资源简介

第30讲 实验(原版卷)
掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。
2、学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属的电阻率．
3、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。
4、学会使用电表。
一、测定金属的电阻率
1．用_____测一段金属丝导线的长度 l，用_______测导线的直径d，用伏安法测导线的电阻R，由R＝ρ，得ρ＝＝.
2．用伏安法测电阻，其原理为I＝，则R＝，即测出导体两端的电压和通过的___，便可计算出导体的电阻．但在测量中通常有两种方式，即电流表的内接法与外接法．
(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＝＝测量值小于真实值
适用条件
Rx?RA
Rx?RV
(2)两种接法的选择
①比较法
(ⅰ)若R?RV，说明电压表的分流作用较弱，应用电流表外接法；
(ⅱ)若R?RA，说明电流表的分压作用较弱，应选用电流表内接法．
②比值法
(ⅰ)若>，应选用电流表___；
(ⅱ)若<，应选用电流表____；
(ⅲ)若＝，两种方法均可．
3．螺旋测微器的原理及应用
(1)结构：如图所示，测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D′、测微螺杆F是连在一起的，通过精密螺纹套在B上．
图
(2)测量原理
螺旋测微器的螺距是___ mm，螺栓上可动刻度一周为50格，当螺栓每转一周时，前进(或后退)一个螺距0.5 mm.若螺栓每转过1格，前进(或后退)___mm，因此螺旋测微器的精确度为___ mm.
(3)操作与读数
使用螺旋测微器时，将被测物体放在小砧A和测微螺杆F之间，先使用粗调旋钮D，在测微螺杆F快靠近被测物体时，改用微调旋钮D′，听到咔咔声音停止转动，并用止动旋钮止动，然后读数．读数时，在____上读出大于0.5 mm的部分，在____上读出不足0.5 mm的部分，读可动刻度示数时还要注意估读一位数字．
螺旋测微器的读数可用下式表示：螺旋测微器的读数＝固定尺上的读数＋可动尺上的读数×_____．如图所示，读数为6.5 mm＋0.01×20.3 mm＝6.703 mm.
图
描绘小电珠的伏安特性曲线
1．实验原理
(1)测多组小电珠的U、I的值，并绘出I－U图象；
(2)由图线的斜率反映______的关系．
2．实验器材
小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．
3．实验步骤
(1)画出电路图(如图1甲所示)．
(2)将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的电路．
(3)测量与记录
移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中．
(4)数据处理
①在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系．
②在坐标纸上描出各组数据所对应的点．
③将描出的点用平滑的曲线连接起来，得到小电珠的伏安特性曲线．
4．实验器材选取
(1)原则：①安全；②精确；③操作方便．
(2)具体要求
①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流．干电池中电流一般不允许超过0.6 A.
②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流．
③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值．
④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的___以上．
⑤从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器．
测定电源的电动势和内阻
1.用电压表和电流表测电源电动势和内阻：
（1）实验原理：由E=__知，只要测出U、I的两组数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，电路图如图所示．
（2）实验数据处理方法：①求平均值法：由E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r可解得
E＝，r＝.
可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值．
②作U－I图象法：图线纵轴截距为____横轴截距为_____即电池的____，即r＝＝，如图所示．
2．测量电动势和内阻的其他方法：
（1）安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，电路图如图所示．
（2）伏阻法：由E＝U＋r知，如果能得到U、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，电路图如图所示．
练习使用多用电表
1、多用电表的构造
（1）表盘
多用电表可以用来测量______等，并且每一种测量都有几个量程其上半部为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度如图所示；下半部为选择开关。它的四周刻有各种测量项目和量程。另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试表笔的插孔
由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度
（2）内部结构：多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用
将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通；选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通
2、测电阻原理
欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，欧姆表内部电路结构如图所示R为调零电阻，红黑表笔短接，进行欧姆调零时，指针满偏根据闭合电路欧姆定律有，当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时，有，故每一个未知电阻都对应一个电流值I。我们在刻度盘上直接算出I对应的Rx的值，所测电阻Rx即可从表盘上直接读出由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处当Rx＝Rg＋R＋r时，，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于_____。
1．在“测定金属丝的电阻率”实验中，以下操作中错误的是（　　）
A．用米尺测量金属丝的全长三次，算出其平均值
B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C．用伏安法测电阻时采用电流表外接电路，多次测量后算出平均值
D．实验中保持金属丝的温度不变
2．为探究小灯泡L的伏安特性，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电压由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光．由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的I﹣U图象应是（　　）
A． B．
C． D．
3．一同学利用如图1所示的电路测量某干电池的电动势和内阻。（忽略电流表内阻）
（1）如图2所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）前的实验电路。请指出图中在实验操作上存在的两个不妥之处。①　 　②　 　
（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，根据数据作出R﹣关系图象。由图象得出该干电池的电动势为　 　V：内阻为　 　Ω
4. 某物理兴趣小组要测量电源的电动势E和内阻r（E约为4.5V，r约为1Ω）。
实验室可提供的实验器材有：
A．电压表V1（量程0﹣3V，内阻R1约为3kΩ）
B．电压表V2（量程0﹣15V，内阻R1约为15kΩ）
C．电流表A（量程0﹣0.6A，内阻RA为9Ω）
D．滑动变阻器R（0﹣10Ω，额定电流为2A）
E．开关S以及导线若干
在尽可能减小测量误差的情况下，请回答下列问题：
（1）在虚线方框中画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号或字母标注。
（2）在所完成实验电路中，电压表选择正确，按正确实验操作，当电流表的示数为I1时，电压表的示数为U1；当电流表的示数为I2时，电压表的示数为U2，则E＝ ，r＝　 　。
要点一 测定金属的电阻率
1、实验器材
被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干．
2、实验步骤
用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录．
将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l(即有效长度)，反复测量三次，并记录．
依照图中所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大．
电路经检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入记录表格内，断开开关S.
拆去实验线路，整理好实验器材．
3、数据处理
根据记录结果，计算出金属丝的直径d和长度l的平均值．
根据记录的I、U值，计算出金属丝的平均电阻值R.
