2)在测量一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图丁所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为________ mm。
[答案]　(1)30．50　2．25　0．42　
(2)0．007(0．005、0．006、0．007、0．008均可)　0．638(0．636、0．637、0．638、0．639、0．640均可)
[解析]　(1)游标卡尺主尺的读数为30 mm，游标尺上第10条刻度线与主尺某刻度线对齐，由于游标尺是20分度的，所以读数为30 mm＋0．05×10 mm＝30．50 mm。电压表选用0～3 V量程，分度值为0．1 V，读数时应估读到分度值的，所以读数为2．25 V；电流表选用0～0．6 A量程，分度为0．02 A，读数时应估读到分度值的，所以读数为0．42 A。
(2)校零时螺旋测微器的读数为0＋0．7×0．01 mm＝0．007 mm。合金丝的直径为0．645 mm－0．007 mm＝0．638 mm。
例3　某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0．5 Ω。该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图a所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图b所示的两条U I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题：
(1)图b中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图b可判断，由图线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________ Ω(保留一位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________ Ω(保留一位小数)。
[答案]　(1)O、P　(2)Ⅰ　50．5　(3)50．0
[解析]　(1)若将电压表跨接在O、P两点之间，则I＝＋，U＝I，可知对应U I图线的斜率为。若将电压表跨接在O、Q两点之间，则U＝I(Rx＋RA)，可知对应U I图线的斜率为(Rx＋RA)。对比题图b可知kⅠ>kⅡ，所以题图b中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在O、P两点之间的方案测量得到的。
(2)因为待测电阻的阻值为几十欧姆，且通过U I图线的斜率可大致估算出待测电阻的阻值为50 Ω左右，故<，说明待测电阻的阻值较大，所以电流表应采用内接法，即电压表应跨接在O、Q两点之间，所以由图线Ⅰ得到的结果更接近待测电阻的真实值。根据图线Ⅰ可得Rx＝≈50．5 Ω。
(3)考虑电流表内阻的影响，则修正后待测电阻的阻值为Rx′＝Rx－RA＝50．5 Ω－0．5 Ω＝50．0 Ω。
例4　某物理兴趣小组想测定一个阻值大约为10 kΩ的电阻Rx的阻值，现有以下实验器材：
A．电流表A(量程为1 mA，内阻约为100 Ω)
B．电压表V(量程为10 V，内阻约为50 kΩ)
C．直流电源E(电动势为9 V，内阻约为1 Ω)
D．滑动变阻器R1(20 Ω，1 A)
E．开关、导线若干
(1)根据已有器材在方框内设计并画出电路图；
(2)若操作、读数、计算均无误，考虑到电表内阻影响，R测________R真(填“大于”“等于”或“小于”)；
(3)为避免电表内阻的影响，小组成员提出用新的器材设计另外的方案如图所示，连接好电路后，闭合开关S1，调节各可变电阻，使得开关S2由断开到闭合，灵敏电流计G指针无偏转，并记录此时电压表示数U和电流表示数I，则待测电阻Rx＝________，该方案中若从系统误差分析，R测________R真(填“大于”“等于”或“小于”)。
[答案]　(1)图见解析　(2)大于　(3)　等于
[解析]　(1)由于待测电阻阻值很大，故电流表应该选择内接法，由于滑动变阻器的阻值远小于待测电阻阻值，故应该采用分压式接法，电路图如图。
(2)由于电压表示数为待测电阻两端电压和电流表两端电压之和，故电压的测量值大于真实值，由R＝可知待测电阻的测量值大于真实值。
(3)当S2由断开到闭合，灵敏电流计G指针无偏转，即电流计中无电流，因此电压表的示数即为待测电阻两端电压，电流表示数为通过待测电阻的电流，因此Rx＝；由前面分析可知，电压、电流的测量值均等于真实值，因此无系统误差，即R测等于R真。
例5　某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻(圆柱体的电阻Rx约为6 Ω)。
(1)为精确测量其电阻，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，为了测多组实验数据，则电压表应选________；电流表应选________；滑动变阻器应选________。(填写器材前对应的序号字母)
A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)
B．电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)
C．电流表A1(量程0．6 A，内阻约为1 Ω)
D．电流表A2(量程3 A，内阻约为0．2 Ω)
E．滑动变阻器R1(0～5 Ω，0．6 A)
F．滑动变阻器R2(0～2000 Ω，0．1 A)
G．1．5 V的干电池两节，内阻不计
H．开关S，导线若干
(2)请设计合理的实验电路，将电路图完整地画在虚线框中，并把实物图连接完整。
[答案]　(1)A　C　E
(2)电路图、实物图均见解析
[解析]　(1)电源电动势为1．5 V×2＝3 V，则电压表应选A；电路可能出现的最大电流为 A＝0．5 A，则电流表应选C；待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则滑动变阻器应接成分压电路，故滑动变阻器应该选择最大阻值较小的E。
(2)因RV Rx，则应该采用电流表外接电路；合理的实验电路如图甲所示，实物图连接如图乙所示。
课时作业
1．(1)某学生用螺旋测微器测量不同金属导线的直径，其示数如图a、b、c所示，则金属导线的直径读数分别为：
a．________ mm；b．________ mm；c．________ mm。
(2)用游标尺为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图d所示，则测量结果应该读作________ mm。
(3)正确读出图中各表的读数：
①如图e，接0～3 V量程时读数为________ V；接0～15 V量程时读数为________ V。
②如图f，接0～3 A量程时读数为________ A；接0～0．6 A量程时读数为________ A。
答案：(1)4．592(4．591、4．592、4．593、4．594均可)　1．880(1．879、1．880、1．881均可)　8．601(8．600、8．601、8．602均可)
(2)10．40
(3)①2．18(2．16、2．17、2．18、2．19均可)　10．8(或10．9)
②0．80(0．79、0．80、0．81均可)　0．16
解析：(1)a．读数为4．5 mm＋9．2×0．01 mm＝4．592 mm；
b．读数为1．5 mm＋38．0×0．01 mm＝1．880 mm；
c．读数为8．5 mm＋10．1×0．01 mm＝8．601 mm。
(2)图d中，读数为10 mm＋20×0．02 mm＝10．40 mm。
(3)①接0～3 V时，读数为2．18 V；接0～15 V时，读数为10．8 V。
②接0～3 A时，读数为0．80 A；接0～0．6 A时，读数为0．16 A。
2．某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ)，除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表(量程0～1 V，内阻约为10 kΩ)
B．电压表(量程0～10 V，内阻约为100 kΩ)
C．电流表(0～1 mA，内阻约为30 Ω)
D．电流表(0～0．6 A，内阻约为0．05 Ω)
E．电源(电动势1．5 V，额定电流0．5 A，内阻不计)
F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)
G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)
(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________。(均填器材的字母代号)
(2)画出测量Rx阻值的实验电路图。
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是__________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)B　C　F　(2)图见解析
(3)大于　电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)
解析：(1)若选用电源1．5 V，由于被测电阻很大，电路中电流非常小，不利于实验，即电源选用电动势为12 V的，即F；则电压表就应该选取B；电路中的最大电流为I＝ A＝1．2 mA，故选用电流表C。
(2)因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10 Ω，若采用滑动变阻器的限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法；由于＜，所以采用电流表内接法，电路图如图所示。
(3)由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流的测量值是准确的，根据Rx＝可知测量值偏大。
3．(2023·天津高考)某同学测量金属丝的电阻。
①首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测，用“×1”挡正确测量，指针偏转如图所示，对应的读数为________Ω；
②该同学设计了如图所示的电路，再次开展测量，除学生电源(输出电压为4 V)、滑动变阻器、开关、导线外，还提供如下器材：
A．电压表(量程0～15 V，内阻约15 kΩ)；
B．电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)；
C．电流表(量程0～3 A，内阻约0．025 Ω)；
D．电流表(量程0～0．6 A，内阻约0．125 Ω)。
(ⅰ)为了测量准确，实验时应选用________测量电压U，应选用________测量电流I；(选填器材前对应的字母)
(ⅱ)关于该实验，下列哪些说法是正确的________。
A．电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B．闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b端