将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝＝中，计算出金属丝的电阻率．
4、误差分析
直径和长度的测量造成偶然误差，应采取多次测量取平均值的方法减小误差．
电压表、电流表读数造成偶然误差．读数时，视线垂直于表盘，可减小误差．
测量电路中电压表、电流表的接法对金属丝电阻测量造成系统误差，由于电路采用电流表外接法，造成电阻的测量值偏小．
通过电流过大，时间过长，使金属丝发热导致电阻率变大而引起误差．
5、注意事项
导线的长度是连入电路的导线的有效长度(而不是金属丝的总长度)．
由于被测金属导线的阻值较小，为了减小测量误差，应选用电流表外接法．
测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长．
为准确求出R的平均值，应采用U?I图象法求电阻．
要点二描绘小电珠的伏安特性曲线
1．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
两种接法的电路图
负载R上电压的调节范围
≤U≤E
0≤U≤E
负载R上电流的调节范围
≤I≤
0≤I≤
2.两种接法的适用条件
(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小)．
(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大)．
3．注意事项
(1)电路的连接方式：
①电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8 V,0.3 A)的电阻很小，与量程为0.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大．
②滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小电珠两端的电压能从0开始连续变化．
(2)闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为0的一端，使开关闭合时小电珠的电压能从0开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．
(3)I－U图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V左右绘点要密，以防出现较大误差．
4．误差分析
(1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值．
(2)测量时读数带来误差．
(3)在坐标纸上描点、作图带来误差．
要点三 测定电源的电动势和内阻
1、实验依据：E＝U＋Ir
2、实验电路
分析两电路的不同
左图中由于电压表分流而引起误差，右图由电流表分压引起误差。而在右图中实际上测到的内阻等效于电流表与电源串联起来的总阻值，但由于电流表内阻较小，与电源内阻接近，故相对误差很大；而左图电压表内阻很大，其分流作用可忽略不计，误差较小。因而，实验电路我们选择的是左图。
电表的量程选择需符合两方面：安全性、精确性
本实验由于干电池大电流放电时，电动势会明显下降，内阻明显升高，故此实验中，电流不宜超过0.5A
滑动变阻器的选择需考虑设计电路所需最大阻值
开关闭合前，必需使滑动变阻器处于最大值
电表量程的选择
电流表、电压表正负接线柱不能接反
电压表不能直接并到电源的正负极
3、数据处理
计算法
实验测得多组（U，I），联立方程求解即可
图像法
（1）图像纵轴的截距为电源电动势
（2）图线的斜率为电源的内阻
若电源内阻太小会出现的现象：路端电压变化不明显
若电源内阻太小，可给其串联一个定值电阻，所测得的阻值即为电源内阻和定值电阻的总阻值。
4、原理的变式
其他测量方法：

(1)原理式：E=IR+Ir
(2)两电路图等效，测量误差较大
原理式：
（2）两电路图等效，测量误差较小
要点四 练习使用多用电表
1、实验器材
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、中、小)三个
2、实验步骤
观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程
检查电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置，若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。
将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。
如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小电珠两端的电压。
如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流 。
利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，比较测量值和真实值的误差。
研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极。
探索黑箱内的电学元件。
3、误差分析
测电阻时，刻度线不均匀造成读数误差。
电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大。
测电阻读数时，忘记乘以相应倍率。
欧姆表挡位选择不当，导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常视表盘中间一段刻度范围(R中～4R中)为测量的有效范围。
4、注意事项
使用多用电表“十三忌”
(1)忌不调零就使用多用电表。
(2)忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联。
(3)忌搞反直流电流方向，直流电要从正极测试笔插孔流入，从负极测试笔插孔流出。
(4)忌用手接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆 。
(5)忌用直流电挡位测交流电。
(6)忌用多用电表测不是50Hz的交流电，普通多用电表的交流电挡位是按照50 Hz设计的，不能准确测量其他频率的交流电。
(7)忌不进行欧姆表调零就用多用电表测电阻值。
(8)改换欧姆挡量程后，忌不重新调零。
(9)忌把电池装反。
(10)忌把电阻同其他电路联在一起进行测量。
(11)忌把电池装在多用电表内长期不用。
(12)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡（应置于交流电压最高档或“OFF”档）。
(13)忌只看读数不乘倍率。
（14）用多用电表测黑箱时，一定要先用电压挡判断其内部有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量 。
要点一 电流
【例题1】在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω．先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
A．电压表0～3V，内阻10kΩ
B．电压表0～15V，内阻50kΩ
C．电流表0～0.6A，内阻0.05Ω
D．电流表0～3A，内阻0.01Ω
E．滑动变阻器，0～10Ω
F．滑动变阻器，0～100Ω
要求较准确地测出其阻值，电压表应选　 　，电流表应选　 　，滑动变阻器应选　 　．（填序号）
图中有俩处明显接线错误．请找出并填写在下面横线上（填连线的字母代号）错误1：　 　，错误2：　 　．
【解析】　据题，电路中有两节干电池，总电动势为3V，待测电阻两端的电压不超过3V，所以电压表应选用A：0～3V，内阻10kΩ；
电路中最大电流约为 Imax＝＝A＝0.6A，故电流表应选用C：0～0.6A，内阻0.05Ω；
滑动变阻器应选E：0～10Ω，使得电路中电流变化范围较大；
由于金属丝的电阻大约为5Ω，因＝＝2000，＝＝100，＞，所以应采用电流表的外接法，测量误差较小，图中是电流表的内接法，所以导线d有错误．另一个错误是e，导线不能接在滑动触头上．
【答案】　A，C，E，d，e
针对训练1在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示．闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E＝3.0v）：
（1）若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是　 　（ 填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“”）．
（2）若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至
　 　挡（填“欧姆×100”“直流电压10Ⅴ”或“直流电流2.5mA”），再将（填“红”或“黑”）表笔固定在a 接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d 接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是、
要点二 描绘小电珠的伏安特性曲线
【例题2】（1）小东做“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验，小灯泡的规格为“2.5V，0.3A”，为改变电路中的电流，选用的器材是　 　（选填“滑动变阻器”或“电阻箱”）；实验时应用　 　节（选填“1”或“2”）干电池作为电源。
小东已连接好实验电路的其它部分，只有如图所示的伏特表接线柱P还未连接，则接线柱P应该接在安培表上的　 　（选填“M”或“N”）接线柱；此时安培表是　 　
（填“内接”或“外接）”。
【解析】（1）小东做“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验，小灯泡的规格为“2.5V，0.3A”，为改变电路中的电流，且方便调节，选用滑动变阻器；根据灯泡的额定电压2.5V，所以要用2节干电池作电源；
（2）由于灯泡的电阻很小，电流表采用外接法，所以电压表的P接线柱应接在M端；
【答案】　（1）滑动变阻器 2节（2）M 外接
针对训练2．针对训练2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电
压和通过灯泡的电流．现有如下器材：
A、直流电源（电动势3.0V，内阻不计）
B、电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）
C、电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）
D、电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）
E、电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）
F、滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）
G、滑动变阻器R2（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）
（1）在该实验中，电流表应选择　 　（选填“A1”或“A2”），电压表应选择　 　（选填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择　 　（选填“R1”或“R2”）．
（2）某同学用导线a、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在图乙方框中完成实验的电路图．
（3）该同学连接电路后检查所有元器件都完好，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调
节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为　 　．
要点三 测定电源的电动势和内阻
【例题3】某实验小组测定一个电池的电动势和内电阻。已知该电池的电动势大约为9V，内电阻小于4Ω，实验室中可供选择的器材有：
A．电压表V（量程为15V，内阻约2kΩ）1个
B．电流表A（量程为500mA，内阻约10Ω）2个
C．电阻箱R1（阻值范围0～99.99Ω）1个
D．电阻箱R2（阻值范围0～999.9Ω）1个
E．滑动变阻器R3（阻值为0～20Ω，额定电流3A）1个
F．滑动变阻器R4（阻值为0～20kΩ，额定电流0.2A）1个