C．滑动变阻器采用图示接法电压U可以调为零
D．通过测量多组数据绘制U I图像可减小系统误差
答案：①7　②(ⅰ)B　D　(ⅱ)AC
解析：①测电阻时读表盘的最上面一排刻度，而倍率为“×1”，则读数为7×1 Ω＝7 Ω。
②(ⅰ)学生电源的输出电压为4 V，为减小读数误差，应选用量程为0～3 V的电压表，即选用B测量电压U；流过电流表的最大电流约为Im＝＝0．43 A，则应选用量程为0～0．6 A的电流表，即选用D测量电流I。
(ⅱ)电压表内阻分流引起的误差是系统误差，故A正确；由实验电路图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于a端，使闭合开关后测量电路两端的电压为零，此时电压表示数即电压U为零，故B错误，C正确；通过测量多组数据绘制U I图像可以减小偶然误差，不可以减小系统误差，故D错误。
4．(2021·海南高考)在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E(电动势约6 V，内阻约1 Ω)，待测电阻Rx(阻值小于10 Ω)，电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)，电流表A(量程0．6 A，内阻约1 Ω)，滑动变阻器(最大阻值20 Ω)，单刀开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。
回答下列问题：
(1)闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应滑到________(填“a”或“b”)端；
(2)实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向________(填“c”或“d”)；在上述操作正确的情况下，引起实验误差的主要原因是________(填正确选项前的标号)；
A．电流表分压 B．电压表分流
C．电源内阻分压
(3)实验时，若已知电流表的内阻为1．2 Ω，在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向________(填“c”或“d”)；读得电压表的示数为2．37 V，电流表的示数为0．33 A，则Rx＝________ Ω(结果保留两位有效数字)。
答案：(1)b　(2)c　B　(3)d　6．0
解析：(1)滑动变阻器采用限流式接入电路，开关S1闭合前，滑片P应滑到b端，使滑动变阻器接入电路阻值最大，保护电路。
(2)根据题意可知待测电阻的阻值Rx<10 Ω，满足>，所以电流表的分压比较明显，电流表应采用外接法，所以开关S2应拨向c；电流表外接法的测量误差主要来源于电压表的分流，故选B。
(3)若电流表内阻RA＝1．2 Ω，则电流表的分压可以准确计算，所以为使待测电阻的测量值更接近真实值，电流表应采用内接法，开关S2应拨向d；电压表测量电流表和待测电阻两端的总电压，U＝2．37 V，电流表分压为UA＝IRA＝0．33×1．2 V＝0．396 V，根据欧姆定律可知待测电阻阻值为Rx＝＝ Ω＝6．0 Ω。
5．实验小组找到一刻度清晰的微安表，但其量程、内阻标识均模糊不清。该小组同学决定测量该微安表的内阻并确定其量程，可供选择的器材如下：
A．电压表(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)；
B．滑动变阻器R1(0～10 Ω)；
C．滑动变阻器R2(0～1 kΩ)；
D．电源E(电动势约为3 V)；
E．电阻箱RZ(最大阻值为9999 Ω)；
F．开关S一个，导线若干。
(1)请按图甲所示电路图完成图乙中的实物连接。
(2)滑动变阻器应选择________(填“B”或“C”)。
(3)实验过程：将滑动变阻器的滑片移至左端，合上开关S后，将滑动变阻器的滑片向右移动少许，再调节电阻箱，使微安表指针半偏，记下此时电阻箱的阻值R及电压表的示数U；再次将滑动变阻器的滑片向右移动少许，重复以上操作，得到多组R、U，以U为纵坐标，R为横坐标，画出的U R图像的斜率为k，纵截距为b，则待测微安表的量程为________，内阻为________。
答案：(1)图见解析　(2)B　(3)2k　
解析：(1)实物连接如图所示。
(2)由题图甲可知，滑动变阻器采用的是分压式接法，为了操作方便，滑动变阻器应选B。
(3)根据部分电路欧姆定律有U＝R＋，则有k＝，b＝，解得Ig＝2k，Rg＝。
6．(2021·浙江6月选考)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。
(1)因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数U1＝1．65 V，电流表的示数如图2所示，其读数I1＝________ A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为U2＝1．75 V，I2＝0．33 A。由此可知应采用电流表________(填“内”或“外”)接法。
(2)完成上述实验后，小李进一步尝试用其他方法进行实验：
①器材与连线如图3所示，请在虚线框中画出对应的电路图；
②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关掷到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示，则待测电阻Rx＝________ Ω。此方法________(填“有”或“无”)明显的实验误差，其理由是___________
____________________________。
答案：(1)0．34　外　(2)①电路图见解析　②5　有　电阻箱的最小分度与待测电阻阻值比较接近(或其他合理解释)
解析：(1)由图2可知I1＝0．34 A。由＞可知电压表的示数变化更明显，说明电流表的分压更显著，因此应采用电流表外接法。
(2)①电路图如图所示。
②实验中两次电路电流相同，根据闭合电路欧姆定律有I＝＝，可得Rx＝R0，读数可得Rx＝5 Ω。电阻箱的最小分度和待测电阻阻值接近，这样测得的阻值不够精确，如待测电阻阻值为5．4 Ω，则实验只能测得其为Rx＝5 Ω，误差较大。
16(共70张PPT)
第九章　恒定电流
第3讲　电学实验基础
目录
1
2
3
教材阅读指导
考点一　常用仪器的使用与读数
考点二　测量电路与控制电路
考点三 实验器材的选择和实物图连接
课时作业
4
5
教材阅读指导
(对应人教版必修第三册相关内容及问题)
第十一章第3节阅读“实验1　长度的测量及测量工具的选用”这一部分 内容。
第十一章第3节图11．3 7，说明此电路的连接方式是怎样的？若电源电动势为E，内阻不计，电压表和电流表均看作理想电表，说明滑动变阻器对负载R两端的电压调节范围。
提示：负载R与滑动变阻器滑片左侧部分并联，该并联部分又与滑动变阻器滑片右侧部分串联。滑动变阻器对负载R两端的电压调节范围为0～E。
第十一章第3节[练习与应用]T3，读出图11．3 14两电表示数。
第十一章第4节[练习与应用]T1图11．4 7和T2图11．4 9中，滑动变阻器分别是什么接法？在A、B端输入电压和滑动变阻器总阻值一定的情况下，哪种接法对电压或电流的调节范围大？
提示：1．20 V，0．50 A。
提示：T1图11．4 7中的滑动变阻器为限流式接法；T2图11．4 9中的滑动变阻器为分压式接法。在A、B端输入电压和滑动变阻器总阻值一定的情况下，分压式接法对电压或电流的调节范围大。
第十一章第4节[练习与应用]T3，伏安法测电阻时甲、乙两种电路都有误差，两种电路的误差各来源于什么？测量值与真实值的大小关系各是什么？什么情况下用甲图测量误差较小？什么情况下用乙图测量误差较小？
提示：甲图为电流表外接法，误差来源于电压表的分流，测量值等于待测电阻和电压表并联的总阻值，比待测电阻真实值小，当待测电阻远小于电压表内阻时用该电路测量误差较小；乙图为电流表内接法，误差来源于电流表的分压，测量值等于待测电阻和电流表串联的总阻值，比待测电阻真实值大，当待测电阻远大于电流表内阻时用该电路测量误差较小。
考点一　常用仪器的使用与读数
一、螺旋测微器
1．构造：如图甲所示，B为固定刻度，E为可动刻度。
2．用途：测量厚度、长度、外径。
3．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0．5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退_______ mm，而圆周上的可动刻度E有50个等分刻度，因此可动刻度每旋转一格，F前进或后退________ mm，即螺旋测微器的精确度为________ mm。读数时估读到毫米的千分位上。
4．读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×________(mm)。
如图乙所示，固定刻度示数为2．0 mm，半毫米刻度线未露
出，而从可动刻度上读的示数为15．0，最后的读数为：2．0 mm
＋15．0×0．01 mm＝2．150 mm。
0．5
0．01
0．01
0．01
二、游标卡尺
1．构造：主尺、_________(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪，游标卡尺上还有一个深度尺)。(如图丙所示)
2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。
游标尺
刻度格数(分度) 刻度总长度 每小格与1 mm的差值 精确度(可精确到)
10 9 mm 0．1 mm ________ mm
20 19 mm 0．05 mm ________ mm
50 49 mm 0．02 mm _______ mm
3．原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。
常用的游标卡尺有10分度、20分度、50分度，其规格见下表：
0．1
0．05
0．02
4．读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻度线对齐的游标尺上的刻度数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm。
三、常用电表的读数
对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时对应的电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可。
1．0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是________ V和______ A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。
0．1
0．1
2．对于0～15 V量程的电压表，精确度是_______ V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0．1 V。
3．对于0～0．6 A量程的电流表，精确度是________ A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0．01 A。
0．5
0．02
游标卡尺读数注意事项