实验小组认为电流表量程不够，决定将其改装为量程为2.5A的电流表，然后再用伏安法电路测电源的电动势和内电阻，以下是他们的实验操作过程：
（1）改装电流表，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成以下填空。
①按电路图连接实物，把滑动变阻器滑动片移到最左端，把电阻箱阻值调到零；
②闭合开关S1，开关S2保持断开，把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使两个电流表读数均为500mA；
③闭合开关S1、S2，多次同步调节电阻箱阻值和滑动变阻器滑片，使干路上电流表A2读数保持为500mA，同时电流表A1读数为　 　mA时不再调节，保持电流表A1和该电阻箱并联，撤去其它线路，即得量程为2.5A的电流表。
（2）在实验电路图甲中电阻箱应选　 　，滑动变阻器应选　 　。
（3）用图中虚线框内的改装电流表（原电流表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U﹣I图线如图所示，可知电池的电动势为　 　V，内电阻为　 　Ω．（结果保留2位有效数字。）
【解析】（1）改装后电流表量程为2.5A，电流表A1的量程为500mA＝0.5A，电流表量程扩大5倍，流过分流电阻的电流是流过电流表A1电流的4倍，当电流表A2示数为500mA时，流过A1的电流应为100mA。
（2）电流表A1的内阻约为10Ω，流过并联电阻的电流是流过A1电流的4倍，则分流电阻阻值约为2.5Ω，则图甲所示电路中电阻箱应选择R1；为方便实验操作，滑动变阻器应选择R3。
（3）由图乙所示图线可知，电源电动势：E＝8.7V，电流表量程扩大5倍，由图示图线可知，电源内阻为：r＝＝3.1Ω；
【答案】（1）100；（2）R1，R3；（3）8.7，3.1
针对训练3．针对训练3．在测定一节干电池E的电动势和内阻（电动势约为1.5V，内阻小于2.0Ω）的实验中，备有下列参数准确可靠的器材：
电流表A1（量程0～3mA，内阻r1＝5.0Ω）电流表A2（量程0～0.6A，内阻r2＝0.5Ω）
滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流为2.0A）滑动变阻器R2（0～100Ω，额定电流为1.0A）
定值电阻R3＝995Ω定值电阻R4＝9.5Ω开关和导线若干
（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图甲所示的实验电路，图中定值电阻应选　 　，滑动变阻器应选　 　（均填写器材的字母代号）。
（2）图乙为该同学根据实验电路，利用测出的数据绘出的I1与（I1+I2）的关系图线，I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数。则由图线可求被测干电池的电动势E＝
　 　V，内阻r＝　 　Ω．（结果保留三位有效数字）
（3）在电路连接良好的情况下，该实验方案　 　（选填“有”或“没有”）系统误差
要点四 练习使用多用电表
【例题4】图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω．虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别于两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆100Ω挡。
（1）关于R6的使用，下列说法正确的是　 　（填正确答案标号）。
A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
（2）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“3”相连的，则读数为　 　Ω。
（3）根据题给条件可得R1+R2＝　 　Ω，R4＝　 　Ω。
【解析】（1）由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节，故B正确；AC错误；
故选：B；
（2）（3）直流电流档分为1mA和2.5mA，由图可知，当接2时应为1mA；根据串并联电路规律可知：
R1+R2＝＝160Ω；
总电阻为：R总＝120Ω
接4时，为电压档，因串入的电阻较小，故应为量程1V的电压表；此时电流计与R1、R2并联后再与R4串联，即改装后的1mA电流表与R4串联再改装后电压表；
根据串联电路规律可知：R4＝880Ω；
若与3连接，则为欧姆档×100Ω挡，读数为11×100＝1100Ω＝1.10kΩ；
【答案】（1）B；（2）1100；（3）160，880
针对训练4（1）如图甲是欧姆表内部结构示意图，由图可知a处是电源的　 　极，c表笔是　 　色表笔。
（2）测量电阻时，更换倍率后必须重新进行　 　，如果测某电阻时所用倍率为““×100”，欧姆表示数如图乙所示，则该电阻的阻值为　 　Ω。
随堂巩固
1．在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示．闭合开关后，发现电路有故障，电源、电表均完好，电源电动势为E，若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是（　　）
A．导线 B．滑动变阻器 C．开关 D．待测金属丝
2．在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小实验误差，方便调节，在图中给定的四个电路图中，应选取的电路是（　　）
A． B．
C． D．
3．下列有关多用电表的欧姆挡说法正确的是（　　）
A．欧姆挡的刻度是均匀的
B．欧姆挡的“零刻线”位于刻度盘右侧
C．欧姆挡由“×10挡”换至“×1”挡后不需要再欧姆调零
D．欧姆挡可直接测出连接在电路中的电阻的阻值
4．磁悬浮列车需要很强的磁场，因此线圈中的电流将非常大。用超导材料做磁悬浮线圈主要是因为（　　）
A．超导线圈强度大
B．只有超导线圈才能产生强磁场
C．低于临界温度时，超导线圈无电阻不发热
D．低于临界温度时，超导线圈有电阻但不发热
课时检测
选择题
k.Com]
1．图1是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图2所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W．再闭合开关S1，下列说法不正确的是（　　）
A．灯丝的电阻随温度升高而增大
B．电路的总电流为0.6A
C．电源电压为2V
D．当电源电压为3V时，电路总功率为3.15W
2．把一个量程为5mA的电流表改装成欧姆表R×1档，电流表的内阻是50Ω，电池的电动势是1.5V，经过调零之后测电阻，当欧姆表指针指到满偏的位置时，被测电阻的阻值是（　　）
A．50Ω B．100Ω C．400Ω D．600Ω
3．下列说法正确的有（　　）
①金属导体中的电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多
②电阻率表现了导体材料的导电能力的强弱，与温度有关
③在闭合电路中，电源电动势在数值上等于路端电压与电源内部电势降落之和
④多用电表在粗略测定电池内阻时，可用欧姆档直接测量
⑤多用电表测量小灯泡电压时红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势低
⑥欧姆指出导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
⑦欧姆表测电阻时每次换挡必须重新进行欧姆调零
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
4．用多用电表的欧姆档测量一电阻，测的阻值为R1，此时欧姆表的内阻为R内1．如果把多用电表的电池换成新电池（电池电动势变大，电池内阻变小），但此表仍能调零，按正确使用方法测同一电阻，测的阻值为R2，此时欧姆表的内阻为R内2．则（　　）
A．R1＜R2 R内1＜R内2
B．R1＞R2 R内1＞R内2
C．R1＞R2 R内1＜R内2
D．R1＜R2 R内1＞R内2
5. （多选）实验室中的一只多用电表如图所示，下列对该多用电表的使用正确的是（　　）
A．测量一节干电池两端的电压时，应选择挡位a，红表笔需连接电池正极，黑表笔需连接电池负极
B．测量一个“3V，0.9W”的灯泡在直流电路中正常发光时的电流时，应选择挡位b
C．测量一个阻值约为100欧姆的电阻阻值时，最佳挡位为挡位c
D．可以使用挡位d来检测家用插座中是否有电
二、填空题
6．如图a所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图b所示，根据图象的信息可知：　　（选填“甲”或“乙”）是电压表2示数变化的图象，电源电压为　　V，电阻R1的阻值为　　Ω。
图
7．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：
A．小灯泡（3.8V，1.5W）
B．直流电源（电动势4.5V，内阻约0.4Ω）
C．电流表（量程0～500mA，内阻约0.5Ω）
D．电压表（量程0～5V，内阻约5000Ω）
E．滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流1A）
G．开关一个，导线若干
（1）如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图1所示的四个电路中的　　，应选用的滑动变阻器是　　．
（2）小灯泡的伏安特性曲线如图2中的AB段（曲线）所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了　　Ω．
8．在测定金属的电阻率的实验中，测得待测金属导线的长度为L，直径为D，两端电压为U，流过待测金属导线的电流为I，则待测金属导线的电阻的表达式为R＝　　，电阻率的表达式为ρ＝　 　。
9．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
（1）用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，从图1中的示数可读出该次测量金属丝的直径D为　 　mm。
（2）用伏安法测量待测金属丝接入电路部分的电阻Rx（约为5Ω），现有电池组（3V，内阻1Ω）、电压表（0﹣3V，内阻约3kΩ），开关和导线若干，以及下列仪器可供选择：
A．电流表（0﹣3A，内阻约0.025Ω）
B．电流表（0﹣0.6A，内阻约0.125Ω）
C．滑动变阻器（0﹣20Ω，额定电流2A）
D．滑动变阻器（0﹣200Ω，额定电流1.5A）
为了减小误差及操作方便，在实验中电流表应选用　　，滑动变阻器应选用　　（选填字母代号）
（3）根据第（2）问中选择的实验仪器，应选择图2中　　电路进行实验（选填“甲”或“乙”）。
（4）若待测金属丝接入电路部分的长度为l，直径为D，电阻为Rx，计算金属丝电阻率的表达式为ρ＝　　（用已知字母表示）。
10．某同学做描绘小灯泡伏安特性曲线的实验。
（1）按如图1所示连接电路，其中电流表内阻约为5Ω。
（2）实验中闭合电键后通过调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数，如表所示，作出小灯泡的I﹣U图象如图2所示。
U（V）
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I（A）
0
0.17
0.30
0.39
0.45
0.49
（3）根据作出的图象可以判断，随着温度的升高，小灯泡的电阻　　（填“变大”“变小”或“不变”），小灯泡灯丝的电阻率　　（填“变大”“变小”或“不变”）。
（4）由图象可知，当小灯泡两端的电压为0.8V时，小灯泡的功率为　　W（结果保留两位有效数字）。
11利用图（a）所示的电路测量电源的电动势和内阻。图（a）中的电流传感器和电传感器均相当于理想电表，Rx为阻值未知的定值电阻。调节滑动变阻器R的滑动端到某个位置，闭合开关S1，再将开关S2分别接通电路中的c、d两点，由传感器采集电流、电压；重复以上过程，采集多组电流、电压数值，通过计算机绘制出两条图象如图（b）所示。
回答下列问题：
（1）图（a）中，开关闭合前，滑动变阻器R的滑动端应置于端　　（选填“a”或“b“）。
（2）根据图（b）可得电源的电动势E＝　　V，内阻r＝　　Ω，定值电阻的阻值Rx＝　　Ω（均保留2位有效数字）。
（3）两图线交点的纵、横坐标之积可以表示　　。（填正确答案标号）
A．电源的输出功率
B．滑动变阻器R消耗的电功率
C．定值电阻Rx消耗的电功率
D．电源内阻消耗的电功率
1212在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学选用电阻大约为5Ω的金属丝，为了采用伏安法测其电阻，他取来两节干电池、电键和若干导线及下列器材：
A．电压表0～3V，内阻10kΩ
B．电压表0～15V，内阻50kΩ
C．电流表0～0.6A，内阻0.05Ω
D．电流表0～3A，内阻0.01Ω
E．滑动变阻器，0～10Ω
F．滑动变阻器，0～100Ω
（1）要求较准确地测出其阻值，电压表应选　　，电流表应选　　，滑动变阻器应选　　．（填序号）
（2）为减小实验误差，该实验应采用电流表　　（填“内接法”或“外接法”）
（3）实验需要用刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx．请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ＝　　（用上述测量量的字母表示）．
（4）如图是用螺旋测微器测出金属丝的直径，读数为　 　．
第30讲 实验(解析版)
掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。
2、学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属的电阻率．
3、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。
4、学会使用电表。
一、测定金属的电阻率
1．用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度 l，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏安法测导线的电阻R，由R＝ρ，得ρ＝＝.
2．用伏安法测电阻，其原理为I＝，则R＝，即测出导体两端的电压和通过的电流，便可计算出导体的电阻．但在测量中通常有两种方式，即电流表的内接法与外接法．
(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＝＝测量值小于真实值
适用条件
Rx?RA
Rx?RV
(2)两种接法的选择
①比较法
(ⅰ)若R?RV，说明电压表的分流作用较弱，应用电流表外接法；
(ⅱ)若R?RA，说明电流表的分压作用较弱，应选用电流表内接法．
②比值法
(ⅰ)若>，应选用电流表内接法；
(ⅱ)若<，应选用电流表外接法；
(ⅲ)若＝，两种方法均可．
3．螺旋测微器的原理及应用
(1)结构：如图所示，测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D′、测微螺杆F是连在一起的，通过精密螺纹套在B上．
图
(2)测量原理
螺旋测微器的螺距是0.5 mm，螺栓上可动刻度一周为50格，当螺栓每转一周时，前进(或后退)一个螺距0.5 mm.若螺栓每转过1格，前进(或后退)0.01 mm，因此螺旋测微器的精确度为0.01 mm.
(3)操作与读数
使用螺旋测微器时，将被测物体放在小砧A和测微螺杆F之间，先使用粗调旋钮D，在测微螺杆F快靠近被测物体时，改用微调旋钮D′，听到咔咔声音停止转动，并用止动旋钮止动，然后读数．读数时，在固定刻度尺上读出大于0.5 mm的部分，在可动刻度上读出不足0.5 mm的部分，读可动刻度示数时还要注意估读一位数字．
螺旋测微器的读数可用下式表示：螺旋测微器的读数＝固定尺上的读数＋可动尺上的读数×精确度．如图所示，读数为6.5 mm＋0.01×20.3 mm＝6.703 mm.
图
描绘小电珠的伏安特性曲线
1．实验原理
(1)测多组小电珠的U、I的值，并绘出I－U图象；
(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系．
2．实验器材
小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．
3．实验步骤
(1)画出电路图(如图1甲所示)．
(2)将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的电路．
(3)测量与记录
移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中．
(4)数据处理
①在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系．
②在坐标纸上描出各组数据所对应的点．
③将描出的点用平滑的曲线连接起来，得到小电珠的伏安特性曲线．
4．实验器材选取
(1)原则：①安全；②精确；③操作方便．
(2)具体要求
①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流．干电池中电流一般不允许超过0.6 A.
②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流．
③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值．
④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的以上．
⑤从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器．
测定电源的电动势和内阻
1.用电压表和电流表测电源电动势和内阻：
（1）实验原理：由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的两组数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，电路图如图所示．
（2）实验数据处理方法：①求平均值法：由E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r可解得
E＝，r＝.
可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值．
②作U－I图象法：图线纵轴截距为电池电动势E、横轴截距为短路电流、图线斜率的绝对值即电池的内阻r，即r＝＝，如图所示．
2．测量电动势和内阻的其他方法：
（1）安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，电路图如图所示．
（2）伏阻法：由E＝U＋r知，如果能得到U、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，电路图如图所示．
练习使用多用电表
1、多用电表的构造
（1）表盘
多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程其上半部为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度如图所示；下半部为选择开关。它的四周刻有各种测量项目和量程。另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试表笔的插孔
由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度
（2）内部结构：多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用
将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通；选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通
2、测电阻原理
欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，欧姆表内部电路结构如图所示R为调零电阻，红黑表笔短接，进行欧姆调零时，指针满偏根据闭合电路欧姆定律有，当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时，有，故每一个未知电阻都对应一个电流值I。我们在刻度盘上直接算出I对应的Rx的值，所测电阻Rx即可从表盘上直接读出由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处当Rx＝Rg＋R＋r时，，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻。
1．在“测定金属丝的电阻率”实验中，以下操作中错误的是（　　）
A．用米尺测量金属丝的全长三次，算出其平均值
B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C．用伏安法测电阻时采用电流表外接电路，多次测量后算出平均值
D．实验中保持金属丝的温度不变
【答案】A
【解析】A、应测量出金属丝连入电路的有效长度三次，求平均值，而不是全长，故A错误；
B、为了减小实验误差，应用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值，B正确；
C、金属丝电阻很小，与电压表内阻相差很大，使电压表和金属丝并联，电压表的分流作用很小，应采用电流表外接法，故C正确；
D、金属丝的电阻率随温度的改变而改变，为保持电阻率不变，应保持温度不变，故D正确；
2．为探究小灯泡L的伏安特性，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电压由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光．由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的I﹣U图象应是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】灯泡电流I随电压U增大而增大，灯泡实际功率P＝UI随U增大而增大，灯泡温度升高，电阻变大，I﹣U图象斜率变小，由图可知，A正确，BCD错误；
3．一同学利用如图1所示的电路测量某干电池的电动势和内阻。（忽略电流表内阻）
（1）如图2所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）前的实验电路。请指出图中在实验操作上存在的两个不妥之处。①　 　②　 　
（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，根据数据作出R﹣关系图象。由图象得出该干电池的电动势为　 　V：内阻为　 　Ω
【答案】（1）开关未断开；电阻箱的阻值为零；（2）1.33（1.30﹣1.44）；0.8（0.7﹣1.0）。
【解析】（1）由图可知，该同学将连接最后一根线前，电阻箱不能为零，应使其阻值调至最大；同时实验前开关应断开；
（2）根据闭合电路欧姆定律可知：I＝，变形可得：R＝E﹣r；
由图可知，电源电动势为：E＝k＝＝≈1.33V，电源内阻为：r＝0.8Ω；
4. 某物理兴趣小组要测量电源的电动势E和内阻r（E约为4.5V，r约为1Ω）。
实验室可提供的实验器材有：
A．电压表V1（量程0﹣3V，内阻R1约为3kΩ）
B．电压表V2（量程0﹣15V，内阻R1约为15kΩ）
C．电流表A（量程0﹣0.6A，内阻RA为9Ω）
D．滑动变阻器R（0﹣10Ω，额定电流为2A）
E．开关S以及导线若干
在尽可能减小测量误差的情况下，请回答下列问题：
（1）在虚线方框中画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号或字母标注。
（2）在所完成实验电路中，电压表选择正确，按正确实验操作，当电流表的示数为I1时，电压表的示数为U1；当电流表的示数为I2时，电压表的示数为U2，则E＝ ，r＝　 　。
【解析】（1）由于电源电动势约为4.5V，故电压表选择A，误差较小，同时电流表的内阻已知，采用相对电源的电流表内接法，从而减小实验误差，若滑动变阻器接入电路的阻值为零，闭合开关S时，电压表被短路，则电路中电流为：I＝＝＝0.45A＜0.6A，即电流表不会被烧坏。电路设计如图所示，
（2）根据闭合电路欧姆定律，则有：
U1＝E﹣I1（r+RA）
U2＝E﹣I2（r+RA）
联立可以得到：E＝；r＝﹣RA。
【答案】（1）电路如图所示，
（2） ﹣RA
要点一 测定金属的电阻率
1、实验器材
被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干．
2、实验步骤
用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录．
将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l(即有效长度)，反复测量三次，并记录．
依照图中所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大．
电路经检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入记录表格内，断开开关S.