(1)看清精确度
①如图a所示，易读错成11 mm＋4×0．1 mm＝11．40 mm，正确的读数应为11．4 mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零；
②如图b所示，易读错成10 mm＋12×0．05 mm＝10．6 mm，正确的读数应为10．60 mm。
(2)主尺上的单位为厘米
主尺上标的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm。如图c所示，易读错成5 mm＋4×0．05 mm＝5．20 mm，正确的读数应为50 mm＋4×0．05 mm＝50．20 mm。
(3)区分零刻度与游标尺最前端
如图d所示，易读错成13 mm＋10×0．05 mm＝13．50 mm，正确的读数应为14 mm＋10×0．05 mm＝14．50 mm。
例1　某学习小组想用实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电阻率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注水前，应用如图甲所示游标卡尺的____(填“A”“B”或“C”)部位测玻璃管内径，其示数如图乙所示，则该玻璃管的内径d＝________ mm。
解析　注水前，用题图甲所示游标卡尺的内测量爪B测玻璃管内径，该游标卡尺为50分度的游标卡尺，精确度为0．02 mm，则由题图乙可知，该玻璃管的内径为d＝22 mm＋25×0．02 mm＝22．50 mm。
B
22．50
例2　(1)有一金属材料制成的圆柱形物体，当用游标卡尺来测它的截面直径d时，示数如图甲所示，则d＝________ mm。然后利用伏安法测量该物体的电阻，此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则金属物体两端的电压为U＝________ V，流过该物体的电流为I＝________ A。
30．50
2．25
0．42
(2)在测量一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图丁所示，校零时的读数为_____________________________________ mm，合金丝的直径为____________________________________
___________ mm。
0.007(0.005、0.006、0.007、0.008均可)
0.638(0.636、0.637、0.638、0.639、0.640均可)
考点二　测量电路与控制电路
伏安法测电阻是电学实验的基础，它渗透在电学实验的各个环节中，如测未知电阻、测电阻率、测电表内阻等。在伏安法测电阻实验中，测量电路选择合适的电流表和电压表连接方式，可以减小系统测量误差；控制电路选择恰当的滑动变阻器接法，可以使测量安全或数据充分。
(2)滑动变阻器两种接法的选择
滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求测量电压从零开始变化，通常情况下，由于限流式接法结构简单、耗能少，优先使用限流式接法。
滑动变阻器必须使用分压接法的几种情况：
①要求电压表能从零开始读数，或要求电压(或电流)变化范围足够大。
②当待测电阻Rx R(滑动变阻器的最大阻值)时。
③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表等元件的允许 电流。
例3　某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用
电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0．5 Ω。该同学采
用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图a所示电路
的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。测
量得到如图b所示的两条U I图线，其中U与I分别为电压
表和电流表的示数。
回答下列问题：
(1)图b中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
O、P
(2)根据所用实验器材和图b可判断，由图线______(填“Ⅰ”
或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为
________ Ω(保留一位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到
的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________ Ω
(保留一位小数)。
Ⅰ
50．5
50．0
例4　某物理兴趣小组想测定一个阻值大约为10 kΩ的电阻Rx的阻值，现有以下实验器材：
A．电流表A(量程为1 mA，内阻约为100 Ω)
B．电压表V(量程为10 V，内阻约为50 kΩ)
C．直流电源E(电动势为9 V，内阻约为1 Ω)
D．滑动变阻器R1(20 Ω，1 A) E．开关、导线若干
(1)根据已有器材在方框内设计并画出电路图；
答案　如图所示。
(2)若操作、读数、计算均无误，考虑到电表内阻影响，R测________R真(填“大于”“等于”或“小于”)；
(3)为避免电表内阻的影响，小组成员提出用新的器材设
计另外的方案如图所示，连接好电路后，闭合开关S1，调节各
可变电阻，使得开关S2由断开到闭合，灵敏电流计G指针无偏
转，并记录此时电压表示数U和电流表示数I，则待测电阻Rx＝