拆去实验线路，整理好实验器材．
3、数据处理
根据记录结果，计算出金属丝的直径d和长度l的平均值．
根据记录的I、U值，计算出金属丝的平均电阻值R.
将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝＝中，计算出金属丝的电阻率．
4、误差分析
直径和长度的测量造成偶然误差，应采取多次测量取平均值的方法减小误差．
电压表、电流表读数造成偶然误差．读数时，视线垂直于表盘，可减小误差．
测量电路中电压表、电流表的接法对金属丝电阻测量造成系统误差，由于电路采用电流表外接法，造成电阻的测量值偏小．
通过电流过大，时间过长，使金属丝发热导致电阻率变大而引起误差．
5、注意事项
导线的长度是连入电路的导线的有效长度(而不是金属丝的总长度)．
由于被测金属导线的阻值较小，为了减小测量误差，应选用电流表外接法．
测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长．
为准确求出R的平均值，应采用U?I图象法求电阻．
要点二描绘小电珠的伏安特性曲线
1．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
两种接法的电路图
负载R上电压的调节范围
≤U≤E
0≤U≤E
负载R上电流的调节范围
≤I≤
0≤I≤
2.两种接法的适用条件
(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小)．
(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大)．
3．注意事项
(1)电路的连接方式：
①电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8 V,0.3 A)的电阻很小，与量程为0.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大．
②滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小电珠两端的电压能从0开始连续变化．
(2)闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为0的一端，使开关闭合时小电珠的电压能从0开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．
(3)I－U图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V左右绘点要密，以防出现较大误差．
4．误差分析
(1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值．
(2)测量时读数带来误差．
(3)在坐标纸上描点、作图带来误差．
要点三 测定电源的电动势和内阻
1、实验依据：E＝U＋Ir
2、实验电路
分析两电路的不同
左图中由于电压表分流而引起误差，右图由电流表分压引起误差。而在右图中实际上测到的内阻等效于电流表与电源串联起来的总阻值，但由于电流表内阻较小，与电源内阻接近，故相对误差很大；而左图电压表内阻很大，其分流作用可忽略不计，误差较小。因而，实验电路我们选择的是左图。
电表的量程选择需符合两方面：安全性、精确性
本实验由于干电池大电流放电时，电动势会明显下降，内阻明显升高，故此实验中，电流不宜超过0.5A
滑动变阻器的选择需考虑设计电路所需最大阻值
开关闭合前，必需使滑动变阻器处于最大值
电表量程的选择
电流表、电压表正负接线柱不能接反
电压表不能直接并到电源的正负极
3、数据处理
计算法
实验测得多组（U，I），联立方程求解即可
图像法
（1）图像纵轴的截距为电源电动势
（2）图线的斜率为电源的内阻
若电源内阻太小会出现的现象：路端电压变化不明显
若电源内阻太小，可给其串联一个定值电阻，所测得的阻值即为电源内阻和定值电阻的总阻值。
4、原理的变式
其他测量方法：

(1)原理式：E=IR+Ir
(2)两电路图等效，测量误差较大
原理式：
（2）两电路图等效，测量误差较小
要点四 练习使用多用电表
1、实验器材
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、中、小)三个
2、实验步骤
观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程
检查电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置，若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。
将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。
如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小电珠两端的电压。
如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流 。
利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，比较测量值和真实值的误差。
研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极。
探索黑箱内的电学元件。
3、误差分析
测电阻时，刻度线不均匀造成读数误差。
电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大。
测电阻读数时，忘记乘以相应倍率。
欧姆表挡位选择不当，导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常视表盘中间一段刻度范围(R中～4R中)为测量的有效范围。
4、注意事项
使用多用电表“十三忌”
(1)忌不调零就使用多用电表。
(2)忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联。
(3)忌搞反直流电流方向，直流电要从正极测试笔插孔流入，从负极测试笔插孔流出。
(4)忌用手接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆 。
(5)忌用直流电挡位测交流电。
(6)忌用多用电表测不是50Hz的交流电，普通多用电表的交流电挡位是按照50 Hz设计的，不能准确测量其他频率的交流电。
(7)忌不进行欧姆表调零就用多用电表测电阻值。
(8)改换欧姆挡量程后，忌不重新调零。
(9)忌把电池装反。
(10)忌把电阻同其他电路联在一起进行测量。
(11)忌把电池装在多用电表内长期不用。
(12)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡（应置于交流电压最高档或“OFF”档）。
(13)忌只看读数不乘倍率。
（14）用多用电表测黑箱时，一定要先用电压挡判断其内部有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量 。
要点一 电流
【例题1】在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω．先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
A．电压表0～3V，内阻10kΩ
B．电压表0～15V，内阻50kΩ
C．电流表0～0.6A，内阻0.05Ω
D．电流表0～3A，内阻0.01Ω
E．滑动变阻器，0～10Ω
F．滑动变阻器，0～100Ω
要求较准确地测出其阻值，电压表应选　 　，电流表应选　 　，滑动变阻器应选　 　．（填序号）
图中有俩处明显接线错误．请找出并填写在下面横线上（填连线的字母代号）错误1：　 　，错误2：　 　．
【解析】　据题，电路中有两节干电池，总电动势为3V，待测电阻两端的电压不超过3V，所以电压表应选用A：0～3V，内阻10kΩ；
电路中最大电流约为 Imax＝＝A＝0.6A，故电流表应选用C：0～0.6A，内阻0.05Ω；
滑动变阻器应选E：0～10Ω，使得电路中电流变化范围较大；
由于金属丝的电阻大约为5Ω，因＝＝2000，＝＝100，＞，所以应采用电流表的外接法，测量误差较小，图中是电流表的内接法，所以导线d有错误．另一个错误是e，导线不能接在滑动触头上．
【答案】　A，C，E，d，e
针对训练1在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示．闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E＝3.0v）：
（1）若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是　 　（ 填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“”）．