______，该方案中若从系统误差分析，R测________R真(填“大
于”“等于”或“小于”)。
大于
等于
解析　(1)由于待测电阻阻值很大，故电流表应该选择内接法，由于滑动变阻器的阻值远小于待测电阻阻值，故应该采用分压式接法，电路图如图。
考点三　实验器材的选择和实物图连接
2．实物图连接的注意事项
(1)连线顺序：画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图，按顺序以单线连接方式将干路中串联的元件依次串联起来；然后将需要并联的元件再并联到电路中去。
(2)避免交叉：连线时要将导线接在接线柱上，导线不能交叉。
(3)选对接线柱：要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出。
例5　某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻(圆柱体的电阻Rx约为6 Ω)。
(1)为精确测量其电阻，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，为了测多组实验数据，则电压表应选______；电流表应选______；滑动变阻器应选______。(填写器材前对应的序号字母)
A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ) B．电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)
C．电流表A1(量程0.6 A，内阻约为1 Ω) D．电流表A2(量程3 A，内阻约为0.2 Ω)
E．滑动变阻器R1(0～5 Ω，0．6 A) F．滑动变阻器R2(0～2000 Ω，0．1 A)
G．1．5 V的干电池两节，内阻不计 H．开关S，导线若干
A
C
E
(2)请设计合理的实验电路，将电路图完整地画在虚线框中，并把实物图连接完整。
答案 如图所示。
课时作业
1．(1)某学生用螺旋测微器测量不同金属导线的直径，其示数如图a、b、c所示，则金属导线的直径读数分别为：
a．____________________________________________ mm；
b．____________________________________________ mm；
c．____________________________________________ mm。
4．592(4．591、4．592、4．593、4．594均可)
1．880(1．879、1．880、1．881均可)
8．601(8．600、8．601、8．602均可)
(2)用游标尺为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图d所示，则测量结果应该读作________ mm。
10．40
(3)正确读出图中各表的读数：
①如图e，接0～3 V量程时读数为_________________________________ V；接0～15 V量程时读数为______________ V。
②如图f，接0～3 A量程时读数为___________________________ A；接0～0．6 A量程时读数为________ A。
2.18(2.16、2.17、2.18、2.19均可)
10.8(或10.9)
0.80(0.79、0.80、0.81均可)
0.16
解析：(1)a．读数为4．5 mm＋9．2×0．01 mm＝4．592 mm；
b．读数为1．5 mm＋38．0×0．01 mm＝1．880 mm；
c．读数为8．5 mm＋10．1×0．01 mm＝8．601 mm。
(2)图d中，读数为10 mm＋20×0．02 mm＝10．40 mm。
(3)①接0～3 V时，读数为2．18 V；接0～15 V时，读数为10．8 V。
②接0～3 A时，读数为0．80 A；接0～0．6 A时，读数为0．16 A。
2．某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ)，除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表(量程0～1 V，内阻约为10 kΩ)
B．电压表(量程0～10 V，内阻约为100 kΩ)
C．电流表(0～1 mA，内阻约为30 Ω)
D．电流表(0～0．6 A，内阻约为0．05 Ω)
E．电源(电动势1．5 V，额定电流0．5 A，内阻不计)
F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)
G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)
(1)为使测量尽量准确，电压表选用____，电流表选用____，电源选用____。(均填器材的字母代号)
B
C
F
(2)画出测量Rx阻值的实验电路图。
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_______其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是___________________
__________________________________________________________。
答案：如图所示。
大于
电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)
3．(2023·天津高考)某同学测量金属丝的电阻。
①首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测，用“×1”挡正确测量，指针偏转如图所示，对应的读数为______Ω；
7
②该同学设计了如图所示的电路，再次开展测量，除学生电源(输出电压为4 V)、滑动变阻器、开关、导线外，还提供如下器材：
A．电压表(量程0～15 V，内阻约15 kΩ)；
B．电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)；
C．电流表(量程0～3 A，内阻约0．025 Ω)；
D．电流表(量程0～0．6 A，内阻约0．125 Ω)。
(ⅰ)为了测量准确，实验时应选用______测量电压U，应选用______测量电流I；(选填器材前对应的字母)
B
D
(ⅱ)关于该实验，下列哪些说法是正确的_______。
A．电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B．闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b端
C．滑动变阻器采用图示接法电压U可以调为零
D．通过测量多组数据绘制U I图像可减小系统误差
AC
(ⅱ)电压表内阻分流引起的误差是系统误差，故A正确；由实验电路图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于a端，使闭合开关后测量电路两端的电压为零，此时电压表示数即电压U为零，故B错误，C正确；通过测量多组数据绘制U I图像可以减小偶然误差，不可以减小系统误差，故D错误。
4．(2021·海南高考)在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E(电动势约6 V，内阻约1 Ω)，待测电阻Rx(阻值小于
10 Ω)，电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)，电流表A
(量程0．6 A，内阻约1 Ω)，滑动变阻器(最大阻值
20 Ω)，单刀开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。
某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。
回答下列问题：
(1)闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应滑到______(填“a”或“b”)端；
b
(2)实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，
应将S2拨向______(填“c”或“d”)；在上述操作正确的情
况下，引起实验误差的主要原因是_____(填正确选项
前的标号)；
A．电流表分压 B．电压表分流
C．电源内阻分压
(3)实验时，若已知电流表的内阻为1.2 Ω，在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向_____(填“c”或“d”)；读得电压表的示数为2.37 V，电流表的示数为0.33 A，则Rx＝______ Ω(结果保留两位有效数字)。
c
B
d
6.0
5．实验小组找到一刻度清晰的微安表 ，但其量程、内阻标识均模糊不清。该小组同学决定测量该微安表的内阻并确定其量程，可供选择的器材如下：
A．电压表 (量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)；B．滑动变阻器R1(0～10 Ω)；
C．滑动变阻器R2(0～1 kΩ)；D．电源E(电动势约为3 V)；
E．电阻箱RZ(最大阻值为9999 Ω)；F．开关S一个，导线若干。
(1)请按图甲所示电路图完成图乙中的实物连接。
答案：如图所示。
(2)滑动变阻器应选择_____(填“B”或“C”)。
(3)实验过程：将滑动变阻器的滑片移至左端，合上开关S后，将滑动变阻器的滑片向右移动少许，再调节电阻箱，使微安表指针半偏，记下此时电阻箱的阻值R及电压表的示数U；再次将滑动变阻器的滑片向右移动少许，重复以上操作，得到多组R、U，以U为纵坐标，R为横坐标，画出的U R图像的斜率为k，纵截距为b，则待测微安表的量程为______，内阻为______。
B
2k
6．(2021·浙江6月选考)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。
(1)因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数U1＝1.65 V，电流表的示数如图2所示，其读数I1＝______ A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为U2＝1．75 V，I2＝0．33 A。由此可知应采用电流表_____(填“内”或“外”)接法。
0.34
外
(2)完成上述实验后，小李进一步尝试用其他方法进行实验：
①器材与连线如图3所示，请在虚线框中画出对应的电路图；
答案：如图所示。
②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关掷到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示，则待测电阻Rx＝_____ Ω。此方法_____(填“有”或“无”)明显的实验误差，其理由是_________________________________________________________。
5
有
电阻箱的最小分度与待测电阻阻值比较接近(或其他合理解释)

展开更多......

收起↑