（2）若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至
　 　挡（填“欧姆×100”“直流电压10Ⅴ”或“直流电流2.5mA”），再将（填“红”或“黑”）表笔固定在a 接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d 接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是、
【解析】　（1）如果待测金属丝断路，电路断路，电流表示数为零，电压表与电源两端相连，测电源电动势，电压表示数为E，则电路故障是：待测金属丝断路．
（2）用欧姆表检查电路故障时，应断开电源，在该实验中并没有断开电源，因此应使用电压表检查电路故障，先将选择开关旋至直流电压10V，再将红表笔固定在a接线柱，若只有滑动变阻器断路，把另一支表笔依次接b时，多用电表示数是0，接c、d接线柱时，电压表接在电源两端，多用电表测电源电动势，示数均为E．
【答案】（1）待测金属丝（ 2）直流电压10V； 红；0；E；E．
要点二 描绘小电珠的伏安特性曲线
【例题2】（1）小东做“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验，小灯泡的规格为“2.5V，0.3A”，为改变电路中的电流，选用的器材是　 　（选填“滑动变阻器”或“电阻箱”）；实验时应用　 　节（选填“1”或“2”）干电池作为电源。
小东已连接好实验电路的其它部分，只有如图所示的伏特表接线柱P还未连接，则接线柱P应该接在安培表上的　 　（选填“M”或“N”）接线柱；此时安培表是　 　
（填“内接”或“外接）”。
【解析】（1）小东做“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验，小灯泡的规格为“2.5V，0.3A”，为改变电路中的电流，且方便调节，选用滑动变阻器；根据灯泡的额定电压2.5V，所以要用2节干电池作电源；
（2）由于灯泡的电阻很小，电流表采用外接法，所以电压表的P接线柱应接在M端；
【答案】　（1）滑动变阻器 2节（2）M 外接
针对训练2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电
压和通过灯泡的电流．现有如下器材：
A、直流电源（电动势3.0V，内阻不计）
B、电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）
C、电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）
D、电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）
E、电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）
F、滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）
G、滑动变阻器R2（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）
（1）在该实验中，电流表应选择　 　（选填“A1”或“A2”），电压表应选择　 　（选填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择　 　（选填“R1”或“R2”）．
（2）某同学用导线a、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在图乙方框中完成实验的电路图．
（3）该同学连接电路后检查所有元器件都完好，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调
节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为　 　．
【解析】　（1）电表量程应略大于灯泡的额定值，则由P＝UI可知，I＝＝0.5A；电流表应选择A2；电源电动势为3V，故电压表选择V1；因本实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选R1；
（2）因测量小灯泡的伏安特性曲实验中要求电压从零开始调节，故滑动变阻器应采用分压接法；同时因灯泡内阻较小，故电流表采用外接法；原理图如下；
（3）由题意可知，电路中有电流但不能调零，且灯泡亮度发生变化，说明滑动变阻器接成了限流接法，故说明h导线发生了断路；
【答案】（1）A2、V1、R1 （2）如图 （3）h
要点三 测定电源的电动势和内阻
【例题3】某实验小组测定一个电池的电动势和内电阻。已知该电池的电动势大约为9V，内电阻小于4Ω，实验室中可供选择的器材有：
A．电压表V（量程为15V，内阻约2kΩ）1个
B．电流表A（量程为500mA，内阻约10Ω）2个
C．电阻箱R1（阻值范围0～99.99Ω）1个
D．电阻箱R2（阻值范围0～999.9Ω）1个
E．滑动变阻器R3（阻值为0～20Ω，额定电流3A）1个
F．滑动变阻器R4（阻值为0～20kΩ，额定电流0.2A）1个
实验小组认为电流表量程不够，决定将其改装为量程为2.5A的电流表，然后再用伏安法电路测电源的电动势和内电阻，以下是他们的实验操作过程：
（1）改装电流表，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成以下填空。
①按电路图连接实物，把滑动变阻器滑动片移到最左端，把电阻箱阻值调到零；
②闭合开关S1，开关S2保持断开，把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使两个电流表读数均为500mA；
③闭合开关S1、S2，多次同步调节电阻箱阻值和滑动变阻器滑片，使干路上电流表A2读数保持为500mA，同时电流表A1读数为　 　mA时不再调节，保持电流表A1和该电阻箱并联，撤去其它线路，即得量程为2.5A的电流表。
（2）在实验电路图甲中电阻箱应选　 　，滑动变阻器应选　 　。
（3）用图中虚线框内的改装电流表（原电流表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U﹣I图线如图所示，可知电池的电动势为　 　V，内电阻为　 　Ω．（结果保留2位有效数字。）
【解析】（1）改装后电流表量程为2.5A，电流表A1的量程为500mA＝0.5A，电流表量程扩大5倍，流过分流电阻的电流是流过电流表A1电流的4倍，当电流表A2示数为500mA时，流过A1的电流应为100mA。
（2）电流表A1的内阻约为10Ω，流过并联电阻的电流是流过A1电流的4倍，则分流电阻阻值约为2.5Ω，则图甲所示电路中电阻箱应选择R1；为方便实验操作，滑动变阻器应选择R3。
（3）由图乙所示图线可知，电源电动势：E＝8.7V，电流表量程扩大5倍，由图示图线可知，电源内阻为：r＝＝3.1Ω；
【答案】（1）100；（2）R1，R3；（3）8.7，3.1
针对训练3．在测定一节干电池E的电动势和内阻（电动势约为1.5V，内阻小于2.0Ω）的实验中，备有下列参数准确可靠的器材：
电流表A1（量程0～3mA，内阻r1＝5.0Ω）电流表A2（量程0～0.6A，内阻r2＝0.5Ω）
滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流为2.0A）滑动变阻器R2（0～100Ω，额定电流为1.0A）
定值电阻R3＝995Ω定值电阻R4＝9.5Ω开关和导线若干
（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图甲所示的实验电路，图中定值电阻应选　 　，滑动变阻器应选　 　（均填写器材的字母代号）。
（2）图乙为该同学根据实验电路，利用测出的数据绘出的I1与（I1+I2）的关系图线，I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数。则由图线可求被测干电池的电动势E＝
　 　V，内阻r＝　 　Ω．（结果保留三位有效数字）
（3）在电路连接良好的情况下，该实验方案　 　（选填“有”或“没有”）系统误差
【解析】（1）因为没有电压表，可以用电流表与定值电阻串联改装成电压表，由电路图可知y应该是A1；电流表A1量程为3mA，要测1.5V电压，电压表内阻至少为R＝＝500Ω，电流表A1内阻为5Ω，由电路图可知，定值电阻应选R3；为准确测量，减小误差，方便实验操作滑动变阻器应选R1。
（2）根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：U＝I1（995+5）＝1000I1，
根据图象与纵轴的交点得电动势为E＝1.47mA×1000Ω＝1.47V，
与横轴的交点可得出路端电压为1.0V时电流是0.4A，
由闭合电路欧姆定律E＝U+Ir可得，电源内阻r＝≈1.18Ω；
（3）伏安法测电源电动势与内阻实验，相对于电源来说，电流表采用外接法时，由于电压表分流，使所测电流偏大，给实验带来实验误差；本实验中用两个电流表测电流，处理实验数据时横坐标是电路总电流，电压测量值与电流测量值都等于真实值，本实验没有系统误差。
【答案】（1）R3；R1；（2）1.47；1.18；（3）没有
要点四 练习使用多用电表
【例题4】图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω．虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别于两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆100Ω挡。
（1）关于R6的使用，下列说法正确的是　 　（填正确答案标号）。
A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
（2）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“3”相连的，则读数为　 　Ω。
（3）根据题给条件可得R1+R2＝　 　Ω，R4＝　 　Ω。
【解析】（1）由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节，故B正确；AC错误；
故选：B；
（2）（3）直流电流档分为1mA和2.5mA，由图可知，当接2时应为1mA；根据串并联电路规律可知：
R1+R2＝＝160Ω；
总电阻为：R总＝120Ω
接4时，为电压档，因串入的电阻较小，故应为量程1V的电压表；此时电流计与R1、R2并联后再与R4串联，即改装后的1mA电流表与R4串联再改装后电压表；
根据串联电路规律可知：R4＝880Ω；
若与3连接，则为欧姆档×100Ω挡，读数为11×100＝1100Ω＝1.10kΩ；
【答案】（1）B；（2）1100；（3）160，880
针对训练4（1）如图甲是欧姆表内部结构示意图，由图可知a处是电源的　 　极，c表笔是　 　色表笔。
（2）测量电阻时，更换倍率后必须重新进行　 　，如果测某电阻时所用倍率为““×100”，欧姆表示数如图乙所示，则该电阻的阻值为　 　Ω。
【解析】（1）多用电表的红表笔插入+插孔，与电源的负极相连，所以a为负极，电流从黑表笔流出，c为黑表笔。
（2）测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零，电阻大小为11×100＝1100Ω；
【答案】（1）负；黑；（2）欧姆调零；1100。
随堂巩固
1．在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示．闭合开关后，发现电路有故障，电源、电表均完好，电源电动势为E，若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是（　　）
A．导线 B．滑动变阻器 C．开关 D．待测金属丝
【答案】　D
【解析】电流表读数为零，说明是电路中某个与电流表串联的部位断路；
电压表有读数，考虑到实际电压表是大电阻，有微弱的电流流过电压表，故与电压表串联部分正常，是与电压表并联的电阻丝断路，故ABC错误，D正确；
2．在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小实验误差，方便调节，在图中给定的四个电路图中，应选取的电路是（　　）
A． B．
C． D．
【解析】　描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；
由于灯泡电阻较小，约为几欧姆定律或十几欧姆，远小于电压表内阻，电流表应采用外接法，
由图示电路图可知，图C所示电路图符合要求；
【答案】　C
3．下列有关多用电表的欧姆挡说法正确的是（　　）
A．欧姆挡的刻度是均匀的
B．欧姆挡的“零刻线”位于刻度盘右侧
C．欧姆挡由“×10挡”换至“×1”挡后不需要再欧姆调零
D．欧姆挡可直接测出连接在电路中的电阻的阻值
【解析】A、欧姆挡的刻度是不均匀的，右侧疏，左侧密，故A错误；
B、欧姆挡的“零刻线”位于刻度盘右侧，故B正确；
C、欧姆挡由“×10挡”换至“×1”挡后必须进行欧姆调零；故C错误；
D、为了防止其他电阻的影响，利用欧姆档测电阻时必须将电阻与电路断开，故D错误。
【答案】B
4．磁悬浮列车需要很强的磁场，因此线圈中的电流将非常大。用超导材料做磁悬浮线圈主要是因为（　　）
A．超导线圈强度大
B．只有超导线圈才能产生强磁场
C．低于临界温度时，超导线圈无电阻不发热
D．低于临界温度时，超导线圈有电阻但不发热
【答案】C
【解析】A、线圈强度与是否是超导体无关，故A错误；
B、只要电流大就能产生强磁场，故B错误；
C、达到临界温度时，超导体电阻变为零，根据Q＝I2Rt可知，产生热量为零，减小能量损耗，超导材料做磁悬浮线圈正是用了超导体的这一特性，故C正确；
D、由C选项可知D错误。
课时检测
选择题
k.Com]
1．图1是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图2所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W．再闭合开关S1，下列说法不正确的是（　　）
A．灯丝的电阻随温度升高而增大
B．电路的总电流为0.6A
C．电源电压为2V
D．当电源电压为3V时，电路总功率为3.15W
【答案】B
【解析】A、分析图1可知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故A正确；
BC、当闭合开关S、断开开关S1时，电路为L的简单电路，由甲图象可知，当小灯泡的实际功率为1W时，灯泡两端的电压为2V即电源的电压U＝2V，通过灯泡的电流IL＝0.5A；
当再闭合开关S1时，灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，此时R两端的电压为2V，由图象可知IR＝0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
干路电流I＝IL+IR＝0.5A+0.2A＝0.7A，故B错误，C正确；
D、当电源电压为3V时，通过灯泡的电流为0.75A，通过电阻R的电流为0.3A，电路消耗的总功率：P＝3V×0.75A+3V×0.3A＝3.15W，故D正确。
2．把一个量程为5mA的电流表改装成欧姆表R×1档，电流表的内阻是50Ω，电池的电动势是1.5V，经过调零之后测电阻，当欧姆表指针指到满偏的位置时，被测电阻的阻值是（　　）
A．50Ω B．100Ω C．400Ω D．600Ω
【答案】D
【解析】欧姆表内阻：R内＝＝＝300Ω，
测电阻时：Ig＝，
代入数据解得：R＝600Ω．故D正确ABC错误。
3．下列说法正确的有（　　）
①金属导体中的电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多
②电阻率表现了导体材料的导电能力的强弱，与温度有关
③在闭合电路中，电源电动势在数值上等于路端电压与电源内部电势降落之和
④多用电表在粗略测定电池内阻时，可用欧姆档直接测量
⑤多用电表测量小灯泡电压时红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势低
⑥欧姆指出导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
⑦欧姆表测电阻时每次换挡必须重新进行欧姆调零
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
【答案】B
【解析】①金属导体中的自由电荷是电子，金属导体中的电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多，①说法正确；
②电阻率表现了导体材料的导电能力的强弱，电阻率由材料决定，同时受温度影响，②说法正确；
③在闭合电路中，电源电动势在数值上等于路端电压与电源内部电势降落之和，③说法正确；
④不能用多用电表的欧姆档直接粗略测电池内阻，④说法错误；
⑤多用电表测量小灯泡电压时红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势高，⑤说法错误；
⑥导体电阻由导体本身性质决定，与导体两端电压和通过导体的电流无关，⑥说法错误；
⑦欧姆表测电阻时每次换挡必须重新进行欧姆调零，⑦说法正确；
由以上分析可知，正确的说法是4个，故B正确，ACD错误；
5. （多选）实验室中的一只多用电表如图所示，下列对该多用电表的使用正确的是（　　）
A．测量一节干电池两端的电压时，应选择挡位a，红表笔需连接电池正极，黑表笔需连接电池负极
B．测量一个“3V，0.9W”的灯泡在直流电路中正常发光时的电流时，应选择挡位b
C．测量一个阻值约为100欧姆的电阻阻值时，最佳挡位为挡位c
D．可以使用挡位d来检测家用插座中是否有电
【答案】AD
【解析】A、测量一节干电池两端的电压时，应选择直流电压2.5V，即挡位a，红表笔需连接电池正极，黑表笔需连接电池负极。故A正确；
B、测量一个“3V，0.9W”的灯泡在直流电路中正常发光时的电流时，因I＝＝0.3A，则选择挡位b量程太小。故B错误；
C、测量一个阻值约为100欧姆的电阻阻值时，挡位c过大，应选“×10”档。故C错误；
D、d档位为交流电压250V档，则可以使用挡位d来检测家用插座中是否有电。故D正确；
二、填空题
6．如图a所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图b所示，根据图象的信息可知：　　（选填“甲”或“乙”）是电压表2示数变化的图象，电源电压为　　V，电阻R1的阻值为　　Ω。
【答案】乙；6；10。
【解析】从图中信息可以看出，乙图象中的电压值可以为零，因此乙对应的电压表为V2示数变化的图象；
当滑动变阻器两端电压为零时，电压表V1示数即为电源电压，故从图象中可以看出，电源电压为6V，此时电路中的电流为0.6A，因此电阻R1的阻值为：Ω＝20Ω。
7．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：
A．小灯泡（3.8V，1.5W）
B．直流电源（电动势4.5V，内阻约0.4Ω）
C．电流表（量程0～500mA，内阻约0.5Ω）
D．电压表（量程0～5V，内阻约5000Ω）
E．滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流1A）
G．开关一个，导线若干
（1）如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图1所示的四个电路中的　　，应选用的滑动变阻器是　　．
（2）小灯泡的伏安特性曲线如图2中的AB段（曲线）所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了　　Ω．
【解析】　（1）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）；小灯泡电阻RL＝＝9.6Ω，由于R1＜RL，选用R1时滑片移动时，电压变化明显，便于调节．由于＞，所以安培表应该选用外接法．故应选用图丙所示电路由于电路中采用分压接法，故滑动变阻器应采用小电阻R1；
（2）由图读出，当电压UA＝3V时，电流IA＝0.20A，则电阻为RA＝15Ω；
当电压UB＝6V时，电流IB＝0.30A，则电阻为RB＝20Ω，则电阻的改变量△R＝5Ω
【答案】　（1）丙，R1；（2）5．
8．在测定金属的电阻率的实验中，测得待测金属导线的长度为L，直径为D，两端电压为U，流过待测金属导线的电流为I，则待测金属导线的电阻的表达式为R＝　　，电阻率的表达式为ρ＝　 　。
【解析】　由欧姆定律可得：电阻的表达式为：R＝；
根据电阻定律有：R＝
又S＝，
联立可得：ρ＝
【答案】；
9．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
（1）用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，从图1中的示数可读出该次测量金属丝的直径D为　 　mm。
（2）用伏安法测量待测金属丝接入电路部分的电阻Rx（约为5Ω），现有电池组（3V，内阻1Ω）、电压表（0﹣3V，内阻约3kΩ），开关和导线若干，以及下列仪器可供选择：
A．电流表（0﹣3A，内阻约0.025Ω）
B．电流表（0﹣0.6A，内阻约0.125Ω）
C．滑动变阻器（0﹣20Ω，额定电流2A）
D．滑动变阻器（0﹣200Ω，额定电流1.5A）
为了减小误差及操作方便，在实验中电流表应选用　　，滑动变阻器应选用　　（选填字母代号）
（3）根据第（2）问中选择的实验仪器，应选择图2中　　电路进行实验（选填“甲”或“乙”）。
（4）若待测金属丝接入电路部分的长度为l，直径为D，电阻为Rx，计算金属丝电阻率的表达式为ρ＝　　（用已知字母表示）。
【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：0mm+39.8×0.01mm＝0.398mm。
（2）通过金属丝的最大电流约为：I＝＝＝0.6A，电流表应选择B；为方便实验操作，滑动变阻器应选择C；
（3）由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，应选择图甲所示电路图。
（4）由电阻定律可知：Rx＝ρ＝ρ，电阻率：ρ＝；
【答案】（1）0.398；（2）B；C；（3）甲；（4）。
10．某同学做描绘小灯泡伏安特性曲线的实验。
（1）按如图1所示连接电路，其中电流表内阻约为5Ω。
（2）实验中闭合电键后通过调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数，如表所示，作出小灯泡的I﹣U图象如图2所示。
U（V）
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I（A）
0
0.17
0.30
0.39
0.45
0.49
（3）根据作出的图象可以判断，随着温度的升高，小灯泡的电阻　　（填“变大”“变小”或“不变”），小灯泡灯丝的电阻率　　（填“变大”“变小”或“不变”）。
（4）由图象可知，当小灯泡两端的电压为0.8V时，小灯泡的功率为　　W（结果保留两位有效数字）。
【解析】　（3）由图示灯泡I﹣U图线可知，随I增大U增大，灯泡实际功率P＝UI增大，灯泡温度升高，电压U与电流I的比值增大，即灯泡电阻随温度升高而变大；
灯丝电阻增大而灯丝长度与灯丝横截面积不变，由电阻定律可知，灯丝电阻率变大。
（4）由图2所示图象可知，当U＝0.8V时I＝0.25A，此时灯泡实际功率：P＝UI＝0.8×0.25＝0.20W；
【答案】（3）变大；变大；（4）0.20
11利用图（a）所示的电路测量电源的电动势和内阻。图（a）中的电流传感器和电传感器均相当于理想电表，Rx为阻值未知的定值电阻。调节滑动变阻器R的滑动端到某个位置，闭合开关S1，再将开关S2分别接通电路中的c、d两点，由传感器采集电流、电压；重复以上过程，采集多组电流、电压数值，通过计算机绘制出两条图象如图（b）所示。
回答下列问题：
（1）图（a）中，开关闭合前，滑动变阻器R的滑动端应置于端　　（选填“a”或“b“）。
（2）根据图（b）可得电源的电动势E＝　　V，内阻r＝　　Ω，定值电阻的阻值Rx＝　　Ω（均保留2位有效数字）。
（3）两图线交点的纵、横坐标之积可以表示　　。（填正确答案标号）
A．电源的输出功率
B．滑动变阻器R消耗的电功率
C．定值电阻Rx消耗的电功率
D．电源内阻消耗的电功率
【解析】（1）闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大位置，即a端，保护电路；
（2）根据图（b）可知，当开关接d时，电压传感器测量定值电阻两端电压，由图（b）可得，定值电阻阻值为：
Rx＝
把定值电阻等效到电源内部，充当电源内阻，由图（b）可得：
则有：r＝0.40Ω
又
解得：E＝6.0V
（3）由（2）图象可知，交点等效电源为滑动变阻器供电时的路端电压和电流，即滑动变阻器两端电压和电流，同时也是固定电阻两端电压和电流，故两图线交点的纵、横坐标之积表示为滑动变阻器R消耗功率
和定值电阻Rx消耗的电功率，故AD错误，BC正确；
故选：BC；
【答案】（1）a；（2）6.0、0.40、4.6；（3）BC。
12在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学选用电阻大约为5Ω的金属丝，为了采用伏安法测其电阻，他取来两节干电池、电键和若干导线及下列器材：
A．电压表0～3V，内阻10kΩ
B．电压表0～15V，内阻50kΩ
C．电流表0～0.6A，内阻0.05Ω
D．电流表0～3A，内阻0.01Ω
E．滑动变阻器，0～10Ω
F．滑动变阻器，0～100Ω
（1）要求较准确地测出其阻值，电压表应选　　，电流表应选　　，滑动变阻器应选　　．（填序号）
（2）为减小实验误差，该实验应采用电流表　　（填“内接法”或“外接法”）
（3）实验需要用刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx．请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ＝　　（用上述测量量的字母表示）．
（4）如图是用螺旋测微器测出金属丝的直径，读数为　 　．
【解析】（1）因为电源的电动势大约3V，则电压表选择3V量程的测量误差较小，故电压表选择：A．通过电阻丝的最大电流大约I＝，所以电流表选择0.6A量程的，故电流表选择：C．因为电阻丝的电阻大约为5Ω，则滑动变阻器选择0～10Ω 的测量误差较小．故滑动变阻器选择：E．
（2）金属丝电阻较小，为减小误差，按照“大内小外”的规则选择安培表外接法．
（3）根据电阻定律，有：Rx＝
解得：ρ＝
（4）螺旋测微器的固定刻度读数为4mm，可动刻度读数为19.9×0.01mm＝0.199mm；
则最终读数为4+0.199＝4.199mm；
【答案】：（1）A、C、E；（2）外接法；（3）；（4）4.199mm．

展开更多......

收起↑